전리방사선에 간하여 공부하다가 지난날의 사고사례를 소개해 봅니다.
인체에 미친 영향
급성 방사선 영향 사고 초기 복구에 참여했던 작업자 중에서 237명이
방사선 피폭의 영향으로 보이는 임상학적 증후군들을 나타내어 병원에 수용되었다.
이중 143명이 급성 방사선 증후군(Acute Radiation Syndrome, ARS)으로 진단되었고,
이들 중 28명이 첫 3개월 이내에 방사선 상해의 결과로 사망하였다.
결과적으로,
기타 사망자 3명
(1명은 폭발로, 1명은 관상동맥혈전증으로, 1명은 일반 화상으로 사망)을 합하여
31명이 초기에 사망하였다.
10 Gy 이상의 선량을 받았던 11명의 환자들에게서는
발병 초기에 점막이 마르고 부어 궤양이 생기면서 호흡과 음식물 섭취에 심한 고통이 있었고,
사망자 28명 중에서 26명은 열과 β-선에 의하여
총 신체 표면적 50% 이상의 피부 상해를 입었다.
지난 10년 동안 추가로 14명의 환자가 급성 단계 이후에 사망했으나,
그들의 사망이 급성 방사선 증후군에서 보이는 초기의 심각한 증상들과는
관련되지 않았기 때문에 직접적으로 방사선 피폭에 의한 것이라고는 단정할 수 없으며,
다른 원인에 의한 사망이 확실한 경우도 있었다.
당시의 환자들이 그들이 이용할 수 있는 가장 경험 많은 병원에서
그 때의 지식으로 가능했던 최선의 치료를 받았다는 데에는 의심의 여지가 없으나,
당시 추천됐던 골수 이식 요법은 거의 효과가 없었다.
향후에는 이러한 골수 손상을 조혈(Haemopoietic) 증식 인자를 즉각적으로 관리함으로써
치료할 수 있지만, 이를 위해 최적의 조합과 선량 일정이 결정되어야 하는 과제가
여전히 남아 있다.
방사선에 의한 다른 손상들에 대해서도
보다 정확하게 예측하고 각 개인에 맞는 치료를 지원하기 위한
새로운 진단 도구들이 개발되어 왔다.
현재 정신적 스트레스를 포함하여 여러 가지 병으로 고통받고 있는 심각한 상태의 환자들을
합병증으로부터 보호하기 위해 최신의 치료 방법과 대책이 필요한 상태이다.
이런 환자들에 대해서는 그들의 건강 상태에 대한 주의가 필요하고,
앞으로 20~30년 동안에 걸쳐 관찰되어야 한다.
또한 발견된 질병 패턴들 중에서 방사선 피폭에 의한 것들과
환자가 원래 가지고 있는 것들을 구별하는 것도 중요한 과제일 것이다.
지발성 방사선 영향 체르노빌 사고의 방사선 피폭으로 인한 만성 영향 중에서
지금까지 가장 확실하게 나타난 것은
사고 당시 어린이였던 사람들의 갑상선암 발병률 증가이다.
1995년말까지 보고된 갑상선암 환자의 수는
진단 당시 15살미만의 어린이들 중에서 약 800명이었고,
이들 중 400명 이상이 벨라루시에 거주하는 사람들이었으며
나머지는 우크라이나와 러시아 연방에서도 나타났다.
감상선암 발병률의 증가는 사고 전·후로 6개월 이내에 태어난 어린이들에게서
주로 관찰되었으며,
사고 6개월이후에 태어난 아이들의 발병률은 피폭되지 않은 사람들의 발병률 수준으로
현저하게 낮았다.
또한 갑상선암 발생의 대부분은
사고 결과로 방사선에 오염되었다고 생각되는 지역에 집중되어 있다.
따라서 이런 시간적·지질학적인 분포를 통해 발병률의 증가와
체르노빌 사고로 인한 방사선 피폭과의 관계를 명백히 알 수 있었다.
더욱이 환자들의 갑상선 요드 농도가 높은 점으로 보아 요드의 방사성 동위원소가
어린이들의 갑상선암 발병률을 증가시킨 확실한 원인으로 추정된다.
피폭시의 연령별 분석 통해 나이가 어린 어린이들이 가장 위험했었다는 점이 확인되었다.
아동의 경우 갑상선암의 잠복기가 20년 이상까지도 연장되므로
피폭된 어린이들의 갑상선암 발병률 증가는 상당 기간 지속될 것으로 예상된다.
이로 인해 앞으로도 방사선 영향을 받은 집단 내에서 갑상선암이 만연할 수 있기 때문에
이에 대처하기 위한 적절한 재원이 필요하다.
방사선 피폭과 갑상선암 진단 사이의 최소 잠복기는,
외부 방사선의 급성 피폭과 관련한 과거 경험으로부터
예상된 잠복기보다는 다소 짧은 약 4년 정도인 것으로 판단되고 있다.
체르노빌 사고 후 10여년 동안 3명의 어린이들만이 갑상선암으로 사망했다.
어린이들에게서 발병된 젖꼭지 모양의 갑상선암은 악성임에도 불구하고,
표준적인 치료 절차가 적절히 이루어진다면 효과가 있는 것으로 보인다.
그러나 아직까지는 단지 단기간의 추적 조사 데이터만 있는 상태여서
최적 치료법을 확립하기 위해서는 어린이 환자들에 대해 완벽하고도 계속적인 추적 조사를
할 필요가 있고, 이러한 어린이들의 L-티록신은 평생 동안 의무적으로 관리되어야 한다.
체르노빌 사고 인한 미래의 갑상선암 발병률은 예측하기 매우 어렵다.
그러나 현재의 발병률 증가가 수십년간 지속되어 수천 명의 갑상선암 환자가 발생할 것으로
예상되며, 이들 대부분은 치료 가능할 것으로 보인다.
갑상선암이 조기에 진단되고 적절한 치료가 이루어진다면 이로 인한 사망자 수를
크게 줄일 수 있을 것이므로, 이러한 사람들은 그들 일생을 통해 계속적으로 면밀히 감시되어야
한다. 사고 당시 어린이였던 사람들에게서 나타나는 갑상선암의 수와 표준 갑상선 선량 측정을
바탕으로 예측된 암의 수와는 큰 차이가 있다.
이러한 차이는 일반적으로 표준 모델들 내에 고려되어 있지 않은 체르노빌 사고만의 특이했던
몇 가지 요소들 때문일 수도 있다.
갑상선 종양의 감지와 더불어 이러한 문제들을 명백히 밝히는 것이 중요하다.
이미 확인이 된 젊은이들의 갑상선암 발병률 증가 외에도 오염된 지역에 거주하는 주민들과
정화 작업자들 사이에 다른 악성 질병들도 증가한 것으로 보고되어 왔다.
이러한 증가율은 피폭된 주민들의 추적 조사에서의 차이와
체르노빌 사고 후의 강화된 규명 활동의 결과로 나타났을 수도 있다.
그러나 현재와 미래에 있어서 정화 작업자들의 발병률이나 오염 지역에 살고 있는 어린이들의
갑상선 암 발병률과 같은 장기간 영향의 크기를 전망할 수 있게 하거나
특별한 주의가 요구되는 지역을 확인하는데 도움이 될 수 있으므로
이를 위한 추가적인 연구가 필요할 수도 있다.
이 때 사고로 인해 발생된 불치의 암과 그렇지 않은 암의 발생 숫자에 대한 평가 결과는
평가에 사용된 여러 가정들의 불확실성을 고려하여 조심스럽게 해석되어야 한다.
희귀병인 백혈병 방사선 피폭 후의 주요한 관심사 중의 하나이다.
방사선 피폭으로 생긴 백혈병에 의한 사망은,
일본의 원자폭탄 폭발 또는 다른 원인들과 관련되어 생존한 사람들의 데이터에 기초한
예측 모델에 의하면 이론적으로 발생할 가능성이 거의 없다.
백혈병으로 인해 사망할 것으로 예측된 총 초과 사망자 수는
오염 지역과 엄격한 통제 구역에 거주하는 7,100,000명중 470명 수준인데,
이를 약 25,000명 정도의 자연 발생적 백혈병 사망자와 구별하는 것은 불가능하다.
1986~1987년 동안에 일했던 200,000명의 정화 작업자들에 대해 예측된 백혈병에 의한
초과 사망자 수는 200명 수준(백혈병에 의한 자연 발생적 사망자 수는(약 800명)이다.
이 모델에 따르면, 초과 사망자 200명중 약 150명이 피폭 후 10년 안에 사망할 것으로
예측되었지만 실제 사망자의 수는 40명에 불과하였다.
요약하면, 지금까지 갑상선암을 제외하고는 백혈병 또는 악성 질병의 발병률에서
체르노빌 사고로 인한 인지할만한 증가는 관찰되지 않았다.
암 관련 예측 모델에 따르면,
오염 지역과 엄격한 통제 구역에 거주하는 7,100,000명 중에서
체르노빌 사고로 인해 향후 85년 동안 불치의 암이 발병할 경우의 수는 6,600명 수준으로
계산되는데, 이는 암에 의한 자연 발생적인 사망자수 870,000명의 0.8%이다.
이러한 암 발병률의 증가나 주민들에서의 유전적 영향은
광범위하면서도 잘 설계된 장기간의 역학 연구를 수행한다 하더라도 판별하기 어려울 것이다.
심리적 영향 ]
체르노빌 사고의 사회적·심리적 영향들과 그 반응들에 대해서
몇 건의 중요한 연구와 프로그램들이 지난 10년 동안 수행되어 왔다.
이러한 연구들은 국제 체르노빌 프로젝트에서의 결론을 포함하여 체르노빌 사고로 영향을 입은
주민들 사이에 걱정과 우울증, 그리고 정신적 고통으로 인한 다양한 심리적 건강 질환과
증상들이 있다라는 이전의 발견들을 확증해 주었다.
그런데 체르노빌 사고의 심리적인 영향을
경제적 궁핍이나 구 소련 붕괴의 영향과 구별하는 것은 대단히 어려운 일이다.
체르노빌 사고 심리적인 영향들은, 특히 사고 직후의 대중 정보의 부족, 스트레스, 이주의 충격,
사회적 결속의 붕괴, 그리고
방사선 피폭에 의해 자신뿐만 아니라 자녀들까지 고통받을 것이라는 두려움 등에서
그 원인을 찾을 수 있다.
사고 후 수년 동안 진상을 듣지 못했던 사람들이 공공기관의 설명에 대해서
회의적인 반응을 나타내고, 과거보다 증가된 것처럼 보이는 여러 종류의 질병들이
방사선에 의한 것임에 틀림없다고 믿는 것도 이해할 수 있는 일이다.
그러나 방사선 위험에 대한 이러한 잘못된 인식은 사람들에게 매우 해롭다.
사고 결과들에 대한 견해가 일치되지 않은 채 정치 문제화되어 다루어진 것이
주민들에게 심리적으로 나쁜 영향들을 미쳤고, 심각한 상태가 장기간 계속되어 왔다.
무력증이나 절망감을 포함한 심각한 심리적 영향들이 사회를 후퇴시키고
미래에 대한 희망을 상실하게 하였다.
경제적 곤궁과 같은 다른 요소들은 사고의 결과로 피폭된 다양한 집단들을 포함해
일반적으로 주민들의 건강에 두드러진 영향을 미친다.
피폭된 주민들에 대한 통계는 옛 소련 지방의 질병률과 사망률이
일반적으로 명백히 증가됐는지의 관점에서 조사되고 있는데,
이는 이러한 증가 추세가 체르노빌 사고 때문인 것으로 오해하는 것을 막기 위한 것이다.
방사선과는 무관한 과거의 다른 사고 경험들로부터도
심리적인 영향이 장기간 계속될 수 있다는 사실을 알 수 있으며,
체르노빌 사고 후 10년이 지났는데도 증상들은 계속 전개되고 있다.
방사선 위험과 그 대응책들에 대한 논쟁이 계속되고 어린이들에게서 갑상선암의 현저한 증가가
계속되는 한 이러한 증상들이 지속될 것으로 판단된다.
체르노빌 사고의 심리적 영향을 평가할 때는 옛 소련 붕괴의 심리적 영향과 벨라루시,
러시아 연방 및 우크라이나의 경제적, 정치적, 사회적 상황을 고려해서 이루어져야 한다.
환경에 미친 영향]
사고 후 몇 주 동안에는 원자로 부지 10 km 이내의 침엽수나 작은 포유동물 등
방사선에 민감한 동식물들이 죽는 단기적인 환경 영향이 있었다.
1986년 가을에 선량률은 100분의 1 수준까지 떨어졌고,
1989년까지 자연 환경이 점차 회복되기 시작했다.
주민들이나 생태계에 계속적으로 나타나는 심각한 영향들은 관찰되지 않았지만,
장기간에 걸친 유전 영향들의 가능성 및 중대성이 연구되어야 할 과제로 남아있다.
주민들에 대한 환경 오염의 의미는 그들의 피폭 경로에 따라 결정된다.
주요 피폭 경로는 땅에 침적된 방사성 물질로부터의 외부 피폭과
음식물의 오염에 따른 내부 피폭이 있다.
사고 후 몇 주 동안은 방사성 요드가 의학적으로 가장 큰 중요성을 가진 핵종이었다.
1987년 이후의 대부분의 방사선 선량은 Cs134와 Cs137에 의한 것이었고,
Sr90에 의한 약간의 영향이 있었다. 반면에 Pu239에 의한 영향은 아주 작았다.
일상적인 식품들 중에서 몇 가지가 방사성 물질에 의해 오염되었다.
WHO/FAO Codex Alimentarius Commission은
국제 무역을 통해 운송되는 식료품들에 대해,
"이온화 방사선에 대한 방호와 방사선원의 안전성을 위한 국제 기본 안전 기준"에 의거해
최대 허용 오염 준위를 정하였는데,
사고 후 초기의 우유나 푸른 채소같은 주요 식료품들은 이 기준을 초과하였다.
사고 후 초기 단계에서 취해졌던 통제 수단들의 유효성에 대한 의문점들은 여전히 남아있다고
볼 수 있다.
대응책들이 외부 피폭을 줄이는 데는 비교적 비효율적이지만
방사성 물질의 내부 흡입을 줄이는 데는 매우 효율적일 수가 있다.
장기적으로 적절한 농업 대책들을 적용한다면
세슘이 식품으로 흡수되는 것을 효과적으로 줄일 수 있다.
가장 적절한 대응책들과 그 효과는 토양 유형과 같은 지역적 조건들에 달려있는데,
예를 들면 땅에 침적된 세슘의 양이 상대적으로 적었던 지방이라 할지라도
세슘이 우유로 전이될 가능성은 높을 수 있다.
일부 농부들이 개인적으로 생산한 몇몇 식품들이
WHO/FAO Codex Alimentarius 기준을 초과하긴 하지만,
일반적으로 현재 집단 농장에서 생산된 식품들 중에 이 기준을 초과하는 것은 없다.
관리 중인 농업 용지와 자연적인 환경의 중간 성격을 지닌 반자연적인 환경은
주민들이 미래에 받을 선량 준위에 큰 영향을 미칠 수 있다.
토양으로부터 목초지에서 방목되는 소의 우유까지의 방사성 핵종 전이율은
토양 유형에 따라 다양하게 나타난다.
반자연적인 목초지나 숲, 산악 지역에서 방목된 동물들로부터 생산된 특정 식품들과
엽조·엽수류나 딸기류, 버섯과 같은 야생 식품들은
향후 수십년에 걸쳐 Codex Alimentarius의 기준을 초과하는 Cs-137 준위를 나타낼 것이고,
이러한 식품들이 미래에 주요한 내부 피폭 선원이 될 것으로 보인다.
체르노빌 부지에 매장된 방사성 물질에 의한 지역적인 선량률은 상당히 높을 수 있다.
게다가 사고로 생긴 방사성 잔해의 임시 저장소를 안전하게 관리하기 위해
지역내 지하수의 장기적인 잠재적 오염이 고려되어야 한다.
금지 구역의 완전한 복구, 주거 지역 근처의 고방사선 구역의 존재,
지하수의 지역적 방사능 오염 가능성, 석관 붕괴의 가능성과 관련된 위험, 그리고
일상의 음식물과 생활 유형에 가해진 심각한 제한들 때문에
현재로서는 불가능한 것으로 보인다.
사회 전반에 미친 영향]
1990년부터 1995년말 사이에 당국은 우크라이나(약 53,000명), 벨라루시(약 107,000), 그리고
러시아(약 50,000명)에서 사람들을 추가로 이주시켰는데,
이러한 소개와 이주는 새로운 생활 조건에 적응하는 어려움과 연결되어
일련의 중대한 사회적 문제들을 야기했다.
인구 통계학적 측면에서 오염 지역의 여러 척도들이 악화되었다.
출산율이 감소하고, 노동 인력도 오염 지역에서 비오염 지역으로 이동하고 있어서
노동 인력과 전문 인력이 부족해지고 있다.
오염 지역에서의 방사선 피폭을 제한하기 위해 당국은 산업과 농업 활동에 제한을 가하였다.
또한 오염 지역의 생산품에 대한 일반인들의 부정적인 태도 때문에
생산품의 판매와 수출이 어려워졌으며, 결과적으로 지역의 수입이 감소하였다.
따라서 이러한 오염 지역에서 거주하고 일하는 사람들은 사회적·경제적으로
보조금에 상당히 의존하고 있는 형편이다.
현재 운영 중인 보상 시스템을 보완하여
기금의 일부를 새로운 산업이나 농업 프로젝트에 활용하는 것이 바람직할 것이다.
체르노빌 사고의 영향 지난 몇 년동안의 정치적, 경제적, 사회적 변화에 의해
한층 악화되어 왔고, 생활과 공중 건강의 질 저하를 야기시켰으며,
사회 활동에도 좋지 않은 영향을 미쳤다.
현재의 상황은 사고 후의 결과들과 그 경감을 위해 취해진 조치들에 대한 불완전하고 부정확한
대중 정보로 인해 더욱 복잡해져 있다.
그러므로 대중에게도 사고의 영향을 제한하기 위해 취해진 조치나 현재의 방사선 준위라든가
식품의 핵종 농도에 대해 보다 정확한 정보를 제공하는 것이 필요하다.
남아있는 안전성 문제
RBMK 발전소 RBMK 원자로는 흑연 감속, 경수 냉각이라는 독특한 설계로 인해
고연소도, 저출력에서는 원자로 안전성 측면에서 바람직하지 않은 특징이 있어서,
이것이 출력 폭주로 인한 체르노빌 사고의 원인이 되었다.
또한 원자로 긴급 정지를 위한 제어봉 삽입 시간이 서구의 가압경수로에 비해 매우 길어서
출력 급증시의 긴급 대응도 어려웠다.
체르노빌 사고는 이와 같은 원자로 및 정지계통 설계에 있어서의 심각한 결함과 더불어
안전 운전 절차의 위반이 동시에 작용하여 비롯되었다.
옛 소련에서 책임을 맡고 있던 조직들은 안전 문화가 결여되어 있었기 때문에,
그들이 사고 전에 이러한 설계 결함들을 알고는 있었지만 개선 조치를 취하지 않았다.
사고의 원인에 직접적으로 관련된 이러한 특성들 외에도 소련의 RBMK 원자로의 설계는
(1) 제 1 세대 RBMK 원전의 노심 냉각 안전 계통의 불완전성,
(2) 사고시 방사능 격납 능력의 미비, (3) 다수의 압력관 파열 영향에 대한 불충분한 고려,
(4) 화재나 침수에 대한 방호의 부족,
(5) 기기나 문서의 품질 관리 미흡 등과 같은 고유의 결함들을 지니고 있다.
특히 1960년대 설계인 RBMK 원자로의 제 1 세대 원전은 현재의 안전 목표들에도 미달된다.
불완전한 격납용기와 같이 아직 존재하고 있는 결함들에도 주의를 더 기울일 필요가 있다.
현재 가동 중인 RBMK형 원전들의 안전성을 향상시키기 위한 많은 개선 대책들이
지난 십여 년에 걸쳐 취해져 왔다.
체르노빌 사고 후 즉각적으로 기술적·조직적 대응책들이 취해졌고, 이와 더불어 1987년부터
1991년 사이에 사고의 원인이 된 설계 결함들을 본질적으로 개선하기 위해
안전성 향상 조치가 수행되었는데, 그 주요 내용은
(1) 제어봉의 추가, 핵연료 농축도의 증가(2.4%) 등을 통한 반응도 기포계수 특성의 완화,
(2) 제어봉 구동 장치의 개선 등을 통한 긴급 정지 시간의 단축 (2.5초),
(3) 원자로 반응도 여유 계산 주기의 단축, 운전 절차 및 제한치의 개선 등 운영 체계의 강화,
(4) 원격 정지 제어실 설치 등이다.
또한 발전소 관리, 훈련, 비파괴 시험이나 안전 해석과 같은 영역에서도 진전이 있었기 때문에,
똑같은 사고 시나리오가 반복되는 일은 없을 것으로 보인다.
그러나 상당량의 방사성 물질 방출을 야기할 수 있는 다른 사고들의 발생 가능성은
배제할 수는 없다. 또한 이전 기준에 맞춰 설계된 원자로들도 적절한 개선이 없다면
안전에 관한 한 문제가 될 수 있다.
이러한 관점을 바탕으로 주기적인 안전성 검토의 중요성이 널리 인식되고 있다.
모든 RBMK 발전소들에 대해서는,
체르노빌 사고와 직접적으로 관련이 되지 않은 RBMK 원자로의 설계 결함들을 개선하기 위해
추가의 안전성 향상 계획이 있지만 이런 계획들의 이행이 관련 국가들의 필요한 재원 부족으로
인해 지연되고 있다.
석관 손상된 핵연료와 파손된 장비들을 격납하고 환경으로의 방사성 물질 방출 가능성을
줄이기 위해 원자로 주위에 건설되었던 석관에는, 현재 사용된 핵연료와 새 핵연료가
다른 물질들과 혼합되어 주로 먼지 등의 다양한 형태로 약 200톤 가량 포함되어 있다.
이러한 물질의 총 방사능은 주로 장수명 방사성 핵종에 의한 것으로 700x1015 Bq로 평가된다.
석관은 지난 10년 동안 설정된 방호 목표들을 만족시켜 왔지만, 장기적인 관점에서는
안정성과 내구성이 의심을 받고 있다.
특히 석관 상부의 밀봉 상태가 손상되어 생긴 많은 균열을 통하여 다량의 빗물이 침투함에 따
라, 석관을 지지하고 있는 금속 구조물이 부식될 수 있고, 또한 중성자의 활동이 증가될 위험도
있다. 이로 인해 구조물이 붕괴된다면 방사성 먼지가 방출되고 작업자들의 심각한 방사선 피폭
이 야기될 수 있다. 그러나 최악의 상황이라도 사고의 영향은 반경 30 km 이내 지역으로 제한
될 것으로 예상된다. 석관의 붕괴가 인접한 체르노빌 3호기에 영향을 미칠 위험성에 대한
의견들은 크게 다른데, 이에 대한 상세한 연구가 필요하다.
현재 석관은 임계 안전성 관점에서 문제가 없는 것으로 판명되었지만,
물이 침투할 경우에 석관 내에서 임계 상태가 도달할 가능성을 완전히 배제할 수는 없다.
그러나 임계 상태가 발생하여 석관 내에 높은 방사선 준위가 야기되더라도
방사능의 대량 외부 방출은 예상되지 않는다. 다만 이러한 사건이 일어날 때
부지 내의 사람들에게 미칠 영향은 보다 명백하게 밝혀질 필요가 있다.
체르노빌 부지에 남아있는 발전소들과 석관의 안정성만이
해결되어야 할 주요 문제들의 전부는 아니다.
특히 부지 내에 매장된 방사성 물질과 관련된 추가적인 문제점들이 있는데,
이러한 문제들은 상호 연관되어 있기 때문에 해결을 위한 통합적인 접근이 필요하다.
석관 위에 2차적인 수용 시설을 건설하자는 제안 등이 이와 관련되어 있으며,
구 소련의 체르노빌 원전 관련 조직들이 갖고 있는 지식들을
보다 효과적으로 통합하여 활용하는 것이 바람직하다.
석관의 생태학적 안전성을 보장하기 위해서는 추가적인 연구 개발을 통한 적절한 설계와
그에 따른 건설이 필요한 것으로 판단된다.
비용-효율성의 측면]
연구의 진전과 재정적 상황에 따라 적절한 단계들이 취해져야 하는데,
첫 번째 과제가 현존하는 석관을 안정화시키는 것이다.
이것은 석관의 붕괴 위험을 현저히 줄일 것이고, 이차 수용시설과 같은 추가의 대책들을
보다 신중하게 계획하는데 필요한 시간을 제공해줄 것이다.