겨우내의 아저씨 라이프

다핵종제거설비(ALPS) 일본 오염수 처리가능할까?

일본이 엊그제 후쿠시마 원전 오염수에 대한 해양방류를 결정한 가운데 주변국들의 반응이 뜨겁습니다.

하지만 미국과 국제원자력기구(IAEA)에서는 일본을 지지하고 있는 실정입니다.

그 배경이 다양하게 해석되고 있지만 

실제 일본이 주장하는데로 오염수 내 방사성물질이 거의 제거가 되었는지 확인할 방법이 없습니다.

다만 우리가 다핵종제거설비(ALPS) 가 무엇인지 알아보고 일본이 주장하는게 사실인지 확인해볼 필요가 있어

다핵종제거설비를 알아보고자 합니다.

■ 다핵종제거설비(ALPS)

국내 원자력발전소에서도 원전 내부에서 발생한 각종 오염수를 방사성물질 제거설비를 통해 방사성물질을 제거하고 

외부환경으로 배출합니다.

그러한 장비로는 각종 필터류, 이온교환수지, 삼중수소제거설비 등 다양한 방법이 사용됩니다.

또한 외부로 배출시에는 실시간 모니터링을 통해 법적 허용기준치 이하인것을 확인하고 외부로 배출하게 됩니다.

일본이 말하는 다핵종제거설비는 무엇일까요

다핵종제거설비(ALPS, Advanced Liquid Processing System) 는 도쿄전력에서 오염수에 녹아있는 각종 방사성물질을 제거하기 위해 개발한 장치입니다.

말그대로 방사성핵종을 오염수로부터 제거하는 장치를 말하는 것이죠.

다핵종제거설비는 오염수를 이온침전, 탄산염을 이용한 침전, 흡착을 통해 방사성핵종을 제거하고 있습니다.

이 다핵종제거설비는 총 62개 정도의 방사성핵종을 제거해 줍니다.

대표적으로 원전에서 발생하는 세슘, 스트론튬 등 핵연료를 태우고 나오는 방사성핵종들인데

결정적으로 삼중수소는 오염수로부터 제거를 할 수 없습니다.

아니 현재 기술로는 삼중수소를 분리할수 있는 경제적인 기술이 없다는게 맞는 말이겠습니다.

따라서 일본은 오염수 내에 방사성물질을 제거하되

삼중수소는 제거할 수 없기 때문에 바닷물에 희석시켜 법적 기준을 만족하면 방출하겠다는 것입니다.

희석은 말그대로 단위 리터당 삼중수소 양만을 줄여 방출하겠다는 것이죠.

일례로 일본의 배출기준에 의하면 세슘은 물 1리터당 400Bq 이하

삼중수소는 물 1리터당 6만Bq 이하면 바다로 방출할 수 있습니다.

현재 다핵종제거설비를 통해 나온 후쿠시마 원전 오염수를 측정한 결과 세슘 137 허용농도는 400Bq/L 이하인 90Bq/L가 나오고 있어 기준은 만족하는 것으로 보입니다.

국제원자력기구인 IAEA에서도 일본의 다핵종제거설비에 대한 검토를 마친상태입니다.

IAEA의 보고서에 따르면 세슘이나 스트론튬 같은 핵종들을 효과적으로 제거하고 있다는 보고서를 내놨습니다.

IAEA 팀은 오염수 처리를 포함한 물 관리가 Daiichi 공장 해체 활동의 지속 가능성이 중요하다고 말했습니다.

또한 전문가들은 2018 년 IAEA 해체 검토 임무에서 플랜트에 대한 조언을 되풀이하면서,

필요에 따라 추가 처리 한 후 저장된 오염수는 안전 측면을 고려해 모든 이해 당사자들의 참여를 통해 긴급히 내려져야한다고 말했습니다

일본이 선호하는 처분 옵션을 결정하면 IAEA는 일본이 처분 전, 도중 및 후에 방사선 안전 지원을 제공하기 위해 협력 할 준비가 되어 있다고 말했습니다.

후쿠시마 원전의 오염수는 다핵종제거설비(ALPS) 공정을 거쳐 삼중 수소 이외의 방사성 핵종을 제거하여 현장에 저장하고 있으며

총 탱크 저장 용량은 2020 년 말까지 약 137 만 입방 미터에 달할 것이며 모든 탱크는 2022 년 여름 경에 가득 차게 될 것으로 예상하고 있습니다.

■ 삼중수소 처리가능한 방법

삼중수소는 일반적인 물과 화학적 성질이 같아서 물로부터 삼중수소만 분리하기가 쉽지 않습니다.

수소에는 양성자가 하나뿐인 일반적인 수소와 양성자 한개와 중성자 한개로 이루어진 중수소, 양성자 한개와 중성자 2개로 이루어진 삼중수소가 있습니다.

수소와 중수소는 일반 환경에서 안정된 원소이지만 삼중수소는 불완전해 베타 방사선을 방출하고 원소를 변화시켜 헬륨으로 변하게 됩니다.

이때 방출되는 베타방사선이 인체에 방사선피폭을 일으키게 됩니다.

이런 삼중수소를 처리하는 방법에는

1. 바닷물과 섞어 희석시켜 바다에 방류하는 방식입니다.

2. 오염수를 끓여 수증기로 배출하는 것입니다.

3. 지하 2500m 이하까지 지층에 구멍을 파고 주입해 묻는겁니다.

4. 전기분해를 통해 수소로 환원 후 공기중으로 배출하는 겁니다.

5. 물과 시멘트를 섞어 지하에 매설하는 방식입니다.

현재 오염수에 남아있는 삼중수소를 어떻게 처리할지 5가지 방법으로 논의 되고 있으며 

가장 저렴하고 효과적인 방식은 1번 바닷물과 섞어 희석시켜 바다에 방류하는 방식을 일본은 채택한 것입니다