후쿠시마 사고로 인한

주변지역 방사선영향평가

2012. 4.3 ~ 4.4

제16회 원자력안전기술정보회의

유 송 재 k685ysj@kins.re.kr 방사선안전규제단, 방사선안전평가실

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발 표 순 서

사고 개요

시설 주변 방사선·능 준위

방사성물질의 방출

소 내·외 선량평가 및 인체영향

사고 후 제염활동

결언

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대지진과 쓰나미 발생

지진발생 : 2011.3.11, 14:46(규모 9.0)

후쿠시마 제1원전 원자로 자동정지

후쿠시마 원전에 쓰나미 도달 : 지진 52분후

후쿠시마 제1원전 모든 교류전원 상실 : 4분 후

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후쿠시마 제1발전소 지진해일 피해 사진(1)

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후쿠시마 제1발전소 지진해일 피해 사진(2)

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지진의 직접적 영향을 받은 일본 원전 현황

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사고 진행

모든 교류전원 상실

• 교류전원의 종류

소내전력(전력생산용 발전기)

소외전력(외부송전선 이용)

비상디젤발전기(비상용)

직류전원 : 배터리

• 지진 → 원자로 정지 → 소내전력 상실

• 지진 → 외부송전선로 손상 → 소외전력 상실

• 쓰나미 → 침수 → 비상디젤발전기 작동 불능

침수원인

• 발전소 방파제 높이보다 큰 쓰나미 높이

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모든 교류전원(AC)의 상실 이후 사고 진행

교류 전력없이 가동되는 비상노심냉각계통(ECCS) 가동

→ 일정시간 가동 후 정지

• 1호기 : IC 1시간 작동 후 정지 → 노심온도 급격상승

• 2호기 : RCIC 2일간 작동 후 정지 → 노심온도 급격상승

• 3호기 : RCIC & HPIC 1일간 작동 후 정지 → 노심온도 급격상승

• IC : Isolation Condenser (피동형, non-ECCS)

• RCIC : Reactor Core Isolation Cooling (터빈구동)

• HPIC : High Pressure Coolant Injection (터빈구동)

• 정지원인 : 전원부족 및 배관파손 등으로 추정

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노심(Core) 온도 급격 상승 이후 사고 진행

노심온도 상승 → 노심노출 시작(냉각수 비등으로 수위

감소) → 핵연료손상 시작 → 수소발생(폭발 가능)

• 노심용융(Melt down), 원자로 압력용기 손상, 격납용기 손상

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1,3호기 원자로 건물 폭발 사진

1호기: 3.12일 15:36분 3호기: 3.14일 11:01분

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후쿠시마 제1,2,3,4호기 원자로 건물 사진

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후쿠시마 제1원전 전경(사고 전·후)

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원자로 건물 방사선·능 준위

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원전 반경 80 km 공간선량률 및 토양오염지도

4.29기준 공간선량률(μSv/h) 4.29기준 토양표면오염도(Bq/m2)

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부지내 오염

토양(from TEPCO)

• 원자로반경 500 미터 이내

Cs-134 : 7.1 kBq/kg, Cs-137 : 530 kBq/kg

원자로 부근에서 미량의 플루토늄도 검출

• Sr-89, 90 검출

발전소 부지 내, 1.5 km 떨어진 거리의 토양에서 3.4 ~ 4,400 Bq/kg 검출

• 체르노빌과의 비교

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환경방사선량 현황(1/4)

후쿠시마 제1원전 주변

• 사고초기(3.15)에 정문에서 10,000μSv/h 이상까지 상승

• 5.31일 기준, 정문에서 42 μSv/h, 완만한 감소 추세

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환경방사선량 현황(2/4)

30 km 이내의 방사선 현황

• 20 km 이내 거주자 소개 : 2011.3.12

• 30 km 이내의 거주자 옥내 거주 또는 자발적 피난 권고 : 3.25

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환경방사선량 현황(3/4)

60km 주변

• 후쿠시마시 사고 이전 평상시 값 : 0.037 ~ 0.046 μSv/h

• 사고초기(3.15) 24.24 μSv/h 기록 이후 지속적으로 감소

2011.10월 현재까지도 사고 이전 평상시 보다 높은 선량이 높게 유지됨

지형적, 기후적 영향, 원전 인근 및 북서쪽 10 ~ 30 km 지역 오염 심각

• 현재 공기 중 오염도는 높지 않고 대부분 토양에 침적

오염 부지 내 농작물 섭취시에는 내부피폭 우려

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환경방사선량 현황(4/4)

동경 신주쿠(후쿠시마 원전에서 대략 250 km 지점)

• 동경의 사고 이전 평상시 값 : 0.028 ~ 0.079 μSv/h

• 사고 초기(3.15)에 최대값 : 0.809 μSv/h

공기 중 농도 최대값(3월 15일) : 250 Bq/m3 (Cs-137) ; 30 uSv/d

수돗물 정수장(3월21일) : 200 Bq/m3 (I-131) ; 6 uSv/d

• 지속적으로 감소하여 현재는 사고 이전 수준 회복

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사고에 따른 동경 지역에서의 영향

동경 시민의 경우 일반인에 대한 최대피폭 선량

• 모든 피폭경로를 고려해도 3 ~ 4 mSv 이하로 평가됨

어린이 기준. 일본 NIRS

사고 초기 3호기 폭발(3.14)만이 240 km 떨어진 동경에

즉각적인 영향(3.15)을 끼친 것으로 추정

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방사성물질의 방출

기체방출량 : from NISA, NSC

[Bq]

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방사성물질의 방출

액체방출량 : from METI

• 저농도 오염수

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방사성물질의 방출

액체방출량 : from METI

• 고농도 오염수

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ASR-Radioactive Seawater Impact Map

2011. 3. 23

출처 : http://www.asrltd.com/japan/plume.php

http://yfrog.com/nwis8uj

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ASR-Radioactive Seawater Impact Map

2011. 7. 18

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일 원전 세슘방출량 ‘체르노빌의 42%’

일본 후쿠시마 제1원자력발전소에서 유출된 방사능 물질

Cs-137의 양 : 3만6000 TBq

• 노르웨이 대기연구소 연구팀 발표

• 과학 학술지 <대기 화학·물리학> 인터넷판 (10월 27일)

• “4월20일까지 일본, 미국, 유럽 등 1,000여 곳의 측정값을 기반으로

총유출량 추산”

• 1986년 체르노빌 원자력발전소 사고 유출양 (8만6250 TBq)의 42%

일본 정부 추정치 1만5000 TBq의 2배가 넘는 양

1945년 히로시마에 떨어진 원자폭탄에서는 89 TBq (원폭 404개분)

• 프랑스의 방사능 방어 및 핵안전 연구소’(IRSN) 추산량 : 2만7100

TBq (7월 기준)

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체르노빌 vs 후쿠시마

바람의 영향 : 체르노빌보다 방사선영향이 작게 나타남

본토 반대방향

•바람의 방향이 바다(태평양)쪽을 향함 :

•대부분의 오염물질이 바다로 빠져나감

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소내·외 선량평가 및 인체영향

소내 방사선작업종사자의 피폭

• 사고 전 긴급작업종사자 선량한도 : 100 mSv

피폭한도 상향(후생노동성) : 250 mSv(ICRP 60 권고 : 500 mSv)

최후의 결사대 구성 : 50 명

• 고준위 방사성 폐액에 의한 피폭

EPD 기준 : 170 mSv

발목 주변 : 2,000 ~ 6,000 mSv

• 250 mSv 초과 피폭자 : 6명(2011.7.13 기준)

• 날씨 영향(여름 작업 중)

열쇼크 : 33건

심장마비 사망 : 2인(60 대)

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소내·외 선량평가 및 인체영향

소외 선량평가(긴급피폭검사 현황)

• 전신제염 기준

100,000 cpm

• 부분제염 기준

13,000 ~ 100,000 cpm

• From 보건복지부

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소내·외 선량평가 및 인체영향

어린이 갑상선 검사 결과 : 후쿠시마현(2011.3.24~30)

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소내·외 선량평가 및 인체영향

내부피폭선량평가 (대상핵종 : CS-137, 134)

• 주관

후쿠시마현

• 기간

2011.6.27~12.31

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소내·외 선량평가 및 인체영향

외부피폭선량평가 추정 결과 (대상 : 후쿠시마현 주민)

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사고 후 제염활동

제염 계획

• 비상 제염작업의 기본 정책(2011.8.26, 원자력비상대책본부)

2012년 1월 제염관련 법 시행 예정

향후 2년 동안 주거지역 일반 대중의 예상 연간 피폭선량을 약 50%까지

저감 목표

• 제염 기본 방침

연간피폭선량을 20 mSv 미만으로 저감하도록 직접 제염을 촉진

궁극적으로 1 mSv 이하로 저감하는 것을 목표로 함.

특히, 어린이 생활공간의 경우 제염작업에 우선 순위를 두고 아동의 연간

피폭선량을 1 mSv 이하 또는 가능한 한 더 낮은 수준으로 저감

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사고 후 제염활동

제염 계획

• 제염 프로그램 소요 비용(총 2,179억엔, 약 3조원)

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세계 자연방사선 준위