방사능 오염 여전히 진행중, 체르노빌 원자력 폭발사건에 대해

1986년 4월 25일 새벽 12시경 구 소련의 체르노빌 원자력발전소에서 근무자가 안전 수칙을 지키지 않은 채 가동중지 터빈을 실험하다 원자로가 폭발한 사건입니다. 사고 당시 31명이 죽고 피폭 등의 원인으로 1991년 4월까지 5년 동안에 7,000여 명이 사망하였습니다. 이 원자력 발전소는 흑연감속재를 사용한 비등 경수로 형태를 가지고 있으며, 원자로 직경 12 m, 높이 7m인 원통 적층형으로 되어 있습니다. 감속재인 흑연 블록들로 채워진 사이를 1661개의 수직 압력과 이 통과하여 압력과 내에는 핵연료(농축도 1.8-2.0% 이하) 냉각재(비등 경수) 및 제어봉들이 위치하고 있습니다. 체르노빌 원자력 발전소의 RBMK-1000에서 RBMK란 고출력 압력과 형 원자로(High Power Channal-type Reactor)란 뜻이고 뒤에 1000은 전기출력 1000MW를 의미합니다. 이는 플루토늄 제작 원자로를 대충 개조해서 만든 원자로로 불안정적이고 자기제어성이 부족한 원자력 발전소였습니다. 결정적인 사고 원인은 2년마다 실시하는 정기점검을 위해 정지될 예정이었던 원전 4호기에 발전소 소장의 명령으로 실험을 진행하였습니다. 그러나 과도한 고출력으로 비상시 냉각제 펌프 구동 전력을 터빈의 관성을 이용해 충당하려는 실험이었지만, 결국 위험상황을 대비하기 위해 위험상황을 만든 격이었습니다. 

어떻게 폭발이 일어나게 되었나?

원자로 정지 후 회전 속도가 느려지는 터빈이 짧은 시간 동안이나마 비상 전력원으로서 역할을 할 수 있는지를 시험이 진행되었습니다. 이 실험은 원자력 안전과는 무관하다고 간주되어 실험 실시 팀이 원자로 안전 요원과의 충분한 정보교환과 협조가 미흡했고, 또한, 안전 예방조치 소홀과 함께 실험 도중 보통 1000MW 정도의 열출력이 30MW 정도까지 떨어졌습니다. 이 출력을 다시 700-1000MW로 높이기 위해 내부 제어봉을 외부로 빼냈습니다. 결국 원자로는 저출력으로 가동되었고, 냉각수의 출력 펌프 회전 미약과 동시에 냉각수의 유량이 감소하여 증기 발생하였습니다. 그 결과로 원자로 출력 100배 증가하였고 핵연료가 파괴되었습니다. 핵연료가 파괴되어 세어 나온 핵연료와 고온의 물이 반응하여 원자로심이 파괴되었고, 증기폭발과 2차 폭발이 일어났습니다. 그 이후로 고온, 고방사능 핵연료와 흑연 파편이 공중으로 비산 되었습니다. 이러한 사건을 계기로 방사능에 대한 위험이 얼마나 심각한지 일깨워 주고 있습니다. 이 외에도 일본 후쿠시마 원전 사고가 있겠죠. 우리나라 외 다른 나라들은 원자력 발전소가 얼마나 위험한지 알고 더 이상 짓지 않는 반면에 우리나라는 원자력 발전소를 늘리고 있는 아이러니한 현상을 보이고 있습니다.

체르노빌 원전과 우리나라 원전은 얼마나 다른가?

체르노빌 원전은 비등 경수로이므로 증기를 통한 2차 계통의 오염 가능성이 큽니다. 또한, 출력 이상 상승 시 출력이 증가되는 정반응도 시스템이며, 감속 재료로 흑연을 사용하여 화재의 위험성이 큽니다. 원자로를 감싸는 외부 방호벽인 격납용기가 없어 사고 발생 시 방사성물질이 외부로 유출되게끔 설계되어 있습니다. 반면에 우리나라 원전은 1, 2차 계통이 각각 분리된 가압 경수로로 2차 계통에 대한 방사능 오염의 가능성이 없습니다. 또한, 출력 이상 상승 시 스스로 감소되는 부 반응도 시스템을 가지고 있으며, 원자로 냉각 제인 물이 감속재 역할을 해 화재 위험성이 체르노빌 원전보다 훨씬 적습니다. 우리나라 원전은 1.2미터 이상의 콘크리트 및 철판으로 된 격납용기가 있어 최악의 경우에도 방사성 물질이 외부로 유출되는 것을 차단합니다. 우리나라에 원자력 발전소가 많은 만큼 점검도 철저히 하여 안전에 더욱더 신경 써 주었으면 하는 바람입니다.