신이 준 최고의 선물

빅뱅에서 후쿠시마원전 사고, 고리원전 폐로문제까지…



일본 최고의 원자력 전문가인 후지이에 요이치(藤家洋一? 80) 박사가 2011년 후쿠시마 제1원자력발전소 사고 이후 원자력 문명의 전반을 되돌아보며 집필한「신이 준 최고의 선물-원자력, 진짜 이야기」(원제: 原子力の本當の話-利用より調和の原子力文明)가 한국어로 번역 출판됐다.



오사카대, 도쿄공대 원자력공학과 교수를 거쳐 일본원자력위원회 초대 위원장과 일본원자력안전전문심사회 회장을 역임한 후지이에 박사는 은퇴 후 도쿄공대 명예교수로 있으면서 비영리법인(NPO) 뉴클리어살롱(Nuclear Salon)을 설립해 원자력의 바른 이해를 돕는 각종 모임과 강연회, 저술 활동, 국제교류에 전념하고 있다.

후지이에 박사는 후쿠시마원전 사고 발생 한 달 뒤인 2011년 4월 20일 한국을 방문해 한국과학기술원(KAIST)과 한국프레스센터에서 후쿠시마 사고에 대한 의견을 밝히는 기자회견을 하는 등 한국인에도 낯익은 지한파 인사다.



일본 원자력의 시작은 1945년 나가사키 원폭 투하 직후 구호책임을 맡았던 나가이 다카시(永井隆) 나가사키의대 교수의 '원자폭탄 구호보고서(1945.10)다. 원폭으로 자신도 크게 다치고 아내까지 잃은 나가이 교수는 다음과 같은 감동적인 글로 보고서를 마무리했다.

"모든 것은 끝났다. 조국은 패했다. 우리 대학은 괴멸되고 강의실은 몽땅 상실되었다. 우리 인간들도 상하고 쓰러졌다. 사는 집은 불타고 입을 옷도 잃게 되고 가족은 몰살을 당했다. 지금 새삼 무엇을 말할 수 있겠는가. 오직 원하는 바는 이러한 비극을 두 번 다시 인류가 범하고 싶지 않다는 것. 원자폭탄의 원리를 이용해서 이를 동력원으로 문화에 공헌할 수 있도록 더 한층 연구를 진전시키고 싶다. 전화위복. 세계의 문명형태는 원자 에너지의 이용으로 인해 일변할 것이 분명하다. 그리하여 새로운 행복한 세계가 만들어진다면 다수 희생자들의 혼도 또한 위안을 받을 수 있을 것이다."



후지이에 박사는 이런 나가이 교수의 정신을 잇는 일본을 대표하는 원자력공학자이자 원자력의 평화적 이용론자로 '원자력 에너지가 인류 문화에 기여하는 일'을 찾는데 한평생을 보내왔다.



"슬기롭게 사용한 원자력은 인류에게 희망과 보다 나은 삶을 약속한다"는 드와이트 아이젠하워 34대 미국 대통령의 유엔총회 연설 '평화를 위한 원자력'(1954년) 정신과도 맞닿아 있는 후지이에 박사의 원자력에 대한 지론은 한마디로 "원자력은 천지창조 이후 신이 인류에게 준 최고의 선물이자 문명의 이기(利器)"라는 말로 요약된다.



그렇다고 후지이에 박사가 원자력 맹신론자는 아니다. 후쿠시마원전 사고에 대해 가치중립적인 냉철한 자세로 사고 원인과 배경, 사고 경과와 결말, 사고조처 과정 등에 대한 정확한 진단을 한 뒤 평가와 반성을 하자는 입장이다.

정치권과 일부 시민단체가 중심이 돼 대안 없이 대중영합주의적으로 일었던 무조건적인 탈원전, 반원전 주장에 '기본과 원칙'으로 되돌아가 신중하게 살피자고 조리 있게 설명한다.

석탄, 석유 등 화학 에너지 시대를 거쳐 어렵게 연 원자력 에너지의 가치를 차분하게 설명하는 후지이에 교수는 '이용보다 조화!'라는 이념을 제시한다. 장래 문명의 근간을 지탱해줄 기본적 지주로서의 원자력은 필수불가결한 에너지원이지만 사회 및 문명과의 공존이 필요하다고 주장한다. 아무리 이상적인 대안이라도 자연과의 조화, 자연과 인간과의 공존 균형이라는 대전제 하에서만 원자력의 사회성을 확보할 수 있다는 입장이다.



후지이에 교수가 제시한 대안은 '정합성 있는 원자력 시스템(SCNES)'. 정합성(整合性)은 '이론에 모순이 없다'는 뜻. SCNES는 핵분열 반응이 가진 고유의 특성을 살리면서 자원의 완전 리사이클 사용과 유해물질을 환경에 내보내지 않는 'Zero Release(방사성물질 무방출)'가 동시에 달성될 수 있는 핵분열 에너지 시스템을 말한다. '자원 확보와 환경 보전의 동시 달성', 즉 두 마리 토끼를 다 잡는다는 의미다.



SCNES는 다음의 다섯 가지 기능을 충족해야 한다.

1) 전기나 수소 에너지와 같은 양질의 에너지를 생산해내고(에너지 생산)

2) 플루토늄 같은 장기에 걸친 연료자원을 생산하며(연료생산)

3) 방사선 폐기물의 방사능을 소멸 또는 격리하고(방사성폐기물의 비방사화 또는 격리)

4) 원자로 정지와 냉각뿐만 아니라 방사성 물질을 폐쇄하는 것으로 안전을 확보하고

5) 핵무기로 전용하기 어려운, 핵확산 저항성이 있는 연료를 생산한다.



후지이에 박사가 제시하는 또 하나의 이념은 '자연에서 배우고 자연을 모방하자'는 자세다. 지구, 태양, 우주 등 어느 것이나 자연에 존재하는 것들이며 거기에는 많은 현상이 자연적으로 일어나고 있다는 것. 심지어 핵융합로, 핵분열 원자로, 가속기, 레이저 등도 원래부터 자연에 존재하는 것들이라고 주장한다.



후지이에 박사는 아프리카 가봉공화국 오클로에 실제로 존재했던 천연원자로를 예로 들었다. 오클로 천연원자로는 80만 년 동안 핵분열 반응을 하다 20억 년 전에 운행이 정지된 곳으로 지금은 흔적만 남아있다. 오늘날의 경수로에 가까운 것으로 드러났고, 총 18기가 확인됐다.



후지이에 박사는 기술적 안전을 전제로 인류가 구석기 시대로 돌아가길 원하지 않는 한, 이미 바닥이 드러나고 있는 화석에너지 시대 이후의 대비를 원한다면, 감당할 수 없을 정도도 다량 배출되는 에너지 폐기물에서 자유롭고자 한다면, 나아가 인류의 지속적 발전을 위해서라도 종합과학기술인 원자력에너지는 절대 필요한 존재라고 결론짓는다.



책은 '이용보다 조화로'라는 원자력 연구개발 이념에 입각해서 집필됐다.

제1장에서는 후쿠시마원전 사고에 대한 저자의 소견을 말하는 것으로 시작해서,

제2장에서는 일본이 왜 원자력 연구개발을 추진해 왔던가에 대해서 기술했다.

제3장은 저자의 과학기술에 대한 기본적인 생각에 따라 자연에서 배우고 자연을 모방하려는 원자력에 대해서 견해를 소개했다.

제4장은 핵분열 연쇄반응으로 만들어진 원자력을 혹성(惑星)이라고 보고 연쇄반응에 따라 생성되는 잉여중성자의 역할을 강조하고, 방사성물질의 비방사화(非放射化)에 초점을 맞춰 자원 확보와 환경 보전이라는 두 가지 목표에 대해 언급했다.

제5장은 자칫 원자력을 에너지 이용의 관점에서 포착하는 경향이 강한데 대해 장래 문명을 그 근간에서 떠받치는 종합과학기술에로서의 연구개발 현황을 전망했다.

제6장은 과연 원자력이 차세대 문명을 그 근간부터 떠받칠 수 있을까에 대해서 원자력과학기술이 문명에 제공하는 에너지, 물질, 기술 및 정보 등을 종합해서 설명했다.



부록에는 후쿠시마원전 사고 이후 환경단체들의 반발로 핫이슈가 되고 있는 원전해체, 즉 폐로(閉爐)와 관련한 김형국 교수(중앙대 정치국제학과)와 김영준 선임연구원(한국원자력연구재단)의 '한국형 원전해체 어떻게 이루어져야 하는가' 논문을 요약 게재했고, 류용호 석좌연구원(한국원자력안전기술원)의 '후쿠시마 이후 4년, 우리 원전 무엇이 달라졌나'와 부산대 원자력안전및방재연구소가 부산 기장군 의뢰로 작성한 '기장군의 원자력 방재역량강화 및 장기발전을 위한 기반연구' 보고서 중 유용한 표와 내용 일부를 전제했다.

이 논문들은 국내에서 처음으로 공개되는 최신 자료이다.

추천사 조 석 한국수력원자력(주) 사장

장문희 한국원자력학회 회장



한국어판 출판에 즈음하여



머리말



PART1 후쿠시마 제1원전 사고



chapter1 후쿠시마원전 사고, 어떻게 일어났는가

(1) 사고 개요

(2) 주변 지역주민들의 안전은 확보되었는가

(3) 방사성물질의 환경 누출 형태

(4) 일반 국민에게 미치는 방사선 영향

(5) 중대 사고에 대한 견해



chapter2 사고를 교훈삼아 안전성의 향상을 도모한다

(1) 고유의 안전성과 공학적 안전성의 차이

(2) 중대 사고 대비



chapter3 후쿠시마원전 사고의 교훈

(1) 후쿠시마원전 사고의 직접적 원인

(2) 3.11 후쿠시마원전 사고의 교훈

(3) 사고 시의 피폭선량과 평상시의 피폭선량

(4) 자연재해 대비

(5) 안전성 향상을 바라며



PART2 일본은 왜 원자력을 선택했는가



chapter1 국가 존립의 기반을 묻는다

(1) 기술입국을 지향한 메이지유신

(2) 일본의 지정학적 숙명과 일본이 딛고 사야

하는 기반



chapter2 원자력의 평화적 이용을 지향하다

(1) 히로시마? 나가사키의 원폭 투하의 비극을

극복

(2) 기술입국에서 창조적 창조과학입국으로

(3) 원자력 기본법의 제정

(4) 원자력 개발 체제의 정비



chapter3 20세기 후반 원자력 개발의 성과

(1) 원자력 발전의 실용화

(2) 경수로 핵연료 주기의 개발과 실용화 노력

(3) 고온가스 냉각로 개발

(4) 고속로 및 핵연료 주기의 개발



chapter4 이용에서 조화로-원자력 연구, 개발 및 실용화 이념의 전환

원자력의 강국이 될 수 있는 네 가지 관점(1)제1관점-기본적, 물리적인 관점에서 파악하는 방법

(2)제2관점-자연의 관점에서 파악하는 방법

(3)제3관점-문명의 관점에서 파악하는 방법

(4)제4관점-사회와 공존을 도모하는 관점에서 파악하는 방법



PART3 자연에서 배우고 자연을 모방한다



chapter1 자연에서 배우고 자연을 모방하는 원자력



chapter2 과학은 눈에 보이지 않는 세계를 개척한다

(1) 원자력의 여명-마이크로 세계의 문을 열다

(2) 마이크로 세계를 인류의 과학기술에 접목

(3) 중성자 세계를 연 엔리코 페르미



chapter3 에너지와 에너지 자원

(1) 에너지란 무엇인가?

(2) 생각할 수 있는 에너지 자원



chapter4 광대한 자연- 우주



chapter5 우주 탄생에 얽힌 이야기

(1) 빅뱅- 어느 날 갑자기 우주가 생겼다

(2) 원소의 창성과 항성(恒星)의 탄생

(3) 하늘 저 멀리의 별- 초신성 폭발은 무엇을 말하는가

(4) 방사선은 우주의 자연에도 존재한다



chapter6 지구의 자연환경은 어떻게 만들어졌는가

(1) 태양은 거대한 핵융합로

(2) 태양과 지구의 연대

(3) 물의 혹성 지구에 꽃핀 문명



PART4 정합성 있는 원자력 시스템



chapter1 '정합성 있는 원자력 시스템'이란 무엇일까?

(1) 정합성이 있는 원자력 시스템

(2) 자원과 환경

(3) 이용보다 조화



chapter2 정합성 있는 원자력 시스템의 과학적 성립

(1) SCNES는 과학적 개념

(2) SCNES의 과학적 성립성의 증명



chapter3. 목표 달성을 향한 발걸음

(1) 원자로와 핵연료 주기의 협조

(2) 고속중성자로의 기대- 고속로개발의의미

(3) 가속기의 원자력 시스템의 참가

(3) 레이저의 선진핵연료 주기 기여



chapter4 SCNES 시스템 구성

(1) SCNES에서 물질의 흐름과 핵변환

(2) SCNES에서 에너지의 흐름과 변환

(3) 연구개발의 다양성에서 미래 전망



chapter5 고속로와 선진핵연료 주기의 꿈

- 자원 확보와 환경 보전의 동시 달성

(1) 고속로가 중심

(2) 핵연료 주기

chapter6 천연원자로에서 얻을 수 있는 지혜

(1) 방사능의 감쇠

(2) 방사성물질의 처리 처분



chapter7 원자력 시스템의 정합성 평가

(1) 자원론과 환경론 관점을 중시

(2) 무엇을 어떻게 평가하는가



PART5 핵반응에 기초하여 종합과학기술로 발전



chapter1 원자력이 갖는 첨단성과 종합성

(1) 핵반응의 가능성과 방사선의 선진적 이용의 세계

(2) 장차 확립해야 할 영역과 분야

chapter2 문명을 뒷받침하는 과학기술

(1) 에너지, 물질, 시스템 기술과 정보

(2) 석유문명이나 자연과의 공존

(3) 거대 기술, 종합과학기술로서의 원자력



PART6 원자력은 문명의 기초를 뒷받침할 수 있을까



chapter1 인류의 지속 가능한 발전과 원자력

(1) 인류의 지속 가능한 발전이란

(2) 지속 가능한 발전을 위한 기본 조건

(3) 지속 가능한 발전에 원자력이 중심 역할을 할 수 있을까



chapter2 화학반응에 뿌리내린 문명이 이제는 핵반응의 문명으로

(1) 태양 에너지

(2) 생태계의 에너지 시스템

(3) 재활용 문명과 순환형 사회

(4) 자원 확보와 환경 보전



chapter3 원자력 개발에는 장기적인 계획이 필요

(1) 기간전원으로 성장한 원자력 발전

(2) 핵연료 주기는 필연적 선택

(3) 실현 가능한 원자력 시스템의 도전

(4) 종합과학기술의 길

(5) 원자력의 뿌리는 우주에 있다

(6) 우주시간과 인류시간

(7) 원자력문명의 구축



PART7 후쿠시마 제1원전 사고 대담 및 대응전략



chapter1 후쿠시마원전 사고와 관련한 문답

(1) 일본 내 모임에서 쏟아진 질문에 대한 대답

(2) 독일 신문의 인터뷰

(3) 한국에서의 기자회견

(4) 국제 심포지엄



chapter2 3.11 원전 사고는 어떻게 대응했는가

(1) 현장 지휘자들의 소리를 듣다

(2) 독일 연구원들과 의견 교환



맺는 말



부록



＊한국형 원전해체, 어떻게 이루어져야 하는가

＊국외 원전 폐로과정을 알아본다

＊후쿠시마 이후 4년, 우리 원전 무엇이 달라졌나

후지이에 요이치 저자 후지이에 요이치는

1935년 일본 효고(兵庫) 현 출생

1958년 도쿄대 물리학과 졸업

1963년 도쿄대 대학원 수물계(數物系) 박사과정 졸업

1968년 오사카대 공학부 원자력공학과 조교수

1980년 나고야대 플라즈마연구소 교수

1986년 도쿄공대 원자력공학연구소 교수

1989년 도쿄공대 원자공학연구소 소장

2001~2007년 일본원자력위원회 초대 위원장, 일본원자력안전전문심사회 회장

현재 도쿄공대 명예교수, 비영리법인(NPO) 뉴클리어살롱(Nuclear Salon) 대표이사

?저서:「原子力の本當の話 利用より調和の原子力文明 元.原子力委員長の提言する原子力. 次世代未來論)」,「21세기 사회와 원자력-라사이클 문명을 향하여(文明 求 原子力: 全體像 長期展望)」(심기보 역, 1999) 등