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후쿠시마 사고로 인한
주변지역 방사선영향평가
2012. 4.3 ~ 4.4
제16회 원자력안전기술정보회의
유 송 재 [email protected] 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