LG사이언스랜드

전체메뉴보기 검색 과학상자

일본 후쿠시마 원전 사고 6개월이 지난 지금은? 목록

조회 : 14305 | 2011-09-19


지난 3월 11일 동일본 지방의 지진과 쓰나미에 뒤이어 후쿠시마 원자력 발전소에서 사고가 있었습니다. 사고 발생 후 어느덧 6개월이란 시간이 흘렀습니다.
후쿠시마 원전 사고는 원자로 안의 핵연료가 완전히 녹아 내렸고, 이 녹아 내린 핵연료가 강철 격납 용기를 뚫고 나오는 단계까지 갔습니다. 격납 용기를 뚫고 나온 핵연료가 땅 속에서 핵반응을 이어갈 수 있다고 전문가들이 경고하고 있고 방사능 물질이 계속 해서 누출되고 있지만 사고로부터 거진 반년이 지나면서 사람들이 느끼는 위기감은 많이 경감된 것 같이 보입니다.





구소련의 체르노빌 원전 사고 당시 땅에 쌓인 방사성 물질 농도가 1평방미터 당 555,000 베크렐이 넘는 경우 강제 이주를 시켰습니다. 그러나 후쿠시마는 이미 체르노빌의 그 수치를 뛰어 넘었습니다. 8월 30일자 일본 아사히 신문 보도에 따르면 땅에 쌓인 방사성 물질 농도가 1평방미터 당 30,000,000 베크렐에 달하고 있다고 합니다. 또 일본 국립환경연구소에 따르면 후쿠시마 제 1원전에서 방출된 방사성 물질이 15개의 도현으로 확산되었을 것이라고 합니다. 후쿠시마 원전 사고로 방출된 세슘 양은 1945년 히로시마에 투하된 원자 폭탄의 168배에 이른다고 일본 정부가 발표했습니다만 168배 이상으로 추정하고 있는 과학자들도 많이 있습니다. 더구나 오염수를 바다로 흘려 보내면서 바다 오염도 심각한 수준에 달하고 있다는 보도가 나왔습니다.




원전 4기가 모두 폭발하여 매일같이 엄청난 양의 방사성 물질이 땅으로 바다로 공기로 퍼져 가고 있지만 시간이 흘러감에 따라 경각심이 옅어진 가운데 8월 29일 영국의 인디펜던트지가 후쿠시마 원전 사고는 체르노빌보다 상황이 훨씬 나쁘고, 피해는 이제 시작에 불과하다는 보도를 했습니다.
후쿠시마 사고 이후, ‘따끈따끈 과학’에서 ‘방사능과 방사선’에 대해 살펴 본 적이 있지만, 이번 뉴스를 계기로 조금 더 심화된 이야기를 해볼까 합니다.








사고 이후의 후쿠시마 제 1 원자력 발전소. /사진: 위키백과(www.wikipedia.org) (cc) by Digital Globe



*알아보기*
후쿠시마 원전 사고 이후
핵분열로 전기를 만드는 원자력 발전소
베크렐로 측정되는 자연 방사선과 인공 방사선
방사선 이용과 방사선이 인체에 미치는 영향




*관련교과*
초등학교 3학년 과학 1학기 우리 생활과 물질
초등학교 6학년 과학 2학기 에너지
중학교 1학년 과학 1학기 상태 변화와 에너지
중학교 3학년 과학 1학기 물질의 구성




후쿠시마 원전 사고, 그 후
영국 얼스터 대학의 크리스 버스비 교수는 체르노빌 원전은 한 번에 폭발했지만 후쿠시마 원전에서는 지금도 방사성 물질이 나오고 있어 체르노빌보다 상황이 좋지 않으며 앞으로 100만 명 이상이 목숨을 잃을 것이라고 말해 일본에서 큰 논란이 일어기도 했습니다. 일본 원자력 안전보안원(NISA)에 등록된 과학자들에 따르면 후쿠시마 원전에서 발암 물질인 세슘이 15,000테라베크렐이 방출되었다고 합니다.




원전 근처에 살던 사람들은 한 세대 또는 그 이상의 세대가 지나도 그들이 살던 곳으로 돌아 갈 수 없을 것으로 예상되고 있습니다. 8월 26일 경에 사고 원전 근처인 후타바와 오쿠마에 살던 사람들에게 예전 살던 곳 방문이 허락되었습니다. 마스크와 방사능 보호복을 입고 후타바와 오쿠마를 방문한 사람들은 수 백 마리의 동물들이 죽어서 햇빛 아래 썩고 있는 것을 보았다고 합니다. 이주 명령을 받은 원전 북서부 지역들도 유령 도시가 되어 가고 있고, 이주 명령 영역이 아닌 지역도 바람과 비가 실어온 방사성 물질에 농작물, 물, 학교 운동장이 오염되었습니다. 원전에서 64km 정도 떨어진 도시에선 학교에서 축구나 다른 야외 스포츠가 금지되었고 창문은 언제나 닫아 놓고 있습니다.




일본 정부는 원전 사고는 수그러들고 있고 방사능 수준도 이주 명령 지역과 핫스팟을 제외하고 안전하다고 발표하고 있지만 다수의 전문가들은 이제 위기가 시작되었을 뿐이라고 말하고 있습니다.




생물학자인 팀 무소 교수는 체르노빌 근처에서 방사능이 미치는 유전적 영향 연구를 10년 이상 해 왔습니다. 무소 교수의 연구에 의하면 방사능에 영향을 받은 지역 내에서 생물 다양성, 곤충과 거미의 수가 줄어들었다고 합니다. 체르노빌 근처에는 뇌의 크기가 작은 것을 포함한 유전적인 결함을 갖고 있는 새들이 등장했다고 합니다. 무소 교수는 방사능이 장기적으로 어떤 영향을 미칠지에 대해서는 정확한 정보를 충분히 갖고 있지 못하지만, 오래 방사능에 노출되면 아주 심각하게 건강에 영향을 미칠 것이라는 것은 말할 수 있다고 했습니다.








체르노빌 지역의 제비과의 제비, 왼쪽이 정상적인 제비이고 오른쪽이 방사능으로 인한 알비노 스팟을 가진 제비다. / 사진출처: The Scientist (CC) by Timothy Mousseau



핵분열로 전기를 만드는 원자력 발전소
엄청난 사고가 일어나는 원자력 발전소를 건설하는 이유는 원자력 에너지를 사용하기 위해서입니다. 원자력이란 핵분열이 연이어서 일어나면서 생기는 에너지를 말합니다. 즉 우라늄이 핵분열을 하면서 내는 열을 증기로 만들어서 그 증기의 힘으로 전기를 생산합니다. 이때 원자로는 우라늄 전용 보일러와 같은 역할을 하는 것으로, 원자로는 우라늄이 핵분열을 일으키는 곳입니다. 원자로는 두꺼운 강철로 만듭니다. 강철 원자로에는 핵분열을 일으키는 연료와 핵분열 반응을 도와주는 감속재와 반응 속도를 조절하는 제어봉, 열을 전달하는 냉각재가 함께 들어 있습니다.
여기서 핵분열이란 우라늄의 원자핵이 두 개의 원자핵(물질을 이루는 기본적인 최소 입자로, 원자의 중심에 있다.)으로 분열하는 것을 말합니다.








원자로의 구조. / 그림 출처 : 한국원자력문화재단



베크렐로 측정되는 자연 방사선과 인공 방사선
방사선은 우라늄이 핵분열을 할 때 방출됩니다. 이 방사선은 지구가 생길 때부터 존재했고 우리는 자연 방사선 속에 살아가고 있습니다. 암석이나 흙 속에 섞여 있는 방사성 물질로부터 나오는 방사선, 공기 중에 있는 먼지에서 나오는 방사선, 먹을 거리에서 나오는 방사선 등을 자연 방사선의 예로 들 수 있습니다. 우리 몸 안에도 방사성 물질이 있습니다. 칼륨이 대표적입니다. 이런 자연 방사선과 함께 사람이 만들어낸 인공 방사선도 있습니다. 인공 방사선은 가전제품, 공항 등의 보안검색장치, 병원 검진에 사용하는 엑스선 장치, 원자력 발전소 등에서 방출됩니다.




일종의 에너지인 방사선을 낼 수 있는 능력인 방사능을 갖는 물질을 방사성 물질이라고 합니다. 방사선에는 엑스선, 알파선, 베타선, 감마선 등이 있습니다.




방사선의 존재는 프랑스의 물리학자 베크렐에 의해서 알려졌습니다. 베크렐은 뢴트겐의 X선 발견 소식을 듣고 뢴트겐과 다른 방법으로 X선을 얻어낼 방법을 연구하다 우연히 방사선을 발견하게 되고 베크렐 선이라고 이름 붙였습니다. 방사선이란 이름을 처음 사용한 사람은 퀴리 부인입니다. 퀴리 부인은 베크렐의 연구에 관심을 갖고 연구하던 중 우라늄 이외의 원소에서도 방사선을 낸다는 사실을 알게 되었고 마침내 폴로늄과 라듐을 최초로 발견합니다.








베크렐이 방사선을 발견한 감광판. / 사진출처: 위키백과(www. wikipedia.org)




방사능을 처음 발견한 베크렐의 이름은 방사능의 국제단위로 사용하고 있습니다. 베크렐(Bq)은 방사능 물질이 방사능을 방출하는 능력을 측정하는 단위로서 1 베크렐(Bq)은 방사성 물질이 1초당 1번 붕괴하는 양을 말합니다. 종전에는 베크렐 대신 퀴리를 방사능 단위로 사용했습니다. 1퀴리는 37,000,000,000 베크렐입니다.



방사선 이용과 방사선이 인체에 미치는 영향
원자력을 우리 생활에 이용하는 방법은 크게 두 가지로 나누어 볼 수 있습니다. 하나는 핵분열에 의해 발생되는 에너지를 이용하는 것이고, 또 하나는 방사성 물질에서 발생되는 방사선을 이용하는 것입니다. 방사선의 특성이 알려지면서 이용분야가 확대되고 있는데요, 첨단 장비들 가운데 방사선을 이용하는 경우가 많습니다.
방사선을 이용하는 분야는 크게 의료 분야, 공업 분야, 농업 분야, 분석 분야가 있습니다. 의료 분야는 암 치료, 방사선 진단, 핵의학, 멸균 소독 등에 방사선을 이용합니다. 공업 분야에서는 품질 관리, 농업 분야에서는 품종 개량, 분석 분야에서는 탄소 연대 측정법 등을 예로 들 수 있습니다.





인체가 방사선에 피폭되는 경우 방사선의 종류, 에너지, 방사선의 양, 방사선에 쪼이는 시간, 방사선이 피폭되는 인체 부위 등에 따라 영향이 다르게 나타납니다. 방사선에 피폭되는 경우 그 영향이 자신에게 나타나는 경우와 자손에게 나타나는 경우로 나누어 볼 수 있습니다. 자신에게 나타날 때는 짧은 시간 안에 그 영향이 나타나는 경우와 오랜 후에 나타나는 경우가 있습니다. 짧은 시간 안에 일정 양 이상의 방사선을 받으면 혈액에서 백혈구 농도가 변하거나, 메스꺼움 증세가 나타나기도 합니다. 메스꺼움을 일으키는 방사선의 양보다 더 많은 양에 피폭되면 매우 위험해 질 수 있습니다. 영향이 늦게 나타날 때 대표적인 현상은 암과 백내장입니다. 자손에게 나타나는 경우는 아직 정리된 자료를 갖고 있지는 않습니다만 유전적인 변이의 가능성이 있습니다.



*한 걸음 더*
후쿠시마 원전 사고 보다 먼저 일어난 체르노빌 원전 사고에 대해서 찾아보세요. 방사선이 사람과 자연생태에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 확인할 수 있을 것입니다.



*더 찾아보기*
-한국원자력문화재단 어린이마당(http://www.konepa.or.kr/kids)
: 한국원자력문화재단 어린이마당을 소개합니다. 방사선이 해롭기도 하지만 우리가 유용하게 사용하고 있는 것도 사실입니다. 이 사이트를 통해 원자력에 대해서 잘 알아보도록 하세요.
-따끈따끈 과학 98번째 이야기 – 방사능과 방사선(http://www.lg-sl.net/index.jsp?returl=/HappySNC/SncHhsc/Hhsc_View.jsp%3Freg_no%3DHHSC2011050001%26currentRecordNo%3D98%26tablename%3DHHSC_SCIE)
:후쿠시마 원전 사고 이후 방사능과 방사선에 대해 다뤘던 내용을 다시 한 번 살펴 보세요.




주제!
변화 ,에너지
관련단원 보기
*중2학년 2학기 일과 에너지 전환
물질 바로 알기 - 카페인
*중2학년 2학기 일과 에너지 전환
질서는 아름다운 것? - 결정
사진올리기 바로가기