방사성 폐기물에서 발생되는 유해성 물질 또는 방사선은 입자, 입자 및 Y선이다. 일반적으로 헬륨 원자(He)와 같은 0입자는 인체를 통과하기 때문에 큰 유해성은 없으나 호흡과 섭취를 통해 직접 인체에 흡수되었을 때에는 치명적인 영향을 준다. 전자와 같은 입자에 인체가 노출되었을 때에는 주로 피부의 표면에 영향을 주지만 인체 내부에는 큰 영향을 주지 않는다. 그러나 전자기파인 Y선에 노출되면 인체의 외부뿐만 아니라 내부에도 영향을 준다. 이러한 방사능 노출에 의해 발생되는 질병으로는 주로 백혈병과 다양한 종류의 암 등이 있다. 영국의 경우, 전체 암발생률의 3%는 방사능 노출에 기인하며, 연간 폐암으로 사망하는 39,000명 중에서 80% 이상이 흡연과 관련되며 라돈의 노출에 의한 발병률도 6%에 달한다. 그러므로 영국에서는 방사능에 의한 노출, 특히 라돈-222에의 노출은 국가적 규모로 연구하여 통계자료를 축적하 고 있다. 그동안 방사능 노출과 관련된 국내의 연구자료는 함우라늄 흑색 셰일이 분포하는 일부 옥천계 지층을 중심으로 연구된 바 있고, 원자력발전소의 사고로는 1984년과 1988년에 발생한 중수 누출사고가 대표적이다. 특히 1984년의 중수 누출사고는 27분만에 24톤의 중수가 누출되어 조금만 지체했어도 엄청난 사고 가 발생할 수 있었다. 또한 원자력 발전소에서 근무한 일부 근무자의 환경방사선 피해와 어류, 가축의 기형 등에 대한 보고는 있지만 정확한 원인은 아직 규명되고 있지 않다. 그러나 원전과 인체의 건강과 무관하지는 않을 것이라고 인식하고 있다. 또한 최근에는 고리원자력발전소와 월성원자력발전소 주변의 양산 단층대에서 지진이 자주 발생하고 있어 이들 발전소에 대한 안전문제가 심각 하게 논의되고 있다. 물론 대부분의 원자력발전소는 리히터 규모 7의 지진에도 견딜 수 있도록 설계되었지만 완전한 안전성은 확신할 수 없는 것이다. 그동안 전세계적으로 발생된 주요한 원자력발전소 사고를 요약하면 다음과 같다.
① Windscale 화재는 영국 중부의 Windscale지역에서 발생된 원전사고로 20,000Ci의 1131이 배출 되어 반경 40km에 영향을 주었다.
② Urals 사건은 구소련의 핵무기 제조공장에서 발생한 사건으로 약 2,560km 지역이 오염되었다.
③ Three Mile Island 사건은 미국 필라델피아에서 약 120km 떨어진 Three Mile Island 원자력발전소에서 냉각시설 장애로 인해 발생되었다.
④ Chernobyl 사건은 1977년에 가동되어 1986년까지 구소련 전력의 10%를 생산했던 체르노빌 원전에서 발생되었다.
이 사고로 주변지역이 황폐화되었으며 수천 명이 사망하고 15,000명 이상이 방사능에 노출되었으며 현재까지도 기형아 출산, 발암 등 그 영향이 나타나고 있다. 1989년의 조사결과에 의하면 이 사고로 방출된 Cs137의 노출에 의해 1,250km 떨어진 오스트리아에서 23,000Bq/m², 2,000km 떨어진 노르웨이에서 11,000Bq/m²의 방사능이 검출되었으며, 2,750km 떨어진 아일랜드에서도 5,000Bq/m²의 방사능이 검출되어 원전 사고가 주는 영향을 다시 실감케 한다.
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