[일본 대지진] 4호기마저… 후쿠시마 원전 연쇄폭발, 1m 두께 강철콘크리트 뚫리면 방사능 유출 통제불가

대지진 영향으로 일본 후쿠시마 제1원전의 1∼4호기가 모두 폭발, 사태가 점차 악화되고 있다. 특히 2호기는 원전 사고 시 방사성 물질이 외부로 새나가지 못하도록 봉쇄하는 중요한 역할을 하는 격납 용기의 일부 장비가 손상돼 방사성 물질의 대량 유출 가능성이 제기되고 있다. 녹아내린 핵연료가 외부로 흘러나오는 최악의 시나리오도 배제할 수 없는 상황이다.

◇2호기 격납용기 내 압력 낮추는 ‘증기 응축 장치’ 손상=15일 폭발한 2호기는 원자로를 덮는 격납용기의 ‘압력 응축실’(서프레션 풀·Suppression Pool) 설비 일부가 손상된 것으로 파악되고 있다. 압력 응축 설비는 원자로 열로 발생한 수증기로 인해 높아진 격납 용기 내 압력을 조절하는 장비다. 낮은 압력의 큰 탱크 형태인데 밸브를 열면 순식간에 격납 용기 내 수증기가 물로 응축돼 이 탱크에 고이며, 이로 인해 내부 압력이 낮아진다. 그런데 폭발로 이 설비가 손상돼 자동적인 압력 조절이 안 되는 상황이 초래됐다. 이번 폭발로 압력 응축실에 연결된 격납용기나 압력용기(격납용기 안에 핵연료봉을 싸고 있는 최후의 차폐막)에 구멍이나 균열이 생겼다면 상황은 더욱 심각하다. 원자로 내부의 세슘·방사성요오드 등 다량의 방사성 물질이 밖으로 유출될 뿐 아니라, 제어할 방법조차 없는 상황이기 때문이다.

전문가들은 격납용기는 1m 두께 이상의 강철콘크리트로 110기압 이상 압력을 견디도록 설계돼 격납용기 자체가 훼손됐을 가능성은 낮은 것으로 보고 있지만, 단언하기 힘든 상황이다. 더구나 냉각수를 대체한 바닷물 공급이 원활하지 않을 경우, 2호기 원자로의 노심용해(핵연료봉이 녹아내림)가 계속 진행돼 방사성 물질이 원자로 밖으로 유출될 가능성을 배제할 수 없다. 카이스트 원자력양자공학과 정용훈 교수는 “노심용해가 장시간 지속되면 핵연료봉 다발 전체가 녹아 우라늄이 액체 형태(용암)로 원자로 바닥에 떨어지게 된다”면서 “이 핵연료 용암이 압력용기 내에 남아있는 물과 반응하면 1000도가 넘는 수증기가 아주 짧은 순간에 발생해 ‘증기 폭발’로 이어질 수 있으며 이렇게 되면 용기 자체가 균열될 수도 있다”고 말했다. 최악의 경우 용암 형태의 핵연료가 원자로를 뚫고 외부로 흘러나올 수도 있다.

◇1·3·4호기 수소 폭발…5·6호기도 냉각장치 이상=후쿠시마 원전 4호기 자체는 지난 11일 지진이 발생했을 때 운전이 정지됐으나 내부에 보관돼 있던 사용후 핵연료가 열을 지니고 있어 수소가 발생, 폭발한 것으로 추정된다. 보관돼 있던 사용후 핵연료봉이라는 차이만 있을 뿐, 핵연료봉의 남은 열 때문에 핵연료봉 피복제가 산화하면서 수소가 생성되고 이것이 건물 안에 차 있다가 발화한 것은 1·3호기 폭발과 같은 원리다. 1·3·4호기의 경우 피해 정도는 수소 폭발에 따른 건물 외벽 손상 수준으로, 가스 형태 방사성 물질의 일부 누출이 불가피하지만 심각한 단계는 아니라는 게 전문가들의 진단이다. 다만 4호기 외부 건물이 파손(구멍 2개 생성)된 데다 1, 3호기의 방사성 가스 배출 기간이 길어지면서 방사성 물질이 점차 주변으로 확산될 가능성이 있다. 여기에 제1원전 5·6호기에서도 냉각기 이상이 감지돼 추가 폭발 가능성이 제기되고 있다. 교도통신 등 주요 언론은 “5·6호기 냉각기가 제대로 작동하지 않고 있다”고 보도했고, 에다노 유키오 일본 관방장관도 “5·6호기도 온도가 약간 상승하고 있어 주의해야 한다”고 밝혔다.

민태원 기자 twmin@kmib.co.kr



GoodNews paper ⓒ 국민일보(www.kmib.co.kr), 무단전재, 수집, 재배포 및 AI학습 이용 금지