"경주 방폐장이 위험하다…하루 유출 지하수 1천톤"

[경주 방폐장, 괜찮은가②] "부실 암반 지하수·해수까지…믿을 건 '콘크리트'?"

일본 후쿠시마 원자력발전소 사고로 인해 국내에서도 원자력 발전소에 대한 불안감이 높아지고 있다. 공사 중인 경주의 방사능 폐기물 처리장도 그 중 하나다. 연약지반 논란이 일고 있고, 지하수 문제도 주민들을 불안케 하고 있다. 2회에 걸쳐 방폐장 문제를 짚는다.<편집자>

☞ [경주 방폐장, 괜찮은가①] "월성 원전 사고나면 후쿠시마 비교도 안되는 싹쓸이"-주민 불만 폭발의 현장

경주 중·저준위 방사능 폐기물 처리장은 양북면 봉길리 지하 80~130m에 총 면적 210만 만㎡의 동굴을 파 건설되고 있다. 이른바 동굴처분 방식. 1~2등급의 기반암이 천연 방벽의 역할을 할 수 있고 한번 건설되면 사람의 접근이 불가능해 유사시의 사고 등을 방지할 수 있다는 것이 이 방식의 장점으로 꼽힌다.

그러나 이는 건설되는 지역의 암반이 균질하고 강도가 높아 균열이 가지 않는 곳인 경우에만 해당되는 이야기다. 세계적으로도 동굴처분 방식의 방폐장을 갖고 있는 곳은 핀란드와 스웨덴 정도 뿐이다. 'Onkalo'라 불리는 핀란드 방폐장의 경우 균일한 화강암 암반에 지어지고 있으며 핀란드는 방폐장 건설에 적합한 부지를 찾는 사전 조사에 25년을 썼다.

우리나라의 경우 경주 방폐장을 결정하기 전까지 2005년 4월부터 2007년 7월까지 방폐장 후보부지 조사, 부지 특성 조사 등은 단 4차례 이뤄졌다. 게다가 이 보고서 결과는 2009년 8월 조승수 진보시당 의원과 환경단체 등이 방폐장 설계용역 회사의 내부 문건을 입수해 공개하기 전까지 전혀 알려지지 않았다. (관련기사 : "경주 방폐장, 암반분석결과 안정성 확보 불가능")

사전 조사의 결론은 "부분적으로는 4등급 이상의 암반을 포함하나 전체적으로는 5등급 이하의 암반으로 분류되어 현재의 규모와 형상으로는 안정성 확보가 불가능하므로 전면적 재검토가 불가능하다"는 것. 사실상 공사가 불가능하다는 지적이었다.

▲ 경주 방폐장과 핀란드 방폐장을 비교한 사진. 암반의 차이가 확연히 드러난다. ⓒ경주환경운동연합

"콘크리트 보강공사로 1400년 안전? 콘크리트가 발명된 지 100년 됐다"

방폐장의 안전성을 평가하는 핵심 요인은 기반암의 질과 지하수의 양·유속이다. 교육과학기술부 역시 처분 시설의 위치 기준으로 △강도가 크고 균질한 기반암 △지하수의 유동 및 유속은 작고 수위 변동도 크지 않을 것 등을 고시하고 있다. 위의 사전 조사 결과는 경주 방폐장이 건설되는 곳은 이러한 지역 조건에 전혀 적합하지 않다는 것을 보여준다.

그러나 방사능폐기물관리공단 등은 이러한 사전조사 결과를 무시하고 2007년 11월 공사를 시작했다. 당시 2010년 6월 완공을 목표로 내걸기도 했으나 2009년 6월, 공사 기간을 2년 6개월 연장했다. 그리고 부지가 방폐장 건설에는 적합하지 않은 '연약 지반'이라는 문제가 크게 대두되자 관리공단은 '연약지반의 문제'를 인정했으나 동시에 "보강 공사가 가능하다"는 입장을 내세웠고 그 이후로도 유지하고 있다.

방사능폐기물관리공단에 따르면 4월 현재 공사는 73.86% 진척된 상태다. 관리공단 관계자는 "연약지반의 문제는 공사의 '안정성' 문제지 시설의 '안전성' 문제가 아니다"라며 "암반이 생각보다 약하다보니 철근과 콘크리트로 보강해 '안정성'을 확보하느라 공사기간을 늘렸을 뿐 공사를 마치고 나면 '안전성'에는 아무런 문제가 없다"고 주장했다.

관리공단 측은 보강 공사를 통해 지반의 안정성 문제를 보완해왔으며 사일로의 60cm 콘크리트 방벽과 방수시트 등으로 1400년 이상 방사능 물질 차폐 기능을 유지할 수 있다고 주장하고 있다. 또 폐기물을 넣은 뒤 사일로 내부를 쇄석과 콘크리트로 채워 밀봉하면 안정성을 확보할 수 있다는 주장이다.

이에 대해 박창근 관동대 토목공학과 교수는 "상식적으로도 말이 안되는 주장"이라고 반박했다. 박창근 교수는 "콘크리트가 개발된 지 이제 100년이 됐는데 어떻게 1400년을 잡고 설계할 수 있겠느냐"면서 "특히 사고가 생기면 엄청난 피해가 나는 방폐장 설계의 경우는 콘크리트가 100년 안에 부서질 수 있다고 보고 계획을 세우는게 맞다"고 비판했다.

박 교수는 "전세계적으로 동굴 처분식 방폐장을 지을 때 단일 화강암과 같은 암반을 선택하는 것은 만에 하나 콘크리트가 부서져도 사일로 바깥으로 방사능 핵종이 새어나오지 않게 하기 위한 것"이라며 "일반적인 보강공사의 경우도 가장 취약한 곳은 암반과 콘크리트가 닿는 곳이고 콘크리트로 지하수가 새는 경우가 자주 일어난다. 방폐장이라고 다르지 않을 것"이라고 비판했다.

"빠른 지하수 흘러… 유출되면 두달 만에 지표 도달"

또 지하수와 해수 침투 역시 방폐장의 안전성을 의심케 하는 문제다. 방폐장에 지하수가 침투해 방사성 물질이 폐기장 밖으로 유출될 수 있다는 것. 굴을 파고 있는 지역에서는 하루에 1000~ 3520톤의 지하수가 유출되고 있는 상황.

오창환 전북대 지구환경과학과 교수는 "이 정도의 지하수라면 방폐장이 아니라 생수공장을 차려도 되는 수준"이라며 "지하수가 많이 나온다는 것 자체가 지반에 균열이 많다는 것을 뜻한다"고 말했다.

지난해 3월 역시 "방폐장 부지는 안전성에 문제가 없다"는 결론을 내려 논란을 일으켰던 '방폐장 안전성 검증 조사단'(지진지질, 토목터널, 지질구조, 수리지질, 원자력 등 5개 분야 전문가로 구성됨) 발표에서도 지하수와 해수 침투 문제만큼은 지적하고 있다.

이들은 "해당 부지는 대수성이 매우 양호하며 지하수의 유동이 활발하여 방사성 핵종이 누출될 경우 빠르게 확산될 가능성을 지니고 있다"고 지적했다. 사일로 바깥으로 방사성 물질이 새어나올 경우 순식간에 주민들의 식수와 생활용수까지 오염될 수 있다는 것. 이 조사에서 방폐장 주변의 지하수 유속은 7.5m/day로 측정됐다.

오창환 교수는 "이 유속은 굉장히 빠른 수준"이라며 "방폐장 주변의 지하수는 극히 느려야 한다. 만약 방폐장 사일로(방사능 폐기물이 저장되는 일종의 창고)에 균열이 생겨 방사능 핵종이 유출된다고 하더라도 방사능 물질이 사라지는 300년 간은 지표에 도달하지 않아야 맞다"고 말했다.

그러나 이 속도는 방사능 누출 시 2개월 만에 지표에 도달할 수 있는 속도다. 이에 대해 관리공단은 사일로 외부에 집수정을 설치해 펌프로 지하수를 빼내어 사일로를 관리하고 있다고 밝혔다. 그러나 지하수를 빼내는 것은 더 큰 문제를 불러올 수 있다는 지적이다.

오 교수는 "해안 지방에는 지하수와 같은 담수와 해수가 맞닿아 있는 경우가 많다"며 "담수 압력이 약해지면 해수 압력이 높아져 해수를 불러들이는 결과가 된다. 이는 더 심각한 상황"이라고 말했다.

실제로 방폐장 주변에는 해수가 침투하고 있는 상황이다. '방폐장 안전성 검증 조사단'은 "사일로 북측에서 해수 침투가 인지됐다"고 밝혔다. 이들은 "방사성 핵종의 움직임은 해수 침투에 의해 변화할 가능성이 매우 크다"며 "광역적인 해수 침투 관측망을 설치해야 한다"고 권고했다.

박창근 교수는 "콘크리트가 물과 특히 해수와 같은 소금물에 약하다는 것은 매우 기초적인 상식"이라며 "지하수와 해수가 꽉 차 있는 경주 방폐장의 경우 그 문제가 더욱 심각할텐데 이런 방폐장을 짓는 사례는 전세계적으로도 없다"고 말했다.

"폐쇄 이후에 지하수 유입되는 것은 사고가 아니다"?

그러나 이러한 문제를 감독해야할 한국원자력안전기술원은 모호한 태도를 취하고 있다. 이들은 지난해 8월 경주환경운동연합이 "방폐장에 물에 들어와 방사능 물질이 사일로 밖으로 이동한다면 방사능 유출사고로 볼 수 있느냐"는 질문에 공문으로 "처분 시설 폐쇄 후에 발생한다면 사고가 아니다"고 답했다.

이들은 지하에 건설 중인 방폐장 시설에 1단계로 드럼 10만 개 규모의 방사능 폐기물을 저장할 예정이며 그 기간은 10년으로 잡고 있다. 이들은 "(방사능 물질 유출이) 처분시설 운영 중에 발생한다면 사고로 볼 수 있으나 처분시설 폐쇄 후에 점진적인 지하수 침투 과정으로 발생하는 것은 사고가 아니다"라고 답했다.

▲ 경주환경운동연합이 한국원자력안전기술원에서 받은 답변서.

이들은 '방사능 유출 사고가 무엇이냐'는 질문에 "운영상의 실수, 장비의 고장이나 재난 등에 기인한 의도되지 않은 방사능 유출 사건으로서 그 결과가 방사선 안전 관점에서 중요한 것"이라며 "폐쇄 후 지하수 유입과 방사능 유출은 자연적인 현상으로 처분시설 설계와 안전성 평가에 반영되어 안전성이 입증된다"는 주장을 내놨다.

이들은 "방폐장 시설의 사일로는 지하수면 아래에 놓이므로 처분시설 폐쇄 후 궁극적으로는 물에 잠기게 된다"면서 "폐쇄 후 장기간 경과 후에는 점진적인 지하수 유동과 방사성 핵종 유출이 예상되나 폐기물의 특성과 공학적 설계, 부지 특성 등에 의해 안전성을 충분히 확보할 수 있다"고 주장했다.