규모 6.1 지진이 원전에 타격 줄 수 있을까...영화 '판도라'로 본 원전 과학

동아사이언스
동아사이언스2016-12-02 10:42:57
공유하기 닫기
7일 개봉하는 영화 ‘판도라’는 강진으로 발생한 원전 사고를 다룬다. 사진은 영화 중 작업자들이 목숨을 걸고 원전 복구에 들어가는 모습. NEW 제공 
 NEW 제공 
 NEW 제공 
 NEW 제공 
대지진 강타, 원자로 건물 붕괴, 방사성 물질 누출. 영화 ‘판도라’(7일 개봉)는 가상의 국내 원전에 후쿠시마 원전 사고를 덧입혀 만든 한국형 재난 블록버스터입니다. 영화를 보는 데 도움이 될 과학적 지식을 정리했습니다.

○ 규모 6.1 지진이 원전에 타격 줄 수 있을까

 영화에선 한반도 동남부 지역에 리히터 규모 6.1의 지진이 발생하면서 재난이 시작됩니다. 흔히 “국내 원전은 규모 6.5∼7.0 지진을 버틸 수 있다”고 설명하지만 같은 규모의 지진이라도 원전까지의 거리와 지질에 따라 파괴력은 천지차이죠.

 이 때문에 원전에선 규모나 진도보다 땅이 순간적으로 움직이는 정도인 ‘지반가속도’를 중시합니다. 같은 규모의 지진도 지반가속도는 달라질 수 있죠. 한국 원전의 내진설계 기준 지반가속도는 0.2∼0.3g(1g는 9.8m/s²). 9월 12일 경주 지진 당시 27km 떨어진 월성원전의 지반가속도는 0.1g 미만으로 내진 기준보다 한참 낮았습니다.

 경주 지진 당시 진원 바로 위 지표면의 최대 지반가속도는 0.5g로 원전 내진설계 기준보다 2배가량 컸습니다. 월성원전의 경우 지반가속도 0.18g 이상의 지진이 전달되면 원자로에 제어봉이 삽입되며 자동으로 정지됩니다.

 지진의 진동 주기, 즉 주파수에 따라 피해가 달라지기도 합니다. 단단한 암반에서 발생한 지진은 주파수가 높아 건축물과 공진을 적게 일으킵니다. 김민규 한국원자력연구원 종합안전평가부 책임연구원은 “경주 지진도 주파수가 높아 건축물에 피해가 거의 없었다”며 “만일 경주 지진과 유사한 지진이 원전 근처에서 발생했더라도 안전했을 것”이라고 말했습니다.


○ 한국 원전은 ‘수소폭발’ 염려 낮아

 영화 속 원전은 2011년 후쿠시마 원전처럼 냉각수 부족으로 원자로가 달궈져 노심용융(멜트다운)이 발생합니다. 연료봉이 녹으면서 생긴 수소가스가 격납용기에 쌓이다가 산소와 만나 폭발을 일으킨 것이죠.

 한국 원전은 일본 원전과 달리 냉각수 배관이 2중으로 설계돼 있습니다. 두 배관은 분리돼 있어 냉각수가 부족해질 위험이 일본보다 적습니다. 하지만 2중 냉각수 사이에서 열을 전달하는 증기발생기 전열관이 외부 충격으로 깨진다면 냉각수 문제가 생길 수 있습니다. 2014년 한빛원전 3, 4호기도 증기발생기 전열관에서 균열이 발견돼 교체 결정이 내려진 바 있습니다.

 송철화 한국원자력연구원 원자력안전연구본부장은 “만일의 경우엔 자동으로 부족한 냉각수를 보충하는 ‘안전주입계통’이 추가로 작동하므로 안전하다”고 설명했습니다.


○ 대피 과정에선 대규모 혼란 가능

 영화 판도라에선 많은 사람의 대피 모습이 나옵니다. 현실에선 방사성 물질 누출을 세 단계로 구분한다. 원전 건물 내부 누출인 백색비상, 원전 부지 누출인 청색비상, 원전부지 외부 누출인 적색비상입니다. 적색비상부터는 원자력안전위원회에서 주변 20∼30km 이내 비상계획구역에 사는 주민들을 대피시키고, 갑상샘 방호약품을 배포하는 등 보호조치를 실시합니다. 후쿠시마 원전 사고 때도 발전소 반경 20km 이내 주민 11만4500명이 피난을 갔습니다. 한국은 원전 주변에 대도시가 많아 상황이 더 심각하다. 고리원전 주변 비상계획구역엔 169만4000여 명이 살고 있어 대규모 피난민이 생길 수 있습니다.

 미처 대피를 못하면 어떻게 될까. 영화에선 사람들의 피부에 붉은 반점이 생기고 피를 토하며 쓰러지는 것으로 묘사합니다. 실제로 인체는 강한 방사선에 노출되면 피부 괴사, 구토, 탈모, 출혈, 화상이 생기며 심하면 사망에 이를 수 있습니다. 방사선이 유전자(DNA)를 조각내 세포를 손상시키기 때문입니다.
 
변지민 동아사이언스 기자 here@donga.com