일본의 핵오염수 방류에 대한 생각 정리

- 2011년 동일본 대지진으로 후쿠시마 원전이 파괴되었고, 핵연료에 냉각용 물, 지하수, 빗물 등이 유입되면서 유독성 방사성 물질이 섞인 오염수가 발생했습니다.

- 일본 정부와 도쿄전력은 방사성핵종(유독성 방사성 물질)을 처리 시설을 통해 정화하고, (정화가 어려운) 삼중수소는 그 농도를 낮추기 위해 해수로 희석하는 방식을 이용한다면 오염수 방류에 문제가 없다고 주장하고 있습니다.

- 그러나, 환경단체와 생물학 전문가들은 삼중수소의 희석을 통한 처리는 생태계 내 먹이그물에 따라 약화될 수 있다고 주장합니다. 또한 삼중수소가 체내에서 유기결합 삼중수소가 될 경우 반감기가 최대 1년으로 늘어나면서 위험성도 커질 수 있다고 경고합니다.

• 유독성 방사성 물질?
  • 유독성 방사성 물질은 인체에 유해한 영향을 미칠 수 있는 방사성 물질을 말합니다. 이러한 물질은 방사능을 방출하여 세포를 파괴하고, DNA를 손상시키며, 암, 백혈병, 유전병 등의 질병을 유발할 수 있습니다. 또한, 대기 중에 방출되면 환경 오염을 일으킬 수 있으며, 생태계에 악영향을 미칠 수 있습니다.
    대표적인 독성 방사성 물질로는 우라늄, 플루토늄, 세슘, 스트론튬 등이 있습니다.
  • 방사능 : 방사능(Radioactivity)은 방사성물질이 방사선을 내는 강도로서 방사성물질이 방사선을 방출하는 능력이나 방사선을 방출하는 성질입니다.
    • 방사능(放射能, Radioactivity)은 라듐, 우라늄, 토륨, 폴로늄 등 방사성 원소의 원자핵이 붕괴하면서 방사선을 방출하는 일, 또는 그런 성질, 또는 그런 물질의 양(단위는 Bq)을 말하는데, 방사선이란 말을 써야 할 곳에 방사능이라는 용어를 쓰는 경우가 많습니다.
    • 쉽게 생각해서 방사능(Radioactivity)은 성질, 특성, 성질을 내는 물질의 양 등을 뜻하는 것이고, 방사선(Radiation)이 생물에게 위험한 것 그 자체를 뜻한다고 보면 됩니다.
• 방사성핵종 : 방사능이 있는 동위원소를 방사성 동위원소라고 하며, 이런 불안정한 원자핵을 가진 원자를 방사성 핵종이라고 합니다.
  • 방사성핵종(放射性核種)은 방사성 물질을 이루는 핵종(核種)을 말합니다. 핵종은 원자번호와 질량수가 같은 핵을 이루는 입자를 말합니다.
    방사성핵종은 핵분열이나 핵융합 등의 핵반응 과정에서 생성되며, 방사능을 방출합니다. 방사능은 방사성핵종이 붕괴하면서 방출되는 입자 또는 에너지로, 인체에 유해한 영향을 미칠 수 있습니다.
  • 대표적인 방사성핵종으로는 우라늄-235, 플루토늄-239, 세슘-137, 스트론튬-90

• 삼중수소(tritium)는 왜 위험한가?
  • 삼중수소는 수소의 방사성 동위원소로, 양성자 수는 같고 중성자 수는 다른 원소를 의미합니다. 보통 수소의 핵에는 양성자 1개가 있는데 삼중수소에는 중성자 2개가 더 있습니다. 삼중수소는 방사능을 지니며, 반감기는 약 12.3년입니다. 삼중수소가 생성하는 에너지의 베타 입자는 먹거나 흡입할 경우에 위험하며, 인체에 들어오면 수 세대에 걸쳐 축적되며 유전적 손상을 일으킬 수 있는 것으로 알려져 있습니다.
  • ALPS는 쉽게 말해 가정에서 사용하는 정수기와 같은 역할을하는 기계입니다. ALPS로 정화를 처리하면 방사성 물질 62종을 제거할 수 있지만 삼중수소가 남게 됩니다. ALPS로 거를 수 없는 삼중수소는 바닷물과 희석해 내보내기로 했습니다.
• 어차피 바다로 방류하는데, 왜 해수로 희석하는 방식을 이용하는가?
  삼중수소는 소량으로 인체에 해롭지 않은 수소의 방사성 동위원소입니다. 그러나 잠재적 위험을 최소화하기 위해 해양에 방출하기 전에 바닷물로 희석하는 것이 중요합니다.
  삼중수소를 해양에 방출하기 전에 바닷물로 희석하는 이유는 다음과 같습니다:
  • 삼중수소 농도를 낮추기 위해. 삼중수소는 매우 가벼운 원소이기 때문에 바닷물과 쉽게 섞일 수 있습니다. 바닷물로 희석하면 삼중수소 농도를 안전한 수준으로 낮출 수 있습니다.
    
  • 삼중수소의 붕괴 속도를 높이기 위해. 삼중수소의 반감기는 12.3년으로, 시료에 있는 삼중수소 원자의 절반이 붕괴하는 데 12.3년이 걸린다는 뜻입니다. 삼중수소를 바닷물로 희석하면 삼중수소 원자의 표면적이 증가하여 붕괴 과정이 빨라집니다.
    
  • 삼중수소를 분산시킵니다. 삼중수소가 바다로 방출되면 해류와 파도에 의해 분산됩니다. 바닷물로 희석하면 삼중수소가 바다 전체에 더 고르게 분포되어 인체 건강에 대한 위험을 더욱 줄일 수 있습니다.
    삼중수소는 소량으로 인체에 해롭지 않다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 세계보건기구(WHO)는 삼중수소에 대한 식수 기준을 리터당 10,000베크렐(Bq/L)로 설정했습니다. 후쿠시마 제1 원전에서 방출되는 삼중수소는 WHO 기준보다 훨씬 낮은 수준인 1,500베크렐/L 미만으로 희석될 것입니다.
• 생태계 내 먹이그물에 따라 희석효과가 약화될 수 있다는 주장을 설명해 주세요.
  • 삼중수소는 바닷물에 희석되더라도, 먹이사슬을 통해 농축될 수 있습니다. 따라서, 먹이그물의 상위에 위치한 포식자는 삼중수소에 더 많이 노출될 수 있습니다. 예를 들어, 바닷새는 작은 물고기를 먹습니다. 작은 물고기는 삼중수소에 노출된 플랑크톤을 먹습니다. 따라서, 바닷새는 삼중수소에 더 많이 노출될 수 있습니다.
• 유기결합 삼중수소는 어떤 뜻인가?
  • 유기결합 삼중수소(Organically bound tritium, OBT)는 삼중수소가 탄수화물, 지방, 단백질과 같은 유기화합물과 결합한 형태입니다.
    OBT는 삼중수소가 물(HTO) 형태로 존재하는 것보다 생체 내에서 더 오래 머물러 있습니다. 삼중수소의 반감기는 물 형태에서는 약 12일이지만, OBT 형태에서는 약 500~600일로 늘어납니다. 따라서, OBT는 삼중수소가 생태계에 미칠 수 있는 잠재적 위험을 평가할 때 고려해야 할 중요한 요소입니다.
    OBT는 생물체의 성장과 함께 농도가 증가할 수 있습니다. 예를 들어, 플랑크톤은 삼중수소에 노출된 물을 먹고 자랍니다. 따라서, 플랑크톤의 몸에는 OBT가 축적됩니다. 플랑크톤을 먹는 물고기 역시 OBT에 노출됩니다. 따라서, 물고기의 몸에는 OBT가 더 많이 축적됩니다. 이처럼, OBT는 먹이사슬을 통해 상위 개체로 농축될 수 있습니다.
    OBT는 세포의 DNA와 결합하여 유전적 돌연변이를 유발할 수 있습니다. 또한, 암을 유발할 수 있다는 연구 결과도 있습니다. 따라서, OBT에 대한 안전성 평가는 매우 중요합니다.
• 일본과 한국 정부는 위험도가 일반적인 상황보다 낮다고 '과학적인' 주장을 하는데?
  • 삼중수소가 방출하는 방사선은 ‘저에너지’여서 외부에서는 피부도 투과하지 못하지만, 생물 체내에 들어오면 (피부를 투과하는) 고에너지 방사선보다 더 큰 타격을 끼칩니다. 삼중수소 전자는 천천히 움직이며 DNA 등과 부딪히면 튕겨나와 다른 세포 분자 등을 계속 건드리고 세포조직이나 장기 내부를 벗어나지 못하고 내부 피폭을 일으키므로, 고에너지 물질보다 두 배 이상 위험한 것입니다.
  • 도쿄전력이 삼중수소 체외 선량만 밝히며 약한 방사성 물질이자 저에너지라는 메시지를 전하지만, 진짜 살펴야 할 내용은 삼중수소가 체내로 들어왔을 때의 영향인데 이는 다루지 않고 ‘선택적 과학’을 설명합니다. 이것은 삼중수소가 무해하다고 주장하기 위한 의도적이고 잘못된 소통방식입니다. (반면에 핵의학자들은 삼중수소가 체내로 들어와도 조만간 다시 빠져나간다고 하고, 우려하는 사람들은 축적된다고 합니다... ㅠ.ㅠ)
  • 또한, 오염수 방류는 유엔해양법협약(UNCLOS)을 포함한 국제법 위반입니다.