日연구팀 “후쿠시마 원전 근처 호수 20년 더 방사성 띠게 될 것”

2011년 3월 일본 후쿠시마 제1원자력 발전소에서는 대지진과 쓰나미의 영향으로 방사성 물질이 유출되는 사고가 일어났다. 이 때문에 근처 여러 호수도 세슘137과 같은 방사성 물질에 오염되고 말았다. 그런 호수 중 한 곳인 아카기산의 오누마 호수에서는 참사 뒤 몇 년간 오염 수준이 측정됐지만, 그 피해가 장기적으로 얼마나 지속할지는 명확하게 알 수 없었다. 그런데 이제 일본의 한 연구팀이 이 문제를 밝혀냈다.

쓰쿠바대에 따르면, 이 대학이 주도한 연구팀은 후쿠시마 원전 참사 뒤 약 30년간 오누마호의 방사성 물질 농도가 어떻게 변할지를 예측했다.

오누마호는 유입수와 유출수의 양이 제한된 후쿠시마 원전 인근 폐쇄 호수 중 하나다. 이런 호수의 방사성 물질 농도는 참사 직후 급감하긴 했지만, 그후로는 감소세가 크게 둔화했다.

연구 공동저자 중 한 명인 하타노 유코 쓰쿠바대 교수는 성명에서 “이전 연구들은 측정된 세슘137의 방사성 농도에 맞추기 위해 두 지수함수의 합인 ‘2성분 감쇄함수’(two-component decay function) 모델을 사용했다”면서 “대신 우리는 호수에서 발생하는 복잡한 확산 과정을 포착하는 체계인 ‘분획 확산’(fractional diffusion) 모델에 기초했다”고 밝혔다. 이어 “이런 과정에는 대류에 의한 순환, 난류 혼합, 플랑크톤 및 다른 유기체에 의한 흡수가 포함된다”고 덧붙였다.

국제 학술지 ‘사이언티픽 리포트’ 10월13일자에 실린 연구논문에 따르면, 연구팀은 이 같은 모델로 오누마호의 담수는 물론 이 호수의 대표적 어종인 연못 빙어를 대상으로 참사 뒤 5.4년간 측정한 세슘137 농도 데이터를 사용해 그 농도가 장기적으로 어떻게 변할지 예측한 공식을 세웠다. 그후 이 같은 공식을 토대로 참사 뒤 최대 1만 일(약 30년) 동안 방사성 농도가 측정될 것이라고 판단한다.

이에 대해 하타노 교수는 “두 모델 모두 참사 뒤 처음 몇 년간 측정된 호수와 연못 빙어의 방사성 농도와 일치한다. 하지만 이번 연구에서는 분획 확산 모델을 사용하면 기존 모델보다 방사성 농도의 감소가 느려지는 것으로 나타났다”고 설명했다.

이번 공식은 폐쇄된 호수의 방사성 물질 오염을 장기적으로 예측할 수 있게 하고 이런 수역 근처에 사는 주민에게 장기적인 전망을 제공한다. 이에 대해 연구팀은 예측의 타당성을 위해서는 참사 뒤 5000일(약 15년) 이상은 방사성 물질 농도를 측정할 필요가 있다고 지적했다.

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr