[ 박근태 기자 ] 2011년 3월11일 일본 미야기현 센다이 동쪽 179㎞ 해역에서
발생한 리히터 규모 9의 대지진은 최근 50년 새 일어난 지진 가운데 두 번째로
컸다. 당시 발생한 강력한 지진 쓰나미로 이 일대 주민 1만5893명이 숨지고 2
572명이 실종됐다. 하지만 진앙에서 멀리 떨어지지 않은 인구 1000만명의 도쿄
는 비교적 가벼운 피해를 봤다. 국제학술지 사이언스와 네이처는 이처럼 끔찍한
피해를 낸 동일본 대지진 5년을 맞아 동일본 대지진의 원인을 조명하고 피해를
완화하기 위해 현재 진행 중인 과학적 노력을 소개했다.

당시 대지진 여파로 후쿠시마(福島) 원자력발전소에서는 원자로 속 핵연료가 녹
는 ‘멜트다운’이 일어났다. 사이언스는 오염된 물의 처리가 가장
큰 문제로 지적되고 있다고 전했다. 후쿠시마 원전에서는 지금도 하루 150t의
냉각수가 발생한다. 일본 정부는 원자로를 식히기 위해 쏟아붓는 오염된 냉각수
가 지하수로 빠져나가지 않도록 지하에 냉각 울타리를 만드는 한편 보관된 방사
능 오염수 75만t에 남아 있는 방사성 물질인 삼중수소를 정화하는 방안을 찾고
있다.


녹아내린 연료봉의 회수도 기술적 장벽에 막혀 있다. 도쿄전력은 원자로 1~4호
기 중 4호기에서 사용후연료봉을 모두 꺼냈고 수소폭발을 일으킨 1호기와 3호기
는 잔해만 치운 상태다. 후쿠시마 원전 1호기는 대부분 타거나 녹아버렸고, 2~
3호기는 부분적으로 녹거나 그대로 상태를 유지하고 있다. 과학자들은 녹아내린
연료봉의 상태와 위치를 확인하기 위해 소립자 붕괴로 만들어지는 중성미자인
뮤온을 활용하는 방안을 고려하고 있다. 뮤온은 물질의 밀도에 따라 흡수되거
나 산란하는데, 뮤온 촬영기법을 이용하면 철이나 콘크리트보다 더 밀도가 높은
우라늄 연료봉 위치를 찾을 수 있다. 도쿄전력은 지난해 쓰쿠바의 일본 고에너
지가속기연구소가 제공한 뮤온 검출기를 원전 1호기 근처에 설치해 연료봉 내
어떤 연료도 남아 있지 않다는 사실을 알아냈다.

동일본 대지진의 실마리를 푸는 연구도 이어지고 있다. 국제학술지 네이처는 지
난 2일자에서 국제 연구진이 당시 중력 자료와 지형 정보를 활용해 분석한 결과
일본에서 가장 긴 단층선인 ‘중앙구조선’이 지진 에너지의 전파를
막았던 것으로 나타났다고 소개했다. 동일본 대지진은 태평양판과 북미판 경계
면에서 일어났는데 단층이 급격히 찢어진 면적은 좁았지만 운동량은 매우 컸다
. 하지만 혼슈 중부와 나고야 주변을 통과해 이바라키현 앞 바다까지 이어진 중
앙구조선을 중심으로 북쪽에서 발생한 지진은 남쪽으로 넘어오지 않았다.

송석구 한국지질자원연구원 선임연구원은 “연구진의 분석 결과 도쿄만 북
쪽을 지나는 중앙구조선이 도쿄까지 지진의 충격이 전달되지 않도록 완충역할을
한 것으로 볼 수 있다”고 말했다.

박근태 기자 kunta@hankyung.com


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