2·3호기 원자로 격납용기 뚜껑서 세슘 대량 확인
2호기의 경우 1시간 정도면 인체에 치명적 수준
핵연료 반출 위해 철거... 폐로 완료시기에도 영향
2011년 3월 동일본대지진 당시 폭발사고가 발생했던 후쿠시마 제1 원자력발전소 내 원자로 1호기(왼쪽)와 2호기 건물. 후쿠시마=AP 연합뉴스
일본 후쿠시마 제1원전 2·3호기 원자로의 최상층 부분에 1시간 정도 노출되면 사망에 이르는 초고농도 방사성 물질이 달라붙어 있는 것으로 확인됐다. 격납용기의 실드 플러그 부분에 녹아 내린 핵연로가 굳어있는 덩어리(데브리)가 발견된 것이다. 이를 반출해야 하지만 해당 시설 접근이 어려워짐에 따라 폐로 작업 완료 시기(2041~2051년)는 보다 늦어질 것으로 예상된다.
지난 23일 열린 제47회 원자력규제위원회 회의 자료에 따르면, 2011년 3월 동일본대지진 당시 발생한 폭발사고로 누출된 세슘 137이 격납용기의 차폐 뚜껑 역할을 하는 실드 플러그에 대량 붙어 있는 게 확인됐다. 이에 따라 규제위는 향후 폐로 작업과 방사성 폐기물 관리 등에 신중한 대응이 필요하다는 견해를 내놓았다.
지름 약 12m, 두께 60㎝인 원반 모양의 철근 콘크리트인 실드 플러그는 원자로 건물의 최상층 바닥에 세 겹으로 설치돼 있다. 평상시는 격납용기의 뚜껑으로서 노심에서 발생하는 방사선을 차단하지만 핵연료 교체 작업 시엔 일시적으로 분리돼 격납용기의 출입구 역할을 한다.
규제위는 지난해 9월 원전 사고와 관련해 해명되지 않은 사항들에 대한 조사를 5년 만에 재개했다. 도쿄전력 조사를 통해 2·3호기 실드 플러그 부근에서 방사선량이 비정상적으로 높게 측정된 부분에 대해서도 현지 조사를 진행해 왔다. 그 결과, 세 겹의 콘크리트 중 상부와 중간 사이에서 세슘 137이 대량 확인됐다. 2호기의 방사선량은 약 20~40페타베크렐(PBq), 3호기는 약 30페타베크렐에 달했다. 1페타베크렐은 1,000조베크렐을 의미한다. 2호기의 실드 플러그 부분의 인체 피폭 방사선량은 시간당 10시버트(Sv)를 넘는다고 아사히신문은 전했다. 1시간 정도 주변에 있으면 사망에 이르는 수준이다.
폭발사고 전 1~3호기 원자로 내 세슘 137 총량은 약 700페타베크렐로, 사고 당시 대기 에 방출된 것은 약 15페타베크렐이다. 당시 실드 플러그의 손상이 적었던 2·3호기와 달리 1호기는 건물의 수소 폭발로 인해 변형이 일어났다. 이번 조사에서 1호기는 세슘 137의 총량이 0.16페타베크렐에 그쳤다. 상대적으로 손상이 적었던 2·3호기의 실드 플러그가 노심용융(멜트다운)으로 격납용기에서 누출된 방사성 물질이 외부로 방출되는 것을 차단했다는 게 규제위의 분석이다.
그러나 실드 플러그는 원자로 격납용기와 압력용기 내부로 접근하는 주요 통로 중 하나다. 폐로 작업의 최대 난관인 핵연료 반출 과정에서도 활용될 예정이다. 후케타 도요시(更田豊志) 원자력규제위 위원장은 이달 기자회견에서 "폐로 작업에 있어 매우 영향이 큰 상황”이라며 방사성 물질에 오염된 실드 플러그 철거가 매우 어려워졌다는 견해를 밝혔다.
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