1. 서론
2011년 3월 11일, 일본은 지진과 쓰나미에 휩쓸려 대대적인 피해를 입었습니다. 이 지진은 후쿠시마 원전에도 큰 영향을 미쳤는데, 지진에 의한 전력 중단으로 제어장치가 작동하지 않았고, 그 결과 원자로의 냉각이 되지 않아 폭발과 방사성 물질 유출이 발생했습니다. 이로 인해 방사능 오염수 문제가 대두되었습니다.
2023.08.29 - [전체글] - 방사선의 성질과 종류 및 방사선,방사성,방사능 구분
방사선의 성질과 종류 및 방사선,방사성,방사능 구분
1. 방사선의 성질과 종류 방사선은 에너지의 흐름으로, 안정을 되찾으려는 물체가 내부의 에너지를 방출하는 현상을 나타냅니다. 방사선은 입자나 전자파의 형태로 나타날 수 있으며 일반 전구
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2. 오염수 문제와 원전 대응
쓰나미로 침수된 후쿠시마 원전은 방사성 물질이 오염된 물을 생성하였습니다. 특히 원자로 냉각을 위해 사용된 물이 방사성 물질로 오염되어 원전 내부에 쌓이게 되었습니다. 이에 대한 대응으로 일본은 알프스(ALPS)라는 정화 시스템을 도입하여 방사성 물질을 정화하려는 노력을 시작하였습니다.
3. 알프스(ALPS) 시스템 개발
도시바는 알프스(ALPS)라는 고급 정화 시스템을 개발하여 방사성 오염수를 처리하였습니다. 이 시스템은 원래 방사성 물질을 분리하는 데 사용되었으나, 초기 모델의 문제로 인해 고장이 발생하였습니다. 그러나 새로운 모델을 도입하여 고장이 해결되었고, 이로써 방사성 물질을 효과적으로 처리할 수 있게 되었습니다.
4. 삼중수소 문제와 물질 분해
알프스(ALPS) 시스템을 통해 대부분의 방사성 물질은 분리 및 제거할 수 있었습니다. 그러나 삼중수소(³H・트리튬)라는 방사성 물질은 처리가 어려웠습니다. 삼중수소는 물과 유사한 구조로 인해 분리가 어려우며, 방사능이 절반으로 감소하는 반감기가 짧아 처리가 어려웠습니다.
4.1. 삼중수소란?
삼중수소(³H 또는 트리튬)는 수소의 동위원소 중 하나로서 원자 내부에 중성자 1개와 양성자 2개로 구성됩니다. 이러한 구조로 인해 '삼중수소'라는 이름이 붙여졌습니다. 삼중수소는 방사성 동위원소로서, 높은 에너지를 방출하는 베타 입자를 방출하는 특성을 가지고 있습니다.
삼중수소의 반감기는 비교적 짧은 편인데, 약 12.32년입니다. 이것은 삼중수소의 원자가 반감기 시간 동안에 반감량이 절반으로 줄어든다는 의미입니다. 이러한 특성 때문에 삼중수소는 방사능 오염물질 중에서도 상대적으로 빠르게 붕괴하는 동위원소로 분류됩니다.
삼중수소는 수소와 분자 구조가 비슷하여 일반적인 물과 유사한 성질을 가지고 있습니다. 이로 인해 처리 및 제거가 어려운 경우가 있습니다. 방사능 오염물질 중에서도 삼중수소의 특성은 환경 및 인체에 미치는 영향을 평가하고 처리하는 데 있어서 중요한 고려사항 중 하나로 여겨지고 있습니다.
4.2. 베크렐(Bq)과 방사선량
방사능의 강도를 나타내는 단위인 베크렐(Bq)은 초당 1개의 원자핵 붕괴량을 나타냅니다. 일본 후쿠시마 지역의 오염수에 포함된 삼중수소(³H・트리튬)의 양은 860조 베크렐이라고 합니다. 이것은 방사능이 높은 수준이지만, 실제 환경 및 인체에 미치는 영향은 다양한 요인에 의해 결정되며, 국제 기준과 비교하면 상대적으로 낮은 수준입니다.
860조 베크렐을 30년간 배출 시 1년에 약 30조 베크렐이 배출될 것으로 예상 (실제는 연간 22조 베크렐 증가 예상)
4.3. 대한민국 삼중수소 배출량 (출처 : 한국수력원자력)
출처는 한국수력원자력 원전정보공개 2022년도 원자력발전소 주변 환경방사능 조사 및 평가보고서에서 추출했습니다. 해당 자료 링크는 아래 있습니다.
삼중수소는 기체 또는 액체 상태로 배출됩니다.
기체상태의 삼중수소는 2022년 1년동안 2.13E+01(TBq)로 21.3 [TBq]이 배출되었으며 전체 방사성물질 배출량의 약 91.59%가 해당됩니다.
액체상태의 삼중수소는 2022년 1년동안 8.10E+01(TBq)로 81 [TBq]이 배출되었으며 전체 방사성물질 배출량의 약 100%에 해당하는 양입니다.
기체상태와 액체상태로 방출된 삼중수소의 양을 합치면 102.3[TBq]이 대기 및 바다로 배출되었습니다.
이는 일본이 1년 동안 배출 할 약 30조 베크렐 대비 3배의 해당하는 양입니다.
(물론 단순 계산 수치 이므로 실제상황과 상이할 수 있습니다.)
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4.4. 타 국 삼중수소 배출량
각국은 자국 내에서의 삼중수소 배출량을 관리하고 있습니다. 중국은 약 1,054 톤, 미국은 1,714 톤, 캐나다는 1,831 톤, 그리고 우리나라는 214 톤의 삼중수소를 배출하고 있습니다. 반면 일본은 175 톤의 삼중수소 배출량을 가지고 있으며, 후쿠시마 원전의 오염수 방류로 인해 추가적인 22 톤의 배출이 예상됩니다.
그러나 전문가들은 단순히 오염수와 정상 원전의 액체폐기물을 삼중수소량으로만 비교하는 것이 본질을 놓치는 것이라고 지적합니다. 후쿠시마 원전은 핵물질이 물에 녹아든 상태로 파괴되어 위험성이 크다는 점을 강조하며, 정상 원전과는 다른 처리 과정을 거쳐야 함을 강조합니다.
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후쿠시마 오염수 삼중수소 관련 (총량, 농도범위, 100만톤)
1. 소개 한국원자력안전기술원은 1994년부터 주변 해역에서 평상시 방사능 자료를 확보하여 방사선사고 발생 시 빠른 대응을 위한 목적으로 해양 환경 방사능 조사를 수행하고 있습니다. 2023.08.23
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5. 국제적 영향과 대응
일본의 방사성 오염수 문제는 국제적으로도 큰 관심사입니다. 주변 국가들은 방사능 오염수의 해양 배출이 지역 해양 생태계와 인체 건강에 미칠 가능성을 우려하고 있습니다. 이에 대한 국제적 협력과 모니터링이 중요하며, 과학적 근거를 토대로 조심스럽게 결정되어야 합니다.
6. 환경 보호와의 균형
방사성 오염수 문제를 해결하기 위해서는 환경 보호와의 균형을 유지해야 합니다. 오염수 처리 과정에서 발생하는 환경적 영향을 최소화하고, 주변 해양 생태계 및 인간 건강을 고려하는 방안이 필요합니다. 이를 위해서는 정확한 정보 공개와 국제적 협력이 더욱 중요해집니다.
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