[학과뉴스] 후쿠시마 원전 오염수 방류 관련 사실 관계 확인 (3)
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 지난 5월 13일 중일일보 기고문 (https://www.joongang.co.kr/article/25162114#home), 5월 18일 김현정의 뉴스쇼+ 라디오 대담 내용 (https://www.nocutnews.co.kr/news/5945584), 5월 10일 인터넷 방송 대담 (https://www.youtube.com/watch?v=mW6pCA_VhE8&ab_channel=%EC%96%B8%EB%8D%94%EC%8A%A4%ED%83%A0%EB%94%A9%3A%EC%84%B8%EC%83%81%EC%9D%98%EB%AA%A8%EB%93%A0%EC%A7%80%EC%8B%9D) 중 사실 관계 확인이 필요한 부분을 정리했습니다.
1. 비등 경수로 (Boiling Water Reactor, BWR)은 물이 조금만 있어도 재임계가 쉽게 일어난다
원자로의 임계는 핵연료와 감속재(물)의 비율을 위시하는 다양한 조건이 충족될 경우에만 일어날 수 있습니다. 핵연료 형상과 중성자 감속 환경에 있어 큰 변화가 일어난 사고 후 조건에서 재임계가 자발적으로 일어나 유의미한 시간 동안 유지된다는 것은 원자로형을 불문하고 일어나기 어려운 예외적인 일입니다. 그러나, 그 가능성을 완전히 배제할 수 없기에 현재 재임계를 막을 수 있는 붕산수주입시스템과 기체핵분열생성물을 측정할 수 있는 시스템을 설치해두었습니다. 이에 사고 후 1~2년 동안은 재임계에 대한 우려가 있었던 반면, 최근에는 그 우려가 더이상 제기되지 않고 있습니다.
노형별로 재임계 가능성을 고려해보면, 비등 경수로는 가압 경수로와 동일한 수준의 U-235 농축도 (3-5%)를 가진 핵연료를 사용하고 동일한 핵연료 연소도 (평균 연소도 약 40-50 MWd/kgU)를 가지기에 사고 후 재임계 위험도에 있어 가압 경수로와 본질적인 차이가 없습니다. 비등경수로는 정상 운전 중에 끓고 있는 냉각수(물)로도 감속을 이루어 연쇄반응을 유지하도록 설계된 것이 특징입니다. 하지만 이러한 설계적 특성을 왜곡하여 노심이 용융된 사고 후에도 소량의 물로 재임계가 달성 가능하다 주장하는 것은 지나친 비약이며 과학적 근거에 기반하고 있지 않습니다.
2. 비등 경수로 (Boiling Water Reactor, BWR)에서는 삼중수소가 더 많이 발생 하는가?
경수로에서 삼중수소는 U-235의 삼중핵분열, 반응도제어를 위해 사용하는 붕소와 중성자 간 반응, 물의 pH 제어를 위해 사용하는 리튬과 중성자 간의 반응 등으로 발생합니다. 이중, 붕소와 중성자의 반응에 의한 발생이 총 삼중수소 발생량의 60% 정도 차지한다 보고되었습니다.
(https://www.nrc.gov/docs/ML1023/ML102360350.pdf)
가압경수로는 붕소를 냉각재에 용해시키는 반응도 제어기술을 사용하는 반면, 비등경수로는 냉각재에 붕소를 첨가하지 않고 유량제어를 통한 출력제어 방식을 사용하고 있습니다. 이에 붕소를 사용하는 가압경수로에서 상대적으로 더 많은 삼중수소가 발생할 수 있습니다.
(http://dx.doi.org/10.13182/FST8-2544)
중수로에서는 붕소-중성자 반응에 추가로 중수내 중수소와 중성자 간 반응에 의해 가압경수로나 비등경수로 보다 더 많은 양의 삼중수소가 발생합니다.
(https://koreascience.kr/article/JAKO201811648108618.pdf)
이에, 비등경수로에서 다른 노형대비 삼중수소가 더 많이 발생한다는 주장은 사실과 다릅니다.
