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<;어린이과학동아>; 친구들, 안녕? 갑작스러운 편지에 많이 놀랐지?
내 이름은 미사키, 2011년 3월 초까지 후쿠시마현의 작은 마을에 살았어.
이 지명이 귀에 익은 친구들도 있을 거야.
그래, 일본 동북 대지진 후 이제는 돌아갈 수 없는 땅이 된 곳이지.
2011년 3월 11일, 대지진이 발생한 뒤 후쿠시마 제1원자력발전소,
그러니까 후쿠시마 원전의 원자로가 폭발했어.
이 사고로 인해 핵연료가 노출되며 방사능이 후쿠시마 일대를 포함한 전 세계로 퍼졌지. 그런데 함께 퍼진 게 있더구나.
바로 방사능에 대한 과장된 공포와 이상한 괴담이야.
분명 방사능은 무서운 게 맞지만, 괴담 때문에 진짜 문제가 가려지면 안 되잖아.
그래서 나름대로 열심히 공부한 내용을 바탕으로 진실을 알려 주기 위해 펜을 들었어.
음, 뭐부터 이야기할까? 그래. 방사능의 정체부터 시작해 보자.

✽ 기사에 등장하는 마을은 사고의 영향을 받은 실제 지역을 모델로 삼아 가상으로 만든 장소입니다. 또 ‘미사키’와 그 가족 역시 모두 가상으로 꾸민 인물로 실제 인물과는 아무런 관련이 없습니다.

방사능의 정체
문제는 원자핵이 뿜는 방사선

방사능이나 방사선 같은 단어는 많이 들어 봤을 거야. 하지만 이 단어가 정확히 무엇을 의미하는지 알기는 어려워. 쉽게 말해서 우리 몸이나 환경에 영향을 주는 건 방사선, 방사선을 내보내는 능력은 방사능이란다. 그리고 방사능을 갖고 있는 물질은 이름 앞에 ‘방사성’이라는 단어를 붙여서 표현하지. 예를 들어 뒤에 나오는 방사성 요오드는 방사선을 내보내는 능력이 있는 요오드의 한 종류라는 뜻이야.

방사선이 모든 물질에서 나오는 건 아니야. 우리 주변의 물질은 ‘원자’라는 입자로 이루어져 있어. 원자 속을 들여다보면 양성자와 중성자로 이루어진 원자핵 주변을 전자가 돌고 있지. 그런데 어떤 원자핵은 상태가 굉장히 불안정해서 가만히 있지를 못 해. 그래서 좀 더 안정적인 원자로 변하기 위해 자신의 무게를 줄이려 하지. 이 때 중성자 같은 입자나 여러 가지 빛을 내보내. 이런 입자나 빛이 방사선이야. 예를 들어 가장 무거운 천연 원소인 우라늄238은 여러 종류의 방사선을 내보내고 안정적인 납206으로 변한단다. 이 과정을 ‘방사성 붕괴’라고 해.

문제는 방사선이 우리 몸의 세포나 DNA에 영향을 미친다는 사실이야. 특히 많은 양을 쐬면 DNA의 구조가 망가지거나 세포의 기능에 이상이 생겨서 몸에 문제가 발생하지. 피부 화상, 백혈병, 암 같은 거 말이야. 심할 경우에는 며칠 만에 바로 죽을 수도 있어. 이렇게 사람의 몸이 방사선의 영향을 받는 걸 피폭이라고 해.

방사선은 입자(알파, 베타, 중성자)와 전자기파(X선, 감마선) 형태로 튀어 나오는데 중성자, 감마, X, 베타, 알파 순으로 물체를 뚫는 능력인 ‘투과력’이 강해. 중성자, 감마, X선 세 가지만 인체를 투과할 수 있지. 그런데 투과력만으로 방사선의 능력을 단정지을 수는 없대. 몸 안에 들어오면 가장 주의해야 할 방사선은 알파선과 베타선이거든. 알파선은 인체는커녕 종이도 뚫지 못할 정도로 투과력이 약하지만 DNA를 망가뜨리는 능력은 가장 높단다. 종이 정도만 투과할 수 있는 베타선 역시 인체 기관에 머물면서 세포에 문제를 일으키지.

방사능의 세기나 우리 몸에 미치는 영향을 알고 싶다면 방사능을 표현하는 단위를 보면 돼. 많이 쓰는 방사능 단위는 1초 동안 붕괴하는 원자의 수를 나타내는 Bq(베크렐, 일반적으로 Bq/kg으로 사용)과 물질에 흡수되는 방사능의 에너지양인 Gy(그레이), 그리고 그레이에 방사선 종류에 따른 영향인 ‘방사선 가중계수’를 곱한 값인 Sv(시버트)야. 피폭 정도를 확실히 알 수 있는 단위는 Sv란다. mSv(밀리시버트)의 형태로 가장 많이 사용해. 오른쪽의 표를 보면 생활 속에서 받는 방사선량과 그에 따른 영향을 한 눈에 알 수 있어.
 

후쿠시마 원전
그 곳에서 무슨 일이 일어났나?

인생이 바뀌는 건 한순간의 일이라지? 그 날, 정말 그랬어. 평화롭게 살고 있던 후쿠시마 사람들과 자신들은 늘 안전할 거라고 믿었던 일본 사람들, 그리고 조마조마해하며 방송을 지켜보던 세계인들의 인생이 한순간에 바뀌었으니까. 아직도 악몽을 꾸지만, 그래도 뒤의 이야기를 하기 위해서는 이걸 한 번 짚고 넘어가지 않으면 안 돼. 그러니 용기를 내 볼게. 2011년 3월 11일부터 현재까지 후쿠시마 제1원자력발전소에 무슨 일이 있었는지 한번 살펴보자.
 

괴담, 첫 번째
떠도는 말만큼 정말 위험할까?

돌아보니 나오는 건 한숨뿐이구나. 나와 가족은 2011년 3월에 친척이 있는 다른 현으로 대피했지만, 제대로 대피하지 못했거나 고향으로 다시 돌아간 사람들의 미래는 어떻게 될 지 정말 걱정돼. 게다가 아직 끝나지 않았다니….

이 상황을 정리하기 위해 여러 자료를 찾던 중에 한국에 퍼진 ‘괴담’에 대해서 더욱 확실히 알게 됐어. 어느 정도 사실에 가까운 것도 있지만, 터무니없는 소리도 있더라고. 인터넷이나 SNS에 떠도는 괴담이 정말 사실인지 한번 확인해 볼게. 그러면 사고에 대해 더욱 정확하게 알 수 있게 되겠지?

괴담1 우라늄이나 플루토늄 같은 방사성 물질이 우리 생활을 위협한다?

사실이 아니야. 핵연료는 우라늄으로 이루어져 있는 건 맞아. 또 핵분열을 마친 핵연료는 플루토늄으로 변하는 것도 사실이지. 하지만 후쿠시마 사고로 누출된 방사성 물질 가운데 정말 문제가 되는 것은 요오드131과 세슘134, 137이란다.

요오드는 다시마나 미역 같은 해조류에 많이 들어 있는 필수 영양소야. 특히 몸의 호르몬을 조절하는 갑상샘이 움직이는 데 필요하지. 그런데 요오드131은 방사선을 내보내는 방사성 요오드야. 또 몸에 들어오면 갑상샘에 모이기 때문에 갑상샘암을 일으킬 위험이 있단다. 단 방사선을 내보내는 원자핵의 수가 반으로 줄어드는 기간인 반감기가 8일밖에 안 되기 때문에 방사선을 내보내는 시기도 그만큼 짧아.

세슘134와 137은 온몸에 퍼지는 게 문제야. 또 반감기가 30년이나 된다는 점도 걱정거리지. 토양이나 물을 오랫동안 오염시킬 수 있거든. 내부 피폭이나 토양 오염을 확인할 때 특히 세슘 이야기가 많이 나오는 건 이런 이유 때문이란다.

괴담2 방사능 때문에 후쿠시마 인근에 ‘괴물’ 동식물이 나타났다?

꽃이 겹겹이 자라난 해바라기, 울룩불룩 커진 과일, 머리가 두 개인 거북이…. 인터넷에 ‘후쿠시마 돌연변이’를 검색하면 쏟아지는 사진의 일부야. 대부분 방사선 때문에 발생한 돌연변이라고 소개되지. 과연 진짜일까? 아직은 몰라.

방사선이 DNA에 영향을 미치고 돌연변이를 만들어 낸다는 사실은 연구로 증명됐어. 방사선을 쪼여 돌연변이를 만들어 낸 뒤 뛰어난 개체를 골라 키우는 ‘방사선 육종기술’이 대표적인 예지. 하지만 후쿠시마에서 동식물의 형태가 변하는 돌연변이가 급격하게 발생하기는 어렵다는 게 전문가들의 의견이야. 서울대학교 원자핵공학과 김은희 교수는 “후쿠시마의 방사선량은 분명 유전자에 영향을 주겠지만 인터넷에 떠도는 수준만큼 돌연변이가 생기는지는 좀 더 긴 시간을 두고 연구해야 한다”고 했어.
 

괴담3 일본은 이미 망했어. 전역이 죽음의 땅이라고~.

사실이 아니야. 확실히 사고 직후는 위험했어. 2011년 3월 27일 후쿠시마에 떨어진 요오드131 양은 무려 23000MBq/㎢야. MBq은 Bq의 100만 배를 의미하지. 즉 후쿠시마 땅 1㎢ 안에서 1초 동안 약 230억 개의 요오드131 원자핵이 붕괴하고 있었다는 이야기야. 이보다 조금 이른 3월 21일 도쿄 신주쿠에서 측정한 요오드131 양은 더 큰 32000MBq/㎢이었지. 세슘134와 137도 각각 790, 5300MBq/㎢로 결코 적지 않은 수치였단다. 하지만 2011년 4월이 지나면서 수치는 급격히 줄어들었어. 요오드는 2011년 5월 이후 아예 검출되지 않고 있고, 세슘 수치 역시 후쿠시마에서 수십~100, 도쿄에서는 10 미만으로 떨어졌단다. 그리고 2012년에 들어서는 도쿄에서 더 이상 세슘이 검출되지 않아.

그럼 지금은 어떨까? 일본원자력규제위원회의 환경방사선 실시간 모니터링 결과, 2014년 2월 11일 후쿠시마는 약 0.1μSv/h, 도쿄는 0.02~0.03μSv/h의 방사선량을 기록했어. 같은 시각 서울의 환경방사선량은 한국원자력안전위원회의 모니터링 결과에 따르면 0.108μSv/h 정도야. 큰 차이가 없지?

단 원전 주변은 계속 위험해. 2013년 9월 25일 기준으로 후쿠시마 원전 반경 20km 이내의 공간방사선량은 시간당 19.0μSv야. 1μSv/h가 약 5mSv/년에 해당하니 이곳에서는 안전 기준치를 훨씬 넘는 방사선량을 쬐게 된다는 이야기지. 여기는 지금도 사람의 출입이 제한되고 있는 곳이라 절대 들어가면 안돼.

괴담, 두 번째
일본 여행은 피폭 여행이라고?

괴담4 도쿄에 다녀와서 피폭으로 불임?

절대 사실이 아니야. 방사능의 영향으로 불임이 올 정도면 3000mSv 이상의 방사선에 피폭 당했다는 이야기야. 여행 다녀온 사람이 이 정도면 거기 사는 나 같은 사람은 이미 이세상 사람이 아니게?

혹시 여행가서 피폭을 당할까 불안하다면…, 이 말을 참고하렴. 서울대학교 원자핵공학과 김은희 교수는 “1~2주 정도의 짧은 기간 동안 머물며 안전 관리 기준을 통과한 음식물을 먹었을 경우 내부 피폭을 걱정할 필요는 없다”고 했어. 몸에 들어온 방사성 물질의 대부분은 소변이나 땀 같은 체액의 형태로 배출되기도 해.

괴담5 일본에서 살거나 다녀온 사람은 걸어 다니는 방사능?

사실이 아니야. 일본에서 살았거나 여행 다녀온 친구를 멀리하는 사람들도 있다고 들었어. 방사능은 바이러스가 아니야. 접촉한다고 옮지 않는다고!

항암치료를 위해 다량의 방사성 요오드를 먹은 사람은 일시적으로 ‘걸어 다니는 방사능’이 될 수 있긴 해. 하지만 몸이 괴물로 변하기 때문이 아니야. 갑상샘에 모인 방사성 요오드에서 나오는 감마선이 문제가 되는 거지. 일정 기간 동안 주변과의 접촉을 피하고 나면 요오드의 방사성 붕괴가 끝나니까 사람들을 만나도 문제없어. 일본에서 지내다 온 사람 몸에서 그 정도의 방사선은 나오지도 않는다고….

몸이나 물건에 묻은 방사성 물질도 없앨 수 있어. 몸을 깨끗하게 씻어내면 요오드나 세슘 같은 방사성 물질들이 떨어져 나가. 옷도 마찬가지 방법으로 세탁하면 돼. 일본에 다녀온 사람은 이 과정을 거쳤기 때문에 친구들에게 방사능을 전달하지 않아. 편하게 대해 주지 않을래?

괴담6 한국도 분명 영향을 받을 거야!

아직은 몰라. 해류와 기류는 지구 전체를 돌기 때문에 세계 어느 나라든 영향을 받지 않을 수는 없어. 하지만 걱정하는 것만큼 방사능의 집중 공격을 받지는 않았단다.

가장 걱정스러운 건 원전에서 나온 오염수일 거야. 그런데 태평양에서 흘러 들어오는 해류는 후쿠시마에 도착하기 한참 전인 일본 큐슈 남쪽에서 갈라져 한국 해역으로 들어가. 그리고 후쿠시마 원전 앞을 지나는 해류는 북태평양 해류로 변해 태평양으로 빠져 나가지.

해양수산부와 국립수산과학원의 연구에 따르면 후쿠시마 원전의 오염수가 한국 해역으로 도착할 때까지는 평균 10~15년 정도 걸린다고 해. 한국 해역의 수산물이 방사능에 오염될 위험은 당분간 없다는 이야기야. 또 이 과정에서 바닷물이 섞이고, 오염 물질이 퍼지면서 방사능의 농도는 낮아지겠지. 실제로 2011년부터 2013년까지 동해와 남해를 포함한 한국 해역의 수산물을 검사한 결과 세슘134와 137은 사고가 일어나기 전과 비슷한 수준인 아주 적은 양만 나왔어. 또 요오드131은 아예 나오지도 않았지.

일본에서 들어오는 먹거리들을 먹고 피폭당할까 걱정된다고? 한국으로 들어가는 일본 농축수산물과 가공 식품은 엄격한 방사능 검사를 거쳐야 해. 특히 요오드와 세슘의 양은 각각 300, 100Bq/kg을 넘지 않도록 관리하지. 식품의약품안전처 홈페이지에 가면 식품의 원산지와 방사능 검사 결과가 나와 있어.

1년간 받을 수 있는 인공 방사선량의 기준이 1mSv라고 이야기했을 거야. 한국 식품 안전 기준에서 설정한 요오드나 세슘의 전체 양은 이거의 5~10% 밖에 안 돼. 예를 들어 한국 내부 기준 세슘 함유량의 최고치인 200Bq/kg짜리 우유를 1년 동안 계속 마셔도 1mSv의 약 10분의 1 정도의 방사선을 받게 되지. 방사능이 포함된 여러 음식을 먹었을 경우에도 몸에 해가 가지 않도록 하기 위한 조치야. 이제 안심하고 먹을 수 있겠지?
 

진짜 공포
괴담이 아닌 진실을 확인하자

이런 괴담들에 가려 원전 사고의 진정한 문제가 제대로 보이지 않는 상황이 가슴 아파. 정말 경계하고 뛰어 넘어야 할 물건은 지금 당장 일본에서 넘어 온 사람이나 음식물이 아니라고 생각해. 방사능의 진짜 ‘공포’는 그게 아니거든.

다들 잘 알겠지만 후쿠시마 사고는 역사상 첫 원전 사고가 아니야. 1979년 미국 스리마일섬, 1986년 우크라이나 체르노빌에서도 큰 규모의 원전 폭발과 방사능 누출 사고가 일어났지. 체르노빌 20km 반경은 사고로부터 30년이나 지난 지금도 사람이 들어가 살 수 없는 황무지로 남아있어. 심지어 사고 후 처리가 후쿠시마보다 훨씬 빨랐는데도 불구하고 말이야.

후쿠시마 원전 사고는 체르노빌보다 위험 등급이 더 높아. 어쩌면 역사상 최악의 사고로 이름을 남길지도 모르지. 보통 사고가 난 원전은 중성자선이나 감마선도 통과하기 어려운 콘크리트나 철판 차수벽으로 완전히 덮어야 하는데 후쿠시마에서 이 방법을 쓰기에는 시간이 너무 많이 걸린대. 그래서 일본 정부는 폭발한 후쿠시마 원자로 주변의 땅을 특수 물질로 얼리는 방법을 시도하고 있어. 후쿠시마 원자로의 완전 해체는 2040년이 목표지. 계획대로 무사히 잘 이뤄져야 할 텐데 말이야….

그 때까지 사고 영향은 계속 이어지겠지. 당장 오염수가 바다로 유출되고 있는데 뭘 더 말하겠어. 토양과 지하수 오염도 무시할 수 없는 문제야. 2013년 8월 9일 일본 농림수산성은 세슘의 양이 5000Bq을 초과한 농지 넓이는 75㎢라고 발표했지. 이 세슘은 그곳에서 자라는 식물로, 식물을 먹는 동물로 이동할 거야.

실제로 후쿠시마 지역의 농산물을 꾸준히 먹거나, 원전 부근에 사는 사람들 중에는 몸 안에 들어온 방사성 물질 때문에 피폭을 당한 사람이 많아. 특히 어린이들의 피해가 크다고 해. 일본 정부가 2011년부터 후쿠시마 어린이들을 대상으로 갑상샘암 검사를 하고 있는데, 몇 년 후엔 어떤 결과가 나올지 벌써부터 두렵구나.

후쿠시마 원전 사고의 1차 원인이었던 대지진과 쓰나미는 분명 자연재해야. 인간의 힘으로 막을 수 없지. 하지만 지진으로 인한 정전을 폭발과 방사능 누출까지 키운 건 도쿄전력을 포함한 인간의 어리석음이라고 생각해. 그 결과 내 고향은 아무도 갈 수 없는 ‘죽음의 땅’이 됐고, 지금도 방사성 물질은 어둠을 틈타 바다로 쏟아지고 있지. 방사성 붕괴가 끝날 때까지 계속해서 방사선을 내보내며 말이야.

원자력발전소는 세계 어디에서나 보여. 한국도 마찬가지지. 그 곳에서 우라늄은 끊임없이 핵분열을 하고 있어. 더 이상 사고가 없으려면, 그리고 이미 사고가 난 땅을 좀 더 빨리 복구하려면 어떻게 해야 할까? 괴담이 아닌 진실을 정확히 찾아보고 함께 생각해 줬으면 해. 그럼 언젠가 후쿠시마의 내 방에서 다시 편지를 써 보낼 수 있는 그 날을 기다리며, 다들 안녕~.