체르노빌 원전사고는 어떤 이유로 발생이되었나요?
근대 가장 끔찍했던 사고들을 손에 꼽아보면 체르노빌 원전사고가 항상 꼽히는데요 원자력발전소에 대한 사람들의 두려움을 각인시키는 역할도한듯합니다.
질문드립니다.
체르노빌 원전사고는 어떤 이유로 발생이 된것인가요?
안녕하세요. 정중한해파리168입니다.
1986년 4월 26일 우크라이나 키이우 북쪽, 벨라루스 접경 지역에 위치한 체르노빌 원자력 발전소 제4호기 원자로가 폭발한 사고. 원자로의 설계적 결함과 안전 규정 위반, 운전 미숙 등의 원인이 복합적으로 작용해 발생했다. 국제원자력사고등급(INES) 최고 등급인 7단계에 해당하는 최악의 방사능 누출 사고로 평가된다.
당시 체르노빌 원자력 발전소는 총 4기의 원전을 가동하고 있었고 사고가 난 4호기는 1983년에 완공된 RBMK형 원자로였다. RBMK는 구소련에서 개발한 원자로로 흑연을 감속재, 경수를 냉각재로 사용한다. 운전 중 핵연료 재장전이 가능하고 출력이 크다는 장점이 있지만, 제어가 어렵고 낮은 출력에서 불안정해진다는 단점이 있는데 이는 체르노빌 사고의 요인이 되었다.
사고는 전력 공급 상실 시, 비상 전원 공급 전까지 터빈이 얼마나 오랫동안 전력을 공급할 수 있을지를 시험하는 과정에서 발생했다. 4월 25일 시험 준비 중 운전 미숙으로 열출력이 30MW 정도로 떨어졌다. 출력을 올리기 위해 많은 제어봉이 인출됐고 노심에는 기준치 이하의 제어봉만 남게 되었다.
26일 새벽 냉각수 유량이 증가해 증기압이 감소하자 관계자는 저증기압 신호에 의한 원자로 정지를 막기 위해 자동 정지 기능을 차단했다. 이 상태로 실험은 계속됐고 외부전원 대신 터빈 전력이 공급되자 전력 부족으로 냉각수 펌프 회전이 줄면서 유량이 감소했다. 그 결과 온도가 상승하며 수증기가 대량으로 발생했으며, 결국 원자로 출력 폭주가 일어나면서 높은 증기압으로 첫 번째 폭발이 일어났다. 연이어 핵연료와 감속재의 화학 반응으로 인한 두 번째 폭발이 발생했다.
이 폭발로 4호기 노심과 원자로 건물 지붕이 파괴되고 화재가 발생해 고온·고방사능의 핵연료와 흑연 파편이 공중으로 치솟았다. 약 10일간 아이오딘(I-131), 세슘(Cs-137) 등 방사성 물질이 대량으로 방출됐다. 발전소와 가까운 벨라루스, 우크라이나, 러시아 일부 지역이 심하게 오염됐으며 작은 입자들은 중부 유럽까지 바람을 타고 퍼졌다. 5월 초까지 헬리콥터가 원자로 상부에 수천 톤의 붕소와 납, 진흙과 모래 등을 투하하는 방식으로 화재를 진압하고 방사능 누출을 막았다. 화재 진압 후 10층 높이의 콘크리트 구조물로 4호기 잔해를 둘러싸는 공사를 진행해 11월경 완료했다.
소련 정부는 발전소 주변 약 30 km를 출입 금지 구역(Exclusion Zone)으로 지정하고 주민들을 대피시켰다. 5월 중순까지 약 11만 6천 명의 주민이 다른 지역으로 이주했다. 당시 세슘-137이 제곱미터당 555킬로베크럴(kBq/㎡) 이상으로 심각하게 오염된 지역(SCZ)에 거주하던 사람은 약 40만 명, 37킬로베크럴 이상 오염된 지역에 살던 사람은 약 500만 명이다.