강의

    칼라프 2013. 7. 10. 19:56

    2011년 3월 후쿠시마 방사능 사고 이후 일본의 방사능의 영향을 받는 한국에 거주하는 국민이라면 누구나 다 불안하고 궁금하지 않을 수 없는 사실이 있습니다.


    과연 한국은 또 우리가 사는 세계의 환경은 얼마나 안전한가?


    .


    최근 논문을 검색하다가 이에 대한 아주 좋은 논문을 발견하게 되어서 내용을 설명 하겠습니다.


    Modelling the global atmospheric transport and deposition of radionuclides from the Fukushima Dai-ichi nuclear accident 란 제목의 논문이고, Atmospheric Chemistry and Physics 학회에 2013년에 개제된 것입니다.



    이 논문은 2011년 3월부터 5월까지의 자료를 바탕으로 The global ECHAM5/MESSy Atmospheric Chemistry (EMAC) 프로그램을 사용하여 시뮬레이션 한 것입니다.


    방사성 아이오딘-131, 세슘 137, 세슘 134, 제논 133을 대상으로 조사 후 시뮬레이션 했습니다.



    아이오딘-131(영어: Iodine-131, radioiodine 또는 131I)는 핵분열시 발생하는 아이오딘(요오드)의 방사성 동위원소입니다. 보통 자연상태에서 존재하는 요오드는 아이오딘-127로 방사능이 없습니다. 아이오딘-131은 반감기가 8일이며 0.971 MeV의 에너지를 내뿜은 후 131Xe로 붕괴합니다.


    아이오딘-131에 피폭되면, 갑상선에 축적되어 질병을 일으킵니다. 이를 방지하기 위해, 자연상태의 김이나 다시마 등에 존재하는 아이오딘-127을 섭취하여 미리 갑상선에 요오드를 포화 상태로 만듦으로 더이상의 방사성 아이오딘이 갑상선에 모이는 것을 방지할 수 있다는 연구결과가 있습니다. 방사성 아이오딘-131에 피폭되더라도 6시간 이내에 아이오딘 127을 섭취하면 50%로 효과를 볼 수 있다고 합니다.


    아이오딘-131에 내부 피폭이 될 경우 또는 아이오딘 과도하게 복용할 경우 "갑상선기능항진증, 갑상선염, 갑상선암, 자가면역성 갑상선질환"등이 발생할 수 있습니다. 따라서, 갑상선암 환자들은 미역이나 다시마등 요오드가 함유된 음식을 전혀 섭취하지 못 하게 처방을 합니다.



    자연 상태에서 세슘-137과 세슘-134의 대부분은 1940년대부터 `960년대 사이의 핵실험 및 핵사고로부터 방출된 것입니다. 세슘-137은 수용성의 유독물질로서 몸에 들어온 세슘은 근육에 모여 유해한 감마선을 냅니다. 몸 안에서의 반감기는 70일 이하입니다. (R. Nave, "Biological Half-life".) 자연 상태에서의 반감기는 30년입니다.


    제논-133은 제논(원소)의 동위원소이고, 핵분열시에 발생하는 주요한 원소입니다. 반감기는 5일이며 짧은 반감기에도 불구하고 제논이 이슈로 대두되는 까닭은 탐지에 있어 반감기가 짧을 수록 증명력(쉽게 증명할 수 있는 정도)이 높기 때문에 제논-135(반감기 9시간) 검출을 증거로 핵실험 여부를 판단하기도 합니다. (출처: 위키백과)


    이 논문을 통해 그동안 일본이 바다로 흘려버린 방사능 폐수 뿐 아니라 대기 중에 흘려버린 증기로 인한 전 세계 대기의 방사능 오염지도가 어느정도 보여질 수 있다는 것에 의의가 있습니다.



    위 사진을 보시면 한국도 방사능 사고로 인해 방사능 물질들로 오염될 수 있음을 보여줍니다. ECHAM5/MESSy 시뮬레이팅 프로그램에는 대기, 중층부 대기, 해양과 육지 그리고 대기의 간섭, 생물군의 오염 추적 등을 포함합니다(Jockel et al., 2005). 프로그램의 버전은 5번째입니다.


    이 논문에서 측정 대기층은 지상 50, 300 그리고 1000m이며 2011년 3월 10일에서 4월 20일 사이의 데이터를 바탕으로 했다고 합니다.

     






    방사능에 의해 전 세계의 반(북반구)이 오염되었습니다. 


     


    이 논문의 저자는 실질적인 전 세계적인 오염은 심각할 수 있음을 시인합니다. 실수 또는 고의로 공표되지 않은 방사능 물질의 폐기처분과 연구시설의 한계로 인한 포집의 문제 때문입니다. 그리고 이 시뮬레이션 결과는 Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty Organisation(CTBTO)의 글로벌 모니터링 네트워크과 동시에 비교를 했으며 그 시뮬레이션 결과치는 신뢰할만한 수준이라고 합니다.


    대기로 뿌려진 방사능 증기의 80%가 태평양으로 떨어졌다는 시뮬레이션 결과 또한 다른 실질 측정 연구(Morino et al., 2011; Ten Hoeve and Jacobson, 2012)와 비슷한 수준이었다고 합니다.

    거의가 태평양으로 퍼졌으나 일부는 동쪽(한국 방향)과 동남쪽의 일본에 영향을 미쳤습니다. 필리핀에는 거의 영향을 미치지 않았다고 합니다. 


    일본의 34,000 km^2의 영토가 40kBqm-2 이상에 오염되었고, 일본 내 9.4백만명의 사람들이 피폭되었습니다.


    10 Kbqm-2 보다 크게 오염된 면적은 60,000 km^2 이고, 피폭 인구는 46만명 정도라고 합니다.


    도쿄 중심가는 40kBqm-2 이상으로 방사능에 오염되었습니다.



    제가 우려하는 것은 한국 정부는 아직도 국가가 일본 방사능에 영향을 미치지 않았다고 추정하고 아무런 조치를 취하지 않고 있다고 보여지는 것입니다. 한국 대기의 오염으로 비를 통해 전 국토가 오염되고, 그 중에서도 방사능 오염이 몰리는, 즉 빗물이 몰리는 구역이 오염되었을 것이라 예상해봅니다. (일본의 조사 결과를 바탕으로 봤을 때) 그러므로 먼저 빗물과 하수가 몰리는 지역을 대상으로 방사능에 대한 실질적 조사가 이뤄져야 한다고 봅니다.


    두 번째로 이러한 실질적 검사 결과를 바탕으로 각 지역에서 생산되는 식품에 대한 방사능 수치를 표기하도록 법안을 바꿔야 합니다. (제초제의 사용이 문제가 아니라 방사능이 더 시급하고 중대한 질병을 유발할 수 있기 때문입니다.)

    많은 사람들이 방사능에 자신도 모르게 식품을 통해 내부 피폭이 된다면 각종 앞에 걸리게 된다면 너무나 끔찍한 일이기 때문입니다.



    예전 포스팅에서 2011년 후쿠시마 방사능 사고 이후로 그 좋아하던 참치를 완전히 끊었다는 글을 포스팅 했었는데, 이제는 국내에서 생산되는 식품을 통한 내부 피폭을 걱정해야 할 정도로 심각하다는 것이 두렵습니다.



    무엇보다 나를 두렵게 하는 것은 방사능 사고로 유출된 더 위험한 방사능 물질들(반감기가 더 길고, 감마나 베타선을 더 많이 뿜어내는)에 대한 조사는 시작되지도 않았다는 것입니다.


    가장 측정하기 쉬운 것 아이오딘, 제논, 세슘 3가지의 결과가 저 정도인데, 나머지 것들을 합치면 생각보다 더 심각할 것이라는 것은 당연한 이치겠지요.



    집 마당에 밭을 일구고 깨끗한 물로 벌레를 잡아가며 정성스럽게 기른 상추나 허브 등의 채소들이 방사능에 오염되었을 수 있으며, 그것이 얼마나 큰 수치일지는 연구된 바가 전혀 없다는 사실이 저를 두렵게 합니다.





    추신: 반감기는 100%의 세기가 50%로 반이되는 동안의 기간을 말하며 세슘의 경우 100%의 세기에서 6.25%로 낮아지기 위해선 100-> 50% -> 25% -> 12.5% -> 6.25%의 4 유닛이 필요하게 됩니다. 즉 120년이 걸려야 6.25%로 낮아진다는 것을 의미합니다.


    그리고 원자력 발전시 생성되는 방서성 동위원소는 다음과 같습니다.


    방사성동위원소

    반감기

    크립톤(Kr-86)

    10.8

    스트론튬(Sr-89)

    51

    스트론튬-90

    28.8

    요드-131

    8

    제논(Xe-133)

    5.5

    제논(Xe-135)

    9시간

    세슘(Cs-137)

    30

    세슘(Cs-144)

    285

    프로메튬(Pm-147)

    2.64

    플루토늄

    3000(), 73000()

    라듐-226

    1,622

    토륨-232

    14100000000

    우라늄-238(열화 우라늄 미세먼지)

    4,470,000,000

    삼중수소

    12.3

    출처: 일본원자력문화진흥재단, 1998: p.46, 구글 및 위키피디아 cross check.

    혹시 저 지도 태평양까지 있는거 안나왔나요?
    해류의 이동을 따라 LA까지 이어집니다. 그리고 다시 멕시코와 북극해 쪽으로 갈라지죠.