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1. 후쿠시마 원전 사고
1.1. 사고 개요
2011년 3월 11일, 도호쿠(東北) 지방 태평양 해저에서 규모 9.0의 일본 최대 강진이 발생하여 이 지진의 여파로 후쿠시마 원자력발전소 등 13기의 원자력발전소가 자동정지되었다. 이후 지진의 여파로 발생한 쓰나미에 의해 후쿠시마 제1 원전에서 일어난 방사능 누출사고이다. 후쿠시마 제1원자력발전소는 후쿠시마현 후타바군 오오쿠마쵸와 후타바쵸에 위치하고 있으며, 1호기에서 6호기까지 6기의 비등수형 경수로가 설치되어 있다. 후쿠시마 제2발전소는 후쿠시마현 후카바군 후지오 카쵸에 있으며 1호기부터 4호기까지 4기의 비등수형경수로가 설치되어 있다. 이 두 원전 부지가 직간접적인 영향을 받아 운전 중이던 원전 11기가 모두 자동정지되었다. 또한 원전 인근 송전 철탑 등의 심각한 손상으로 후쿠시마 제1발전소가 소외 전원을 공급받을 수 없는 상황이 발생하였다.
1.2. 사고 경과
후쿠시마 제1원전은 후쿠시마현 후타바군 오오쿠마쵸와 후타바쵸에 위치하고 있었으며, 1호기에서 6호기까지 총 6기의 비등수형 경수로가 설치되어 있었다. 그러던 중 2011년 3월 11일 14시 46분에 동북 지방 태평양 해저에서 규모 9.0의 강진이 발생하여, 이 진앙지로부터 인접한 후쿠시마 제1원전, 후쿠시마 제2원전, 오나가와, 도카이 등 4개 원전 부지가 직간접적인 영향을 받았다. 이로 인해 가동 중이던 11기의 원전이 모두 자동 정지되었다.
후쿠시마 제1원전에서는 특히 큰 피해가 발생했다. 지진의 여파로 발생한 쓰나미로 인해 부지 높이가 10m인 원전 건물이 약 4-5m 높이로 침수되었고, 외부 전원 공급설비들이 기능을 상실하게 되었다. 이에 따라 원전에 전원을 공급할 수 없는 상황이 초래되었다.
그 후 약 52분 후인 14시 40분경 높이 14-15m의 거대한 쓰나미가 도착하여 1~6호기 모든 건물이 침수되었고, 비상 디젤발전기와 전원공급설비 등 대부분의 안전설비들이 기능을 상실했다. 이로 인해 원자로와 사용후핵연료 냉각에 문제가 발생하면서 대량의 방사성물질 누출사고로 이어졌다.
그 이후 사고 상황이 악화되어 1호기 건물에서의 수소가스 폭발, 3호기 건물의 대규모 수소가스 폭발, 2호기 격납용기 일부 손상 등이 잇따랐다. 이로 인해 사용후핵연료 냉각용 설비와 계측설비, 전원설비 등 주요 안전설비들이 파괴되면서 장기간 방사성물질 누출이 지속되는 초대형 원전 사고로 발전했다.
1.3. 사고의 특징
후쿠시마 원전 사고는 극한 복합 자연재해가 유발한 최초의 원전 중대사고이다. 과거 1979년의 쓰리마일아일랜드(TMI) 사고나 1986년 체르노빌 사고와는 달리, 외부 사건(극한 자연재해)과 설비내부 문제 및 인적 요인이 모두 결합된 사고라고 할 수 있다. 이로 인해 모든 교류전원, 대부분의 직류전원과 최종 열제거 기능이 상실되었다.
또한 다수 호기에서 중대사고가 발생하여 장기간 지속되었다. 같은 부지의 원자로 3기에서 각각 노심 용융이 대량으로 진행하였고, 원자로용기와 격납용기도 손상된 것으로 추정된다. 특히 3개 호기의 원자로건물이 수소가스 폭발로 크게 손상되었고, 사고가 수 개월간 지속되었으며, 사용후 연료저장조의 안전 문제도 가시화되었다.
이와 같은 후쿠시마 원전 사고로 인해 대량의 방사성물질이 외부로 방출되어 토양 및 해양을 광범위하게 오염시켰다. 체르노빌사고의 20% 수준의 방사성물질이 누출된 것으로 추정되며, 비상 대피가 비교적 신속하게 이루어져서 직접적인 방사선 피폭으로 인한 사망자는 발생하지 않았다. 그러나 심각한 토양 및 해양 오염과 많은 수의 이재민 발생으로 국가사회적 위기가 유발되었다.
1.4. 사고의 근본 원인
후쿠시마 사고의 가장 근본적인 원인은 원전의 설계·건설·운영 과정에서 지진과 쓰나미가 빈발하는 일본 고유의 자연 환경 특성을 적절하게 고려하지 못한 데 있다. 심지어 건설 당시 적용된 지진 및 쓰나미 설계기준이 한국 원전에 대한 것들보다도 오히려 낮은 수준이었다.
원전 건설 후 일본 사회에서 대형 지진이 핵심적인 위협 요인으로 인식되면서 내진 성능 평가와 보강 작업을 적극적으로 추진하고 설계기준을 크게 강화하였다. 그러나 쓰나미에 대한 연구는 활발하지 않았고, 1990년대 이후 얻어진 새로운 연구 성과를 반영한 설비 보강에도 소극적이었다. 후쿠시마 원전에서 현실적인 쓰나미 조건을 고려하였다면 핵심 안전설비들의 위치를 변경하거나 침수에 대비한 설계를 보강함으로써 대응 능력을 크게 향상시킬 수 있었을 것이다.
아울러 안전에 중요한 의사결정들이 최상의 지식에 근거하지 않고 안전에 대한 막연한 믿음과 자만...