[일반] 후쿠시마 원전 오염수 방류 관련 사실 관계 확인 (1)

다양한 매체를 통해 후쿠시마 원전 오염수 방류와 관련된 많은 얘기들이 나오고 있습니다. 우선, 우리 학과는 후쿠시마 원전에서 방류 계획 중인 물이 충분히 정화가 되었는지 지속적으로 신뢰성 있게 확인하는 것이 국민의 안전과 안심을 위해 가장 중요하다 생각한다는 점을 명확히 밝힙니다. 다만, 최근 우리 학과 한 명예교수님께서 오염수 방류와 관련된 많은 우려 의견을 내심에 따라 국민들의 불안감과 논란이 증폭되고 있어, 사실 관계의 확인과 올바른 정보의 전달이 필요한 상황이 되었습니다. 이에 학과 게시판을 통하여 우려가 제기된 부분에 대한 확인 결과와 향후 검증이 필요한 부분을 전달할 계획입니다. 게시물의 내용은 오염수 방류와 관련된 윤리적, 법적, 외교적 문제는 배제할 예정이며, 기술적인 부분과 사실 관계에 초점을 맞출 예정입니다.

본 게시물에서는 처리수 저장탱크 내 침전물 방출에 대한 우려와 정화 장치(ALPS)의 비정상 작동으로 인한 미처리수의 방출 가능성에 대한 내용을 다루고 있습니다.

1. 탱크 내 침전물의 방출 관련

• 탱크 내 침전물의 방출에 대한 우려

처리수의 장기간 보관에 따라 탱크 내 침전물이 발생할 수 있고, 방류 시 이러한 침전물이 방출될 수 있다는 우려가 있습니다. 침전물 내에는 그간 조사한 처리수 샘플 보다 많은 방사성 물질이 포함되었을 수 있다는 의견도 제기되었습니다. 이에 방류절차 상 침전물의 다량 방출이 발생할 수 있는지, 이를 차단할 수 있는지에 대해 확인해보았습니다.

• TEPCO의 방류 전 측정ž확인 계획

ALPS 처리수의 희석 방류를 위한 설비는 그림 1-1과 같습니다. 처리수 방출이 시작되면 보관탱크 내 물을 노란색 박스 영역에 위치한 “측정ž확인용 설비”로 이동시킵니다. 측정ž확인용 설비는 총 30개의 탱크로 이루어지며, 10개 탱크로 하나의 그룹을 구성하여 총 3개 그룹으로 나누어져 있습니다. 그림 1-2와 같이 각 그룹 내 10개의 탱크는 배관으로 연결되어 있으며, 탱크 간 물을 섞을 수 있도록 2대의 순환펌프를 설치했습니다. 또한, 각 탱크 하부에는 침전이나 성층화가 발생하지 않도록 물을 섞어줄 수 있는 교반기 (agitator)를 설치했습니다. 교반기와 순환펌프를 장시간 가동하면 탱크 간 물이 섞이며 모든 탱크가 균질한 상태로 변하게 됩니다. 균질 상태에 도달하면 그림 1-2와 같이 샘플을 추출하여 방사성물질 방출 기준을 만족하는지 확인합니다. 방출 기준을 만족한 경우 10개 탱크 내 물을 희석 설비로 보내 100배 가량 희석한 후 방출을 진행합니다.

그림 1-1. ALPS 처리수 방출 설비 개념도 (출처: https://www.tepco.co.jp/ko/decommission/progress/watertreatment/images/230403_3dmap_ko.pdf))

그림 1-2. 측정ž확인용 설비 작동 절차 개념도 (출처: https://www.tepco.co.jp/en/hd/decommission/information/newsrelease/reference/pdf/2022/reference_20220711_01-e.pdf)

• 결론

TEPCO 계획에 의하면 ALPS 저장탱크에서 희석설비로의 직접 이송은 없을 것이며, 측정ž확인용 설비를 거쳐 방사성물질 양을 측정한 후 방출 기준을 만족했을 경우에만 희석, 방출할 것으로 판단됩니다. 계획에 따라 측정ž확인용 설비를 거칠 경우 일부 전문가가 우려한 것과 같은 침전물 내 방사성 물질의 방출은 이루어지지 않을 것으로 보입니다. 저장탱크 내 침전물이 물과 함께 측정ž확인용 설비로 이송되더라도 교반기와 순환펌프를 이용하는 탱크 내에서는 침전이 발생하지 않을 것이며, 이 상태에서 샘플 추출 및 측정이 진행되기 때문입니다.

단, 국내 검증기관은 국제기구 및 주변국과 협력하여 계획된 절차에 의해 측정ž확인용 설비로 처리수가 이송되고 균질상태에서 샘플이 추출되는지를 엄격히 감시해야 할 것입니다.

2. ALPS 오작동으로 인한 미처리수 방출 관련

• ALPS 오작동으로 인한 미처리수 방출 우려

ALPS의 정상작동 이전에 발생한 오염수가 다량 보관되어 있고, 이러한 미처리수가 방출될 수 있다는 우려가 제기되었습니다. 이에 미처리수의 양이 어느 정도이며 방류절차 상 미처리수 방출이 발생할 수 있는지, 이를 차단할 수 있는지에 대해 확인해보았습니다.

• 미처리수 양 및 재정화 계획

   후쿠시마 제1발전소에 보관중인 물은 크게 세 종류로 나눌 수 있습니다.

• Sr 제거수: 1차 처리 단계를 통해 Sr (스트론튬)과 Cs (세슘)을 제거한 물
• ALPS 처리수: Sr 제거수를 ALPS 장치로 처리하여 삼중수소 외 대부분의 방사성물질을 규정치 이하로 제거한 처리수
• 재정화 필요수: ALPS 장치를 거쳤으나 장치 오작동 등의 이유로 방사성 물질이 충분히 제거되지 않은 물

2023년 4월 20일 보고된 보관수의 양은 약 1.33 백만³이며, 이중 약 0.7%는 Sr 제거수, 30.8%는 ALPS 처리수, 68.5 %는 재정화 필요수입니다. 이에 다량의 재정화 필요수가 존재하는 것은 사실입니다. 재정화 필요수의 방사성 물질 농도는 그림 2-1과 같이 일본정부의 오염수 방출 규제 기준과 비교했을 때 5배 이하인 경우가 31%로 가장 많고, 100배 이상인 경우도 5% 정도로 상당한 것을 알 수 있습니다.

그림 2-2는 TEPCO가 계획하고 있는 재정화 계획입니다. 방사성물질의 농도가 방출 규제 기준을 초과하는 경우 ALPS로 돌려보내 방사성물질을 제거하며, 삼중수소를 제외한 방사성물질의 농도가 방출 기준 이하로 낮아질 때까지 재정화를 반복하는 것으로 확인되었습니다. 이에 방류 시에는 재정화 필요수 또한 ALPS 처리수와 동일한 수준으로 방사성물질이 제거될 것입니다.

• 결론

ALPS 처리설비가 정상 작동하기 이전에 발생한 재정화 필요수가 70% 가량으로 다량인 것은 사실이나, 현재 TEPCO의 계획대로 방류가 이루어진다면 재정화 필요수를 방출 허용 기준치 이하로 반복하여 재정화한 후 방류가 진행될 것이기에, 우려와 같이 미처리수가 방출되는 일은 발생하지 않을 것으로 판단됩니다. 국내 검증기관에서는 재정화 필요수가 반복 재정화를 거친 후 측정ž확인용 설비로 이송되는지, 직접 방출 경로가 차단되어 있는지 확인해야 할 것 입니다.

그림 2-1. ALPS 처리수와 재정화 필요수 비율 (출처: https://www.tepco.co.jp/en/decommission/ progress/watertreatment/alps01/index-e.html#amount)

그림 2-2. 기준 불만족 물의 재처리 개념도 (출처: https://www.tepco.co.jp/en/decommission/ progress/watertreatment/oceanrelease/index-e.html)