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3 후쿠시마 원전사고 이후 원자력발전을 둘러싼 주요 쟁점과 향후 정책방향 홍사균, 최용원, 장현섭, 이영준

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5 발 간 사 오늘날 과학기술은 인류에게 많은 풍요로움과 생활의 편리함을 제공해 왔지만 다른 한편으로는 인류를 위협하는 수단으로도 작용하고 있다. 그 대표적인 사례가 바로 원자력이다. 원자력이 지닌 파괴력과 방사능에 대한 두려움을 가지고 있지만 이에 대한 안전관리와 통제를 통해 불가피하게 원자력을 전력에너지로 사용하고 있다. 특히 최근 지구온난화 문제가 심각하게 거론되고 이를 지구적 차원에서 해결하 기 위한 수단으로 기후변화 협약인 교토의정서가 2005년에 발효되면서 기존의 화 석에너지를 대체하기 위한 대안으로 원자력발전(이하 원전)이 각광받고 있었다. 그런데 2011년 3월에 발생한 일본 후쿠시마 원전사고는 원전 운영 국가들이나 원 전 도입을 추진하는 국가들에게 커다란 충격을 준 사건이었다. 이를 지켜보는 우리 국민은 방사능 물질이 우리나라로 확산되는 것은 아닌지 혹은 우리의 원전은 안전 한지 등에 대한 관심이 고조되었다. 독일에서는 원전의 의존도를 축소하겠다고 발 표하였으며, 자국의 원전 프로그램을 재검토하겠다는 국가들도 나타나기 시작했다. 그러나 우리나라는 원전에 대한 의존도가 높은 나라로 에너지 안보와 경제발전을 고려할 때 원전을 쉽게 포기할 수 없는 상황이다. 이러한 배경 하에 본 연구는 일본 후쿠시마 원전사고 이후 우리나라 원자력 발전 을 둘러싼 주요 쟁점사항을 검토해 보고, 향후 원자력정책 방향을 모색해 보는데 주안점을 두었다. 연구를 수행하는 과정에서 원자력 분야 전문가의 많은 도움을 받 았다. 특히 연구의 방향을 설정하는데 도움을 주신 한국원자력연구원 이태준 박사, 그리고 연구결과물 초안에 대한 검수와 조언을 해주신 제주대 정범진 교수와 동국 대 문주현 교수에게 감사드린다. 아울러 본 연구의 내용이 향후 원전정책의 방향을 설정하고 나아가 원자력정책 관련 의사결정을 위한 밑거름이 될 수 있기를 바란다. 2011년 12월 과학기술정책연구원 원 장 송 종 국

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7 요 약 1 요 약 Ⅰ. 추진배경 및 목적 2011년 3월 발생한 후쿠시마 원전사고는 원전운영 국가나 원전도입을 추진하 는 국가들에게 커다란 충격을 준 중대 사건임 본 연구에서는 일본 후쿠시마 원전사고 이후 우리나라 원자력발전을 둘러싼 주요 쟁점사항에 대해 검토하고 우리나라의 미래 원자력 정책방향을 모색함 2011년 3월 발생한 후쿠시마 원전사고는 원전운영 국가나 원전도입을 추진하 는 국가들에게 커다란 충격을 준 중대 사건임 - 사고 이전 원자력은 온실가스 배출을 줄이는 주요 수단으로 각광을 받으면 서, 세계 원자력계는 이른 바 원자력 르네상스 시대가 열릴 것으로 기대 - 후쿠시마 원전사고는 이러한 분위기에 다소 제동을 거는 사건으로 이를 계 기로 일부 국가들은 자국의 원전 프로그램을 재검토하는 분위기 우리나라는 원자력에 대한 의존도가 높은 국가로 에너지 안보와 경제 발전을 고려할 때, 원자력발전을 쉽게 포기할 수 없는 상황 - 현재 가동 중인 원전은 21기로 전체 발전량의 31.4%(2010년 기준)를 차지 년 아랍에미레이트(UAE)에 400억 달러 규모의 국내 최초 원전수출을 계기로 원자력발전사업이 새로운 성장동력산업으로 각광을 받음 정부는 후쿠시마 원전사고 직후 특별대응팀을 구성하여 국내 원자력시설에 대한 안전점검을 실시하고, 국내 원전이 최대 예측 지진 및 해일에 대한 안전 하게 설계 운영되고 있음을 확인 발표하였음에도 불구하고 여전히 원전에 대 한 불안감은 상존

8 2 후쿠시마 원전사고 이후 원자력발전을 둘러싼 주요 쟁점과 향후 정책방향 이에 본 연구에서는 일본 후쿠시마 원전사고 이후 우리나라 원자력발전을 둘 러싼 주요 쟁점사항에 대해 진단해보고 우리나라의 미래 원자력 정책방향을 모색해 보고자 함 Ⅱ. 후쿠시마 원전사고의 진상과 각국의 반응 1. 사고 후 일본정부의 조치에 대한 평가 사고 후 수습과정에 대한 평가 미숙했던 초기대응 - 전원의 상실로 내부 계측시스템이 작동하지 못해 내부 상황을 정확히 진단 하지 못해 이후 후속조치를 적절히 대응하지 못했음 -사고 발생 시 수습조치를 경제성과 연동하여 판단했기 때문에 적절한 대응시 기를 놓쳤음 - 첫 번째 수소폭발 후 다른 호기들도 유사한 과정을 거쳐 격납건물이 훼손될 것이라고 예측하지 못했음 주변 환경오염 방지를 위한 체계적 대응책 미흡 - 파괴된 격납건물에서 발생하는 기체 방사성 물질의 확산방지를 위한 대책을 조기에 마련하지 못함 - 노심 냉각에 사용한 해수를 그대로 바다에 유출한 것은 국가 차원에서 문제 제기 여지가 있음 미국 및 국제사회의 평가 미국은 가동 원전 구조물에 대한 해일 대비 설계기준 재평가 등 9가지 사항을 권고

9 요 약 3 - 특히 후쿠시마 사고 원전과 같은 노형(Mark Ⅰ, Mark Ⅱ)의 원자로에 대해 서만 신뢰할만한 배기계통을 갖출 것을 요구했는데, 이는 후쿠시마 사고를 모든 원전에서 발생할 수 있는 일반적인 사고로 보지 않는다는 것을 의미 국제원자력기구(IAEA)도 쓰나미에 의한 위해도가 과소평가 되었다고 지적하 면서 원전사고를 촉발한 이번의 쓰나미가 세계 모든 원전이 공통으로 고려할 사안이 아닌 것으로 판단하고 있음 또한, IAEA, EU의 원자력기구(NEA) 등은 원자력안전 관련 정보의 공유와 공 동 대응을 위한 회원국 간의 협력 및 지원을 한층 강화시키려는 움직임 국제기구의 원전시장 전망 IAEA는 지난 11월 일본 원전사고에도 불구하고 앞으로 수십 년간 꾸준히 증가 할 것으로 전망 2030년까지 전 세계에 90~300여기의 원전이 추가 건설될 것으로 전망 * IAEA 사무총장은 뉴욕 유엔총회에서 원전에 대한 관심을 증가시키는 요인 들(에너지 수요 증가, 기후변화, 화석연료의 가격 상승, 에너지 공급의 보안 등)이 바뀌지 않았다. 고 발언, 2. 후쿠시마 원전사고 이후 각국의 반응 후쿠시마 원전사고 이후 각 국가의 원자력 정책 변화 원전 운영국가 중에서는 독일, 스위스 등이 원전 폐지를 선언했고 나머지 대 부분의 국가들은 신규 건설을 재검토하거나 기존의 원전정책을 그대로 유지 원전도입을 추진하는 국가들 중에서는 태국, 필리핀, 베네수엘라 등이 부정적인 견해를 보이고 있으며, 나머지 대부분의 국가들은 당초 원전프로그램을 유지

10 4 후쿠시마 원전사고 이후 원자력발전을 둘러싼 주요 쟁점과 향후 정책방향 3. 시사점 원전 기본설계 및 기술적 측면 지금까지 설계에서 고려하고 있는 값을 훨씬 초월하는 (자연)현상이 발생할 수 있다는 것을 보여준 것으로, 설계 기준을 상향 조정할 필요 - 후쿠시마의 경우 역사적으로 기록된 쓰나미의 규모보다 방벽의 규모가 낮았음 다수의 원전에서 동시에 발생한 사고로, 사고가 하나의 원전으로 한정될 것이 라는 가정을 수정할 필요 - 인접한 다수의 원전에서 사고가 발생할 경우를 대비할 필요 피동 안전성 개념을 도입한 냉각계통에 대한 능력을 확충할 필요 - 피동냉각계통(passive cooling system)의 중요성 부각 부지 내 수조에 보관 중이던 사용후 핵연료에 대한 관리 문제가 크게 부각 - 사용후 핵연료 중앙집중식 중간저장시설 도입의 필요성 제기 제도적 측면 원전 사고에 대응한 비상대응체제 및 매뉴얼을 구체적으로 확보 방사능재난대응체제를 상시적으로 구축하는 것이 매우 중요 - 재난 발생 시 주민대피, 응급진료체계, 비상약품 구비 등에 대한 준비 및 훈련을 상시적으로 실시할 필요 각국의 반응으로부터의 시사점 후쿠시마 사고에 따른 각국의 반응은 그 나라 에너지 자원의 확보 여건, 원전 에 대한 국민의 수용성 등과 밀접하게 연결 원전 안전성 확보 및 향상을 위한 국제사회의 공조체제의 중요성이 크게 부각 되었으며, 국제기구의 위상을 강화해야 한다는 목소리도 등장

11 요 약 5 - 특히, 한 중 일 인근 3개국의 사고 시 비상통보 및 대응체제 구축의 필요성 제기 Ⅲ. 후쿠시마 원전사고 이후 우리나라 원전을 둘러싼 주요 쟁점 1. 설문조사 결과 조사 개요 원자력발전과 관련된 주요 쟁점사항에 대한 국민 및 전문가 집단의 인식과 견 해를 조사하여 향후 원자력발전 정책이 나가야 할 방향을 모색할 목적으로 설 문 조사를 실시 <표 3> 조사 대상 및 방법 구 분 전 문 가 일 반 국 민 조사대상 학계, 연구기관, 공공기관, 민간업체 전문가 전국의 만 20세 이상 성인 남녀 조사기간 2011년 11월 8일 18일 조사 표본 할당 원자력/에너지 관련 전공 및 그 외 전공 별 임의할당 성, 연령, 지역별 비례할당 응답자 수 160명 335명 조사 결과 원자력 발전 안전에 대한 인식 - 우리나라 원자력발전소 안전에 대해 조사한 결과, 일반 국민은 과반수 정도 (49.6%)가 전문가 집단은 75.6%가 안전하다 고 인식 - 일반국민의 경우, 특히 여자보다는 남자(66.3%)가, 연령대에서는 20대 (43.1%)와 30대(34.9%)보다는 50대(59.7%)와 60대(66.7%)에서 안전하다 는 인식이 높게 나타남

12 6 후쿠시마 원전사고 이후 원자력발전을 둘러싼 주요 쟁점과 향후 정책방향 원자력 발전에 대한 불안 원인 - 국내 원자력발전소 안전에 불안을 느끼는 주된 원인으로는 일반 국민은 지 진, 해일 등 자연재해로 인한 중대사고의 가능성 (33.7%)을, 전문가 집단은 안전 규칙 소홀 등 인위적 사고로 인한 사고의 가능성 (47.4%)을 가장 많이 지적 후쿠시마 원전사고 이후 정부대응에 대한 평가 - 정부가 가동 중인 21기 원전에 대한 안전 진단을 실시하고, 원전건설 설계기 준을 지진 리히터 규모 6.5(가동 원전)에서 6.9로 상향 조정하는 등 안전성 향상을 위한 정부의 대응조치에 대해 일반 국민은 38.2%가 미흡했다 고 응 답하였으며, 전문가 층은 적절했다 (54.4%)고 응답 정부의 원전 안전진단 결과에 대한 신뢰성 평가 - 일반 국민은 신뢰한다 (34.9%)라고 응답하였는데, 불신한다 (31.0%)라 고 응답한 비율도 비슷하게 나타났으며, 전문가 집단은 신뢰한다 (61.3%) 라고 응답 정부의 원자력발전 비중 증가계획에 대한 견해 - 일반 국민은 46.6%가, 전문가 층은 70.6%가 동의한다 라고 응답하였으며, 반대한다는 의견이 있어서는 일반국민은 35.2%가, 전문가는 24.4%로 일반 국민이 전문가 보다 약 11% 정도 응답 비율이 더 높게 나타남 합리적인 원자력발전 비중 - 일반국민(57.7%), 전문가(72.6%)에게서 2024년 48.5%, 정부의 계획이 대 체로 합리적이다. 라는 항목에 가장 많이 응답하였으며, 다음으로는 2024년 40%로 조금 낮춰야 한다는 응답이 일반국민(36.5%)과 전문가(23.9%)에서 두 번째로 많이 응답 정책추진에 대한 평가와 중요도 - 일반 국민과 전문가집단 모두 원전 안전성 점검 및 이에 따른 신속한 대응

13 요 약 7 및 조치 에 대해서는 높게 평가하였으며, 반면에 중대사고 발생 시 국민 대 피 및 응급복구 체제 에 대해서는 국민과 전문가 집단 모두 가장 낮게 평가 - 주요 쟁점사항들에 대응하여 추진하는 정책에 대한 중요성을 조사한 결과, 일반 국민은 각각의 정책에 대한 중요도가 거의 비슷하게 나타난 반면 전문 가 집단에서는 원전 안전성 점검 및 이에 따른 신속한 대응 및 조치 와 중 대사고 발생 시 국민 대피 및 응급복구 체제 에 대한 정책추진의 중요성을 상대적으로 높게 보고 있는 것으로 나타남 R&D 추진 방향 - 원자력분야 중장기 연구개발 방향에 대해 조사한 결과, 일반국민과 전문가 모두 안전성 등이 획기적으로 향상된 차세대(제4세대) 원자로 개발, 기존 원전의 안전성 향상, 사용후핵연료에 대한 처리기술 고도화 를 중요하게 평가하고 있는 것으로 나타남 - 국민은 사용후핵연료에 대한 처리기술 고도화 를, 전문가 집단은 안전성 등이 획기적으로 향상된 차세대(제4세대) 원자로 개발 과 기존 원전의 안전 성 향상 을 상대적으로 높게 평가 Ⅳ. 결론 및 정책 제언 1. 원자력은 징검다리 에너지원으로서 불가피한 선택 우리나라의 경우, 화석연료 에너지의 이상적인 대안으로 꼽히는 신재생에너 지의 기술개발 부진과 지리적 여건 등으로 신재생에너지에 대한 공급을 늘리 기에는 한계 저탄소 녹색성장과 안정적인 에너지 공급이 우리나라의 핵심 정책임에도 불 구하고, 현실적으로 화석연료 에너지를 대체할 에너지원이 존재하지 않는 상 황에서 당분간 원자력은 징검다리 에너지 로서 불가피한 선택

14 8 후쿠시마 원전사고 이후 원자력발전을 둘러싼 주요 쟁점과 향후 정책방향 2. 신규원전 설계 건설에 대한 안전성 기준을 더욱 강화 내진설계기준을 강화할수록 원전의 건설비용은 증가되며 이와 관련한 설문조 사 결과를 보면, 일반 국민(85%)과 전문가 집단(79%) 모두 건설비용이 더 많 이 들어가더라도 안전성 설계기준을 더욱 강화해야 한다. 고 응답 안전성 기준 상향조정에 따른 모든 추가 비용을 발전사업자에게 부담지우는 것은 발전사업자의 재무 건전성을 악화시켜 신규원전 사업과 가동원전의 안전 관리에 필요한 자금 확보에 어려움 예상. 정부가 적절한 수준에서 발전사업자와 함께 원전 안전성 증진에 소요되는 추가비용을 분담하는 방안도 모색할 필요 3. 원자력 안전체제 강화 모든 원전이 극한적인 복합재난 속에서도 안전하게 정지하고 장기간 노심냉 각기능을 유지할 수 있는 설비와 기능을 갖추도록, 관련 요건을 제 개정하고 이들 요건을 사업자가 준수하도록 지도하고 사업자의 이행상황을 주기적으로 감시 원전 부지 내 임시저장수조에 보관되어 있는 사용후핵연료에 대한 안전관리 요건을 강화하여, 어떠한 경우에도 저장 중인 사용후핵연료에 대한 냉각과 모 니터링 기능이 상실되지 않도록 관리해야 하며, 이를 위해 관련 부처(원자력 안전위원회, 지식경제부, 외교부 등)가 공동으로 협력할 필요 원전 사고예방 및 대응에 대한 역량을 강화시키기 위해 원자력시설에 파견하는 현장 규제인력을 늘리고 이들의 역량을 제고시킬 필요 원자력안전위원회가 출범하면서 원자력시설별로 파견하던 현장주재관이 3명 에서 1명으로 축소됨 원전사고에 대비한 국가방사선비상대응체계 에 대한 대대적 점검과 보완이 이루어져야 하며, 평소에 철저한 계획과 반복된 훈련을 통해 비상대응 역량을 확충시켜야 함

15 요 약 9 대규모 사상자 발생에 대비하여 방사선피폭 치료능력 향상, 방호약품의 구비 등 국가방사선비상진료체계 를 구축할 필요 4. 국민의 신뢰성 확보를 위한 노력 강화 원전 또는 방폐장과 같은 기피시설의 경우, 지역주민과 국민의 지지 확보가 더욱 절실하며, 이를 위해 원자력에 대한 국민의 신뢰 확보가 선행되어야 함 사업자를 비롯한 원자력계는 원자력에 대한 객관적 정보를 국민에게 투명하게 공개해야 함 5. 원전 안전성 향상을 위한 R&D 강화 및 추진체계 정비 원전 안전성 강화를 위한 R&D 활동 강화 - 기존 원전의 안전성을 강화하기 위한 연구개발(냉각기능 강화, 전력계통 상 실에 대한 대비 등)은 지식경제부와 사업자(한수원)가 중심이 되어 추진 - 안전성이 획기적으로 향상된 미래형 원자로 개발, 중대사고 대비 해석 및 완화설비 등에 대한 연구는 교육과학기술부(원자력연구개발사업)에서 추진 - 또한 원자력안전위원회가 안전규제 업무를 수행함에 따라 원자력안전위원 회에서도 안전규제 관련 연구개발을 추진할 것으로 예상됨 원자력 안전성 향상을 위한 연구개발 수요가 증가함에 따라 추가 소요 재원을 안정적으로 확보할 필요 - 현재 운영 중인 원자력연구개발기금 요율을 1.2원/kWh에서 1.8원/kWh 수 준으로 50% 상향 조정 - 안전규제 업무의 독립성을 강화시키기 위해 원자력안전위원회에서 추진할 것으로 예상되는 안전규제 관련 연구개발에 대한 재원은 정부예산(일반회 계)으로 확보하는 방안도 검토할 필요

16 10 후쿠시마 원전사고 이후 원자력발전을 둘러싼 주요 쟁점과 향후 정책방향 - 또한, 사용후핵연료 관리 및 처리와 관련된 연구개발에 대한 재원으로 지식 경제부에서 관장하는 방사선폐기물기금 을 활용하는 방안도 모색할 필요 원전 안전성 향상을 위한 R&D를 주관하는 정부부처가 2개 혹은 3개 부처로 R&D 투자 효율성을 높이기 위해서 이를 통합 조정할 수 있는 제도적 장치를 마련할 필요 - 원전 안전성 관련 R&D뿐만 아니라 원자력분야 전반에 대한 중장기 R&D 로 드맵을 공동으로 수립하는 것이 바람직 6. 원자력 국제협력 강화 원전 사고 방지 및 공동 대응을 위해 IAEA 등 국제적 교류 활동 강화 인접 국가인 일본, 중국과 안전성 향상을 위한 협의체 구성 및 공동대응 노력 강화 - (가칭) 한 중 일 원자력안전정보공유시스템을 구축하고 방사선비상공동대 응체제를 마련할 필요 7. 국가 원자력정책종합계획 수립 원자력 관련 업무를 담당하는 정부부처가 3개(원자력안전위원회, 지식경제 부, 교육과학기술부)로 분리되어 있어 원자력정책을 효율적으로 추진하기 위 해서 국가 원자력정책종합계획 을 마련할 필요 - 원자력 진흥 및 이용, 연구개발, 안전규제, 방사능 폐기물 관리, 국제협력, 원전수출 등을 포함한 종합계획을 국무총리실 주도로 수립

17 목 차 요약 1 제1장 서 론 19 제1절 추진배경 및 목적 19 제2절 연구의 내용 및 범위 20 제2장 후쿠시마 원전사고의 진상과 각국의 반응 22 제1절 사고 원인과 일본 정부의 대응 22 제2절 후쿠시마 원전사고 이후 각국의 반응 51 제3절 시사점 74 제3장 후쿠시마 원전사고 이후 우리나라 원전을 둘러싼 주요 쟁점 77 제1절 설문조사 및 결과 77 제2절 주요 쟁점사항 104 제4장 향후 원전건설을 둘러싼 주요 쟁점 검토 109 제1절 향후 원자력 발전 비중에 대한 검토 109 제2절 원자력발전 건설비용과 안전성 기준 117 제5장 원자력발전 안전성 강화를 위한 제도적 기술적 방안 검토 122 제1절 원자력발전 안전체제 강화 122 제2절 원자력발전 안전성 강화를 위한 R&D 추진방향 151

18 제6장 결론 및 건의사항 164 참고문헌 171 별첨 173 SUMMARY 209 CONTENTS 211

19 표 목 차 <표 2-1> 후쿠시마 원전사고와 체르노빌 원전사고와의 비교 43 <표 2-2> 지역별 원전 신규 추진국 54 <표 2-3> 원전 신규추진국의 진행 단계별 구분 55 <표 2-4> 원전정책 유지기조 국가 58 <표 2-5> 원전정책 재검토 국가 58 <표 2-6> 후쿠시마 이후 각국 주요 동향(원자력발전 운영국) 65 <표 2-7> 후쿠시마 이후 각국 주요 동향(원자력발전 운영국 계속) 66 <표 2-8> 후쿠시마 이후 각국 주요 동향(원자력 신규도입계획국) 68 <표 2-9> 후쿠시마 이후 각국 주요 동향(원자력 신규도입계획국 계속) 69 <표 3-1> 설문조사 대상 및 방법 78 <표 3-2> 주요 조사항목 78 <표 3-3> 응답자 특성 - 일반국민 79 <표 3-4> 응답자 특성 - 전문가 79 <표 3-5> 원자력 안전에 대한 인식 응답 일반국민 80 <표 3-6> 원자력 안전에 대한 인식 응답 전문가 81 <표 3-7> 후쿠시마 원전사고 이후의 정부의 대응조치에 대한 평가 응답 일반국민 83 <표 3-8> 후쿠시마 원전사고 이후의 정부의 대응조치에 대한 평가 응답 전문가 83 <표 3-9> 정부의 원전 안전진단에 결과에 대한 신뢰성 평가 응답 - 일반 국민 84 <표 3-10> 정부의 원전 안전진단에 결과에 대한 신뢰성 평가 응답 전문가 84 <표 3-11> 원전 안전성 점검 및 이에 따른 대응 조치에 대한 응답 - 일반국민 90

20 <표 3-12> 원전 안전성 점검 및 이에 따른 대응 조치에 대한 응답 - 전문가 91 <표 3-13> 방사성 폐기물 처리 등에 대한 정부정책의 로드맵에 대한 응답 - 일반국민 92 <표 3-14> 방사성 폐기물 처리 등에 대한 정부정책의 로드맵에 대한 응답 - 전문가 93 <표 3-15> 방사성 폐기물 저장시설 건설에 대한 응답 - 일반국민 94 <표 3-16> 방사성 폐기물 저장시설 건설에 대한 응답 - 전문가 95 <표 3-17> 중대사고 발생 시 국민 대피 및 응급복구 체제에 대한 응답 - 일반국민 96 <표 3-18> 중대사고 발생 시 국민 대피 및 응급복구 체제에 대한 응답 - 전문가 97 <표 3-19> 차세대(제4세대) 원자로 개발에 대한 중요도 응답 - 일반국민과 전문가 100 <표 3-20> 기존 원자로의 안전성 향상에 대한 응답 - 일반국민과 전문가 101 <표 3-21> 사용 후 핵연료에 대한 처리기술 고도화에 대한 중요도 응답 - 일반국민과 전문가 102 <표 3-22> 방사선 치료 등 방사선 동위원소 이용에 대한 응답 - 일반국민과 전문가 103 <표 4-1> 에너지원별 발전량 전망 113 <표 4-2> 발전설비 투자비 전망 114 <표 4-3> 발전설비 구성비( 24년 기준) 114 <표 4-4> 확정설비 외 추가로 필요( 24년 기준)한 발전설비 건설물량 115 <표 4-5> 연료원별 정산단가(2001~2011) 117 <표 4-6> 신재생 에너지 정산단가(2001~2011) 118 <표 4-7> 전원별 발전량 118 <표 4-8> 국내 원전안전 개선 주요 대책 119 <표 4-9> 원전 안전성 확보 시 발전 원가 비교 120

21 <표 5-1> 원자력발전소 안전설비들의 주요기능 126 <표 5-2> 방사능재해대책기관별 주요역할 130 <표 5-3> 비상훈련 범위 및 실시주기 131 <표 5-4> 안전점검 결과 도출된 개선대책 및 이행 일정 133 <표 5-5> 해수 및 해양생물 상시 감시계획 138 <표 5-6> 국가별 IRRS 수검연도 및 수검결과 140 <표 5-7> IRRS 권고사항 및 제안사항 현황 141 <표 5-8> 원자력분야 국가연구개발사업 추진현황 152

22 그림목차 [그림 2-1] 지진 해일에 의한 후쿠시마 제 1원전의 정전사태 발생과정 27 [그림 2-2] 후쿠시마 제 1원전의 2호기 주요 사건 정리 29 [그림 2-3] 후쿠시마 제 1원전의 3호기 주요 사건 정리 29 [그림 2-4] 후쿠시마 제 1원전의 4호기 주요 사건 정리 30 [그림 2-5] 후쿠시마 제 1원전의 5, 6호기 주요 사건 정리 30 [그림 2-6] 방사선량에 따른 인체영향 33 [그림 2-7] 연소 후 핵연료 내 방사성 물질 발생량 분포 35 [그림 2-8] 방사성 세슘137에 의한 일본전역 오염지도 분석 결과 37 [그림 2-9] 후쿠시마 원전 방사능 준위 변화(3월 12 20일, AREVA자료) 39 [그림 2-10] 후쿠시마 원전 부지 내 대기 중의 환경 방사능 수치 변화 (4월 포함) 39 [그림 2-11] 후쿠시마 원전 사고에 대한 INES의 등급 42 [그림 2-12] 담수를 공급하는 바지선 44 [그림 2-13] 연도별 원전 가동 및 신규건설 원자로 용량 52 [그림 2-14] 주요국의 원전 운영현황 및 계획(2011.4월) 53 [그림 2-15] 후쿠시마 제 1원전의 원자로 건물(Mark I(오른쪽), Ⅱ(왼쪽)) 71 [그림 3-1] 원자력 안전에 대한 인식 응답 80 [그림 3-2] 원자력발전에 대한 불안 원인 81 [그림 3-3] 후쿠시마 원전사고 이후의 정부의 대응조치에 대한 평가 82 [그림 3-4] 정부의 원전 안전진단에 결과에 대한 신뢰성 평가 84 [그림 3-5] 정부의 신규원전 건설 설계기준에 대한 견해 85 [그림 3-6] 정부의 원자력발전 비중 증가계획에 대한 견해 86 [그림 3-7] 합리적인 원자력발전 비중 86 [그림 3-8] 전력 부족량 확보 방안 87

23 [그림 3-9] 세계 원전건설 증감에 대한 전망 88 [그림 3-10] 원자력발전관련 주요 쟁점사항 평가 결과 89 [그림 3-11] 원자력분야 중장기 연구개발 방향 중요도 99 [그림 4-1] 연료비 점유율에 따른 국민경제 기여도 110 [그림 4-2] 에너지원별 CO 2 등가 배출량 116 [그림 4-3] 일본의 원전사고 대응비용을 고려한 발전원가 비교 121 [그림 5-1] 원자력발전소 안전설계시 차단방벽 124 [그림 5-2] 원자력발전소 안전설비의 3대원칙에 의한 단면도 125 [그림 5-3] 원자력발전소 인허가 흐름도 128 [그림 5-4] 전국의 방사능측정소 129 [그림 5-5] 국가 방사능방재대책 조직도 130 [그림 5-6] 원자력발전소 안전점검결과에 따른 조치내용 133 [그림 5-7] 해수와 해양생물 조사지점 138 [그림 5-8] 원자력안전위원회 조직도 145 [그림 5-9] 피동 보조급수계통 개념도 159

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25 제1장 서론 19 제1장 서 론 제1절 추진배경 및 목적 2011년 3월 11일 일본 동북부 센다이 인근 해저에서 발생한 규모 9의 강진으로 인해 발생한 파고 10m 이상의 지진해일(쓰나미)이 후쿠시마 원전을 덮쳤다. 이로 인해 원자로 내 핵연료를 식혀주는 냉각기능이 장기간 상실되었다. 냉각재 온도가 상승하여 끓는 점에 도달하면서 냉각재의 증발이 일어났다. 냉각재 증발이 계속되 면서 냉각재 수위가 낮아지고 결국에는 핵연료가 공기 중에 노출되었다. 냉각재가 증발하면서 발생한 뜨거운 수증기가 공기 중에 노출된 핵연료 피복재와 반응하여 다량의 수소를 발생시켰다. 이렇게 발생한 수소가 농축된 상태에서 주변의 산소와 반응하여 폭발하면서 격납건물이 붕괴되자, 건물 내부의 방사선 물질이 대기 중으 로 방출되어 원전 주변은 물론 다른 지역으로 확산되는 대형 사고로 발전된 것이다. 이를 지켜보는 우리나라 국민은 매우 걱정스런 날들을 보냈다. 방사선물질이 우 리나라로 확산되는 것은 아닌지, 그리고 우리의 원전은 안전한지에 대해 온 국민의 관심이 고조되었다. 정부는 국가 환경방사선 감시를 강화하고, 특별대응팀을 구성 하여 국내 원자력시설에 대한 안전점검을 실시하였다. 그 결과 대기, 빗물, 토양, 해수 등에서 후쿠시마 원전에서 방출된 방사성 물질이 검출되지 않았으며, 국내 원 전도 최대 예측 지진 및 해일에 대해 안전하게 설계 운영되고 있음을 확인하였다. 그럼에도 불구하고 이를 계기로 국내 원자력 발전과 관련하여 제기될 수 있는 쟁 점사항들을 면밀히 살펴볼 필요가 있다. 예를 들면, 향후 전력생산에 있어서 원자력 발전의 비중을 지금처럼 높게 유지할 것인지, 원전은 정말 안전한지 또는 원전의 안전성을 더욱 향상시키기 위해 보완해야 할 사항은 무엇인지 등이다. 전력수급 측면에서, 우리나라는 일본과 마찬가지로 원자력에 대한 의존도가 높 다. 최근 원유 가격이 배럴 당 100달러를 넘어서고, 2005년 교토의정서 발효로 인

26 20 후쿠시마 원전사고 이후 원자력발전을 둘러싼 주요 쟁점과 향후 정책방향 해 온실가스를 의무적으로 감축해야 함에 따라, 이산화탄소 배출이 없는 원자력에 대한 관심이 전 세계적으로 고조되고 있었다. 우리나라는 2008년 8.15 경축사에서 녹색성장 을 새로운 국가발전의 패러다임으로 선포하고 원자력을 녹색성장을 이끌 어 갈 신성장동력의 하나로 선정한 바 있다. 이와 같이 우리나라의 에너지안보와 경제발전 계획 등을 고려할 때, 원자력발전을 쉽게 포기할 수도 없는 상황이다. 이 러한 정부의 고민은 지난 9월 22일 이명박 대통령이 미국 뉴욕의 유엔 총회장에서 후쿠시마 원전사고가 원자력을 포기할 이유가 되어서는 안 된다. 오히려 과학적 근거를 바탕으로 보다 안전하게 이용할 수 있는 방법을 모색할 때 라고 말한 데서 읽을 수 있다. 우리가 원자력발전을 쉽게 포기할 수도 없지만 원자력발전을 반대하는 목소리도 적지 않기 때문에, 현 시점에서 후쿠시마 원전사고를 거울삼아 원자력발전의 안전 성과 지속 추진의 타당성 등을 면밀히 살펴보고 우리가 앞으로 취해야 할 정책적 입장을 정리할 필요가 있다. 즉 우리의 원전은 안전한지, 앞으로 원자력발전 비중 을 계속 높여 나가는 것이 타당한지, 그리고 원전 안전성을 향상시키기 위해 무엇을 어떻게 보완 개선해야 하는지 등을 곰곰이 살펴보아야 한다. 이러한 맥락에서 본 연구의 주요 목표는 일본 후쿠시마 원전사고 이후 우리나라 원자력발전을 둘러싼 주요 쟁점사항을 살펴보고, 우리나라의 미래 원자력 정책방향 을 모색해 보는 것이다. 제2절 연구의 내용 및 범위 제2장에서는 일본 후쿠시마 원전사고의 원인과 피해 상황, 그리고 일본 정부의 대응 과정 등을 살펴봄으로써, 후쿠시마 원전사고가 우리에게 던져주는 시사점과 교훈을 도출하였다. 또한 일본 후쿠시마 원전 사고 이후 일본을 포함한 주요 국가와 국제기구의 원자력정책 동향을 살펴봄으로써 후쿠시마 사고 이후 우리나라의 원자 력 정책이 지향해야 할 방향을 정하는데 고려할 시사점을 도출하였다.

27 제1장 서론 21 제3장에서는 후쿠시마 원전사고 이후 우리나라의 원자력발전을 둘러싼 주요 쟁 점을 파악하고자 하였다. 이를 위해 일반 국민 및 전문가를 대상으로 설문조사를 하여, 원자력발전과 관련된 주요 쟁점사항에 대한 여론 동향을 살펴보았다. 제4장 에서는 우리나라 에너지믹스 차원에서 원자력의 역할을 재조명하고, 향후 원자력발 전 비중을 어떻게 가져가는 것이 좋은지를 검토하였다. 제5장에서는 원자력 안전체 제 강화를 위한 제도적 그리고 기술적 방안을 검토하였다. 아울러 향후 원전의 안전 성 강화를 위한 연구개발 추진방향도 살펴보았다. 마지막으로 제6장에서는 결론과 건의사항을 제시하였다.

28 22 후쿠시마 원전사고 이후 원자력발전을 둘러싼 주요 쟁점과 향후 정책방향 제2장 후쿠시마 원전사고의 진상과 각국의 반응 제1절 사고 원인과 일본 정부의 대응 1. 사고 경위 및 발생원인 1) 일본의 태평양 연안에 위치한 후쿠시마 제1 원자력발전소에는 6개의 비등경수로 (BWR, Boiling Water Reactor)가 운영 중에 있었다. 이들 원자로는 GE(General Electric)사가 설계하였으며, 1971년과 1979년 사이에 상업운전을 시작하였다. 1호 기에서 5호기까지의 원전은 Mark 1 형태의 격납건물을 가지고 있으며, 6호기는 Mark 2 형태의 격납건물을 가지고 있었다. 각 호기는 운전원과 민간인 그리고 환경 을 보호하기 위한 안전계통과 구조물을 갖추고 있다. 즉, 각 원자로는 노심의 핵분 열 과정을 멈출 수 있는 정지 시스템을 보유하고 있다. 또한 각 원자로는 핵연료의 열을 제거하여 증기발생기에 열을 전달해주는 노심냉각계통과 냉각재 순환계통을 가지고 있다. 그리고 마지막으로 환경으로의 방사성 물질 방출을 최소화하기 위한 다중 방호벽을 보유하고 있다. 원자로는 역사적 기록을 바탕으로 선정한 최대 잠재 지진과 쓰나미 등의 자연재해에 견딜 수 있도록 설계된다. 2011년 3월 11일 오후 2시 46분에 규모 9.0의 지진이 일본의 동부 연안을 강타했 다. 이 진원지는 후쿠시마 다이치 지역에서 북동쪽으로 150km 지점에 위치하고 있 으며, 그 깊이는 대략 24km 정도였다. 그 지진은 일본에서 기록된 가장 강력한 지 진이었다. 11개의 원자로가 지진에 의해서 영향을 받아 즉각적으로 정지하였다. 또 한 후쿠시마 제 1 원자력발전소 6기의 원자로 중에서 당시 가동 중이던 3기의 원자 로는 자동 정지계통에 의해 즉각 가동을 중지하였으며, 다른 3기의 원자로는 지진 1) NEA, Background Note for the Policy Debate of the Steering Committee for Nuclear Energy on The Fukushima Daiichi Accident, 참조

29 제2장 후쿠시마 원전사고의 진상과 각국의 반응 23 발생당시 정기 검사 때문에 이미 정지된 상태였다. 규모 9.0의 지진에 의한 지진동 은 후쿠시마 지역 내 다수의 안전 관련 구조물의 내진설계 지진동을 초과하였기 때 문에, 후쿠시마 원전에 공급되던 외부 전원을 끊어 버렸다. 따라서 후쿠시마 원전은 내부 디젤 발전기에 의해 제공되는 비상 전원을 가동시켰으며, 정상적으로 전원이 공급되었다. 그러나 일본 시간으로 3월 11일 오후 3시 38분경 엄청난 파동을 가진 쓰나미가 일본 동부 연안으로 들이닥쳤으며, 후쿠시마 1호기 지역은 14~15m 높이의 쓰나미 가 강타하였다. 이 파고는 후쿠시마 원전의 설계 기준 높이(최대 5.7m)를 훨씬 초과 한 것이었다. 쓰나미가 후쿠시마 원전을 강타하자 발전소 지역은 바닷물에 의해 침 수되었고, 이 때문에 발전소 내부의 모든 비상디젤 발전기가 기능을 상실하였다. 뿐만 아니라 다수의 안전 관련 구조물에 냉각수를 제공하던 해수(Seawater) 펌프도 기능을 상실하였다. 오로지 6호기의 공냉식 비상디젤발전기만이 쓰나미 이후 가동 되었다. 이 디젤발전기는 5호기와 6호기의 기본적인 안전 장비를 가동하기 위한 교 류(AC) 전원만을 제공하였다. 원자로 정지 후에 핵분열에 의해 생성되는 열 발생이 중단되었지만, 핵연료 내에 존재하던 핵분열 생성물의 방사성 붕괴에 의한 열은 계속해서 발생하였다. 비록 붕 괴열은 정상 운전 시 핵연료에서 발생하는 열의 몇 % 수준 밖에 안 되지만, 핵연료 를 보호하기 위해서는 이 붕괴열을 제거해야만 한다. 후쿠시마 1호기 원전은 지진 이후 약 1시간동안 외부 AC 전원은 상실되었지만, 비상디젤발전기가 작동하여 붕 괴열을 정상적으로 제거하고 있었다. 그러나 이후 들이닥친 쓰나미에 의해 디젤발 전기가 침수되면서 작동이 중단되었다. 따라서 노심 내부의 핵연료를 냉각시킬 수 있는 장치를 가동할 수 있는 전원이 더 이상 가용하지 않았다. 1호기는 설계요건에 따라 이러한 상황에서 노심 냉각을 위한 격리응축설비가 설치되어 있었으나, 이 설 비는 쓰나미에 의해 전원이 상실되어 즉각적으로 작동될 수 없었다. 또한 2호기에 서는, 노심격리냉각계통이 붕괴열 제거를 위해 사고 이후 며칠 동안 가동되었으나, 3월 14일 약 오전 1시 25분에 작동이 중지된 것으로 알려졌다. 그리고 3호기에서는 3월 13일 약 오전 2시 42분까지 노심격리냉각계통 및 고압냉각재주입계통을 이용 해 핵연료를 냉각시켰다.

30 24 후쿠시마 원전사고 이후 원자력발전을 둘러싼 주요 쟁점과 향후 정책방향 후쿠시마 원전 1호기 사고를 분석한 결과, 냉각능력 상실은 전원 상실 후 매우 짧은 시간 안에 핵연료의 온도를 UO2 핵연료 펠렛의 녹는점(2800 )까지 상승시켰 다. 3월 12일에는 이미 녹은 핵연료가 원래 위치에서 벗어나 원자로 압력용기 하부 헤드로 재배치되었을 것으로 예측되고 있다. 그리고 이 녹은 핵연료는 다시 하부 헤드에 손상을 일으켰을 것이다. 또한 한 때 냉각이 다시 시작되었을 때, 녹은 핵연 료의 온도가 떨어졌으며, 이는 원자로 압력용기 하부 헤드의 추가적인 손상을 일부 예방하였을 것이다. 2호기와 3호기의 노심 내부에서의 광범위한 손상과 핵연료의 용융은 또한 노심 냉각이 중단된 아주 짧은 시간동안 발생되어졌을 것이다. 2호기 의 노심 용융은 3월 13일에서 시작되었을 것으로 추측되며, 3호기는 3월 13일에 진 행되었을 것으로 분석되었다. 모든 AC 전원의 손실과 함께 후쿠시마 원전 1~3호기의 원자로 냉각계통의 압력 은 설계대로 안전방출밸브가 개방되어 증기가 방출됨으로써 감소하였다. 1차 격납 건물을 보호하기 위해 후쿠시마 원전 1호기, 2호기, 3호기는 3월 12일, 15일, 13일 에 각각 환기 파이프를 통해 환기를 실시하였다. 1차 격납건물에서 나온 가스 안에 는 냉각능력이 상실되었을 때 발생한 고온의 증기가 피복재와 반응하면서 발생한 수소가 포함되어 있었다. 그 수소가스의 일부는 사용후핵연료 저장조가 위치한 1호 기와 3호기의 원자로 건물(2차 격납건물)의 상부 구석에 모아졌으며, 후쿠시마 2호 기는 압력조절장치 가까이에 있는 원자로 건물 안에 모아졌다. 수소의 농도가 폭발 제한치를 초과했을 때 1호기는 3월 12일에 폭발하였다. 그리고 3호기는 3월 14일에, 마지막으로 2호기는 3월 15일에 폭발하였다. 1호기와 3호기의 수소폭발은 원자로 건물에 큰 손상을 주었다. 원자로 건물의 상부 구조가 파괴되면서, 1호기와 3호기의 핵연료 저장조가 대기 중에 노출되었다. 또한 2호기의 원자로 건물의 폭발은 압력 조절 풀의 손상을 가져왔으며, 1차 격납건물을 일부 손상시켰다. 1호기와 3호기의 2차 격납건물의 수소 폭발과 더불어 4호기에서도 수소 폭발이 발생하여 원자로 건 물의 상부 구조물에 광범위한 손상을 입혔다. 4호기의 수소폭발은 3호기와 공통으 로 사용하던 환기계통에서 역류가 발생하여 4호기 내부에 쌓였던 수소가 폭발한 것 으로 분석되고 있다. 노심냉각 기능이 상실된 후쿠시마 1~3호기 원자로에 바닷물을 주입하여 노심을

31 제2장 후쿠시마 원전사고의 진상과 각국의 반응 25 냉각하였다. 바닷물 주입은 3월 12일에 1호기부터 시작되었으며, 3월 14일에는 2호 기와 3호기에 바닷물을 주입하였다. 핵연료 저장조에 물을 다시 채우기 위해서 헬 리콥터를 비롯한 특수 소방장비 그리고 콘크리트 펌핑 트럭 등을 동원하여 바닷물 을 주입하였다. 1~3호기의 원자로 내부와 모든 호기의 핵연료 저장조에 물을 주입 하기 시작하였다. 이에 따라 핵연료의 지속적인 손상을 최소화할 수 있었다. 또한 이러한 모든 노력들로 인해원전 부지 외부로 방사성 물질이 방출되는 것을 최소화 할 수 있었다. 냉각 능력이 복구됨에 따라, 사업자를 비롯한 관계자들의 관심은 원자로에서 환 경으로 방사성 물질의 추가적인 방출을 막는 것과 1~3호기의 원자로 용기 내부에 있는 용융 핵연료의 지속적인 냉각, 그리고 전 호기의 핵연료 저장조를 냉각시키는 것에 집중되었다. 그리고 후쿠시마 지역의 오염 정도와 방사성 준위를 확인하기 위 해서 후쿠시마 원전 근처에 대한 조사가 실시되었다. 로드맵에 따라 일관성 있게 1~3호기의 원자로를 냉각시키기 위한 노력이 지속 적으로 이루어졌다. 냉각수순환급수계통을 통해 손상된 모든 원자로의 냉각이 이루 어졌으며, 이로 인해 원자로 냉각에 사용되어 방사성 오염된 물의 추가적 발생을 최소화할 수 있었다. 원자로 압력용기 하부 헤드의 온도는 서서히 낮아졌으며, 원자 로 압력용기의 온도도 낮아졌다. 1호기의 경우, 4월 19일 측정된 모든 곳에서 100 아래로 떨어졌으며, 3호기는 9월 18일에 100 아래로 떨어졌다. 1~4호기의 핵연 료 저장조의 냉각은 냉각수순환계통에 의해서 이루어지고 있으며, 온도 30~40 사이를 유지하고 있다. 또한 사용후핵연료 저장조 내부 물의 탈염 작업이 진행 중에 있다. 2011년 6월 30일에 4호기의 사용후핵연료 저장조의 내진 능력을 향상시키기 위한 보조 구조물 설치를 완료하였다. 또한 원전 부지의 잔해를 제거하기 위한 활동 이 지속적으로 추진되고 있으며, 2011년 9월 20일 대략 96,000m3의 오염된 물이 처분되었다. 아래는 사고원인을 위주로 하여 시간에 따라 서술한 것이다. 2011년 3월 11일 14시 46분경 센다이시 동쪽 근해에서 규모 9.0의 지진이 발생함에 따라 후쿠시마

32 26 후쿠시마 원전사고 이후 원자력발전을 둘러싼 주요 쟁점과 향후 정책방향 제 1 원전의 원자로는 모두 자동 정지되었다. 지진 발생 후 52분이 경과한 15시 38 분 경에 후쿠시마에 대규모 쓰나미가 도달하며 15시 42분에 제 1 원전 1~3호기의 AC 전원이 상실되고 16시 36분에는 비상노심냉각계통(ECCS, Emergency Core Cooling System)이 고장 나는 지경에 이르렀다. [그림 2-1]은 지진 해일에 의한 후 쿠시마 제 1 원전의 정전사태 발생경위를 보여주고 있다. 지진파가 부지에 도착하 자 지진계가 신호를 받아 원자로 제어봉을 삽입하여 원자로가 자동 정지되었으나 쓰나미로 인해 소외 전원이 상실되었다. 이에 디젤발전기가 자동 가동하여 필수 AC 전력 공급을 시작하였으나 가동 후 약 1시간 만에 덮친 쓰나미로 인해 비상디젤 발 전기가 작동 불능상태가 되는 발전소 정전사태(SBO, Station Black Out)로 이어진 다. 발전소가 정전 상황이 되면서 원자로냉각재펌프가 정지하여 노심 냉각계통이 기능을 상실하게 되고 원자로 노심의 잔열에 의해 제 1 원전 1~3호기의 원자로 압 력용기 내 온도와 압력이 상승하기 시작했다. 3월 12일 13일 04시 00분 제1 원전 1호기 격납용기(CV, Containment Vessel)의 압력이 설계치 보다 840 kpa(8.4 기압) 상승하였으며, 이에 따라 일본 정부는 05시 44분 제 1원전 반경 10km 이내의 주민에게 피난을 지시하였다. 잔열에 의해 원자로 냉각재의 온 도가 상승하면서 냉각재의 비등이 발생하고 이에 원자로의 압력이 급속히 증가하였 다. 1차로 원자로 하부에 있는 토러스 형태의 원자로압력조절장비(Suppression Chamber)로 냉각재를 방출하여 감압을 시도하였으나, 압력이 설정치 이상으로 계 속 증가하여 2차로 주증기관에 설치된 안전밸브(Safety Valve)가 열려 격납용기 내 로 증기가 방출되었다. 노심 내 고온의 증기와 핵연료 피복재의 재료인 지르코늄이 반응하면서 수소가 생성되었다. 방출된 수소는 격납용기 내의 산소와 반응하여 18 시 경에 수소 폭발을 일으켰으며 이 폭발로 인해 원자로 건물 벽과 지붕 일부가 부 서지고 연기가 치솟았다. 20시 20분부터는 노심 냉각을 위해 해수에 핵분열 저해물 질인 붕산을 첨가한 해수 주입을 시작하였다.

33 제2장 후쿠시마 원전사고의 진상과 각국의 반응 27 [그림 2-1] 지진 해일에 의한 후쿠시마 제 1원전의 정전사태 발생과정 3월 14일 04시 08분 제 1 원전 4호기의 사용후핵연료 저장조 수온이 84 까지 상승하였 고, 06시 10분경에는 3호기 격납용기의 압력이 설계치보다 460kPa(4.6기압)정도 높아지게 된다. 11시 01분에는 3호기 원자로 건물에서도 수소폭발이 발생하였고 13 시 25분에 2호기 원자로의 저수위가 확인됨에 따라 16시 34분에는 2호기 원자로 압력용기에도 해수 주입이 시작되었다. 3월 15일 06시 10분에 2호기 원자로 하부에서 폭발음이 보고되었고 압력제어실의 손상 후 제어실 압력이 3기압에서 1기압으로 강하했다. 이 사고로 발전소 주변 방사선 준위 가 최대 msv/hr까지 잠시 급증하였다가 1/3로 감소하였다. 06시 20분에 4호 기 운전구역 구조물 벽 일부에 손상이 발생하였고, 09시 38분경에는 4호기 원자로 건물 4층에서 화재가 발생하였다.

34 28 후쿠시마 원전사고 이후 원자력발전을 둘러싼 주요 쟁점과 향후 정책방향 3월 16일 08시 37분경 엄청난 양의 하얀 연기가 3호기에서 솟아올라 16시 00분에 자위대 헬리콥터가 3호기에 살수를 시도하였으나 높은 방사능으로 인해 포기하게 된다. 3 호기의 연기는 사용후핵연료 저장조의 냉각 실패로 저장조의 물이 증발한 것으로 추정되었다. 3월 17~31일 제 1원전 1호기는 3월 24일 중앙제어실에 전원이 연결되었고, 해수 주입에 의해 수행되던 노심 냉각을 담수로 변경하게 된다. 또한 콘크리트 덤프트럭을 이용하여 외벽에 담수를 살수하여 원자로 냉각을 지속하였다. 2호기의 경우 26일에 중앙제어 실 전원이 연결되어 노심 냉각과 사용후핵연료 저장조의 냉각수를 담수로 변경하였 다. 3호기는 22일에 중앙 제어실 전원이 회복되었으며, 25일부터는 노심에 담수를 주입하고 덤프트럭을 이용하여 사용후핵연료 저장조에 담수를 살수하기 시작하였 다. 4호기의 경우 20일부터 사용후핵연료 저장소에 해수 살수를 실시하였고, 29일 에 중앙제어실 전원이 회복된 후 다른 호기들과 마찬가지로 덤프트럭을 이용하여 저장조에 담수 살수를 실시하였다. 다음의 [그림 2-2], [그림 2-3], [그림 2-4], [그림 2-5]는 각각 1호기부터 4호기 까지의 주요사건을 도식화하여 정리한 것이다. 후쿠시마 원전 사고의 사건 순서를 정리하면 다음과 같다. 1 전원상실 주급수, 보조급수 계통 기능 상실 원자로 냉각수 순환 정지 2 원자로 온도 및 압력 증가 응축실 RCIC(Reactor Core Isolation Cooling) 로 압력 방출 열교환기 기능 상실로 응축실, RCIC 온도 및 압력 상승 수동으로 원자로 압력 방출 수소 방출로 격납용기 내 폭발 발생 3 전원 상실로 고압 안전 주입 계통 기능 상실 4 핵연료 노출 노심 손상

35 제2장 후쿠시마 원전사고의 진상과 각국의 반응 29 [그림 2-2] 후쿠시마 제 1원전의 2호기 주요 사건 정리 자료: METI(2011) [그림 2-3] 후쿠시마 제 1원전의 3호기 주요 사건 정리 자료: METI(2011)

36 30 후쿠시마 원전사고 이후 원자력발전을 둘러싼 주요 쟁점과 향후 정책방향 [그림 2-4] 후쿠시마 제 1원전의 4호기 주요 사건 정리 자료: METI(2011) [그림 2-5] 후쿠시마 제 1원전의 5, 6호기 주요 사건 정리 자료: METI(2011)

37 제2장 후쿠시마 원전사고의 진상과 각국의 반응 방사능 누출 및 피해 규모 가. 사고로 인한 방사선 노출 2) 후쿠시마 원전사고로부터 방출되어진 많은 양의 기체 또는 액체 형태의 방사성 물질들이 대기 또는 바다로 방출되었다. 대기 중으로 방출된 기체 형태의 방사성 물질은 바람에 의해 확산되었으며, 이 물질에 의해 사람들은 방사선 피폭을 받게 된다. 방사성 물질의 농도는 사고 지역으로부터 멀어질수록 감소되지만, 원전사고 로 생긴 방사성 물질은 미량이기는 하나 북반구 전체에서 계측되고 있다. 또한 추가 적으로 이러한 방사성 입자들은 구름이나 먼지에 포함되어 땅, 식물 그리고 집과 도로 등 다양한 지역에 내려앉을 것이다. 그 방사성 물질은 오랜 기간 동안 남아있 을 것이며 지속적으로 사람들에게 방사선 피폭을 유발할 것이다. 바다로 방출된 액 체 방사성 물질들은 바다의 흐름을 따라서 퍼져나갈 것이다. 일반적으로 인간에서 직접적인 위험이 되지는 않겠지만 물고기, 갑각류, 해초류 등의 소비와 함께 간접적 으로 사람들에게 영향을 미칠 것이다. 하지만 방사선에 노출되었다고 해서 모두 암에 걸리거나 생명에 지장이 있는 것 은 아니다. 방사선은 불안정한 원자가 보다 안정한 원자로 변환되면서 방출되는 에 너지로서 자연계에도 일정량 존재한다. 방사선이 인체에 나타내는 정도를 밀리시버 트(mSv)로 나타내는데 1년 동안 자연으로부터 받는 평균 방사선량은 2.4밀리시버 트(mSv) 수준이다. 자연에서 받는 방사선량은 지역에 따라 편차가 크며 브라질의 가리바리시의 경우, 자연 방사선에 의한 연간 방사선량이 10밀리시버트(mSv)에 이 르는 것으로 알려져 있다. 우리 주변에서 가장 흔하게 방사선에 노출되는 경우는 폐질환 진단을 위한 흉부 엑스레이 촬영으로 한번 찍을 때의 방사선량은 최대 0.3 밀리시버트(mSv) 정도이다. 즉, 어느 정도 방사선에 노출되어도 인체에는 전혀 영 향이 없다. 그 이유는 에너지가 낮은 방사선은 세포의 변형을 일으킬 수 없기 때문 이다. 그러나 아주 높은 방사선에 노출되었을 때에는 인간 세포에 심각한 영향을 끼칠 2) NEA, Background Note for the Policy Debate of the Steering Committee for Nuclear Energy on The Fukushima Daiichi Accident, 참조

38 32 후쿠시마 원전사고 이후 원자력발전을 둘러싼 주요 쟁점과 향후 정책방향 수 있다. 방사선에 노출된 즉시 증상이 나타나는 수준은 500밀리시버트(mSv) 이상 으로 알려져 있으며, 2,000밀리시버트(mSv)이상 피폭되면, 사망할 수도 있다. 그 러나 정상적인 상황에서 즉각적인 사망에 도달하는 수준의 방사선에 노출되는 경우 는 극히 드물다. 문제는 비교적 낮은 방사선량이지만 꾸준히 노출되었을 때 일어나 는 상황이다. 인간의 세포는 지속적으로 자극을 받을 경우 변이를 일으키는 데, 일 정량 이상의 방사선 에너지에 꾸준히 노출될 경우 암, 불임 등의 질병을 유발할 수 있다. 높은 방사선량과 달리 낮은 방사선량과 발병율의 상관관계는 정확하지 않은 데, 이것은 방사선에 대한 개인적인 저항능력 차이에서 발생한다. 어느 정도 이상의 방사선에 노출되면 방사선에 의해 질병이 발생하는지는 밝혀지진 않았으나 IAEA(International Atomic Energy Agency)는 연간 최고 20밀리시버트(mSv)(비 상시에도 100 밀리시버트) 이상 받지 못하도록 정하고 있다. 후쿠시마 원전사고로 인한 일반인의 방사선 피폭은 연간 허용치 이하인 것으로 조사되었다. 낮은 방사선 량 영역에서, 인체에 미치는 영향이 명확하게 규명되지 않았기 때문에 이 수준의 방사선에 의해 인명피해가 발생할 확률은 낮은 것으로 예상되고 있다. 그러나 다른 원인에 의해서 발병되는 암이나 백혈병과 방사선 피폭에 의해 발생하는 암과 백혈 병을 정확히 구분하기는 어렵기 때문에 장기적인 관찰이 필요하다.

39 제2장 후쿠시마 원전사고의 진상과 각국의 반응 33 [그림 2-6] 방사선량에 따른 인체영향 2011년 일본 정부가 국제원자력기구(IAEA)에 보고한 보고서에 따르면, 원자로에 서 방출된 대부분의 방사성 물질은 2011년 4월 19일 이전에 방출된 것이다. 방사선 학적으로 보았을 때, 가장 주요한 동위원소인 세슘 Cs-137과 요오드 I-131은 각각 20페타베크럴(PBq) 그리고 200페타베크럴(PBq) 방출된 것으로 평가되었다 3). 이는 체르노빌 원전 사고(85PBq 그리고 1760PBq)와 비교했을 때, 12%에 불과한 양이다. 발전소 작업자는 방사선 영향으로 인한 위험에 가장 크게 노출된 사람들이다. 고 준위 방사선량에 노출되어 나타나는 결정적 영향(Deterministic effects)과 함께 저 선량에 장기간에 걸쳐 피폭되어 나타나는 확률적 영향(Stochastic effects)이 이들 에게서 나타날 수 있다. 정상적인 작업 환경일 때를 기준으로 하면, 작업자들이 5년 동안 노출할 수 있는 한계 선량은 100밀리시버트(mSv)이며, 1년 동안 최대 노출이 허락된 한계 선량은 50밀리시버트(mSv)이다. 그러나 비상 상황일 때, 작업자들을 3) 1페타베크렐(PBq)=10 15 베크렐, 1베크렐은 방사성 물질이 1초당 1번 핵분열 하는 양을 나타내는 단위

40 34 후쿠시마 원전사고 이후 원자력발전을 둘러싼 주요 쟁점과 향후 정책방향 위해서 법적으로 정한 한계 선량은 조금 완화되는데 이는 인명 구조를 위한 작업자 또는 비극적 상황을 예방하기 위해 일하는 작업자들이 필요하기 때문이다. 현재 일 본의 규제기준에 따르면 작업자들의 비상시에 받을 수 있는 제한치는 100밀리시버 트(mSv)를 초과할 수 없게 되어 있다. 그러나 경제산업성 장관과 노동복지성 장관 은 지난 3월 15일 긴급 복구를 위한 작업자들에 대해 최대 250밀리시버트(mSv)까 지 피폭을 허락하는 최대 피폭선량을 상향 조정하였다. 대략 만여 명의 작업자들의 후쿠시마 원전 복구 작업 중 이러한 상황에 노출된 것으로 파악되고 있다. 또한 일 본 정부 발표에 따르면, 6명의 작업자가 100밀리시버트(mSv)를 초과하는 방사선에 피폭되었다. 모든 작업자들의 피폭선량은 항상 감시되고 있으며, 선량한도를 초과 하면 바로 의학적인 조치를 받는다. 비록 확률적인 영향에 의해 암 발생률이 증가할 가능성이 있긴 하지만 250밀리시버트(mSv) 보다 아래의 선량에 피폭된 작업자들은 어떠한 심각한 급성 질환이 나타나지 않고 있다. 또한 암에 대한 오랜 기간에 걸친 발생확률의 증가는 그들의 일반적인 삶을 살았을 때 발생 가능한 발생확률에 비해 아주 조금 높아질 뿐이다. 나. 주요 방사성 물질의 종류 4) 원자력 에너지는 우라늄 연료의 핵분열 연쇄반응에서 발생되는 막대한 에너지를 이른다. 일반적으로 핵분열 연쇄반응의 부산물로 수백 종의 다양한 방사성 동위원 소들이 생성되며, 경수로 원전의 연소된 핵연료에는 다음과 같은 방사성 물질이 존 재한다. 4) 한국과학기술원, 원자력 및 양자공학과, 일본 후쿠시마 원전 사고: 경과와 영향 그리고 교훈, April 2011 참조

41 제2장 후쿠시마 원전사고의 진상과 각국의 반응 35 [그림 2-7] 연소 후 핵연료 내 방사성 물질 발생량 분포 자료: 한국과학기술원 원자력 및 양자공학과(2011) 원자력발전소에는 방사성 물질의 외부로의 유출을 차단하고 억제하는 다중 방어 벽이 설치되어 있지만, 노심용융과 원자로 폭발 등으로 원자로 압력용기, 격납용기 등의 공학적 방어벽이 제 역할을 하지 못할 경우, 대량의 방사성 물질이 주변 환경 으로 유출될 수 있다. 외부로의 유출 가능성이 큰 방사성 물질은 다음의 3가지로 분류되어진다. 비활성기체 방사성 물질(제논, 크립톤) 휘발성 방사성 물질(요오드, 세슘) 에어로졸/미세먼지 형태의 핵물질과 이에 흡착되는 방사성 물질 이번 후쿠시마 원전사고로 인해 외부로 누출된 주요 방사성 물질은 제논(Xe), 크 립톤(Kr), 요오드(I), 세슘(Cs) 등이다. 실제 체르노빌 원전사고에서 제논(Xe), 크립 톤(Kr) 등과 같은 비활성기체 방사성 물질의 100%가 주변 환경으로 유출되었고 휘 발성 방사성 물질인 요오드(I)와 에어로졸세슘(Cs), 텔루늄(Te) 등은 10 20% 가량

42 36 후쿠시마 원전사고 이후 원자력발전을 둘러싼 주요 쟁점과 향후 정책방향 이 유출되었으며, 그리고 3.5% 가량의 핵연료 물질(Zr, Np, Pu, Am, Cm 등)이 마 이크로미터 크기의 미세먼지로 유출되었다고 밝혔다. 다. 방사선의 특성과 오염 정도 많은 방사선 측정기구 및 오염 정도를 측정하는 기구들이 만들어졌지만, 현재까 지 완벽하게 방사선 오염 정도를 측정할 수는 없다. 이는 오염이라는 것이 일본의 지역을 통과하는 방사선 구름이 불규칙한 것처럼 내리는 비 또한 고르지 않은 패턴 을 가지며 이에 따라 오염은 지역에 따라 아주 불규칙하게 분포되어질 수밖에 없다. 따라서 그 지역의 자세한 세부 지도가 앞으로의 몇 개월 아니 몇 년에 걸쳐 이러한 상황을 잘 관리하기 위해서 필요할 것이다. 그 일환으로 미국 고다드 지구과학기술연구소, 일본 도쿄대, 노르웨이 대기연구 소의 공동 연구진은 3월 20일부터 4월 19일간 일본 각 지방의 토양에서 검출한 Cs (세슘)137 값과 대기환경 시뮬레이션을 바탕으로 오염지도를 내놓았다([그림 2-8]참조). 이 연구결과에 의하면 원전사고 후 광범위한 오염이 있었으나 안전 기 준 이상의 오염은 원전 주변지역에 국한되어 있으며, 일본의 서고동저 지형과 편서 풍의 영향으로 서쪽지역의 오염은 덜한 것으로 조사되었다.

43 제2장 후쿠시마 원전사고의 진상과 각국의 반응 37 [그림 2-8] 방사성 세슘137에 의한 일본전역 오염지도 분석 결과 사고 후 도쿄 등 대도심 곳곳에서 핫스팟 5) 이 발견되고, 농작물 등에서 방사능이 검출되어 방사성 물질에 의한 오염이 예상보다 심각할 것으로 우려되었으나, 시간 이 지난 후 후쿠시마 발전소 근처의 방사선 수준을 측정한 결과 사고 이전의 일반적 인 방사선 준위로 돌아오고 있는 것으로 나타났다. 후쿠시마 이외의 지역 중에 가장 높은 준위의 방사선량에 관측되고 있는 것은 이 바라키 지역으로 2011년 3월 22일에 측정된 방사선량은 약 0.35μSv/hr 6) (시간당 0.35마이크로시버트) 정도이다. 만약 이러한 선량이 일 년 내내 유지된다면 이바라 키 지역의 인구가 받는 전체 선량은 약 2.25밀리시버트(mSv)일 것이다. 후쿠시마 주위의 다른 지역의 피폭선량은 또한 2011년 3월 22일에 정점을 보였으며, 그 때 5) 주변보다 방사선량 수치가 높은 지점(hot spot) 6) 1마이크로시버트(μSv)는 0.001mSv, 1시버트(Sv)는 생물체가 1kg당 흡수하는 방사선의 양을 나타내는 단위

44 38 후쿠시마 원전사고 이후 원자력발전을 둘러싼 주요 쟁점과 향후 정책방향 측정된 방사선량은 약 0.2μSv/hr(시간당 0.2마이크로시버트) 이었다. 그러나 이 지 역에서의 선량은 급격하게 감소하였으며 현재 거의 자연 방사선 수치와 같은 0.01μ Sv/hr(시간당 0.01마이크로시버트) 에서 0.060μSv/hr(시간당 0.060마이크로시버 트)를 나타내고 있다. 도쿄 지역에서의 방사선량은 2011년 3월 23일에 가장 높게 나타났으며 이 때 측 정 선량은 대략 0.14μSv/hr(시간당 0.14마이크로시버트)정도였다. 사고 후 40일 이 내에 이 선량은 다시 정상치까지 떨어졌다. 이 기간 동안 후쿠시마 사고의 영향으로 도교 시민들이 하루 동안 받는 평균 선량은 평균 89μSv/hr(시간당 89마이크로시버 트) 이었다. 좀 더 멀리 생각하면, 일본에서 개인이 받는 평균 1년 방사선 선량이 1100μSv/hr(시간당 1100마이크로시버트) 정도이며, 도쿄에서 뉴욕까지 왕복 비행 을 하면서 받는 평균 선량이 200μSv/hr(시간당 200마이크로시버트), 그리고 흉부 X선 촬영을 하면서 받는 방사선량이 약 50μSv/hr(시간당 50마이크로시버트) 임을 감안하면 그리 높은 수치는 아니다. 또한 후쿠시마 발전소에서 북서쪽으로 40 50km 떨어진 지역에서 가장 높은 수 준의 방사선량이 측정되었다. 이 지역의 일부에서는 2.25μSv/hr(시간당 2.25마이 크로시버트) 를 초과하는 방사선량이 계측되었으며, 이를 계속해서 1년 동안 동일 한 선량으로 노출된다고 가정하면 20밀리시버트(mSv)를 넘게 피폭되는 것이다. 비 록 그러한 방사선량에 장기간 노출될 일은 없겠지만 만약 노출된다면 암 발생률이 통계학적으로 다소 증가될 수 있다. 따라서 그러한 선량에 대한 노출을 피할 수 있 다면 그러한 위험은 나타나지 않을 것이다.

45 제2장 후쿠시마 원전사고의 진상과 각국의 반응 39 [그림 2-9] 후쿠시마 원전 방사능 준위 변화(3월 12 20일, AREVA자료) 자료: Matthias Braun(2011) [그림 2-10] 후쿠시마 원전 부지 내 대기 중의 환경 방사능 수치 변화(4월 포함) 자료: 한국과학기술원 원자력 및 양자공학과(2011)

46 40 후쿠시마 원전사고 이후 원자력발전을 둘러싼 주요 쟁점과 향후 정책방향 위의 두 그림은 후쿠시마 원전 부지 내 방사능 수치를 나타낸다. 이러한 기체 방 사성 물질의 유출로 인근 지역의 주민들에게 소개명령 또는 옥내대피령을 내려야만 했으며, 편서풍과 제트기류에 의해 방사성 요오드나 세슘과 같은 방사성 물질이 다 른 나라에서 검출되기도 했다. 기체 방사능 물질의 경우 대기 중으로 확산되어 그 농도가 시간과 거리에 비례하여 감소되고 안정되는 추세이나 인간의 호흡 또는 음 식물 섭취 시 체내로 유입될 가능성이 있기에, 사고 인근 지역에서는 여전히 물이나 유제품, 식료품의 섭취의 제한이 이루어지고 있는 실정이다. 라. 대중 보호 조치 7) 원전사고 위급 상황 또는 다른 긴급 상황에서 위험 지역 또는 잠재적인 위험지역 으로부터 대중을 안전한 지역으로 이동시키는 소거(대피)는 가장 기본적인 조치이다. 일본 정부는 2011년 3월 12일에 후쿠시마 제 1 원전의 20km 이내의 주민들에 대 한 소거를 명령하였다. 이 두 발전소 주위의 주민 대피 노력으로, 대략 78,000명의 사람들이 대피하였다. 대피한 78,000여 명 중에 102명에 대해 방사선량 피폭을 조 사한 결과 최소한의 오염 제거 조치 후 그들의 오염 정도는 걱정하지 않을 수준이라 고 발표하였다. 또 다른 원전사고 위급 상황 시 공통적으로 취해야 되는 조치는 대중들을 주거지 또는 피난처로 대피시키는 것이다. 즉 모든 문과 창문들을 닫고 집안에 머물면서 공기 중의 오염 물질에 노출되게 하지 않는 것이며, 이를 통해 피폭을 상당히 감소 시킬 수 있다. 이러한 조치는 일반적으로 문제의 지역으로부터 방출된 방사선 물질 로 인하여 아주 적은 양의 선량을 받는 대피 지역 이외의 지역 주민들에 대해서도 시행된다. 일본 정부는 3월 15일에 발전소로부터 20~30km 사이에 사는 대중들의 피난처로의 대피 명령을 내렸다. 여기에는 대략 62,000여명의 사람들이 포함되었 다. 이러한 피난처 대피 명령을 오랜 시간 유지하는 것은 식량 및 식수의 공급 문제 로 인해 어렵기 때문에 그 지역의 사람들은 자발적으로 다른 안전지대로 대피하였 7) NEA, Background Note for the Policy Debate of the Steering Committee for Nuclear Energy on The Fukushima Daiichi Accident, 참조

47 제2장 후쿠시마 원전사고의 진상과 각국의 반응 41 다. 2011년 4월 21일에 일본 정부는 제 1 원전 북서쪽 30km 밖의 다른 지역에 대해 서도 30일 이내에 대피하라는 명령을 내렸다. 이 명령은 이 지역의 사람들이 다음 한 해 동안 약 20밀리시버트(mSv)의 방사선량에 노출될 수 있다는 평가 결과에 따른 것이다. 일본 정부는 최근 국제방사선방호위원회(ICRP, International Commission on Radiological Protection)의 권고 사항을 들어 mSv/year의 권고 방사선 량 중 가장 적은 기준인 20밀리시버트(mSv)를 기준으로 삼았다. 또한 20 30km 지역의 대부분을 소거 준비지역 으로 재설정했으며, 이 지역의 사람들에게 상황이 악화되었을 때 바로 대피할 수 있는 준비를 하도록 명령하였다. 추가적으로 2011년 6월 16일에, 여러 개의 소거를 위한 권고된 구체적인 지역 을 새롭게 지정하였다. 이 지역의 주민들은 사고 후에 1년 동안 총 피폭선량이 20밀리시버트(mSv)를 넘으 면 대피가 권고되어 진다. 총 227개의 지역이 이러한 지역으로 지정되었다. 마지막으로 원전사고 위급 상황 시 공통적인 보호 조치는 주민들에게 안정화된 요오드를 투약하는 것이다. 갑상선 분비샘은 단백질과 호르몬을 만들기 위한 생화 학 과정의 일환으로 요오드를 사용한다. 즉 다시 말해서 요오드는 빠르게 갑상선에 서 집중적으로 흡수 또는 섭취되어 진다. 따라서 원전의 사고 결과로 방출되어진 방사선 요오드는 이러한 과정에 의해서 쉽게 인간에게 흡수되어지고 인간의 갑상선 에 조사되어진다. 따라서 면 방사선 요오드에 노출되기 전에 안정화된 요오드를 섭취하게 되면 인 간의 갑상선 분비샘이 안정화된 요오드를 채워지기 때문에 방사선 요오드를 흡입하 는 것을 방지할 수 있다. 따라서 이렇게 갑상선에서 흡수되지 않고 인간에게 흡수된 방사선 요오드는 소변을 통해 쉽게 제거할 수 있기 때문에 민감한 갑상선 분비샘에 조사되는 것을 방지할 수 있다. 그러나 안정화된 요오드라고 하더라도 의학적으로 부작용을 가지고 있을 수 있게 때문에 방사선 요오드에 노출되는 심각한 상황이 아 니라면 불필요하게 그것을 섭취할 필요가 없다. 일본 정부는 약 230,000개의 안정 화된 요오드를 대피 지역에 공급하였다.

48 42 후쿠시마 원전사고 이후 원자력발전을 둘러싼 주요 쟁점과 향후 정책방향 마. 방사능 물질 누출 규모에 따른 사고 등급 평가 [그림 2-11] 후쿠시마 원전 사고에 대한 INES의 등급 일본은 후쿠시마 원전사고로 인해 방사성 요오드가 수 만 TBq 8) (테라베크렐) 이 상 방출된 것으로 추산하고, 후쿠시마 원전사고를 국제원자력사고등급(INES, International Nuclear and radiological Event Scale) 7등급으로 규정하였다. 이는 사 고 초기에 TMI 9) 사고와 같은 5 등급(광범위한 결과를 초래하는 사고)에서 격상된 것으로서, 체르노빌 사고 수준까지는 아니지만 중대 사고(Severe Accident)로서 평 가되어 국제적으로 중요하게 다뤄지는 핫 이슈가 되고 있다. 그리고 최근 OECD NEA 10) 의 사무총장인 Luis Echavarri는 후쿠시마 사고의 방사능 방출량이 체르노 빌 사고의 1/10 밖에 되지 않았고 방사선에 의한 사상자도 없으며 체르노빌과 비교 하여 상대적으로 제한된 부지 밖의 오염을 일으켰음에도 불구하고 체르노빌과 같이 8) 1TBq=1조Bq 9) 1979년 3월 28일 발생했던 미국 원전 사상 최악의 TMI(Three Mile Island) 노심용융 사고 10) OECD 원자력기관(OECD Nuclear Energy Agency)

49 제2장 후쿠시마 원전사고의 진상과 각국의 반응 43 INES 7등급으로 분류되는 것은 부적당하다며, INES 8 등급을 신설하여 체르노빌 사고를 8등급으로 재분류할 필요성을 제기하기도 했다. 이는 역사상 최악의 피해를 낸 체르노빌과 같은 등급으로 분류할 경우 대중적인 인식 상으로 이번 사고의 피해 도 확대 해석될 가능성을 염두에 둔 것으로 보인다(<표 2-1> 참조). <표 2-1> 후쿠시마 원전사고와 체르노빌 원전사고와의 비교 구분 후쿠시마 원전사고 체르노빌 원전사고 발생 시기 2011년 3월 11일 1986년 4월 26일 발생원인 지진해일에 의한 냉각기능 상실 운전원의 조작 실수 노형 비등경수로(BWR) 흑연감속로(GCR, Gas Cooled Reactor) 방사성 물질 방출량 사상자수 - 세슘: 20PBq - 요오드: 200PBq 없음 - 세슘: 85PBq - 요오드: 1,760PBq - 사고 당시 31명 사망 - 7,000여명(1991년까지 5년간) 이재민 수 7~8만 명(안정화 뒤 귀가 가능) 35만 명(귀가 불가능) 국제원자력 사고등급 7등급 7등급 3. 일본 정부의 대응과 그 과정에서 나타난 허점과 실수 가. 냉각 및 사고수습을 위한 초기 조치 11) 1) 원자로 내부로의 해수 및 담수 주입 1호기 수소폭발 이후 더 이상의 노심손상을 막기 위해 해수 주입이 결정되고 소 방 설비를 이용해서 해수를 주입하기 시작했다. 3호기도 노심용융의 위험을 감지하 고 증기를 방출한 다음 해수 주입을 시작했다. 2호기도 원자로 내부 냉각수 수위 저하에 따라 원자로 내부로의 해수 주입을 시작하였다. 해수를 주입할 경우 물이 증발하고 소금이 축적되면서 노심의 유로를 막거나 주입하는 노즐을 막을 우려가 11) 한국과학기술원 원자력 및 양자공학과, 일본 후쿠시마 원전 사고: 경과와 영향 그리고 교훈, April 2011 참조

50 44 후쿠시마 원전사고 이후 원자력발전을 둘러싼 주요 쟁점과 향후 정책방향 있어 장기적으로 지속하는 것은 바람직하지 않다. 또한 해수는 부식성이 강해 펌프, 배관, 밸브, 압력용기 등 금속구조물과 콘크리트 구조물의 건전성 저하를 가져온다. 사고초기 담수공급이 불가능한 상황에서 해수를 주입하였으나, 이후 자위대 보 급선과 미군 바지선 등을 통해 담수를 공급받으면서 2 3 1호기 순으로 담수를 주 입하였다. 해수 및 담수 주입을 통해 노심내부 냉각수 수위가 핵연료 높이의 절반 수준까지 유지하였다. [그림 2-12] 담수를 공급하는 바지선 자료: 한국과학기술원 원자력 및 양자공학과(2011) 2) 전력복구, 전력을 이용한 냉각수 주입 외부전력 복구작업이 순차적으로 완료되면서 엔진을 이용해서 펌프를 가동하던 방식을 전동모터를 이용한 펌프 가동으로 전환하였다. 또한 주제어실의 조명 등 필 요한 설비 중 일부에 전력이 공급되었다. 2011년 4월 13일까지 원자로 냉각수 주입 은 전동펌프를 이용해서, 사용후핵연료 저장조 냉각수 주입은 콘크리트 펌프(2호기 제외)를 이용하였다.

51 제2장 후쿠시마 원전사고의 진상과 각국의 반응 45 3) 방사성 오염수 누출 2011년 4월 2일 2호기 냉각해수 유입구 근처의 케이블 저장조에 1,000 msv/hr를 초과하는 고방사능이 검지되었고, 오염수가 유출되는 약 20cm 크기의 균열이 발견 되었다. 균열을 막기 위한 작업이 개시되었고 콘크리트 타설, 톱밥 투입, 흡습제 투 입, 수지 살포 등의 방법을 통해 4월 6일부터 균열부위를 막고 작업을 완료하였다. 4) 저농도 방사성 오염수 방류 원자로 냉각을 위해서 냉각수(해수 혹은 담수)를 주입하면 원자로용기 내부 및 격납용기 내부에 순차적으로 축적된다. 축적된 냉각수가 파손부위를 통해 흘러나와 쓰나미로 인해 침수되어 있던 터빈건물 지하공간으로 들어가면서 각 원자로 당 약 2만 톤의 방사성 오염수가 생겼다. 장기적인 냉각을 위해서는 이 오염수를 다시 원자로 내부로 주입하는 순환냉각 이 필요한데 순환냉각 설비를 설치하기 위해서는 일단 오염수를 제거해야 한다. 오 염수를 저장할 수 있는 공간은 복수기, 복수저장탱크, 액체폐기물 처리설비 등이 있다. 따라서 이들 설비 내부에 있는 저농도 오염수를 바다로 방류하고, 고농도 오 염수를 저장하는 작업을 수행하였다. 5) 추가 수소폭발을 방지하기 위한 질소주입 수소와 산소가 공존하는 경우 수소폭발이 일어날 수 있다. 1호기 격납용기 내부 에 수소가 잔존할 가능성이 크고 주입되는 해수와 담수에 있던 용존산소 12) 의 방출 과 물의 방사분해(radiolysis)로 산소가 생성되어 있을 가능성이 있어, 격납용기 내 부의 수소폭발 가능성이 제기되었다. 수소폭발을 막기 위해 격납용기 내부로 비활성기체인 질소를 주입하기로 결정하 고 임시 질소주입장치 설치 후 질소를 주입하였다. 12) 물속에 녹아 있는 산소

52 46 후쿠시마 원전사고 이후 원자력발전을 둘러싼 주요 쟁점과 향후 정책방향 6) 방사성 오염물질 제거 3호기와 4호기의 폭발로 사용후핵연료 저장조에 있던 구조물 등이 부지로 흩어 졌다. 이들 중에는 방사능이 강한 물질들이 있어 원활한 발전소 복구작업을 위해 이들 구조물을 제거하는 작업이 우선 실시하였다. 또한 발전소 부지에 떨어진 방사 성 물질이 바람에 의해 다시 부유되어 확산되는 것을 막기 위해 수지를 살포하는 작업도 병행하였다. 나. 사고 후 일본정부의 조치 3월 11일 지진 이후 즉각적으로, 일본 정부 당국은 긴급 대응체제를 시행하였다. 원자력 비상 대책 본부의 수장으로서 일본의 수상은 주민의 대피와 아래와 같은 다 른 보호 조치들의 시행을 명령했다. 사고가 일어난 직후, 일본 원자력 규제 당국(NISA, Nuclear and Industrial Safety Agency)은 사업자에게 후쿠시마 원자력 발전소 사고가 다른 가동 중인 원전 에 미치는 영향을 평가할 것을 명령했다. NISA는 또한 사업자에게 긴급 안전조치를 취할 것을 명령했다. 이러한 긴급 조치는 유사한 심각한 외부 위험(지진 또는 동시 에 발생하는 쓰나미)으로부터 원자로 손상의 발생을 예방하는 것에 초점을 맞추었 다. 사업자와 다른 유관 기관들은 냉각수의 정상적인 수원 및 모든 AC 전원이 손실 되었을 때 적절하게 대응을 할 수 있는 계획 및 장비 그리고 훈련이 이루어졌었기 때문에 이를 바탕으로 노심 손상의 발생을 예방하고자 최대한 노력을 했다. 이러한 조치들은 NISA에 의해 사업자가 일본의 모든 가동 중인 원자력발전소에 대해 적절 하게 시행되었는지를 조사 검증하는 것이다 시행한 긴급 조치는 사고의 3가지 주요 원인에 따라 분류되었다. - 대체 긴급전원 공급원의 불능을 동반한 외부전기 전원공급원의 손실 - 원자로 정지 후 노심으로부터 붕괴열을 제거하기 위한 최종 열제거원으로서 해수계통(Seawater system)의 기능 손실 - 사용후핵연료 저장조의 냉각을 위한 냉각수 그리고 저장조의 구성을 위해 내부 물 공급을 위한 냉각수를 이용할 수 없을 경우에 냉각수의 공급 기능 마비

53 제2장 후쿠시마 원전사고의 진상과 각국의 반응 47 이러한 조치들은 원자로 노심과 사용후핵연료의 손상을 방지하고 방사선 물질의 방출을 통제하기 위해서 냉각 기능을 회복하기 위함이다. 특히, NISA는 사업자에 게는 다음과 같은 사항들을 요구하였다. - 쓰나미와 관계된 비상시에 사용하는 장비 및 시설들을 검사할 것 - 모든 교류(AC) 전원 상실 시를 가정하여 긴급 대응 계획 및 훈련을 체크할 것 - 소내 전원 상실과 더불어 설치된 비상 전원 공급 장치를 이용할 수 없을 경우 에 대체 전원공급 장치를 확보할 것 - 해수계통의 기능 정지를 가정했을 때, 원활한 열 제거기능을 회복하기 위한 조 치를 마련할 것 - 사용후핵연료 저장조 내에 소내 냉각수 공급장치를 이용할 수 없을 경우 사용 후핵연료 저장조의 냉각수 회복을 위한 조치를 마련할 것 2011년 5월 20일까지 NISA는 여전히 복구가 진행 중인 후쿠시마 제1 원전을 제 외한 일본 내 모든 원전을 대상으로 긴급 상황 시 안전조치가 적절히 시행되었는지 에 대해 소내 검사 및 그 밖의 감독 활동을 시행했다. NISA의 소내 원자력 안전 검사관은 긴급 상황 조치를 위한 장비 및 공급장치가 제대로 배치되어 있는지, 필요 한 훈련이 실행되어 졌는지를 확인했다. 또한 가까운 시기에 검사관들은 사업자의 조치를 정리한 보고서 내용의 효율성 및 적절성을 검토할 것이다. 또한 검토 결과를 바탕으로 소내 검사를 시행하고, 실행 매뉴얼이 어떻게 적용되었는지를 비롯하여 어떻게 장비 및 공급장치들이 배치되어 있는지에 대해 자세하게 검토할 것이다. 이러한 단기 조치들은 환경과 대중 보호를 강화하기 위함이다. 그러나 발생 가능 한 다양한 외부 사건 및 중대사고에 대해 원자력발전소가 적절하게 대응할 수 있는 대응능력을 향상시키기 위한 장기 조치들을 개발하여야 할 것이다. 또한 일본 정부 는 2단계의 스트레스 테스트 13) 를 시행할 것을 요구했다. 동경전력(TEPCO)에서 실 시한 첫 번째 단계의 스트레스 테스트는 즉각적으로 이루어졌으며 또한 NISA에서 이를 검토하였다. 두 번째 단계의 스트레스 테스트는 일본내 원자력 발전소의 안전 한 운전을 계속 유지하기 위해서 사고의 영향에 대한 보다 빈틈없는 검사가 시행될 13) 각 원전의 취약한 부분을 철저히 조사하는 것

54 48 후쿠시마 원전사고 이후 원자력발전을 둘러싼 주요 쟁점과 향후 정책방향 것이다. 일본의 많은 원전들이 지진 때 유지 및 검사를 위해 정지한 상태이다. 이들 원전 은 사고를 완화할 수 있을 것이라는 것을 보장할 수 있는 조치들이 이루어져야 재가 동을 할 수 있을 것이다. 재가동을 위해서는 NISA에서 요구한 조치들을 모두 만족 시켜야 할 것이다. 또한 이를 위해서는 재가동을 위한 지방 정부의 지원 역시 중요 할 것으로 생각되어진다. 사고 이후, 일본 정부는 국가 에너지 정책에서 원전의 역할을 다시 고려하고 있 다. 더 나아가, NISA의 독립성을 강화하는 것을 목표로 하여 일본의 규제 체계를 재조정할 것으로 알려지고 있다. 알려진 것처럼, 2012년 4월 1일 재조정되는 체계 에 따르면 새로운 규제 당국인 원자력안전기관은 환경부의 소속이 된다. 현 체계에 서는 NISA는 환경부에 보고를 해야 할 뿐만 아니라, 원자력 발전의 홍보 역할을 가지고 있는 경제산업성에도 보고할 의무가 있다. 새로운 체계에서는 또한 원자력 안전자문위원회가 원자력위원회에서 현재 수행되고 있는 역할을 대체할 것이다. 이 원자력안전자문위원회는 또한 환경부에 소속될 것이며, 원자력 안전기관을 지원할 것이다. 원자력 안전기관에 대한 역할은 현재 NISA의 직무를 포함하여 원자력 시설 의 안보 긴급 상황에 대한 준비, 연구로의 규제, 그리고 현재 다른 부처에 의해 감독 되고 있는 환경 감시 기능 등이 포함될 것이다. 다. 사고 후 수습과정 평가 14) 원자력발전소에서의 사고는 예방이 최우선이기에 사고 발생확률을 최소화하기 위해서 설계 시부터 안전성을 고려하고 있다. 하지만 인간의 노력으로 모든 사고를 예방할 수는 없기에, 사고가 발생하더라도 그 피해를 최소화하기 위한 공학적 안전 설비들을 갖추고 있다. 이번 후쿠시마 원전도 내진설계는 되어 있었으나 규모 9.0 까지는 고려하지 않았고, 특히 지진해일에 의한 물리적인 피해는 예상하지 못했다. 단순한 단일 고장이 아닌 동시 다발적인 물리적 피해와 인근 인프라들까지 훼손을 14) 이은철, 원자력발전소의 안전성 문제(부제: 일본 후쿠시마 원전 사고 분석과 우리나라 원전의 안전성 보완을 위한 국회 자문 보고서), 2011년 3월, 참조

55 제2장 후쿠시마 원전사고의 진상과 각국의 반응 49 입게 된 상황에서 적절한 대응을 취하기란 쉽지 않았겠지만 그래도 그 대응과 사고 수습과정의 적절성에 대해서는 문제가 제기된다. 1) 미숙했던 초기 대응 사고 발생 초기에 일본의 대응은 미흡한 점이 많다. 전원의 상실로 잔열제거 계 통과 제어계측 계통이 실패하면서 내부 상황을 정확하게 진단하지 못한 것이 근본 적인 원인이라고 할 수 있겠다. 하지만 첫 번째 수소 폭발 이후 다른 호기들도 유사 한 과정을 거쳐 격납건물이 훼손될 것이라고 예측하지 못하고 적절한 대응을 하지 못했다는 점은 방사성 물질의 외부 누출의 가장 근본적인 원인을 제공한 것이라고 생각된다. 그 이후에는 방사성 준위가 높아져서 작업자들의 작업과 전력복구를 위 한 조치들도 지연 및 제한되게 될 수밖에 없어서 사고 수습이 더디어지고 있는 것이 다. 우선 초기 사고 대응에 있어서의 어려움을 살펴보면 다음과 같다. - 전원의 소실로 원자로 내부의 계측 시스템이 작동하지 못해 진단 및 상태 파악 이 어려웠다. - 냉각 실패로 인한 핵연료의 파손 속도가 예상보다 빨랐고, 수소 발생량의 급격 한 증가 속도도 정확하게 예측하지 못하였으며, 그리고 생성된 수소가 격납 건 물로 새어나올 것이라고 예상하지 못했다. - 노심 손상으로 나오는 기체 물질에는 방사성 물질들이 포함되어 있어, 수소 폭 발을 막기 위해 배기 조치를 취하면 대기에 방사성 물질을 일부 유출시켜 주변 환경을 오염시킬 가능성이 있기 때문에 격납 건물 밖으로 기체를 방출하는 결 정 자체가 애매모호 했다. - 강진으로 인한 인근 지역의 훼손으로 필요한 물자를 조달하기 어려웠고, 냉각 을 위한 담수를 구하지 못해 해수를 주입하였으며, 전력복구가 지연됨으로 핵 연료의 파손율이 증가되었다. - 격납건물 파손 훼손으로 유출된 방사성물질로 인해 작업자의 피폭 문제가 대 두됨에 따라 조치를 취함에 있어서 시간적 지연을 초래하였다.

56 50 후쿠시마 원전사고 이후 원자력발전을 둘러싼 주요 쟁점과 향후 정책방향 일본의 초기 사고 대응에 있어서 가장 아쉬운 점이라고 생각되는 점은 격납건물 파손 훼손을 가져온 수소 폭발을 막지 못했다는 점이다. 방사능 물질의 누출만 막을 수 있었다면 추가적인 대응에 있어서도 훨씬 수월했을 것이기 때문이다. 또한 유사 이유로 다른 호기들에서도 수소 폭발이 일어날 수 있음을 예상하지 못하고 방치한 점도 아쉽다. 하지만 격납 건물의 배기로 내부 압력을 조절하는 것은 강제로 외부 환경으로의 방사성 물질 유출시킬 수 있으며, 원자로의 냉각을 위해 해수를 주입하 는 것도 원전을 포기하고 안전성 조치를 취하는 일이기에 쉽게 결정할 수 있는 문제 는 아니었을 것이다. 하지만 사고 발생 시에 피해의 확산 방지를 경제성과 연동하여 판단하려 했기에 적절한 대응 시기를 놓친 것은 비판받아 마땅하다. 2) 장기적인 주변 환경오염 방지 대책 필요 수소 폭발로 인해 최종 저지선인 격납건물의 파손으로 원자로 내부의 방사성 물 질들이 외부환경으로 유출되었다. 일본 정부는 반경 20Km 이내의 사람들은 소개명 령을 내려서 대피하고 그 밖의 지역의 사람들도 옥내 대피를 권고하는 등의 대응을 취했지만 근본적으로 추가적인 방사성 물질의 유출을 막는 것과 인근 주민들의 실 질적인 피폭과 심리적 안정을 되찾을 수 있는 수습 방안이 수행되어야 할 것이다. 다음은 현재 일본 정부 및 관련 기관들이 반드시 취해야 할 사항들을 간단하게 정리 한 것이다. - 현재 파괴된 격납 건물을 임시로라도 덮어 기체 방사성 물질들이 추가로 대기 확산되는 것을 막는 노력이 진행 중이다. - 대기 중의 방사성물질들이 지상으로 낙하되어 식수나 음식물을 통해 인체로 들어올 가능성이 높다. 따라서 대기 방출이 많았던 지역에서 생산되는 채소류, 곡물 등에 대해 음용 및 출하 금지, 폐기조치 등이 내려졌으며, 타 지역에도 방사성 물질의 영향이 있을 수 있기에 관련 조사 및 감시가 필요하다. - 방출된 방사성 물질들 중에 고여 있던 다량의 고농도 오염수가 새어나가서 바 다로 유입되었으며, 초기에 냉각을 위해 사용했던 해수들도 바다로 유입된 것 으로 확인되었다. 이에 따라 인근 지역의 해양 생태계에 영향이 있을 것으로

57 제2장 후쿠시마 원전사고의 진상과 각국의 반응 51 예상되며, 넓게는 인근 국가의 영해로까지 피해가 있을 것으로 예측된다. 따라 서 이에 대한 자세한 분석이 요구된다. - 이미 인근 지역 주민들은 원전 사고로 인해 방사선에 대한 공포심이 높은 상태 이며, 인근에서 농업, 어업, 축산업에 종사하는 사람들에게는 그 피해가 막심 하다. 일단 주민의 피폭 상태를 상시적으로 체크하고 토양 및 해양의 오염 정 도를 체크하여 주민들의 정상생활 복귀를 도와야 할 것이다. 사고결과 완화를 위한 일본 측의 조치에 대해서는 비판할 부분이 많다. 원전 사 고의 결과는 비단 한 국가에 국한되는 것이 아니고 직 간접적인 영향이 국가 경계 를 넘어서 전파되기 때문에 더더욱 그러하다. 최근에서야 파손된 격납 건물을 천으 로 덮으려는 시도가 있었고, 고농도 오염수의 유출을 막음에 있어도 초기에 실패하 여 조치가 더욱 늦어졌던 것이 사실이다. 조금씩 늦은 대응은 사고 발생으로 잃어버 린 원전의 신뢰성을 더욱 잃어버리게끔 하고 주민들의 불안감도 고조시킬 뿐이다. 인근 지역 주민들의 피해와 심리적 문제의 해결도 중요하지만 주변 국가들이 이 번 사고로 동요한 바에 대해서도 고려했어야 했다. 특히 노심 냉각에 사용한 해수를 그대로 바다로 흘려보낸 행위에 대해서는 어떤 식으로든 국가 차원에서 문제제기가 되어야 하고, 앞으로의 재발 방지를 위한 국가 간 규약의 설정에 대해서도 논의될 필요가 있다고 생각된다. 제2절 후쿠시마 원전사고 이후 각국의 반응 후쿠시마 사고로 인해 원자력 이용국 및 신규 도입 희망국 등 세계 주요국의 원자 력 정책 동향으로부터 우리나라의 원자력 정책방향 설정에 참고하고자 한다. 1. 사고 이전 각국의 원자력 정책 기조 최초의 원자력발전소는 1954년에 건설된 舊 소련의 오브닌스크원전으로 약

58 52 후쿠시마 원전사고 이후 원자력발전을 둘러싼 주요 쟁점과 향후 정책방향 6MW의 설비용량이었으며, 상업적으로 이용된 최초의 원전은 50MW 설비용량의 영국 Calder Hall 원전으로 1956년에 운전을 시작하였다. 앞서 말한 것과 같이 1973 년 1차 오일쇼크는 중동 석유의존도가 높은 국가에 전력공급차질을 가져왔고 프랑 스, 일본 등의 국가에서는 원자력발전의 비중을 높이는 정책을 추진하게 된다. 프랑 스는 1차 오일쇼크 직후인 1974년 원자력발전의 설비용량을 늘리기로 결정하였고, 2009년 전체 전력의 75%를 원자력발전이 담당하고 있다. 일본 역시 1974년 석유화 력발전이 전체 발전량의 66%를 차지하였으나, 2008년 석유화력발전은 전체의 11%, 원자력발전은 24%를 담당하였고, 2009년에는 발전량의 약 29%를 원자력을 통해 얻고 있다. 발전단가가 상대적으로 싸다는 장점 때문에 원자력발전이 주목받으며 세계적으로 원전건설이 증가하였으나, 1979년 미국 TMI 원전사고와 1986년 舊 소련 의 체르노빌 원전사고가 발생하면서, 신규 원전건설은 그 이전에 비해 크게 감소하 였다. 미국은 TMI(Three Mile Island) 사고 이후 30년간 미국본토의 신규 원전건설 을 중단하였다. 이후 개별 국가의 상황에 따라 원전건설은 상이하게 진행되어 왔으 나, 2004년 이후 온실가스 감축논의와 이를 실현하기 위한 현실적인 방안으로 원전 건설이 다시 주목받게 되면서 이른바 원전 르네상스 시대를 맞이하게 되었다. [그림 2-13] 연도별 원전 가동 및 신규건설 원자로 용량 (단위: MW) 자료: 에너지경제연구원(2011)

59 제2장 후쿠시마 원전사고의 진상과 각국의 반응 53 세계적으로는 온실가스 감축의 구체적인 실현방안으로 원자력발전이 부각되었 으나, 각국의 원전정책은 개별국가가 위치한 지역별 특성 및 자원부존 현황 등 다양 한 여건을 반영하여 수립되었다고 할 수 있다. 다음의 [그림 2-13]은 주요국가의 원전 운영현황 및 계획을 나타내고 있다. 국가별로 원자로 운영 및 건설현황과 계획(4월 현재) 15) 을 살펴보면, 개별국가의 원전정책의 특징을 파악할 수 있으며 이를 특징에 따라 분류할 경우 1 신규 추진 국, 2 원전 유지국, 3 원전 축소국 등 3가지로 구분할 수 있다. [그림 2-14] 주요국의 원전 운영현황 및 계획(2011.4월) (단위: MW) 자료: 에너지경제연구원(2011) 가. 신규 추진국 신규 추진국은 현재 원전을 운영하지 않는 국가들로 현재 원전을 건설 중에 있 거나, 향후 원전건설을 계획 또는 제안한 국가를 말한다. 대표적으로 말레이시아, 방글라데시, 베트남, 벨라루스, UAE, 요르단, 이란, 이스라엘, 이집트, 인도네시 15) World Nuclear Association의 자료로 가동 중인 원전의 중단 등의 최근 정책변경 내용은 포함되어 있지 않음. 부표 참조

60 54 후쿠시마 원전사고 이후 원자력발전을 둘러싼 주요 쟁점과 향후 정책방향 아, 칠레, 카자흐스탄, 태국, 터키, 폴란드, 이탈리아 16) 등이 여기에 속한다. 이들 국가는 지역적으로 고루 분포하고 동유럽 지역의 러시아 석유 가스자원 의 존도가 높은 폴란드, 에스토니아, 라트비아 등에서 추진 움직임이 있다. 또한 중동 북아프리카 지역은 대표적인 에너지자원 수출지역이나 석유 가스 산업에 대한 의존 도를 낮추고 국내 산업의 다양성을 높이기 위해 원전건설을 추진하고 있다. 이밖에, 우라늄 수출국인 카자흐스탄과 호주도 신규 원전추진에 관한 논의를 하고 있는 상 황이다. <표 2-2> 지역별 원전 신규 추진국 지 역 유럽 중동, 북아프리카 아프리카 남아메리카 중앙아시아 남아시아 동남아시아 오세아니아 동아시아 국 가 이탈리아, 알바니아, 세르비아, 크로아티아, 포르투갈, 노르웨이, 폴란드, 벨라루스, 에스토니아, 라트비아, 아일랜드, 터키 이란, UAE, 사우디아라비아, 카타르 & 쿠웨이트, 예멘, 이스라엘, 시리아, 요르단, 이집트, 튀니지, 리비아, 알제리, 모로코, 수단 나이지리아, 가나, 세네갈, 케냐, 우간다, 나미비아 칠레, 에콰도르, 베네수엘라 아제르바이잔, 그루지야, 카자흐스탄, 몽골, 방글라데시, 스리랑카 인도네시아, 필리핀, 베트남, 태국, 말레이시아, 싱가포르, 호주, 뉴질랜드 북한 자료: World Nuclear Association 홈페이지 신규추진국의 국가별 진행 단계는 다소 차이가 있으며, 원전건설과 계약체결 등 으로 추진 중인 국가도 있으며, 단순히 논의단계에 그치는 국가도 있다. 16) 이탈리아는 과거에 원전을 운영하였으나 체르노빌 원전사고 이후 1987년 국민투표를 통해 원전폐쇄를 결정 하였고, 현재 G8 국가 중 유일하게 원전을 운영하지 않고 있는 국가임.

61 제2장 후쿠시마 원전사고의 진상과 각국의 반응 55 <표 2-3> 원전 신규추진국의 진행 단계별 구분 단 계 국 가 건설 중 계약 체결, 법적 규제인프라 완성 계획 확인, 법적 규제인프라 개발 중 계획 진전, 확정 연기 계획 개발 중 심각하게 정치적인 옵션으로 논의 공식적으로 정치적 옵션은 아닌 상태 이란 UAE, 터키 베트남, 요르단, 이탈리아 태국, 인도네시아, 이집트, 카자흐스탄, 폴란드, 벨라루스, 리투아니아, 칠레 사우디아라비아, 이스라엘, 나이지리아, 말레이시아, 방글라데시, 모로코, 쿠웨이트 나미비아, 케냐, 몽골, 필리핀, 싱가포르, 알바니아, 세르비아, 크로아티아, 에스토니아 & 라트비아, 리비아, 알제리, 아제르바이잔, 스리랑카, 튀니지, 시리아, 카타르, 수단, 베네수엘라 호주, 뉴질랜드, 포르투갈, 노르웨이, 아일랜드 자료: World Nuclear Association 홈페이지 나. 원전 유지국 원전 유지국은 현재 일정규모의 원전을 유지하고 있으며, 추가적인 원전 신설을 통해 전력을 공급하려는 계획을 갖고 있는 국가를 말한다. 해당 국가로는 미국, 프 랑스, 러시아, 우크라이나, 영국, 중국, 인도, 캐나다, 핀란드 등이 있다. 미국은 TMI 원전사고 이후 30년 만에 신규 원전건설계획을 발표하여, 전력공급 에 원자력 비중을 높일 예정을 가지고 있다. 특히 미국 오바마 대통령은 신규 원전 건설에 연방정부가 80억 달러 규모의 대출 보증 지원에 나서는 계획을 2010년 2월 에 발표한 바 있다. 중국은 현재 25개의 신규 원전을 건설 중에 있으며, 이는 현재의 발전설비용량 10GW보다 3배 가량 큰 30GW규모이다. 또한 166GW규모의 원전건설을 추가적으로 고려하고 있다. 중국은 원자력 에너지로 2020년에 80GW, 2030년에 400GW, 2050 년까지 400GW의 발전설비용량을 확보하는 계획을 가지고 있다. 인도의 경우 지속적으로 원전을 추진해 왔으며, 2020년에 20GW, 2032년에

62 56 후쿠시마 원전사고 이후 원자력발전을 둘러싼 주요 쟁점과 향후 정책방향 63GW를 원전을 통해 공급하고, 2050년까지 총 전력공급의 25%를 원자력으로 공급 하는 계획을 가지고 수립하고 있다. 다. 원전 축소국 원전 축소국은 현재 원전을 운영하고 있으나 원전신설계획이 없는 국가들이다. 주로 유럽에 위치한 국가들로 신재생에너지의 기술수준이 높은 특징을 가지고 있 다. 이에 해당하는 국가는 벨기에, 스페인, 스웨덴, 독일 등이 있다. 특히 2009년 전세계 풍력발전 설비용량(158GW) 중 스페인과 독일이 차지하는 비중은 각각 6.4% 와 5.0%로 세계 3, 4위에 해당한다. 또한 독일은 지속적으로 원전의 비중을 축소하 는 정책을 펴왔으며, 2009년 원자력을 통한 발전비중은 26.1%이며, 신재생에너지 를 통한 비중은 16.4%였다. 2. 사고 이후 각국의 원자력 정책 변화 가. 일본의 원자력 정책 변화 일본은 에너지 자원이 부족한 자국내 현실을 고려하여 기술로 획득할 수 있는 국산에너지로 판단하고 원자력에 집중하였다. 특히 교토의정서 이후 원자력을 통해 이산화탄소 저감목표를 달성하기위한 일환으로 원전 확대 정책을 표방하고 있었다. 2011년 1월말 시점에서 총 54기, 4900만 kw의 상업용 원자력 발전소가 운전 중 이었다. 일본은 미국, 프랑스에 이어 세계에서 3번째로 큰 설비능력을 보유하고 있 다. 2009년도 원자력발전 전력량은 일본 총발전량의 29.2%를 차지하고 있으며, 2008년 원자력 설비이용률은 58.0% 이다. 원자력발전소를 20년까지 9기, 30년까 지 최소한 14기 이상 증설하고, 설비이용률을 20년까지 약85%, 30년까지 약 90% (세계 최고수준의 설비 이용률)를 달성할 계획이었다. 일본이 주로 운영 중인 원자 로는 경수로로 경수를 감속재 냉각 재료에 겸용하고, 연료에는 저농축 우라늄을 이 용하는 비등경수로(BWR)와 가압경수로(PWR, Pressurized Water Reactor)를 사용 하고 있다.

63 제2장 후쿠시마 원전사고의 진상과 각국의 반응 57 후쿠시마 원전사고 이후 일본은 기본적으로 후쿠시마 사고로 인한 국내시장 침 체를 적극적인 해외진출로 만회한다는 전략을 세우고 있다. 그 일환으로 일본 신 성장전략 산업비전 에서 원자력 국제 전개를 인프라수출 전략의 중요한 핵심으로 설정하였다. 구체적인 내용을 살펴보면 수주체제의 정비, 파이낸스 강화, 연료공급 능력의 강화, 원자력협정 체결, 기술개발강화, 주변 인프라의 정비 강화 등을 통해 세계에서의 수주 확대를 목표로 삼고 있다. 2030년까지 설비 용량은 현재의 2배정도가 되고, 2020년 시장 규모를 약16조 엔 으로 예측하고 있다. 이번 일본의 대지진을 계기로 일본 정부 내에서도 원자력정책에 대한 재검토 목 소리가 높아지기 시작하였다. 따라서 지난 3월 31일에 간 나오토 총리는 에너지 기 본계획 의 재검토 의지 표명하였으며 이에 따라, 원전의 신 증설을 전제로 수립한 에너지정책을 근본적으로 전환할 가능성이 높아지고 있다. 또한 2030년까지 원전 14기 이상을 증설한다는 정부의 에너지 기본계획 에 대해 재검토할 예정이다. 뿐만 아니라, 세계 각국에서 원자력정책에 대한 재검토가 실시되고 있는 가운데, 그 행방에 따라서 일본의 성장전략에 큰 타격이 될 가능성이 있는 것으로 평가되어 지고 있다. 즉 도시바 측에서는 손실을 피할 수 없을 것으로 생각하고 있으며, 이에 따라 도시바 성장 전략의 중심인 해외원전수출 비즈니스에 타격이 될 가능성을 우 려하고 있다. 도시바는 2015년도까지 39기의 원전을 신규 수주하고, 매출액 1조엔 을 달성하는 것이 당초 목표였다. 나. 주요국의 원전 정책 변화 후쿠시마 원전사고 이후, 원자력발전을 운영하고 있는 국가들은 원전의 안전성 점검에 착수하는 공통된 모습을 보이고 있다. 그러나 국가별로는 원전정책 유지(원 전 유지, 건설 추진 고수)와 재검토(기존원전정책 재검토, 건설 보류) 등으로 상반 된 입장을 보이고 있다. <표 2-3>과 <표 2-4>는 원전사고 이후 각국이 원전정책 관련 표명한 입장 및 관련 동향의 요약한 것이다.

64 58 후쿠시마 원전사고 이후 원자력발전을 둘러싼 주요 쟁점과 향후 정책방향 <표 2-4> 원전정책 유지기조 국가 국가 관련 내용 성향 미국 원자력발전 정책 유지, 원전 안전점검 시행 프랑스 해외 원전기술 수출 규제 강화, 프랑스전력공사(EDF) 원전 건설계획 고수 영국 기존 원자력정책 고수 러시아 원전계획 예정대로 추진 중국 원전 승인 보류 및 안전점검 실시, 원전건설계획을 유지할 것으로 전망 독일 노후 원전 7기 3개월간 중단, 전력회사 RWE 소송 제기 스위스 원전정책 변화 움직임 카자흐스탄 기존 원전건설 계획 추진 브라질 원전 건설계획 지속 추진 남아공 원자력 및 신재생에너지 확대 등 발전원 다변화 추진 멕시코 일본 사태로 원자력발전소 건설 재검토 일본 에너지 기본계획 재검토 인도 신규원전 건설을 포함한 원전정책 재검토 주: 원전 지지 원전 재검토 원전 폐지 <표 2-5> 원전정책 재검토 국가 국가 관련 내용 성향 UAE 원전 기공식 계획대로 시행 이탈리아 원전 신규건설 계획 1년간 일시적 중지 폴란드 신규 원전건설 예정대로 추진 터키 원전 프로그램 예정대로 추진 케냐 IAEA, 케냐 원자력프로젝트 승인 베트남 원전건설계획 국회 승인(예정대로 추진) 태국 원전계획 재검토 필리핀 원전계획 재검토 베네수엘라 원자력개발 프로그램 중단 칠레 원전 도입을 위한 프랑스와의 협력협정 등 준비 구체화 요르단 7월말까지 연기 말레이시아 원전건설 예정대로 추진 주: 원전 지지 원전 재검토 원전 폐지

65 제2장 후쿠시마 원전사고의 진상과 각국의 반응 59 1) 원전정책 유지기조 국가 미국: 원전정책 유지, 원전 안점점검 시행 미국의 경우, Steven Chu 에너지부장관은 일본 원전사태에도 불구하고 미국은 원자력 발전에 대한 정책을 유지하겠다고 밝혔다. 이와 더불어 신재생 에너지가 석 유 원자력과 경쟁 가능한 이유는 보조금 때문이라 지적하였다. 또한 원전 설비에 대 한 전면적인 점검을 시행하겠다고 밝혔으며, 이에 따라 미국 원자력규제위원회 (NRC, Nuclear Regulatory Commission)는 원전 사고의 위험성을 감소시키기 위 해 점검 절차를 시작하였다. 프랑스: 해외 원전기술 수출 규제 강화, EDF 원전 건설계획 고수 17) 프랑스 국무총리 Francois Fillon은 일본 원전사고로 해외 원전기술 수출 규제를 더욱 강화할 것이라고 밝혔으며, 또한 정부가 지시한 스트레스 테스트에 조금이라 도 위험이 감지되는 원전이 있을 경우 이를 폐쇄할 수도 있다고 언급하였다. 하지만 프랑스전력공사(EDF, Electricite de France)는 영국 Hinkley Point에 차세대 원자 로를 건설하는 계획을 고수할 방침임을 명확히 했다. 그러나 이번 사태를 계기로 원전안전 요건이 강화되어 원전 수명연장을 위한 비용이 상승할 것으로 전망하였 다. 프랑스는 후쿠시마 원전사고 이후 안전규제를 강화함과 동시에 지진, 홍수 및 극한의 기후 조건에 대한 원전 안전성과 각종 중대사고에 대한 관리 방안의 타당성 에 대한 재평가를 수행 중에 있다. 안전성 재평가는 원자력 발전소뿐 아니라 연구 로, 연구 시설, 핵주기 시설 등 모든 원전 관련 시설에 대해서 수행하며 2011년 내 로 관련 보고서를 제출할 계획이다. 또한 사고 발생 시 기민하고 적절한 대응을 위 한 국가 긴급 대응체계를 구축할 계획이다. 국가 위급상황에 대한 긴급 대응책으로 서 사고 발생 시 요구되는 각종 설비들을 2012년 1월까지 도출하여 원전 및 주변 지역에 갖출 예정이다. 17) Yves Kaluzny, Impact of Fukushima NPP accident on the French Nuclear Program, IDWG meeting, 2011년 10월, 참조

66 60 후쿠시마 원전사고 이후 원자력발전을 둘러싼 주요 쟁점과 향후 정책방향 영국: 원자력 정책 추진 계속 18) 에너지 기후변화부의 Chris Huhne 장관은 후쿠시마 원전사고 이후 원전사고의 영향과 교훈에 관한 보고서를 요구하였다. 영국의 원자력 에너지 정책은 현재 운전 중인 원자로뿐 아니라 모든 신규 원전 프로그램에 있어서 안전성을 제일 중요한 항 목으로 간주하고 있으며, 일본 사고의 상황 및 사고와 관련된 모든 정보를 완전히 파악하는 것이 중요하다고 밝혔다. 현재 영국 내 여론조사 결과 원자력 정책에 대한 여론은 부정적인 상황이지만 영국 정부는 원자력 정책을 고수할 것임을 밝혔다. 영 국은 향후 일어날 모든 국제적 원전사고에 있어서 신속하고 유연한 정보공유 및 대 응을 위하여 G8, G20 및 IAEA 내의 국제적인 공조를 강화할 것으로 밝혔다. 또한 2011년 내로 후쿠시마 사고의 원인 영향과 향후 대책에 관한 연구를 수행하여 공표 할 예정이다. 러시아: 원전계획 예정대로 추진 러시아는 지금을 원전 해외수출 시장을 확대할 수 있는 기회로 보고 자국의 원전 건설계획을 예정대로 추진할 것임을 밝혔다. 이에 따라 전력생산에서 원자력의 비 중을 2030년에 19.8%까지 증대할 예정이다 19). 중국: 원전 승인 보류 및 안전점검 실시 후쿠시마 원전사고 이후 중국 정부는 3월 16일 (1) 중국 원전설비에 대한 안전검 사 실시, (2) 현재 운행 중인 원전설비에 대한 안전관리 강화, (3) 건설 중인 원자력 발전소에 대한 전면적인 심사 진행, (4) 신규 원전 프로젝트에 대한 승인 절차 엄격 화 등을 지시하였다. 또한 중국 정부는 신규 원전 안전계획을 수립하고, 원전 중 장 기 계획을 수정할 방침이다. 그러나 산업발전으로 인해 에너지 수요가 지속적으로 증가하고 있기 때문에 기존의 원전건설계획을 고수할 것으로 예상되며 원전건설계 18) John Mathieson, Fukushima Daiichi Accident: Impact on UK Policy for New Nuclear Power Stations, IDWG meeting, 2011년 10월, 참조 19) 2008년 기준으로 15.7%

67 제2장 후쿠시마 원전사고의 진상과 각국의 반응 61 획에 변동을 발표한 바가 없다. 따라서 중국은 원전정책 유지 기조 국가로 분류할 수 있다. 폴란드: 신규 원전건설 예정대로 추진 폴란드는 최초의 원전건설계획을 예정대로 추진하기로 하였으며, 폴란드 Tusk 총리가 3월 23일 원전 건설계획에 대해 국민투표 수용 가능성을 언급한 바 있으나, 신규 원전건설계획을 고수할 예정이다. 칠레: 원전 도입을 위한 프랑스와의 협력협정 등 준비 구체화 칠레는 2020년까지 원자력발전 도입을 위한 첫 번째 구체적인 준비단계의 하나 로 프랑스와 원자력 개발 훈련 협정을 체결하였다. 또한 칠레는 2015년에 첫 원자 로 건설에 착수하여, 2030년경까지 4기의 원자로를 가동시킬 계획을 가지고 있으 며, 이는 향후 아르헨티나의 천연가스에 대한 의존도도 감소시킬 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이러한 움직임은 3월 18일 미국과의 원자력에너지협정(Nuclear Energy Accord)에 서명함으로서 구체화 되었으며, 원자로의 건설보다는 원전관련 엔지니어의 교육 훈련에 집중될 것으로 사료되어 진다. 카자흐스탄: 기존 원전건설 계획 추진 카자흐스탄 정부는 기존 원전 건설계획을 철회하지 않겠다고 밝혔으며, 최근 5년 동안 서부지역 원전건설 계획을 추진 중에 있다. 2016년에 300MW급 원자로 제1기, 2017년에 원자로 제2기를 각각 건설할 계획이다. 브라질: 원전 건설계획 지속 추진 브라질은 원전 건설계획을 지속적으로 추진하겠다고 Edison Lobao 에너지부 장 관이 3월 14일에 밝혔다. 1,405MW 규모의 Angra 3 원전을 건설하고 있으며, 2030 년까지 4개의 원자력발전소를 추가로 더 건설할 계획을 가지고 있다. 또한 연구 결

68 62 후쿠시마 원전사고 이후 원자력발전을 둘러싼 주요 쟁점과 향후 정책방향 과에 따르면 연간 발전용량을 약 5,000MW 추가할 필요가 있다고 밝히고 있다. 현 재 브라질은 전력의 약 80%를 수력발전에 의존하고 있고 추가로 댐을 건설할 부지 가 부족한 상황에서 수력발전을 대체하기 위한 방법으로 원자력 발전용량 확대를 제안하고 있다. 남아공: 원자력 및 신재생에너지 확대 등 발전원 다변화 추진 남아공은 향후 20년간 발전용량을 130GW로 확대하는 계획을 2011년 3월에 승 인하여 석탄화력발전 비중을 축소하고 원자력 및 신재생에너지 확대에 나서고 있 다. 향후 90GW의 발전용량을 추가로 개발할 계획이며, 원자력발전은 9.6GW 규모 정도이다. 또한 공공기업부 Malusi Gigaba 장관은 후쿠시마 사고와 상관없이 원자 력발전을 지속할 것이며, 신규 원전건설 또한 추진할 계획이라고 2011년 3월 24일 언급하였다. 케냐: IAEA, 케냐 원자력프로젝트 승인 IAEA 조사단은 케냐 최초의 원자력발전소 건설신청을 3월 말에 승인하였다. 이 원자력발전소의 규모는 3.5GW로 나이로비(Nirobi)에서 약 50km 떨어진 Athi Plains에 건설될 예정이며, 이 원자력발전소를 통해 2040년까지 케냐의 에너지 수 요량을 모두 충족할 수 있을 것으로 예상되고 있다. 2) 원전정책 재검토 국가 EU: 유럽 국가들의 재평가, 원전 스트레스 테스트 시행 합의 EU는 2011년 3월 24 25일 브뤼셀에서 개최된 EU 정상회의에서 EU 정상들은 유럽 전역의 원전에 대한 스트레스 테스트 를 시행하기로 3월 25일에 합의하였다. 따라서 EU 정상들은 스트레스 테스트 완료 마감시한을 올해 말까지로 하였으나, EU 회원국들이 테스트를 의무적으로 시행해야 하는지에 대한 논의 및 그 밖의 세부 사항에 대해서는 지금까지 언급되지 않고 있다.

69 제2장 후쿠시마 원전사고의 진상과 각국의 반응 63 인도: 신규원전 건설을 포함한 원전 정책 재검토 20) 후쿠시마 원전사고에 관한 상세한 정보를 일본 정부로부터 입수한 후에 신규 원 전 건설 등을 포함한 전반적인 원자력 정책을 재검토하겠다는 방침을 세운 것으로 알려졌다. 특히 후쿠시마 원전사고 이후로 신규원전 건설이 예정된 모든 지역에서 반대 시위가 격화되고 있어 인도 정부가 원자력 에너지 정책을 지속적으로 추진하 기에는 부담이 큰 상황에 놓여있다. 3) 원전 폐지 정책 국가 독일: 노후 원전 7기 3개월간 중단 독일 정부는 일본 사태로 여론이 악화하자 노후 원전 7기의 운영을 중단하고 3개 월간 점검한다고 발표하였으며, 또한 17기의 원전에 대한 수명연장 법률 이행을 유보하였다. 유르겐 베커 환경차관은 2011년 4월 4일 2020년까지 자국 내 모든 원 전을 폐쇄할 것이라 언급하였다. 이탈리아: 원전 신규건설 계획 1년간 일시적 중지 이탈리아 정부는 2011년 3월 23일 각료회의에서 자국의 원전 신규건설 계획을 1년간 중지하기로 하였으며, 또한 정부는 EU의 스트레스 테스트 에 충족되지 못하 면 원자력개발 프로그램을 진행시키지 않을 수 있다고 덧붙였다. 스위스: 원전정책 변화 움직임 스위스는 최근 일본 원전사태로 국내 원자력 에너지 정책을 전면적으로 개정할 움직임이 보이고 있다. 모든 정당이 원자력 이니셔티브의 속도를 늦추고 가동 중인 원전 5기의 가동 연한 축소를 요구할 것으로 예상된다. 신규 원전건설 3개에 대한 신청서가 3월 초에 제출되었지만, 현재 승인 가능성이 낮을 것으로 전망되고 있다. 20) Mycle Schneider et al., Nuclear Power in a Post-Fukushima World, The World Nuclear Industry Status Report 2010~2011, 참조