옆동네 글을 읽고 몇가지 추가하고픈 맘에서 정리해봤습니다.

http://clien.career.co.kr/cs2/bbs/board.php?bo_table=lecture&wr_id=75149

먼저 글 대로, 이번 재해는 대처 방법을 강구해내지 못한 인재로부터 비롯되었습니다.

1. 왜 하필이면 쓰나미의 영향을 받는 곳에 건설했나? - 입지상의 문제?

사고 이전의 후쿠시마 제1 원자력 발전소. 사진 중앙의 4기가 1~4 호기 (오른쪽부터) 입니다.

척 봐도 아시다시피 후쿠시마 원자력 발전소는 바다에 직접적으로 맞닿아 있습니다. 이는 원자력 발전소 특유의 건설요건 때문입니다.

원자력 발전소는 탄소를 발생시키지 않는 그린 에너지 중 하나이며, 특히 다른 대체에너지와는 달리 장소의 제약과 주위 환경의

제약, 연료의 제약이 매우 적습니다. 그러면서 한꺼번에 엄청난 에너지를 생산할 수 있죠. 따라서 향후 기후변화 (또는 지구온난화)에

대응하기 위한 대체 에너지로서 놓칠 수 없는 매우 중요한 에너지원입니다. 다른 풍력, 태양열, 지력 발전등은 대규모로 건설하기도 

힘들고 지역 여건을 크게 타기 때문에 화력 발전소를 대체할 수 없거든요. 하지만 원자력 발전소의 유일하게 해결할 수 없는 단점은 

폐열을 대량으로 방출해야만 한다는 것입니다.  

기본적인 원자력 발전소의 구조

원자력 발전에서의 에너지 생성은 원자 붕괴를 이용한 것이지만 이 과정에서 생겨난 열 에너지를 전기 에너지로 바꾸는 것은

여느 발전소와 다를 바 없이 터빈을 돌리는 것으로 해결합니다. 위의 그림을 보시면 가장 왼쪽에 연료와 제어봉이 있습니다.

여기에서 거대한 에너지, 즉 핵폭탄이 0.1 초도 안되는 시간에 방출하는 에너지를 수년간에 걸쳐 천천히 방출하는 것입니다.

당연히 연료와 맞닿는 물은 강한 방사능을 띄게 되며, 이 물을 중수라고 불리우는 3중수소 물로 쓰는 경우도 있지만

현재 문제가 되는 후쿠시마 발전소는 경수로 (경수= 일반적인 이중수소로 이뤄진 물) 이므로 생략합니다.

이 1차 냉각수가 밖으로 유출되면 매우 큰일입니다. 위험을 줄이기 위해 이 냉각수는 원자로 내부에서 2차 냉각수와 접촉하는

식으로 외부에 열을 전달하게 됩니다. 2차 냉각수 또한 간접적으로 방사능을 지닌 1차 냉각수로부터 방사능 누출의 가능성이 

있지만 납등의 금속제를 통해 열을 전해받으므로 상대적으로 방사능의 위험은 적습니다. 이 2차 냉각수를 원자로 밖으로 빼돌려 

(열을 받았으므로 수증기로 기화한 상태입니다.) 터빈 프로펠러를 통과시켜 신나게 돌려서 발전을 하는 것입니다.

이 방식의 단점은 열역학 제2 법칙에 의해 고 에너지를 저 에너지로 치환하는 과정에서 저 에너지 상태로 내려앉은 2차 냉각수가

(터빈을 지난 후 열에너지가 떨어져서 다시 액체로 변화) 상당히 높은 온도라는 겁니다. 100 도 가까이 되는 냉각수를 다시

원자로에 넣으면 효율도 떨어지고 안전성 문제도 발생하므로 이 과정에서 어떻게든지 냉각수를 식혀야 합니다.

공랭으로 하면 기온인 대략 20도까지 떨굴 수 있고 수랭으로 하면 훨씬 빠르게 식힐 수 있습니다. 화력발전소의 경우

공랭으로 해결하는 경우도 있습니다만 대부분 강을 끼고 수랭으로 냉각수를 식히곤 합니다. 

근데 원자력 발전소는 그게 안됩니다. 수십~수백만 KW 나 되는 고출력을 내기 때문에 1/100~1/10 출력 밖에 안되는

화력 발전소의 쿨링으로는 도저히 감당이 안되기 때문에 모든 원자력 발전소는 큰 강이나 바닷가를 끼게 됩니다.

이 과정에서 어마어마한 온수가 발전소에서 나오기 때문에 주변 생태계에 영향이 크다고 하죠. 원자력 발전소

근처엔 온수가 공짜(?)인 이유이기도 합니다. 

따라서, 후쿠시마 원전이 드높은 산꼭대기에 건설될 수 없는 건 당연한 겁니다. 

2. 그럼 설계상의 문제인가?

원전의 잠재적인 위험은 원자로를 멈추는 것이 쉽지 않다는 것입니다. 원래 태생이 한번 가동되면 8282 터지라고

만들어진 원자폭탄인데, 처음부터 원전을 설계할 때 가역반응으로 쉽게 만들지 공돌이 박사들이 어렵게 새로운

비가역 반응 원자로를 설계 했을리가 없습니다. 지금와서 생각해보면 그것이 체르노빌 사고를 정점으로 한 지난 

원자력 발전 사고의 원인이 되었습니다만... 물론 과학자들이 수없이 채찍질 비판을 받은 옛 구조를 그대로 유지할리가 없죠. 

현재 건설되는 대부분의 원자력 발전소는 이미 대부분의 안전 문제를 해결한 상태입니다. 극단적인 예를 들자면, 

갑자기 테러리스트가 난입해서 관리 직원들 전부 쏘아죽인다 하더라도 노심융해같은 사태는 절대 일어나지 않고 

규격외의 상태를 감지하여 자동으로 원전 차단하게 되어 있습니다. (테러리스트들이 원전 운용 지식을 갖고 있다는 

가정하로 가면 보안 문제와 연결되기 때문에 복잡해지므로 패스합니다. 설령 인질을 잡고 있다 하더라도 원전 터뜨릴 것 

같은 짓을 테러리스트들이 하고 있다면 저라도 특수부대 투입해서 인질 죽든 말든 중지시킬 겁니다;;) 

원자력 발전의 안전 설계는 간단합니다. 상정할 수 있는 모든 재난/인재 시나리오를 만든 후, 해당 시나리오에서

절대 원자로가 폭주할 수 없도록 시스템을 짜는 것입니다. 옛날에 발생했던 원자력 발전소의 재난은 전부 설계 당시엔 

추가적인 오류를 고려하지 못했거나 오류가 잠재하는 시스템으로 건설되었기 때문에 발생하는 일입니다. 

핵전쟁의 위협과 체르노빌의 충격 정도면 얼마나 과학자들이 공밀레 히스테릭하게 시스템을 만들었을진 짐작하실 수 있을 것입니다. 

또한, 과거에 만들어진 핵발전소도 최신 재난 시나리오에 맞춰서 개수를 해주는 건 당연한 책임입니다.

과학자들의 노력은 이미 이번 진도 9.0 지진으로 결실을 맺었습니다. 그 대가는 엄청난 건설비용과 건설시간 이지만요.

쓰나미로 초토화된 화력 발전소의 사진 (지진으로 인한 화재는 발생하지 않았음)

비슷한 여건으로 해안가에 있던 화력 발전소도 지진이 많은 일본 여건 상 지진은 버텼습니다만

화력발전소의 특성상 내구성은 크게 고려할 필요가 없었기 때문에 이후 몰려온 쓰나미에 완벽히 파괴되었습니다.

대지진 발생후 하루 뒤, 후쿠시마 제1원전의 1, 2호기 모습

반면 후쿠시마 원자력 발전소는 지진은 물론이고 쓰나미에도 어느정도 버틸 수 있었습니다. 단순히 쓰나미를 의식한게

아니라 원전은 수많은 방호대책을 적용하고나니 이렇게 원래 튼튼해지는 겁니다. 전쟁나서 벙커버스터 폭탄이 날아와도

원전은 막을 수 있다는 말도 있습니다. 적어도 겉모습은 멀쩡합니다. 

그런데, 멀쩡한 겉모습에도 불구하고 하루만에 방사능 가스가 새어나오고 난리가 나기 시작합니다.

1원전 1호기의 폭발 모습 (3.12 일 - 대지진 1일 후)

위성 사진으로 본 1원전 3호기의 폭발 직후 (3.14 - 대지진 3일 후)

1원전 2호기 폭발 모습 (3.15 - 대지진 4일 후)

1원전 4호기 또한 화재가 발생했다고도 하고 폭발했다고도 합니다. (결론은 1~3호기와 동일하게 방사성 가스 유출중)

남은 5,6 호기 또한 온도가 상승하고 있습니다. 후쿠야마 1원전 1~6 호기 전부 1967년~1973년도에 거의 동일한 구조로 

설계된 만큼 이미 4군데나 빵빵 터져나갔다면 나머지 2군데도 터지는 것이 순리겠지요. 

3. 지진도 막았다. 쓰나미도 막았다. 근데 뻥뻥 터져나가고 있는 이유는? - 재해 대책에 구멍이 발생

이것이 가장 큰 쟁점이 될 것 같습니다. 단순히 지진 감지 단계에서 원자로를 차단하는 것으로 인해 이런 사태가

일어났을리는 없습니다. 일본이 원래 지진에 취약한 나라고 과학자들도 멍청이들은 아니니까요. 역시 관건은

10M 급의 쓰나미로 원자로 밖에 있던 모든 안전장치들이 쓸려나간 것일 겁니다. (아직 확실해지진 않으므로)

일본 하면 지진 말고도 쓰나미로 유명합니다. 그럼에도 불구하고 안전장치가 쓰나미에 쓸려나가게 만든 건

엄연히 처음에 잘못된 재해 시나리오를 만든 인재입니다. 옛날에 만들어졌기 때문에 방호 대책이 없었다면

체르노빌까지 겪었는데 당연히 추가로 안정장치를 달아야 합니다. 미국의 경우 80 년대 쓰리마일 이후로 모든

원전 개발 계획이 취소되고 기존 원전만 운영하고 있습니다. 당연 기존 원전들은 원래대로라면 쓰리마일 섬의

원전과 동일하거나 그 이하의 재해 대책을 가지고 있습니다. 이후로 전혀 문제없이 운영되는 건 사고로 얻은 교훈으로

개수했기 때문이죠. (뭐... 그 이후로 전혀 안만들었기 때문에 미국의 원전 기술이 뒤떨어지게 되었습니다만....

후쿠시마 원전은 1960년대 말 GE 의 협력으로 만들어졌습니다만 그 때만 해도 미국은 세계 일류의 원자력 발전소

건설 기술을 가지고 있었죠. 세계에서 가장 많기도 하구요.) 일본도 당연히 체르노빌까지 겪은 시점에서

새로운 재해대책을 원전에 적용했어야 합니다.

3-1. 원전을 관리하는 사기업 도쿄 전력 (TEPCO) 의 잘못인가?

http://en.wikipedia.org/wiki/Fukushima_I_Nuclear_Power_Plant

후쿠시마 원전은 대략 1979 년부터 원전의 본격적인 가동을 시작한 이후로, 2002년에서 2005년 사이 운영측인

도쿄 전력(TEPCO) 측의 스캔들로 운영이 중지된 적 있습니다. 이미 이때 후쿠시마 원전은 쓰나미 대책에 대한

개수 공사를 실시할 수 있었습니다. 물론 스캔들로 정신없었는데 진행될리가 만무했죠.

참고로 이 때 사건이란 일본 정부가 TEPCO 에서 원자력 발전소 관련 사건 사고를 은폐해온 것을 밝혀낸 사건입니다.

이로인해 회장과 부회장이 자리에서 밀려나게 되었죠. 또한 TEPCO 산하 17개의 원전 전부 일시 가동중단하게 됩니다.

1977 년부터 2002 년까지 이들 원전들은 감독 소홀로 인해 200 건이 넘는 크고 작은 사고가 있었고, 이를 국가에 보고하는 걸 은폐해왔습니다.

이후, TEPCO 의 새 회장은 속임수를 검출해낼 수 있도록 시스템을 바꾸겠다는 의지를 보이면서 원전들을 

2005년부터 재가동하게 됩니다. 물론 2007 년에 또 다시 딱 걸렸죠. 재발한 이 사건으로 인해 일본의 전력 관리 사기업에 대한

공적 책임 문제로 여론이 들끓었었다고 합니다. 따라서 이미 도쿄 전력을 바라보는 일본 도쿄주 거주자들의 시선은 이미 충분히 

아름답지 못했으리라고 유추할 수 있습니다.

도쿄 전력의 이전 전력으로 볼 때, 건설 후 추가적인 재해 시나리오에 대한 대비책은 커녕 기존 재해 대책 조차 제대로

관리하지 못하고 있을 가능성이 높습니다. 특히 가동을 시작한 다음 해인 1978년도엔 크리티컬한 문제까지 있었던

원자로 모델입니다. (그리고 2007년도까지 이 사건은 숨겨졌음) 따라서, 제 생각엔 거의 95% 확률로 도쿄 전력이란 회사가 

뿌리 뽑히고 일본에 사회 중요 인프라의 공기업화가 일어날 거라고 봅니다.

3-2. 원자력 발전소를 건설하는 것 자체가 잘못이 아닌가?

처음부터 모든 인수를 고려하고 대처하는 것은 불가능합니다. 인간의 사회 시스템도 구멍투성이인듯 보이지만

그때그때 사람들의 임기응변으로 용케 유지되어오고 있죠. 만약 모든 처리를 FM 으로 만들어서 처리한다면

보다 안전한 사회가 만들어지겠지만 복잡한 절차로 인해 기회비용이 급증하겠죠. 마치 공항 보안 검색이 강화되면

승객들의 불편이 증가하듯이 말입니다. 따라서 대부분의 제품이나 건물등은 어느정도 오차를 감안하고 

설계하고 있고, 오류발생시 생기는 위험도에 따라 절차를 강화하거나 약화하곤 하지요.

그렇다면 원자력 발전의 위험도는 어디까지고 과연 원자력 발전소 건설을 경제적이고 합리적인 면에서 어디까지 

안전을 강화해야 할까요? 이는 사건의 경과를 탐색하고 연구할 과학자들만이 알아낼 수 있습니다. 뭐 이보다

사태가 악화된다면 과학자들이 뭐라고 하든지간에 여론에 따라 전세계에 원자력 냉풍이 불건 자명하지만요.

만약, 정말 만약, 어떠한 안전장치로도 원자력 발전의 위험을 충분한 수준으로 억제할 수 없다는 결론이 나온다면

세계는 정말 심각한 고민을 해야 할 것입니다. 가장 강력하고 유일한 무탄소 배출 발전소 유력 후보가 사라지니까요.

(이히히 탄소는 똥이야 똥. 탄소 배출!! 하면서 자포자기하고 그냥 화력발전 밀다가 기후변화로 인류 멸종위기 ㄱㄱ)

저로선 앞으로 원전이 완전히 사장될 것인지 아닌지 아직 짐작할 수 없습니다만, 적어도 앞으로 원전 개발의

비용과 건설 시간이 더 길어진다는 건 확실히 짐작할 수 있고, 따라서 대체에너지 개발이 매우 중요시될 것이라 봅니다.

만드는 사람도 문제지만, 이를 유지 관리하는 사람 또한 중요하다는 교훈이 

일본 원전 사고로부터 뽑아낼 수 있는 최고의 가치가 아닐까 싶습니다.

PS. 일본 원전사고 보고 고환이 오그라든 독일 정부가 구형 원전 7개를 폐쇄했다는데, 이건 "역시 안전 의식 철저한 나라" 가 아니라

"어짜피 철거할 원전인데 값비싼 최신 재해대책해서 뭐하남" 같은 식이었던 원전들을 자진 상납 폐쇄한게 아닐까 생각중입니다.

...... 이 글은 어디까지나 1~6 호기 지붕꽝만으로 끝난다는 낙관적인 시나리오로 작성되었스빈다.

만약 이걸로 끝나지 않고 1~6호기 노심융해 (=체르노빌) 이라면 동아시아(한국+북경 근처)는 안드로메다 급행열차 타게 됩니다.

이러면 미국으로 이민 오세요 'ㅅ' 서부 말고 동부로...