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기타공학/다른 공학들

도대체 원전의 멜트스루가 뭐길래 난리일까


원전사고 최악의 상황인 노심용융



후쿠시마 원전 2호기가 멜트쓰루 된 것으로 최종 발표 되었습니다



후쿠시마 원전 사고는 인류가 경험하지 못했던 최악의 원전사고가 되어 가고 있습니다. 원자력 발전의 흑역사가 새로 쓰여지고 있는 중입니다.



skoleanalyser.dk




뭔가 위험한 건 알겠는데 도대체 멜트쓰루는 뭘까요?




노심용융과 원자력 발전의 원리



멜트다운, 멜트스루는 노심용융 (노심용해) 을 의미하는 단어입니다. 간단히 이야기 하면 핵분열의 원료가 되는 연료봉이 녹아 내렸다는 소리이지요. 



www.upstore.me





뜬금없이 원자력 발전소에 왜 열 타령인가 싶은데요. 원자력 발전이 바로 핵분열시 발생하는 열에너지를 이용하는 발전이기 때문입니다.



www.dbcp.gov.hk



모든 원자로는, 물 속에 핵분열 연료를 넣어 물을 끓이고, 이 증기를 이용해 터빈을 돌려 전기를 생산하는 구조로 되어 있습니다. 



원자로에 다양한 종류가 있지만, 분열을 제어하는 감속재로 경수를 쓰냐 중수를 쓰냐, 흑연을 쓰냐 등등에 따라 분류될 뿐입니다. 



열이 고압의 수증기를 만들어 날개를 돌린다는 기본 컨셉은 모두 같아요.  



영화 마션 - RTG



영화 마션에서 맷데이먼이 '원자력 전지의 열'로 난방하는 장면을 떠올려 보세요. 이걸 더 뜨겁게 해서 물을 끓이는게 원자력 발전입니다.



핵분열 물질은 펠릿이라 불리는 연료봉의 형태로 관리 됩니다. 만약 이게 녹으면 멜트다운, 이게 녹아서 원자로 밖으로 흘러 내리면 멜트쓰루가 되는 거지요. 멜트스루가 멜트다운보다 훨씬 나쁜 상황인 겁니다.



http://www.ilknowledge.com



정식 용어는 아니지만, 현재 언론에서 다루어지는 용어고, 1호기의 멜트쓰루에 이어 현재 후쿠시마 원전 2호기 마저 멜트쓰루의 상태에 있음이 확인 되었습니다.



ENENews.com




노심용융의 온도가 얼마나 높길래?



온도의 최대치에 대해서는 잘 알려져 있지 않으나, 일부 자료를 보면, 최대 3천도씨 이상까지 올라갈 수 있는 것으로 확인됩니다



commons.wikimedia.org



태양의 표면 온도가 6천도씨 정도 되니 얼마나 뜨거운 지 짐작이 가능합니다



현재 후쿠시마 원전의 멜트쓰루는 800도씨 이상에서 진행 되는 것으로 보도 되었습니다만, 알루미늄의 녹는점이 660도씨이니, 이것도 가동할 고온인 상태 인건 매한가지 입니다.






인류 최악의 노심용융 그리고 차이나신드롬



당연하지만 원자로의 다중 격납 용기는 방사선을 막도록 되어 있습니다. 이게 녹아서 뚫렸다는 건, 핵분열 방사선이 미친 듯이 배출되고 있다는 소리입니다. 



아니 핵연료 자체가 녹아 내렸으니 방사능 물질이 방사선을 뿜뿜 내뿜으며 퍼지고 있다는 소리가 되겠군요. 



http://cleanbeaches90245.weebly.com




멜트쓰루가 흘러 내리는 개념이므로 대기 중으로 퍼지기 보다는 아래쪽 토양으로 스며들고 있는데요. 일단 깊은 토양이 오염되는 건 확정이고....



녹아내린 핵연료가 지하수에 닿게 되면 헬게이트가 열린다는 예상까지 있습니다. 차가운 물이 갑자기 뜨거운 물체를 만나면 격렬한 반응이 일어 나면서 폭발을 일으킨다는 내용이지요. 



http://www.agreenroadjournal.com



여기에 오염된 지하수가 퍼지면 인근 지역은 OTL. 일본의 동북부 전체가 오염 될 것이라는 보도도 있지요.



차이나 신드롬이라는, 용융된 핵연료가 지구 반대편까지 뚫고 나온다는 뜻의 용어까지 인용되고 있습니다만,



일단 일본 정부에서는 멜트쓰루후 천천히 상태가 변화되는, 안정화에 접어든 것으로 판단하고 있습니다. 동일본 대지진이 2011년이고, 벌써 5년이상 지난 상황 이라는 것. 



www.popsci.com




하지만 원자로 3기가 동시에 멜트다운에 들어간 건 인류 역사상 전례가 없는 일입니다. 거기에 두 기는 멜트스루가 되어 버렸지요. 체르노빌과 달리 수습 되지 못한, 현재 진행 형인 사고입니다. 




후쿠시마 노심용융에 대한 대응책



일본 정부에서도 더 이상의 방사능 유출을 막기 위한 대응을 해 오고 있었는데요.



원자로 주위의 땅을 뚫어 얼음 벽으로 둘러쌓는 ‘동토차수벽’을 설치하는 방법을 동원했습니다. 원전 주위 반경 1.4km에 냉각재 파이프를 심어, 원전을 격리 하겠다는 계획 이었지요. 





결론만 말씀드리면, 해당 공사는 2016년 2월 말 완료 되었습니다. 그리고 방사능 유출을 막지 못한 것으로 최종 결론이 내려졌지요. 



www.japantimes.co.jp



간단합니다. 밀폐용기를 만들었는데, 바닥이 없는 용기를 만들었기 때문입니다. 



비슷한 클래스7 사고인 체르노빌 원전 사고에서는, 상부의 콘크리트 석관 뿐만 아니라, 땅속에 터널을 뚫어 하부까지 모두 막아 버립니다. 작업에 투입된 광부들의 희생이 없었으면 불가능 했지요. 



반면 일본은 냉각재로 땅을 얼린다는, 전무후무한 하이 테크놀러지를 동원했음에도 완전 격리에 실패했습니다. 애시당초 바닥이 뚫려 있으니, 실패를 언급할 필요조차 없는 대응책이었을런지도 모르겠습니다.




http://www.npr.org




320억엔이 고스란히 공중분해 되어 버렸습니다. 아니 돈이 문제가 아니군요. 멜트스루가 계속 되는 한, 예측하기 힘든 사고가 터질 수도 있을 테니까요.




끝날 기미가 보이지 않은 사고처리와 대중의 공포



후쿠시마의 원전 1호기는 멜트 스루는 2015년 발표되었습니다. 2호기는 불과 얼마 전인 2017년 초가 되어야 밝혀졌지요. 



원전 상태에 대한 정보는 늦게 발표 되거나 아얘 공유되지 않은 경우가 많았습니다. 오염수 역시 상당양이 해양에 배출된 뒤에야 발표가 이루어 지기도 했는데요.



www.occupycorporatism.com



현재의 수많은 우려들, 특히 멜트스루에 의한 폭발이나, 지하수 오염에 의한 동일본 전체의 방사능 오염에 대한 걱정들은 투명하지 않은 정보 공개에서 기인한 바가 큽니다. 



자세한 내용을 모르니 무작정 넘겨짚고, 결국 루머를 양산할 수 밖에 없는 상황입니다. 유일한 대응책인 동토 차수벽 마저 실패했으니 당연한 현상이겠지요.



researchturkey.org




저만 하더라도 후쿠시마 사고를 수습하지 못하고, 그냥 처다만 봐야 하는 건지, 의문과 걱정이 같이 드는데요. 뭔가 혁신적인 대책이 나와서 어서 빨리 상황이 정리되었으면 하는 바램입니다. 



무엇보다 우리나라와 가까운 일본의 문제니까요.



노심용해 - 위키백과