<日 강진> 원전 수소폭발 왜 일어났나

일본 경제산업상 원자력안전보안원 등에 따르면 일단 후쿠시마(福島) 제1원자력발전소 폭발의 원인은 '수소(H)'로 알려지고 있다.

아직 구체적 정보가 공개되지 않은 상태라 속단하기 어렵지만, 전문가들은 핵연료봉 피복제가 냉각수와 반응하면서 발생한 수소가 폭발, 원전 외벽 건물이 붕괴된 것으로 분석하고 있다.

전문가들에 따르면 우라늄으로 이뤄진 핵연료봉은 지르코늄(Zr; Zirconium)으로 둘러싸여 있다. 지르코늄이 고온에서 강도가 높고, 순환하는 냉각제에 빨리 부식되지 않으며, 방사성 동위원소를 형성하지 않고, 중성자 포격에 따른 기계적 손상이 없는 특성을 갖고 있기 때문이다.

그러나 이번 후쿠시마 원전 사례처럼 노심(爐心)의 온도가 비정상적으로 높아지면 이 지르코늄이 냉각수와 반응, 수소를 만들어낸다. 결국 이 폭발성이 큰 수소가 발화했다는 추정이다.

하지만 이 같은 수소로 인한 폭발이 곧 방사능 물질의 외부 유출을 막는 안전장치인 격납용기 또는 격납건물의 파손이나 폭발을 의미하는 것은 아니다.

전문가들은 수소가 원전 중심부인 격납용기와 원전 외벽 건물 사이 공간에 차 있다가 터졌을 가능성이 큰 것으로 보고 있다.

후쿠시마 원전 측이 노심 용해(노심이 녹아내리는 것) 등으로 격납용기 내부의 가스 압력이 높아지자 비상조치로 이 격납용기와 외벽 건물 사이 공간으로 가스를 빼냈을 것이라는 설명이다.

에다노 유키오(枝野幸男) 일본 관방장관이 12일 기자회견에서 "(원자로 등) 원자력 시설은 강철 격납용기에 덮여 있고 그 밖이 콘크리트와 철근 건물로 덮여 있다"면서 "이번 폭발로 건물 벽이 붕괴됐지 안쪽 격납용기가 폭발한 것은 아니다"라고 밝힌 것과 같은 맥락이다.

그러나 냉각 장치가 조속히 복구되지 않을 경우 후쿠시마 원전의 격납용기 자체의 안전도 장담할 수 없는 상황이다.

현재 후쿠시마 원전 상황과 비슷한 사례가 바로 미국에서 1979년 발생한 스리마일섬(TMI) 원전 사고다. 사상 최악의 원전 사고 중 하나로 꼽히는 동시에, 역설적으로 격납용기 등 차폐시설의 중요성을 일깨우는 경우다.

당시 펜실베이니아주 해리스버그 인근에 위치한 가압수형 경수로에서도 물을 공급하는 주급수 펌프가 고장을 일으켰고, 운전원의 실수로 긴급노심냉각장치(ECCS)까지 작동하지 않아 냉각장치가 완전히 파열됐다.

결국 노심 용융이 일어나 대량의 방사능 가스가 발생했으나, 다행히 원전의 5중 차폐시설 덕분에 외부로 유출된 방사선량은 미미한 수준에 그쳤다.