도쿄신문, 격납용기에도 연료봉 높이까지 물 주입<br>원자로 100℃ 아래로 냉각 목표… 성공은 미지수
일본 정부와 도쿄전력이 후쿠시마(福島) 제1원자력발전소 1호기의 원자로 격납용기를 물과 질소 가스로 채우는 '수관(水棺)냉각' 작업을 시작했다고 도쿄신문이 20일 보도했다.
수관냉각은 연료봉이 있는 원자로 압력용기 안은 물론 압력용기에서 새나간 방사성 물질을 가두는 격납용기에도 연료봉 높이까지 물을 채워 원자로를 냉각시키는 방법. 그동안 원전 사고 처리 방식으로 연구되긴 했지만 실제로 시행된 적은 없다. 수관냉각법을 제안한 것은 미국 원자력규제위원회(NRC)인 것으로 전해졌다.
일본 정부와 도쿄전력이 수관냉각법을 쓰기로 한 것은 3ㆍ11 대지진 직후 원자로 냉각 시스템이 먹통이 돼 압력용기내 냉각수 증발→ 핵연료 과열→ 바닷물 주입→ 뜨거운 연료봉에 소금 결정체가 달라붙어 냉각 시스템을 복원하더라도 사고 이전 수준의 냉각 효과를 기대할 수 없기 때문이다. 압력용기에 민물을 넣어 소금 덩어리를 녹이는 과정에선 고농도 방사성 물질 유출을 피할 수 없다.
도쿄전력은 3개월 안에 이 작업을 완료, 원자로를 안정적으로 냉각시켜 이르면 6개월(길게는 수년) 안에 원자로 온도를 100℃ 미만의 냉온정지(冷温停止) 상태로 만들 계획이다. 수관냉각에 성공하면 방사성 물질 누출도 막고, 몇 년 뒤 1호기를 안전하게 해체할 수 있다.
도쿄전력은 격납용기의 압력이 2ㆍ3호기보다 높아 비교적 기밀성이 유지되고 있는 1호기를 수관냉각 첫 대상으로 선정하고, 지난 7일부터 20일 아침까지 8,500㎥의 질소를 주입했다. 질소는 냉각수 부족으로 달궈졌던 핵연료를 바닷물로 식히는 과정에서 발생한 수소 가스가 폭발하는 것을 막아준다.
하지만 당초 6,000㎥를 주입하면 격납용기내 압력이 약 1기압 상승할 것이라는 기대와 달리 0.4기압 상승하다 다시 떨어졌다. 도쿄전력과 원자력안전보안원은 그 원인으로 격납용기가 식어 용기내 수증기가 수축했고, 어디론가 가스가 새나가는 곳이 있는 것 같다고 판단하고 있다.
물도 주입하고 있다. 도쿄전력 관계자는 “격납용기에 주입된 물의 양이 어느 정도인지 분명하지 않지만 물이 거의 새지 않았다. 다만 앞으로 연료봉 높이까지 수위를 올리는 과정에서 물이 샐지 여부는 알 수 없다”고 말했다.
도쿄전력은 이에 따라 격납용기의 상태를 모니터링하고 있다. 수위를 높이는 과정에서 가스가 빠져나간 곳으로 물이 새나가 수관냉각에 차질이 빚어지는 것은 물론 방사능 물질 오염수가 누출될 수 있다.
