국제원자력기구(IAEA)는 6월에 우리 정부(원안위/원자력안전기술원)는 그 이후, 아마 7월 초에 후쿠시마원전 오염수 해양방류 관련 보고서를 낸다고 한다. 분명 중요한 관심사는 방류를 하면 환경과 인간에 미치는 건강에 관한 염려이고 이후에도 반복될 수 있다는 우려다. 여기서는 올바른 이해를 위하여 이와 관련한 것 중 일부를 설명한다.
- 방출과 방류, 그리고 투기
– 개념의 차이; 특정 시설 등의 운영으로 불가피하게 생성 혹은 변성되는 물질을 사전에 합의되거나 정해진 법적 기준량 미만으로 충분히 제어/관리하여 생활 혹은 자연환경으로 내보내는 것이 방출이라고 하면, 방류는 제어나 관리가 제대로 이루어지지 못한 상태에서 이런 것들이 다른 장소로 내보내지는 것이다. 한편, 투기는 일정 지역이나 환경에 의도적으로 다량의 기피물질을 버리는 것이다.
이런 점에서 후쿠시마원전 오염수 해양방류 문제는 일정 부분 방출이라고 할 수도 있지만, 엄밀히 보면 방출이 아닌 방류다. 원전사고 이후 용융노심 부위와 그 주변에 지하수가 지속적으로 유입되면 사실상 오염확산은 제어가 불가능한 수준이 되니, 단지 오염지하수를 수집하여 처리하고 일정 기준 미만으로 만들어 환경으로 내보낸다면 일정 부분 방출이지만, 근본적으로 멈추지 못하는 과정이기에 그렇다. 특정 시설의 운영을 중지하면 방출은 없게 되지만, 후쿠시마원전 오염수는 용융된 원자로 노심 등을 완전히 격리 혹은 제거하지 않는 한 계속 만들어 진다.
구분하면, 정상 운영되는 원전에선 방출이고 후쿠시마원전의 경우 방류, 이전 사건으로 남은 구 쏘련(러시아)의 방사성폐기물 해양투기 등이 된다.
- 농도의 의미; 방사선 위해도(방사성독성)
– 독성 혹은 위해 물질이 주는 위험의 크기를 추정하려면 해당 물질이 대상(인간 등)에 얼마나 있는가를 알아야 한다. 호흡이나 섭취를 통해 몸 안에 들어 온 물질들의 일정량은 생체 내 흡수되고 그 일부는 몸 밖으로 나간다. 공기건 물이건 음식이건 그 안에 포함된 위해 물질의 양은 농도로 표시해야 호흡량 혹은 섭취량을 곱하여 몸 안에 들어 온 위해물질의 양을 알 수 있다. 이제 몸 밖으로 빠져나가는 양을 빼면, 방사성핵종이 체내 잔류하면서 몸에 주는 위해의 크기를 비교적 정확하게 가늠할 수 있다. (물론 개인별 차이가 있으니 이 경우 평균 혹은 대표를 대상으로 한다. 개인 맞춤이 불가능한 것은 아니지만 비용이 너무 많이 들고, 그렇게 한다고 해도 효과가 없다.)
– 우리가 섭취한 방사성핵종에 따라 건강에 주는 영향이 다른 이유는 방사성핵종이 갖는 물리화학적 특성이 다르기 때문이다. 방출하는 방사선 종류별 반응, 에너지 흡수, 체내 거동과 조직의 방사선 민감도 등이 다르기에 그 결과가 다르다. 몸 내부에서 일어난 피폭의 크기를 평가하면 해당 핵종이 주는 위해의 정도를 비교할 수 있다. 즉, 섭취된 방사능(Bq) 당 선량(Sv)으로 정의되는 내부피폭선량 환산인자(Sv/Bq) 값을 비교하면 되는데, 예를 들어 세슘-137의 것은 삼중수소의 720배 정도 크다.1) 상대적으로 훨씬 더 방사성독성이 큰 것이다.
– 핵종의 방사성붕괴 정보만을 사용하여 표현하면, 삼중수소는 베타선만을 방출하고 세슘은 감마선, 베타선 및 저에너지 엑스선 등을 모두 방출한다.
– 적은 양으로도 생체에 미치는 영향이 심각하다면 그 물질은 독성 혹은 위해가 큰 물질이다. 흔히 말하는 독극물이 그렇다.
– 하지만 독성물질이라도 아주 작은 양은 전혀 해롭지 않다. 오히려 생체시스템을 활성화하여 도움을 줄 수도 있다. 폭약 제조에 쓰인 니트로글리세린이 한 예다. 아주 작은 양으로 급성 심장질환에 놓인 환자를 구한다, 식물이 해충 등 자신을 공격하는 외부의 적으로부터 자신을 보호하기 위해 스스로 합성하는 특정 화학물질은 독성이 있지만, 인간은 그 양을 조절하여 신체와 정신 건강에 도움이 되게 하는 물질로 사용한다. 정도의 차이가 있긴 해도, 세상에 존재하는 모든 (화학)물질엔 독성이 있다. 다시 말하면 우리 몸 안에 무엇이든 그 양이 정상범위를 넘어 너무 많이 있으면 위험하다. 물이나 소금도 그렇다. 그 양이 중요하다는 뜻이다.
- DNA 손상의 원인
– 우리 몸의 세포는 늘 손상을 입고 사멸하기도 하고 회복하고 재생한다. 알려진 자료에 의하면 우리 몸에서는 세포 당 하루에 무려 70,000여 개의 손상을 입는 사건이 생긴다.2) 어마어마한 양이다. 주로 세포의 미토콘드리아가 에너지를 생산하면서 부산물로 나오는 활성산소종이 그 원인이라 해서 내인성 요인이라 구분한다. 이에 반해 화학물질이나 자외선, 전리방사선 등이 원인이 되면 외인성이라 한다. 작은 양이지만 우리 몸 안에도 방사성물질(칼륨-40, 탄소-14, 납-210, 폴로늄-210 등)이 있으니 방사선이 내인성인 경우도 있다. 생명체가 살아있는 한 늘 에너지가 필요하니 DNA 손상은 극히 자연적이며 생명 순환 체계의 본질이라 할 수도 있다. 그래서 생명체는 언제나 손상 복구와 회복하는 능력을 만들고 유지해 왔다. 방사선의 경우, 1 mSv 수준이라면 내인성 손상의 약 1백만분의 3(0.0003%) 정도로 작다.3) 물론 이는 포유동물에 방사선을 조사하여 얻은 실험자료 자료에서 유도한 것이다.4) 이 역시 많은 양의 방사선을 조사하여 인공적으로 돌연변이를 만들어 낸 초파리 실험과 같은 종류의 방법으로 알아낸 것이다.
- 일상에서의 방사선
– 우리는 매일 방사선의 바다에서 수영하고 있다. 마시는 공기, 먹는 음식과 물, 사용하는 물건, 산책길에서, 비행기 여행을 하면서 방사선과 늘 함께하고 있다.5) 다르게 표현하면 일정 수준의 방사선이 해롭지 않음을 우리 몸은 이미 잘 알고 있는 셈이다.
- 확인 및 감시
– 현재 가용한 기술로 바닷물은 물론 해양 수산물의 방사능농도를 측정할 수 있다. 상시 측정하여 감시해야 할 것이다. 시료채취 범위를 확대하고 주기적으로 결과를 공개하여야 한다. 현지 산물에 대한 생산지 확인도 할 수 있어야 한다.
- 당사자가 해야 하는 노력은?
– 투명하게 관련 자료를 공개해야 한다. 인접국은 물론 국제기구 전문가가 다핵종제거설비의 성능을 확인할 수 있도록 저장조 내 오염수의 방사성핵종 정보를 확인할 수 있어야 한다.
– 장기 저장 등 할 수 있는 대안도 찾는 노력을 해야 한다.
1) ICRP, Compendium of Dose Coefficients based on ICRP Publication 60, ICRP-119 (2012) ; 현재 개정판 초안(Dose Coefficients for Intake of Radionuclides by Members of the Public: Part 1(ICRP)이 2023년 5월을 기한으로 하여 공개적으로 검토 중이다.
2) Tubbs and A. Nusenzweig,Endogenous DNA Damage as a Source of Genomic Instability in Cancer – ScienceDirect , Cell 168, 644-656 Feb 9 (2017),; originally from T. Lindahl and D.E. Barnes, Repair of Endogenous DNA Damage, Cold Spring Harb. Symp, Quant. Biol. 65, 127-133 (2000)
3) 서울대학교 원자력정책센터, DNA 손상과 방사선량; 선량이 연간 선량한도 수준으로 내려가면? – Atomic Wiki (snu.ac.kr)
4) M.E. Lomax, L.K. Folkes and P. O’Neil, Biological Consequences of Radiation-induced DNA Damage: Relevance to Radiotherapy – ScienceDirect, Clinical Oncology 25, 578-585 (2013)
5) 자연방사선과 건강(https://atomic.snu.ac.kr/index.php/분류:자연방사선과_건강), 방사성 칼륨(K-40)과 식폼; 바나나 선량(https://atomic.snu.ac.kr/index.php/방사성_칼륨(K-40)과_식품;_바나나_선량) 등