동일본 대지진 10년, 후쿠시마는 어떻게 변했나?

2011년 3월 11일, 일본 동부 해안을 강타한 규모 9.0의 대지진은 역사상 가장 심각한 원자력 재해를 초래했습니다. 지진과 쓰나미로 인해 수만 명이 사망하거나 실종되었고, 후쿠시마 제1원전에서는 방사능이 다량 누출되었습니다. 10년이 지난 지금, 후쿠시마는 어떻게 복구되고 있을까요? 이 글에서는 동일본 대지진과 후쿠시마 원전 사고의 원인, 과정, 피해, 수습 등에 대해 알아보겠습니다.

 

대지진
2011 대지진 영상

동일본 대지진의 발생과 특징

동일본 대지진은 2011년 3월 11일 오후 2시 46분에 일본 동북부 태평양 연안에서 발생한 거대 지진입니다. 이 지진은 일본 기상청에서 측정한 규모가 8.4로, 일본 국내 지진 관측 역사상 최고 규모를 기록했습니다. 미국 지질조사국 (USGS)에서는 모멘트 규모 (Mw)를 9.0으로 산정했습니다. 이는 세계에서 네 번째로 큰 지진으로, 체르노빌 원전 사고와 함께 세계 원자력기구 (IAEA)에서 가장 심각한 사고인 7등급으로 분류된 후쿠시마 원전 사고를 유발했습니다.

 




 

이 지진은 오호츠크판과 태평양판의 충돌로 인해 발생한 해구 섭입 지진으로, 스러스트 단층형 지진이라고도 합니다. 이러한 종류의 지진은 한 판이 다른 판 아래로 밀려들면서 상승하고, 그 과정에서 많은 양의 에너지를 방출합니다. 이 지진은 진원 깊이가 약 24km로 얕았으며, 진원 면적이 약 500km x 200km에 달했습니다. 이는 서울에서 부산까지 긴 직사각형 모양으로 생각하면 됩니다. 이렇게 넓은 진원 면적 때문에 지진파가 강하게 전파되었고, 일본 전역뿐만 아니라 한국, 중국, 러시아 등 인근 국가에서도 느낄 수 있었습니다.

이 지진은 또한 연동형 지진이라는 특징을 가지고 있습니다. 연동형 지진이란 하나의 단층에서 여러 개의 단절이 연속적으로 파단되면서 발생하는 지진입니다. 이 경우에는 태평양판과 오호츠크판의 경계에 있는 여러 개의 단절이 순차적으로 파단되면서, 지진의 규모와 지속시간이 증가했습니다. 이 지진의 지속시간은 약 160-170초로, 일반적인 지진의 10-30초에 비해 매우 길었습니다. 이로 인해 지진파가 더 멀리까지 전파되었고, 더 큰 쓰나미를 발생시켰습니다.

 

쓰나미의 발생과 피해

지진이 발생한 후 약 10분 뒤, 첫 번째 쓰나미가 일본 동부 해안을 강타했습니다. 쓰나미는 최고 40.1m에 달하는 높이로, 일본 역사상 가장 높은 쓰나미로 기록되었습니다. 쓰나미는 해안가의 마을과 도시를 파괴하고, 수많은 건물과 차량, 선박 등을 밀려오는 물에 휩쓸었습니다. 쓰나미는 최대 10km까지 내륙으로 침투하면서, 인명과 재산에 엄청난 피해를 입혔습니다.

쓰나미의 피해는 도호쿠 지방의 이와테현, 미야기현, 후쿠시마현에서 가장 심했습니다. 이 지역에서는 쓰나미로 인해 1만 8천여 명이 사망하거나 실종되었고, 12만여 명이 주택을 잃었습니다. 특히 미야기현의 미나미사노마치에서는 전체 인구의 절반 이상이 사망하거나 실종되었으며, 마을 전체가 지도에서 사라졌습니다. 쓰나미는 또한 후쿠시마 제1원전에서 방사능 누출 사고를 일으키는 원인이 되기도 했습니다.

쓰나미는 일본 국외에도 영향을 미쳤습니다. 쓰나미는 태평양 연안의 여러 국가와 섬들에 도달하면서, 인명과 재산에 손실을 가져왔습니다. 특히 하와이와 칠레에서는 각각 1명과 7명이 사망하였고, 수백만 달러의 피해가 발생했습니다. 쓰나미는 태평양 반사파 현상으로 인해 일본 연안으로 다시 되돌아오기도 했습니다.

 

지진

 

후쿠시마 원전 사고의 원인과 과정

후쿠시마 제1원전은 후쿠시마현 오쿠마에 있는 원자력 발전소로, 6개의 원자로를 가지고 있습니다. 이 발전소는 동일본 대지진이 발생한 당시에도 정상적으로 가동되고 있었습니다. 지진이 발생하자 원자로는 자동으로 가동 중단되었고, 비상용 디젤 발전기로 전환되었습니다. 하지만 쓰나미가 도착하면서 비상용 디젤 발전기와 냉각수 펌프 등이 침수되어 작동을 멈추었습니다.

 




 

전력 공급이 중단되면서 원자로의 냉각이 불가능해졌습니다. 원자로의 연료봉은 고온으로 가열되면서 용융되고, 수소 가스가 발생했습니다. 수소 가스는 원자로 건물 내부에서 폭발을 일으키면서, 원자로의 격납용기와 보호용기를 파손시켰습니다. 이로 인해 방사성 물질이 대기와 해수에 누출되었습니다.

후쿠시마 제1원전에서는 1호기, 2호기, 3호기, 4호기에서 모두 방사능 누출 사고가 발생했습니다. 특히 3호기에서는 플루토늄을 함유한 혼합산화물 연료 (MOX)를 사용하고 있었는데, 이는 일반 우라늄 연료보다 더 위험한 방사성 물질입니다. 4호기에서는 원자로가 가동 중지 상태였지만, 원자로 건물에 저장된 사용후 연료가 손상되었습니다. 이들 사용후 연료는 총 1만 5천여 개에 달하며, 방사능이 가장 강한 것으로 추정됩니다.

방사능 누출 사고의 정도는 세계 원자력기구 (IAEA)에서 가장 심각한 사고인 7등급으로 분류되었습니다. 이는 1986년 체르노빌 원전 사고와 동일한 등급입니다. 방사능 누출은 일본 전역과 인근 국가에도 영향을 미쳤습니다. 일본 정부는 후쿠시마 제1원전 주변의 20km 반경을 대피 지역으로 지정하고, 주민들에게 대피를 명령했습니다. 또한 일부 식품과 물에서 방사능이 검출되어, 소비 제한이나 수출 금지 조치가 취해졌습니다.

방사능 누출은 일본 전역과 인근 국가에도 영향을 미쳤습니다. 일본 정부는 후쿠시마 제1원전 주변의 20km 반경을 대피 지역으로 지정하고, 주민들에게 대피를 명령했습니다. 또한 일부 식품과 물에서 방사능이 검출되어, 소비 제한이나 수출 금지 조치가 취해졌습니다.

 

후쿠시마 원전 사고 영향

후쿠시마 원전 사고는 일본과 세계에 큰 충격을 안겼습니다. 이 사고로 인해 일본의 원자력 발전 비중은 급격히 감소하고, 재생에너지와 에너지 절약에 대한 관심이 증가했습니다. 일본은 모든 원전을 임시로 정지시키고, 안전 점검과 재건축을 실시했습니다. 또한 원전의 폐기와 방사능 오염 지역의 복구에 막대한 비용과 시간이 소요되었습니다.

세계적으로도 후쿠시마 원전 사고는 원자력 발전의 위험성과 책임성에 대한 논란을 불러일으켰습니다. 많은 국가들이 원자력 발전소의 안전성을 점검하고, 새로운 원전 건설 계획을 재검토하거나 취소하였습니다. 반면에 일부 국가들은 원자력 발전의 필요성과 경제성을 강조하며, 원전 건설을 계속하거나 확대하였습니다.