후쿠시마 방사능 오염수 방류 ALPS 장치

2011년 3월 11일, 일본 동북지방에서 발생한 대지진과 쓰나미 해일로 인해 후쿠시마 다이이치 원전에서 대규모 원자로 사고가 발생했었습니다. 이 사고로 원자로 내부 냉각 시스템이 마비가 되고, 연료 궤도를 녹이는 핵붕괴가 발생했었죠.
 
이 사고는 지금까지 최악의 원자력 사고 중 하나로 기록되었고 방사능 오염, 대량의 방사성 물질 누출을 초래하는 사건이 됐습니다. 이 방사능 오염수는 냉각된 물과 오염된 물이 원전의 핵연료와 반응하여 제어물질과 접촉하면서 발생하는 것입니다.

 

왜 방류를 택했나?

 

이런 오염수를 희석한 후 처리하면 더 없이 좋았겠지만, 희석처리를 하게 될 경우 오염수 농도에 따른 처리 비용, 처리 공정에 따른 비용, 탱크 및 설비 설치, 유지에 관한 비용, 작업 인력과 교육, 장비 등에 관한 비용, 평가와 감시, 모니터링에 관한 비용, 그 외 연구 및 개발에 관한 비용 등 여러 비용이 듭니다. 이런 비용을 투자하여 처리하기엔 일본입장에서 큰 부담이 되었을 수도 있었겠습니다만, 오염수 방류를 반대하는 사람들의 입장에선 아무래도 반감을 사는 판단이었다고 생각이 듭니다.
 
또한, 오염수 방류로 인해 생기는 환경문제, 어업문제, 식재료문제, 국제적인 갈등 또한 무시할 수 없습니다.
 

그렇다면 일본은 과연 이런 방사능 오염수를 방류하기 위한 계획을 어떻게 수립했을까요?
원자력 발전소에 녹아내린 핵연료를 냉각시키기 위해, 냉각수와 지하수가 섞인 오염수를 '다 핵종 제거설비(ALPS)'를 통해 처리하겠다는 계획을 내비쳤습니다.

 
 

ALPS란

 

출처: 일본 도쿄전력 홈페이지

 

여기서 다 핵종 제거설비(ALPS)란, Advanced Liquid Processing System (ALPS)"의 약어이며. ALPS는 일본 후쿠시마 다이이치 원전에서 발생한 방사능 오염수를 처리하고 핵종을 제거하기 위해 개발된 고급 액체 처리 시스템입니다. 이 시스템은 원자력 발전소의 방사능 오염수 처리 시스템 중 하나로 사용되며, 후쿠시마 원전 사고 이후에 오염수 처리에 필요한 기술 중 하나로 도입되었습니다.

ALPS 시스템은 주로 원자로 냉각재와 접촉하거나 오염된 지하수 등과 같은 방사능 오염수를 처리하는 데 사용됩니다. 이 시스템은 오염된 물을 처리하는 다음과 같은 주요 단계로 구성됩니다:

1. 희석(Dilution): 먼저 방사능 물질을 포함한 오염수를 희석합니다. 이로써 물질의 농도가 낮아지며, 처리 과정에서 더 효과적으로 처리할 수 있게 됩니다.

2. 여과(Pre-filtration): 희석된 오염수는 초기 여과 단계를 통과합니다. 이로써 물질 중 일부 물질이 분리되고 오염된 입자가 제거됩니다.

3. 이온 교환(Ion Exchange): 이 온 교환 과정은 방사능 물질을 제거하기 위한 중요한 단계입니다. 이러한 과정에서 이온 교환 수지를 사용하여 방사능 물질을 물질 표면에 흡착시키고 분리합니다.

4. 침전(Precipitation): 이온 교환 후, 남아있는 방사능 물질이 침전할 수 있습니다. 이 단계에서 침전 물질을 제거하고 순수한 물을 얻을 수 있습니다.

5. 여과(Post-filtration): 마지막으로 여과 단계를 통해 물질을 분리하고 순수한 물을 얻습니다.

ALPS 시스템은 방사능 물질을 효과적으로 제거하고 처리 과정 중에서 높은 정화 효율을 제공하는 기술로 평가되고 있습니다. 이 시스템은 후쿠시마 원전 사고로 오염된 방사능 오염수를 처리하기 위해 도입되었으며, 일본 정부와 관련 원전 운영사에 의해 사용되고 개선되고 있습니다. ALPS와 같은 기술은 원자력 발전소와 방사선 관련 시설에서 방사능 물질 처리에 중요한 역할을 할 수 있습니다.
 

 

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방류 계획
 

 

도쿄전력은 하루에 약 460t의 오염수를 바다로 방류할 예정입니다. 이 작업은 약 17일 간 계속될 것으로 예상되며, 이후 내년 3월까지 3차례에 걸쳐 추가로 7,800t씩 오염수를 방류할 계획이라고 합니다.
 
오염수 탱크에 담긴 물의 삼중수소 농도는 다소 차이가 있으며, 마지막에 방류되는 오염수의 삼중수소 농도가 높을 수 있습니다. 도쿄전력에 따른 방류계획에 따르면, 삼중수소 농도가 낮은 오염수부터 방류하는 원칙을 지킬 것이라고 합니다.
 
또한, 내년 3월까지 약 31,200t의 오염수를 처리할 계획이라고 하며, 도쿄전력은 매년 4월 전후에 방류 계획을 공표할 것이라고 밝혔습니다.
 
이문제는 환경 및 안전 문제로 큰 논란을 불러일으키고 있는 만큼, 향후 상황의 발전을 계속 지켜봐야 할 것입니다.