미래 원자력 에너지 산업의 메카로 떠오른 동해안, 안전을 점검할 필수 인프라

동해안이 미래 원자력 에너지산업의 메카로 떠오르고 있다. 최근 정부는 제7차 전력 수급 계획을 발표하면서 신규 원전 2기를 경북 영덕 지역에 2029년까지 건설하기로 확정했다. 현재 가동 중인 원전에다가 건설 계획 중인 것까지 포함하면 국내 원전의 82%가 모두 동해안에 위치하게 되는 것이다. 이렇게 국내 핵관련산업이 동해안으로 집중됨에 따라 필연적으로 예기치 못한 방사능 오염 사고 등에 대한 지역민의 불안이 커지는 등 원전을 둘러싼 다양한 사항들이 지역현안 문제로 대두되고 있다. 따라서 이러한 지역현안 문제를 해소하기 위한 환경방사능 관련 연구사업의 수요가 늘어날 것을 예상해 동해안 권역의 방사능 관련 연구를 선점하고 미래 신규 연구사업 개발의 기반을 마련하기 위한 <해양환경방사능 연구 인프라> 구축에 앞장선 이가 있으니, 바로 동해연구소 동해특성연구센터의 김영일 센터장이다.

해양학의 광범위한 연구 분야 중에서도 화학 해양학을 전공한 김영일 센터장은 바다 속에 존재하는 물질의 기원, 유입경로, 제거과정 등과 같은 해양의 물질 순환 과정을 방사성 동위원소를 추적자(tracer)로 활용하여 알아내는 소위 ‘탐정’과도 같은 해양과학자이다.

“일반적으로 사람들은 방사능을 위험하다고 생각하지만, 실은 우리 주변에 늘 존재하는 것이 방사능입니다. 특히 자연 상태로 해수 내에 존재하는 방사능 핵종은 수괴의 기원, 혼합과정, 순환속도, 해수 내 물질의 유입경로, 이동, 제거과정 등과 같은 물질의 거동 파악을 가능하게 하는 추적 재료죠. 최근 지자체의 원전시설 확충으로 지역주민들의 불안감이 더욱 고조되었는데요. 이러한 불안감을 해소시키기 위해서도 동해안 권역의 해양방사능에 대한 정확한 계측과 모니터링 및 거동 연구를 지원할 인프라 구축이 필요했습니다.”

- 동해연구소 동해특성연구센터 김영일 센터장 -

해양환경방사능의 기원과 거동을 연구하며 확산과 영향을 좇는 추적자

국내에서 해양환경방사능의 모니터링 및 거동을 연구하는 손꼽히는 과학자 중 한 명인 김영일 센터장(이하 김영일 박사). 한국과학재단의 지원으로 부경대에서 박사후 연구원 생활을 하던 김영일 박사는 1999년 KIOST에 입사하면서 연구원 내 첫 방사능 관련 국가 연구개발 사업이었던 <해양환경방사능 감시 기술 개발>에 참여했다. 해당 과제를 통해 국내 최초로 우리나라 주변 해역의 인공 방사성 핵종의 정밀한 농도분포를 파악한 김 박사는 동해연구소 발령 후 대기로부터 동해에 유입되는 물질을 모니터링 하던 중 후쿠시마 원전사고에 의해 대기로 방출된 방사성 물질을 포착했는데, 국내·외 연구자들과 국내 최초로 <후쿠시마 원전사고 기원 인공방사성 핵종이 대기를 통해 국내에 유입된 경로와 영향>에 관해 기술한 논문은 국제 저널에 게재되기도 했다.

이외에도 해양환경관리공단의 <해양방사성 물질 감시>사업에 관한 자문을 맡기도 하는 등 활발한 대내외 활동을 펼치며 방사능 물질의 해양 유입 사고 대응과 환경 영향에 대해서 꾸준히 연구해 온 그가 6년에 걸친 노력으로 예산을 확보하여 이번 해양환경방사능 연구 인프라 구축을 이루어 낸 것이다.

자연 및 인공 방사능 핵종 분석이 가능한 해양환경 방사능 전문 실험실 & 계측실 구축

동해연구소 본관 1층에 구축된 해양환경방사능 연구시설은 방사성 동위원소 실험실과 해양환경방사능 계측실로 나눠진다. 실험실과 계측실의 구축장비로는 해수 농축 전처리 장치와 3중수소 전해 농축 장치, 그리고 자연 및 인공방사능 핵종의 계측이 가능한 알파핵종 계측시스템 1대와 저 백그라운드 베타선 계측시스템 1대, 우물형 고순도 게르마늄 감마선 계측시스템 1대가 포함된다. 실험실 내 방사성 핵종 별 전처리 및 농축 시스템의 경우 한 번에 해수 80L 시료 6개를 처리할 수 있으며, 계측실의 베타선 계측기로는 50개 시료의 자동 측정이 가능하다.

“제한된 예산 내에서 최대의 효율을 내기위해 핵심기기 구비에 집중해야 했습니다. 그러면서도 연구자들의 안전을 위해 꼭 갖춰야 하는 부분은 줄일 수 없었어요. 실험 과정에서 많은 강산과 강알칼리성 물질을 사용하기 때문에 개수대 하나도 부식에 강한 플라스틱으로 특수 주문 제작을 해야 했죠. 결국에 실험실 바닥 방수공사는 제가 직접 방수페인트를 사서 시공 하거나 목재를 구입하여 농축수조용 후드 시스템과 실험테이블 및 선반도 직접 만들어가며 예산을 줄였습니다. 연구실에 드릴 같은 공구가 가득한 게 그 때문입니다.”

- 동해연구소 동해특성연구센터 김영일 박사 -

핵관련 산업 증가에 따른 지역주민 불안감 해소에 도움 되고자

각고의 노력 끝에 꾸려진 KIOST 동해연구소의 해양환경방사능 연구 인프라는 <해양환경방사능 연구 기반시설>로 방사능 관련 연구과제의 선점, 개발 및 수주에 유용하게 활용될 예정이다. 또한 동해연구소가 해양 심층수 수질검사기관의 임무 수행 시 외부 용역으로 진행하던 방사능 검사를 직접 수행할 수 있게 되어, 연간 약 5000만 원의 비용 절감효과도 발생한다. 무엇보다도 원자력 관련 산업의 증가에 따라 더욱 고조된 방사능 관련사고 및 오염 위협에 대한 지역주민들의 막연한 불안감을 해소시키는 연구과제들을 통해 지역 현안들을 풀어나가는 또 다른 실마리를 제공할 것이다.

“최근 진행한 <동해 심해 유입 물질 특성과 서식 생물 영향 연구>는 겨울철 지역민의 수입원 대부분을 차지하는 홍게나 대게와 같은 수산자원들의 어획량이 유지/조절되는 요인을 밝히는 과제입니다. 이번에 구축한 연구 인프라를 통해서 앞으로 지역 경제를 활성화하는데 도움을 줄 수 있는 실효성 높은 연구과제들을 이어가고자 합니다.”

- 동해연구소 동해특성연구센터 김영일 박사 -

동해안 지역 현안을 해결하는 해양 전문 연구자로 활약하길

해양환경방사능 연구시설을 활용한 연구과제를 통해 지역경제 활성화와 현안 해결에 도움이 되고자한다는 김영일 박사는 앞으로 동해안에 밀집된 원자력발전 시설 가운데 언제라도 발생할 수 있는 비상상황을 대비하기 위한 <원전시설 주변 해역의 주요 방사능 핵종 별 정밀 거동 모형 연구>를 진행할 계획이라고 전했다. 그의 해양방사능 정밀 거동 연구를 통해 KIOST 지역거점인 동해 연구소가 동해안 지역현안의 대안을 제시하는 전문 연구소로 한 단계 더 도약하기를 기대해본다.