4호기 폐연료봉 ‘폭탄’ 돌변… 냉각수 투입 못해 일촉즉발

일본 후쿠시마 제1원자력발전소의 '폭발 도미노'가 연일 계속되면서 일본인들의 불안감이 극으로 치닫고 있다. 안전지대로 믿었던 4호기가 새로운 '뇌관'으로 떠올라 최악의 핵분열 가능성까지 제기됐고 2, 3호기에서는 마지막 버팀목인 격납용기가 파손된 것으로 보인다. 일본 사회에 강진과 쓰나미 이상의 대재앙이 불어닥칠 가능성이 있다.

●4호기 불붙으면 최악 방사능 가스

 

 

제1원전에서 가장 위태로운 원자로는 4호기다. 이 원자로는 대지진 당시 가동을 멈춘 상태였기 때문에 비교적 안전한 것으로 평가됐으나 15일과 16일 연이어 폭발과 화재가 발생, 건물에 8m 크기의 구멍 2개가 뚫렸다. 전문가들은 폭발 이후 이미 상당량의 방사성물질이 유출됐을 수 있다고 분석했다.

4호기가 화약고가 된 건 충분히 식지 않은 폐연료봉이 폭탄으로 돌변한 탓이다. 핵분열 과정을 거친 연료봉에서는 평소의 5% 정도의 잔열이 발생하기 때문에 원자로 내 수조에 넣어 냉각시킨다.

그러나 4호기처럼 수조 안 수위가 줄어 연료봉이 냉각되지 않으면 원자로 내 온도가 올라가 연료봉 외부 피복재가 녹고 결국 방사선이 그대로 새어나오게 된다. 또 연료봉에 불이 붙어 방사성물질을 함유한 가스가 발생할 위험이 크다. 폐연료봉 수조의 경우 사용 중인 연료봉과 달리 격납용기에 덮여 있지 않은 탓에 폭발 시 외부로 손쉽게 유출될 수 있다.

원자로를 관리하는 도쿄전력 측은 "4호기의 폐연료봉이 핵분열 연쇄반응을 일으킬 수 있다."며 최악의 상황을 경고했다. 원자로 주변의 방사선 수치가 높아 직원들이 접근을 못하자 일본 당국은 헬기를 이용, 물을 뿌려 원자로의 온도를 낮추는 방안을 고민 중이다. 그러나 백원필 원자력연구원 본부장은 "원자로 내 저장수조에 정확히 살수하려면 저공비행해야 하지만 방사선 탓에 접근이 어려워 (헬기 이용이) 큰 효과를 보기 어려울 듯하다."고 말했다. 도쿄전력은 15일 화재 당시 진화 여부를 제대로 확인하지 못하는 등 부실한 조치를 취해 불안감을 키우고 있다.

●3호기엔 흰 연기… 불안감 증폭

'죽음의 재'로 불리는 플루토늄을 원료로 쓰는 3호기에서도 내부 '최후의 안전판'인 격납용기가 손상됐을 가능성이 제기됐다. 일본 정부가 3호기 격납용기 손상 여부를 확인하지는 않았으나 16일 오전 이 원자로 주변에서 흰 연기가 나오면서 주변 방사선량이 급증해 용기가 파손됐을 것이라는 심증이 굳어지고 있다. 에다노 유키오 일본 관방장관도 "제1원전 3호기의 격납용기가 손상될 우려가 있다."고 밝혔다. 2호기 역시 내부 폭발로 용기 내 배관부에 균열이 생겼을 가능성이 큰 것으로 알려졌다. 또 이미 노심의 5%와 연료봉의 30%가 손상됐다.

●체르노빌 재앙과 점점 닮아가

격납용기가 부서진다면 후쿠시마 원전 사태는 '스리마일 사고'보다 '체르노빌 재앙'과 더 닮아갈 공산이 크다. 세계 3대 원전사고로 알려진 미국 스리마일 섬의 원전 사고는 노심용해(원자로 내부의 원료봉이 고온으로 녹는 현상)가 진행됐으나 5중 차폐시설 덕에 방사선의 대량 외부 유출은 막았다. 그러나 1986년 체르노빌 사고의 경우 원자로에 격납용기가 없어 방사성물질이 대기 중에 유출되는 바람에 대재앙으로 번졌다.

안전장치가 뚫린 상황에서 노심용해를 막으려면 원자로 냉각작업을 지속해야 한다. 수작업으로 원자로를 식히고 있는 직원들이 오래 버텨야 한다는 얘기다.

원자로 건설 전문가인 미국의 에드윈 라이먼 박사는 AFP와의 인터뷰에서 "방사성물질 유출 수위가 높아지면서 수작업 중인 70명의 근로자도 언제 탈출해야 할지 알 수 없는 상황"이라며 부정적 전망을 내놓았다.

●1호기도 노심용해 가능성 커

지난 12일 가장 먼저 폭발 사고가 난 1호기 역시 원자로 연료봉의 70%가 손상되는 등 노심용해의 가능성이 커지고 있다. 도쿄전력 측은 "냉각이 최우선 과제"라며 바닷물을 쏟아붓고 있으나 냉각수 수위는 여전히 낮은 것으로 전해졌다.

대지진 당시 가동을 중지했던 5, 6호기도 냉각수 수위가 떨어지거나 원자로 온도가 올라가고 있어 안전을 장담할 수 없는 상황이다. 백 본부장은 "5, 6호기의 연료봉은 4호기와 달리 (밀폐된) 원자로 안에 담겨 있는 것으로 알려져 조금 낫지만 정확한 내부 상황을 알 수 없는 만큼 예단하기 어렵다."고 말했다.

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