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강양구의 에너지 톡톡 ⑧ 방사선 오염 물질을 먹이는 나라 본문
라돈 온천이 몸에 좋고 특히 관절염이나 신경통 같은 질환에 효과가 있다는 말을 많이 들어 보셨을 텐데요. 하지만 이 라돈 또한 원자핵이 붕괴하면서 방사선을 내뿜는 방사성 물질이랍니다. 라돈 온천이 몸에 좋다는 의견은 극미량의 방사선량은 괜찮다는 것과 일맥상통하는 이야기인데요. 그렇다면 후쿠시마 사고가 발생한 지 3여 년이 지난 지금, 후쿠시마 산 농수산물은 먹어도 괜찮은 것일까요? 또한 최근 원자력 발전소의 방사선이 갑상선 암 발병과 연관성이 있다는 정부 보고서는 어떻게 해석해야 할까요? 방사성 물질이 인간에게 어떤 효과를 미치는지에 대해 서로 다른 의견과 학설이 난무하면서 우리의 혼란도 가중되고 있습니다.
｢강양구의 에너지 톡톡｣은 21세기 ‘대전환의 시대’에 중요한 화두인 환경과 에너지 문제를 《프레시안》의 과학·환경 담당 기자인 강양구 기자와 함께 이야기하는 연재 게시물입니다. 지난 시간의 「후쿠시마 사고는 피할 수 없었다」에 이어 이번 시간에는 모든 이들이 건강과 관련하여 궁금해 하실 방사성 물질에 대해 이야기해 보려고 합니다. 핵 발전소 사고가 발생하면 가장 큰 파장을 일으키는 문제인 방사성 물질, 그것이 위험한 ‘진짜 이유’를 알아보는 유익한 시간이 되길 바랍니다. 감사합니다.
후쿠시마 사고는 아직 끝나지 않았다
앞의 연재에서 살펴봤듯이 핵 발전소는 ‘위험 사회’의 상징이다. 그렇다면, 우리는 왜 핵 발전소 사고를 그토록 무서워하는 것일까? 흔히 핵 발전소 사고가 일어나면 1945년 8월 6일 일본 히로시마와 8월 9일 나가사키에서 있었던 것처럼 핵폭탄이 폭발하는 상황을 연상하곤 한다. 하지만 절대로 핵 발전소가 ‘펑’ 하고 폭발하는 일은 없다.
핵 발전소에서 사용하는 우라늄에는 방사성 우라늄(우라늄-235)이 아주 적은 농도(약 2~5퍼센트)만 포함되어 있기 때문이다. 그래서 후쿠시마 사고처럼 핵 발전소가 통제 불능이 되더라도 도시 하나를 날려 버릴 정도의 위력을 발휘하며 원자로가 폭발할 위험은 없다. 물론 통제 불능이 된 원자로 내부의 에너지는 그것의 격납고를 날려 버리기에 충분한 폭발력을 갖고 있다.
체르노빌 사고에서 핵 물질을 감싸고 있던 원자로 격납고가 파괴되어 내부에 있어야 할 다량의 방사성 물질이 밖으로 쏟아져 나왔다. 또 후쿠시마 사고에서도 역시 격납고가 파괴되어 방사성 물질이 대기 중으로 유출되었다. 그런데 대중의 오해와는 달리 이 두 건의 폭발 사고는 핵분열 반응에 의한 폭발 때문이 아니었다.
체르노빌 사고에서는 가열된 원자로가 냉각수 등을 기화시켜서 내부의 수증기 압력이 높아졌고, 결국 그 압력을 견디지 못한 격납고가 폭발했다. 후쿠시마 사고도 비슷했다. 냉각 장치가 제 역할을 하지 못해 원자로가 열을 받자(1200도 이상) 핵연료에 포함되어 있던 지르코늄이 수증기와 반응해 수소를 내놓았다. 이 수소와 수증기의 압력이 결국 격납고 폭발로 이어진 것이다.
격납고가 폭발할 때 쏟아져 나오는 물질 가운데는 플루토늄, 세슘, 요오드, 스트론튬 같은 유해 방사성 물질이 다량 포함되어 있다. 이렇게 외부로 나온 방사성 물질은 일본의 세슘 분유와 시금치를 비롯해 후쿠시마 해역과 태평양의 방사능 수산물처럼 일상생활 곳곳으로 들어와 오랫동안 치명적인 위험을 불러일으킨다.
체르노빌 사고 이후 핵 발전소 인근 반경 30km 이내는 지금까지 접근이 금지되어 있다. 
세슘을 무서워해야 하는 까닭
방사성 물질이 얼마나 위험한지 잘 보여 주는 예를 하나 들어 보자. 2006년 11월 23일, 영국 런던에서 한 남자가 죽었다. 그는 영국으로 망명한 전직 러시아 스파이 알렉산드르 리트비넨코였다. 2006년 11월 1일, 초밥을 파는 식당에서 쓰러지고 난 지 23일 만이었다. 사인은 놀랍게도 …… 방사선 중독이었다!
사건이 일어난 지 9년이나 지났지만 아직도 이 암살 사건의 배후에 어떤 나라, 어떤 기관이 있는지는 밝혀지지 않았다. 영국 정부와 러시아 정부는 서로를 배후로 지목하는 상황이다. 비밀은 수십 년이 지나고 나서 양국 정보기관의 기밀문서가 공개되고 난 뒤에야 밝혀질 것이다. 아무튼 리트비넨코 암살에 쓰인 것이 바로 방사성 물질인 폴로늄-210이다.
폴로늄-210의 반감기는 약 100일이다. 암살범들이 반감기가 약 8일인 요오드-131이나 약 30년인 세슘-137 대신 폴로늄-210을 선택한 이유는 무엇일까? 아마도 암살 준비부터 실행까지의 기간을 염두에 두면 반감기 100일 정도가 딱 적당하다고 판단한 것이 아니었을까?
후쿠시마 사고가 일어나고 나서 언론에 가장 많이 오르내렸던 방사성 물질인 세슘-137도 마찬가지다. 이 방사성 세슘이 몸속으로 들어오면, 그것은 사람의 몸속에서 안정적인 물질인 바륨-137로 바뀔 때까지 계속 방사선을 방출한다. 바로 이 방사선이 몸속의 세포를 파괴하거나 변형시키면 백혈병 같은 혈액 암이나 갑상선 암 같은 고형 암이 발생한다.
그렇다면 사람의 몸속으로 흡입된 방사성 세슘은 도대체 얼마나 오랫동안 방사선을 방출하는 것일까? 이 자리에서 여러 차례 언급한 방사성 물질의 반감기를 고등학교 과학 시간이나 언론을 통해서도 들어본 적이 있을 것이다. 반감기란 방사성 물질의 방사능이 원래 값의 절반이 되는 데 걸리는 시간을 확률적으로 계산한 것이다.
세슘-137의 반감기는 약 30년이다. 즉 30년이 지나야 방사성 세슘의 방사능이 절반으로 줄어든다는 뜻이다. 그런데 여기서 주의할 점이 하나 있다. 30년이 지나도 방사성 세슘은 안전하지 않다는 것이다. 여전히 나머지 절반은 방사선을 내뿜을 것이기 때문이다. (컵을 가득 채운 물을 30년에 걸쳐서 마신다고 가정해 보자. 30년 후에도 여전히 컵에는 물이 반이 남아 있다.)
『대통령을 위한 물리학』으로 유명한 리처드 멀러에 따르면, 보통 방사성 물질은 반감기를 30번 정도 거쳐야 완전히 방사능을 잃는다고 한다. 그러니까, 방사성 세슘이 안전해지려면 900년(30년×30번)이 걸리는 셈이다. 이론적으로는 일단 방사성 세슘이 몸 안으로 들어오면, 그것은 방사선을 내뿜으며 평생 우리 몸을 공격한다.
다행히 사람은 몸속의 위험한 물질을 끊임없이 밖으로 배출해 내는 능력을 가지고 있다. 이 때문에 몸속으로 들어온 방사성 세슘은 원래의 반감기와는 상관없이 몸 밖으로 배출될 수도 있다. 보통 방사성 세슘의 절반 정도가 몸 밖으로 빠져나가는 데 걸리는 시간은 110일 정도다.
에너지, 책책!
☞『대통령을 위한 물리학』(리처드 멀러 지음, 장종훈 옮김, 살림, 2011년)
지도자들이 반드시 알아야 할 고급 과학 지식 가운데 가장 핵심이 되는 사실과 아이디어, 대통령이 결정을 내릴 때 도움이 될 수 있을 만한 핵심적인 과학 상식들을 정리한 책이다.
방사성 물질은 얼마나 위험한가?
그렇다면, 후쿠시마 핵 발전소에서 발생해 한반도로 유입된 방사성 물질은 얼마나 위험한 것일까?
유해 방사성 물질이 건강에 미치는 위험은 크게 두 가지로 구분할 수 있다. 하나는 일정 수준 이상의 방사선량에 단기간 노출되었을 때 발생하는 위험이다. 흔히 '급성 방사성 증후군'이라고 불린다. 이 경우, 방사성에 노출되고 나서 머리가 아프고, 소화가 안 되며, 출혈이 생기다 심해지면 사망에 이른다.
유해 방사성 물질이 건강에 미치는 또 다른 위험은 즉각적인 영향을 주는 것이 아니라 10~20년 후에 암을 유발하거나, 혹은 유전자 변형을 일으켜 다음 세대에 영향을 주는 경우다. 알다시피, 이 위험은 '매우’ 불확실하다. 통계적으로는 어른보다는 어린이가, 남성보다는 여성이 방사성 물질의 독성에 취약하다는 사실만 알려져 있다.
특히 100밀리시버트(mSv, 방사능 물질에 의한 신체의 충격량, 즉 피폭 정도를 나타내는 단위) 이하의 낮은 방사선량에 노출되었을 때 어떤 위험이 발생하는지는 아무도 정확히 알고 있지 않다. (일반인의 노출 방사선량은 연간 1밀리시버트 이내, 핵 발전소 종사자 등은 5년간 100밀리시버트 범위 내에서 연간 20밀리시버트 이내로 권장된다.)
다만 국제 방사선 방호 위원회(ICRP), 미국 국립 과학원 등 다수의 보건 기구는 '암이나 유전 질환이 생길 위험은 노출된 방사선량에 비례해서 커진다.'라는 데 의견을 모은다. 이런 의견을 염두에 두면 극미량의 방사선량에 노출되는 것만으로도 개인의 상태(연령, 성별, 유전적 특성)에 따라서 암 발생 등 문제가 생길 수도 있다.
우크라이나 체르노빌 국립 박물관에 전시되어 있는 기형 새끼 돼지
방사성 물질이 몸에 좋다는 사람들
극미량의 방사선량의 위험이 하도 불확실하다 보니, 실제로 극미량의 방사선량은 몸에 좋다고 주장하는 이들도 있다.
주로 핵 발전 산업과 이해관계를 갖는 전문가들이 이런 과감한 주장을 펼친다. 선진국 중에서는 핵 발전소에서 생산하는 전기가 전체의 70퍼센트 이상을 차지하는 프랑스 보건 당국이 이런 견해를 공식적으로 지지한다. 하지만 앞에서도 언급했듯이 대부분의 선진국 전문가들은 이런 주장을 부정한다.
요약하면, 100밀리시버트 이하의 아주 적은 방사선량이 인체에 어떤 영향을 미치는지는 아무도 모른다. 그렇기 때문에 바로 이 대목에서 '사전 예방의 원칙'이 중요하다. 아무리 적은 방사선량이라도 심각한 위험을 초래할 가능성이 있으니, 바로 이 점을 고려해서 공중 보건 정책을 수립해야 사회적 피해를 막을 수 있다.
여기서 방사능 기준치를 둘러싼 오해도 살펴보자.
앞에서 언급했듯이, ICRP는 1년에 1밀리시버트를 방사선량 노출의 기준으로 삼았다. 주의해야 할 점은 이 기준이 ‘사회적 합의’라는 사실이다. 즉 1년에 1밀리시버트까지만 방사선량에 노출되면 '절대 안전하다.'라고 생각해서는 안 된다. 원칙적으로는 방사선량에 전혀 노출이 안 되어야 한다. (즉 0밀리시버트여야 한다.)
이것이 현실적으로 불가능하니까 최소한의 목표치, 즉 사회적으로 관리가 가능한 수준으로 1밀리시버트를 정해 놓은 것이다. 1년에 1밀리시버트의 방사선량에 노출되면, 암 환자가 발생할 확률은 1만 분의 1~10만 분의 1 정도다. 대략 이 정도면 한 사회가 감당할 수 있는 위험 수준으로 보고 정해 놓은 것이 바로 방사능 기준치이다.
이것을 한국에 그대로 적용하면 어떤 결과가 나올까?
4800만 명 전 국민이 연간 1밀리시버트의 방사선량에 노출되면, 480(10만분의 1)~4800(1만분의 1)명의 암 환자가 추가로 발생할 수 있다. 만약 100마이크로시버트(즉 0.1밀리시버트)라면, 암 환자가 48~480명의 암 환자가 추가로 발생할 수 있다. 이 정도면 개인이야 위험에 대한 감수성이 어떤지에 따라서 무시할 수도 있는 수치다.
그러나 나라 전체를 놓고 보면 1밀리시버트 이상의 방사선량 증가는 수천 명의 암 환자가 추가로 발생할지 모르는 위험이다. 방사능 기준치라는 것을 맹신하면 안 되는 이유가 여기에 있다.
라돈 온천이 몸에 좋다고 하지만, 확실한 것은 아니다.
후쿠시마산 먹을거리는 안전할까?
그렇다면 후쿠시마산 농산물이나 수산물은 안전할까? 사실 정확히 모른다. 자연으로 유출되는 방사성 물질은 여러 요인에 의해서 중화되기 때문이다. 그게 바로 자연의 자정 능력이다. 태평양으로 유출된 방사성 물질은 희석되기 마련이어서 당장 태평양에서 잡은 참치가 방사성 물질의 영향을 받았다고 걱정할 이유는 없다.
2011~2014년 후쿠시마 먹을거리를 검사한 일본 정부는 첫 해(2011년) 방사능 기준치를 넘는 식품이 3.3퍼센트에 불과하다는 발표를 했었다. [바로가기] 하지만 이는 확률의 장난이다. 곰곰이 생각해보면 1000건 중에서 33건, 1만 건 중에서는 330건이라는 말이다. 그러니까 후쿠시마 먹을거리 1만 개가 있으면 기준치가 넘는 330개가 사람 몸으로 들어갈 수 있다는 얘기다.
(최근 일본에서는 텔레비전에서 후쿠시마 농산물 시식 꼭지를 진행하던 앵커가 급성 백혈병에 걸려서 일본 열도를 불안하게 만든 사례도 있었다. 물론 이 앵커가 후쿠시마 농산물 때문에 급성 백혈병에 걸렸는지 혹은 전혀 다른 요인이 따로 있는지는 아무도 모른다. 이것이 바로 불확실성이다.)
결론적으로 후쿠시마 사고 이후에 점증하는 수산물에 대한 불안은 태평양의 어마어마한 규모를 생각해 보면 다소 과장된 측면도 있다. 그렇다고 해서 많은 시민이 후쿠시마 해역은 물론이고 (해류 탓에 영향을 받을 수밖에 없는) 일본과 한반도 인근에서 잡힌 수산물을 조심하는 것이 비정상적인 반응은 아니다.
지금 정부가 해야 할 역할은 꾸준한 샘플 조사를 통해서 국민에게 정보를 계속해서 제공하는 것이다. 특히 일본 정부의 압박에 휘둘려서 후쿠시마나 그 주변에서 생산된 먹을거리의 수입 규제를 푸는 일은 절대로 있어서는 안 된다. 불확실하긴 하지만 위험이 완전히 해소되지 않은 먹을거리를 왜 굳이 수입해야 하는가? 후쿠시마 먹을거리를 못 먹어서 우리가 굶는 것도 아닌데 말이다!
마지막으로 한 가지만 생각해 보자. 후쿠시마 먹을거리에 대한 불안은 핵 사고의 심각한 위험을 하나 더 말해 준다. 바로 ‘불안’이다. 핵 사고는 끔찍하지만 불확실하기 때문에 정체를 알 수 없는 불안을 자극한다. 이런 상황에서는 안전하다고 믿는 것보다 불안하다고 믿는 것이 더 낫기 때문이다. 일본 사회가 후쿠시마 사고 이후에 저렇게 망가지고 있는 것도 바로 이 불안 때문이다.
지금 전 세계에서 가장 빠른 속도로 핵 발전소를 늘리고 있는 나라는 중국이다. 만약 산둥 반도의 핵 발전소가 폭팔해 ‘황사’ 대신 ‘핵사’가 날아온다면 어떻게 될까? 핵 물질이 한반도에 도달하기도 전에 불안이 바로 패닉으로 이어질 것이다. 그럼 대한민국의 정치, 경제, 사회가 과연 정상적으로 작동할 수나 있을까?
당신의 식탁은 안녕하십니까?
｢강양구의 에너지 톡톡｣, 다음 시간에는 9편 「핵 폐기물은 어디로 가는가?」에서 핵 발전 이후 나오는 고준의 방사성 폐기물을 현재 어떻게 처리하고 있는지 그 실태에 대해 자세히 알아볼 예정입니다.
| 강양구 연세 대학교 생물학과를 졸업했다. 1997년 참여연대 과학 기술 민주화를 위한 모임(시민 과학 센터) 결성에 참여했으며, 2003년부터 《프레시안》에서 과학·환경 담당 기자로 일하고 있다. 부안 사태, 경부 고속 철도 천성산 터널 갈등, 대한 적십자사 혈액 비리, 황우석 사태 등에 대한 기사를 썼으며, 특히 황우석 사태 보도로 앰네스티언론상, 녹색언론인상 등을 수상했다. 『세 바퀴로 가는 과학 자전거 1, 2』, 『아톰의 시대에서 코난의 시대로』등을 저술했다. |
※ ｢강양구의 에너지 톡톡｣은 다음과 같은 목차로 진행될 예정입니다.
(필자와 당사의 사정에 따라 변경될 수 있습니다.)
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7. 후쿠시마 사고는 피할 수 없었다 [바로가기]
8. 방사선 오염 물질을 먹이는 나라
9. 핵 폐기물은 어디로 가는가?
10. 태양 에너지와 풍력 에너지에 대한 오해
11. 똥의 재발견
12. 수소 에너지와 핵융합 에너지의 진실
｢강양구의 에너지 톡톡｣은 「시사통」에서 3월 26일부터 5월 28일까지 강양구 기자가 직접 방송에 참여한 「환경통」과 함께 보시면 더욱 재미있습니다.
관련 링크: 5편 「방사선 물질이 위험한 이유」 [바로가기]
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