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카라차이호

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목차

1. 개요

카라차이 호는 러시아의 마야크 핵 기술 시설에서 발생한 고준위 방사성 폐기물을 투기하기 위해 사용된 호수이다. 이 호수는 1946년부터 1957년까지 핵 폐기물 저장소로 사용되었으며, 1957년 키시팀 재해로 인해 광범위한 오염이 발생했다. 1960년대부터 호수가 말라가기 시작하면서 방사성 먼지가 발생하여 주변 지역에 피해를 입혔고, 1978년부터 1986년까지 콘크리트 블록으로 채워져 오염 확산을 막았다. 2015년 완전히 매립되었으며, 현재는 "표면 근처의 건조한 핵 폐기물 저장 시설"로 남아있다. 카라차이 호수는 지구상에서 가장 오염된 장소 중 하나로 꼽히며, 문학 작품과 음악에도 영향을 미쳤다.

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카라차이호
개요
이름카라차이 호
로마자 표기Karachay Ozero
위치러시아
유형저수지
관련 도시오조르스크
상세 정보
수면 면적0.15 km2
평균 수심3.4 m
기타 정보
특징과거 방사성 폐기물 투기 장소

2. 명칭

"카라차이"는 타타르어를 포함한 여러 북서 튀르크어에서 "검은 물" 또는 "검은 시내"를 의미한다. 카라차이 호는 가타카나 표기로 '''카라차지 호''' 등으로 표기되기도 하며, 영어권 등에서도 "Karachai"나 "Karachaj" 등으로 표기된다.

3. 역사적 배경

"카라차이"라는 이름은 타타르어를 포함한 여러 북서 튀르크어에서 "검은 물" 또는 "검은 시내"를 의미한다.

1946년부터 1948년 사이에 극비리에 건설된 마야크 공장은 소련 원자 폭탄 프로젝트를 위해 플루토늄을 생산하는 데 사용된 최초의 원자로였다. 스탈린주의 절차에 따라 NKVD 국장 라브렌티 베리야의 감독하에 히로시마와 나가사키 원자 폭탄 투하 이후 미국의 핵 우위에 대응할 충분한 무기급 물질을 생산하는 것이 최우선 과제였다. 노동자 안전이나 폐기물 처리에 대한 고려는 거의 이루어지지 않았고, 모든 원자로는 플루토늄 생산에 최적화되어 수많은 톤의 오염 물질을 생산했으며, 매일 수천 리터의 냉각수를 직접 오염시키는 개방형 순환 냉각 시스템을 사용했다.[2][3]

키질타시 호는 원자로에 냉각수를 공급할 수 있는 가장 큰 자연 호수였으나, 개방형 시스템의 사용으로 인해 빠르게 오염되었다. 카라차이 호는 더 가까웠지만, 너무 작아 충분한 냉각수를 제공할 수 없었다. 카라차이 호는 시설의 지하 저장조에 보관하기에는 너무 "뜨거운" 대량의 고준위 방사성 폐기물을 버리는 가깝고 편리한 장소로 지정되었다. 원래 계획은 시설의 지하 콘크리트 저장조로 되돌릴 수 있을 때까지 호수를 사용하여 고방사성 물질을 저장하는 것이었지만, 치명적인 수준의 방사능으로 인해 불가능해졌다.

1960년대에 호수는 말라가기 시작했고, 면적은 1951년 0.5 km2에서[8] 1993년 말에는 0.15 km2로[4] 줄어들었다. 1968년 가뭄으로 인해 바람이 호수의 말라버린 지역에서 185 PBq (5 MCI)의 방사성 먼지를 날려 50만 명의 사람들을 조사했다.[7]

1978년에서 1986년 사이에 호수는 퇴적물 이동을 방지하기 위해 거의 10,000개의 속이 빈 콘크리트 블록으로 채워졌다.[5]

3. 1. 마야크 핵 기술 시설과의 관계

마야크 핵 기술 시설은 오조르스크 근처에 위치한 원자로를 가동하여 플루토늄 238 등의 방사성 동위원소를 제조하고, 핵 폐기물 저장 및 사용 후 핵 연료를 재처리하는 시설이다. 소련 시대에는 핵무기 제조도 실시했기 때문에 지도에도 표기되지 않은 비밀 장소였으며, 암호명으로 불렸다. 이 시설의 핵분열 생성물이나 원자로에서 중성자선으로 방사화된 방사성 동위원소 등을 포함한 사용 후 핵 연료 재처리 과정에서 나온 액상 방사성 폐기물이 카라차이 호로 방출되었다.

마야크 시설은 1957년 키시팀 재해가 발생하기 전까지 카라차이 호를 고준위 방사성 폐기물 투기장으로 사용했다. 1960년대에 호수가 말라가기 시작하면서 면적이 줄어들었고, 1968년 가뭄으로 인해 방사성 먼지가 바람에 날려 50만 명이 피폭되기도 했다.

1978년부터 1986년 사이에 퇴적물 이동을 막기 위해 호수에 콘크리트 블록을 채웠다.[5] 2000년대까지 보존 작업이 계속되었고, 2015년 11월에 호수 메우기 작업이 완료되었다.[1] 2016년 12월에는 마지막 층의 암석과 토양을 추가하여 사실상 "표면 근처의 영구적이고 건조한 핵 폐기물 저장 시설"이 되었다.[1]

3. 1. 1. 냉전 시대 핵무기 개발 경쟁

1946년부터 1948년 사이에 극비리에 건설된 마야크 공장은 소련 원자 폭탄 프로젝트를 위해 플루토늄을 생산하는 데 사용된 최초의 원자로였다. 스탈린주의 절차에 따라 NKVD 국장 라브렌티 베리야의 감독하에 히로시마와 나가사키 원자 폭탄 투하 이후 미국의 핵 우위에 대응할 충분한 무기급 물질을 생산하는 것이 최우선 과제였다. 노동자 안전이나 폐기물 처리에 대한 고려는 거의 이루어지지 않았고, 모든 원자로는 플루토늄 생산에 최적화되어 수많은 톤의 오염 물질을 생산했으며, 매일 수천 리터의 냉각수를 직접 오염시키는 개방형 순환 냉각 시스템을 사용했다.[2][3]

키질타시 호는 원자로에 냉각수를 공급할 수 있는 가장 큰 자연 호수였으며, 개방형 시스템의 사용으로 인해 빠르게 오염되었다. 카라차이 호는 더 가까이 있었지만, 호수가 너무 작아 충분한 냉각수를 제공할 수 없었다. 카라차이 호는 시설의 지하 저장조에 보관하기에는 너무 "뜨거운" 대량의 고준위 방사성 폐기물을 버리는 가깝고 편리한 장소로 지정되었다. 원래 계획은 시설의 지하 콘크리트 저장조로 되돌릴 수 있을 때까지 호수를 사용하여 고방사성 물질을 저장하는 것이었지만, 치명적인 수준의 방사능으로 인해 나중에는 불가능해졌다. 이 호수는 1957년 키시팀 재해가 발생할 때까지 이 목적으로 사용되었으며, 이 사고로 결함 있는 냉각 시스템으로 인해 지하 저장조가 폭발했다. 이 사건은 마야크 지역 전체(및 북동쪽의 넓은 지역)의 광범위한 오염을 야기했다. 이는 국제적인 관심을 두려워하는 행정부의 더 큰 주의를 유발했고, 매립지를 다양한 지역(여러 호수와 많은 마을이 있는 테차 강 포함)으로 확산시켰다.[3]

3. 1. 2. 카라차이 호의 방사성 폐기물 투기장 지정

카라차이 호의 위성 사진/지도.


마야크 핵 기술 시설은 오조르스크 근처에 위치한 원자로를 가동하여 플루토늄 238 등의 방사성 동위원소를 제조하는 시설, 핵 폐기물 저장 시설 및 사용 후 핵 연료 재처리 시설이다. 소련 시대에는 핵무기 제조도 실시했기 때문에 지도에도 표기되지 않은 비밀 장소였으며, 암호명으로 불렸다.

1946년부터 1948년에 걸쳐 비밀리에 건설된 마야크 공장은 소련의 원자 폭탄 개발 계획을 위해 플루토늄을 제조하는 최초의 원자로였다. 스탈린주의에 따라 내무인민위원회의 라브렌티 베리야가 감독한 이 계획은 히로시마와 나가사키에 대한 원폭 투하로 굳어진 미국의 핵 우위에 대항하기 위해 충분한 무기급 재료를 생산하는 것이 최우선 과제였다. 따라서 노동자의 안전이나 폐기물 처리 방법은 전혀 고려되지 않았다. 초기의 원자로는 플루토늄 생산에 특화되어 매일 수 톤의 오염 물질을 생산하고 수천 리터의 냉각수를 직접 오염시키는 개방형 순환 냉각 시스템을 사용했다.[11][12]

키질타시 호는 원자로에 냉각수를 공급할 수 있는 가장 큰 자연 호수였기 때문에 이 냉각 시스템이 사용되었고 빠르게 오염되었다. 카라차이 호는 키질타시 호보다 원자로에 더 가까웠지만, 너무 작아 충분한 냉각수를 확보할 수 없었다. 그럼에도 카라차이 호는 마야크 시설에서 생산되는 액상 방사성 폐기물 투기 장소로는 적합했다. 마야크 시설의 지하 저장 탱크에 보관하기에는 발열량이 너무 많은 대량의 고준위 방사성 폐기물을 투기하기 위한 장소로 카라차이 호가 지정되었다. 초기 계획은 고준위 방사성 폐기물을 탱크에 넣을 수 있을 때까지만 호수를 이용하여 저장하는 것이었으나, 이는 불가능했고 방사성 폐기물 방출은 계속되었다. 결국 카라차이 호는 1957년 우랄 핵 참사로 원자로 냉각 시스템이 고장나고 마야크의 지하 탱크가 폭발할 때까지 이 목적으로 사용되었다.[12]

이 사건으로 마야크 지역 전체 및 북동부의 광대한 지역이 광범위하게 방사성 물질에 의해 오염되었다. 폭발로 인해 대기 중에 비산된 방사성 물질에 의한 오염뿐만 아니라, 마야크 시설에서 흘러나온 방사성 물질을 포함한 오수도 문제였다. 국제적인 비판을 면치 못하게 된 행정부는 사고 은폐 공작에 나섰고, 테차 강 발원지 부근의 마야크에서 유출된 방사성 물질이 오비 강으로 크게 확대되었다.[12][13]

3. 1. 3. 1957년 키시팀 사고와 그 영향

1946년부터 1948년 사이에 극비리에 건설된 마야크 공장은 소련 원자 폭탄 프로젝트를 위해 플루토늄을 생산하는 데 사용된 최초의 원자로였다. 스탈린주의 절차에 따라 NKVD 국장 라브렌티 베리야의 감독하에 히로시마와 나가사키 원자 폭탄 투하 이후 미국의 핵 우위에 대응할 충분한 무기급 물질을 생산하는 것이 최우선 과제였다. 노동자 안전이나 폐기물 처리에 대한 고려는 거의 이루어지지 않았고, 모든 원자로는 플루토늄 생산에 최적화되어 수많은 톤의 오염 물질을 생산했으며, 매일 수천 리터의 냉각수를 직접 오염시키는 개방형 순환 냉각 시스템을 사용했다.[2][3]

키질타시 호는 원자로에 냉각수를 공급할 수 있는 가장 큰 자연 호수였으며, 개방형 시스템의 사용으로 인해 빠르게 오염되었다. 카라차이 호는 더 가까이 있었지만, 호수가 너무 작아 충분한 냉각수를 제공할 수 없었다. 카라차이 호는 시설의 지하 저장조에 보관하기에는 너무 "뜨거운" 대량의 고준위 방사성 폐기물을 버리는 가깝고 편리한 장소로 지정되었다. 원래 계획은 시설의 지하 콘크리트 저장조로 되돌릴 수 있을 때까지 호수를 사용하여 고방사성 물질을 저장하는 것이었지만, 치명적인 수준의 방사능으로 인해 나중에는 불가능해졌다. 이 호수는 1957년 키시팀 재해가 발생할 때까지 이 목적으로 사용되었으며, 이 사고로 결함 있는 냉각 시스템으로 인해 지하 저장조가 폭발했다. 이 사건은 마야크 지역 전체(및 북동쪽의 넓은 지역)의 광범위한 오염을 야기했다. 이는 국제적인 관심을 두려워하는 행정부의 더 큰 주의를 유발했고, 매립지를 다양한 지역(여러 호수와 많은 마을이 있는 테차 강 포함)으로 확산시켰다.[3]

3. 2. 카라차이 호의 건조와 방사능 유출

1946년부터 1948년 사이 극비리에 건설된 마야크 공장은 소련 원자 폭탄 프로젝트를 위해 플루토늄을 생산하는 데 사용된 최초의 원자로였다. 히로시마와 나가사키 원자 폭탄 투하 이후 미국의 핵 우위에 대응하기 위해, NKVD 국장 라브렌티 베리야의 감독하에 무기급 물질 생산이 최우선 과제로 추진되었다. 이 과정에서 노동자 안전이나 폐기물 처리는 거의 고려되지 않았고, 모든 원자로는 플루토늄 생산에 최적화되어 수많은 톤의 오염 물질을 생산했으며, 매일 수천 리터의 냉각수를 직접 오염시키는 개방형 순환 냉각 시스템을 사용했다.[2][3]

키질타시 호수는 원자로에 냉각수를 공급할 수 있는 가장 큰 자연 호수였지만, 개방형 시스템 사용으로 인해 빠르게 오염되었다. 카라차이 호는 더 가까웠지만, 너무 작아 충분한 냉각수를 제공할 수 없었다. 결국 카라차이 호수는 시설의 지하 저장조에 보관하기에는 너무 "뜨거운" 대량의 고준위 방사성 폐기물을 버리는 곳으로 지정되었다. 원래 계획은 고방사성 물질을 호수에 저장했다가 나중에 시설의 지하 콘크리트 저장조로 되돌리는 것이었지만, 높은 방사능 수치로 인해 불가능해졌다.

이 호수는 1957년 키시팀 재해가 발생할 때까지 사용되었다. 이 사고는 결함 있는 냉각 시스템으로 인해 지하 저장조가 폭발하면서 발생했으며, 마야크 지역 전체와 북동쪽 넓은 지역에 광범위한 오염을 야기했다. 이로 인해 당국은 더 큰 주의를 기울이게 되었고, 매립지를 여러 지역(여러 호수와 많은 마을이 있는 테차 강 포함)으로 분산시켰다.[3]

1960년대에 호수는 말라가기 시작하여, 면적이 1951년 0.5 km2에서[8] 1993년 말에는 0.15 km2로[4] 줄어들었다. 1968년 가뭄으로 인해 바람이 호수의 말라버린 지역에서 185 PBq (5 MCI)의 방사성 먼지를 날려 50만 명의 사람들을 조사했다.[7]

1978년에서 1986년 사이에 호수는 퇴적물 이동을 방지하기 위해 거의 10,000개의 속이 빈 콘크리트 블록으로 채워졌다.[5] 보존 작업은 연방 목표 프로그램 "2008년 및 2015년까지의 핵 및 방사선 안전"을 통해 2000년대까지 계속되었으며, 2015년 11월에 호수의 나머지 부분은 최종적으로 채워졌다.[1] 2016년 12월, 마지막 층의 암석과 토양이 추가되면서 보존 작업이 완료되었고, 이전 호수는 사실상 "표면 근처의 영구적이고 건조한 핵 폐기물 저장 시설"이 되었다.[1]

4. 매립 및 복원 노력

1960년대에 카라차이 호수는 말라가기 시작했고, 면적은 1951년 0.5 km2에서[8] 1993년 말에는 0.15 km2로 줄어들었다.[4] 1968년, 이 지역에 가뭄이 발생하면서 바람이 호수의 말라버린 지역에서 185 PBq (5 MCi)의 방사성 먼지를 날려 50만 명의 사람들에게 피해를 입혔다.[7]

이러한 상황을 막기 위해 1978년에서 1986년 사이에 호수에는 퇴적물 이동을 방지하기 위한 প্রায় 10,000개의 속이 빈 콘크리트 블록이 채워졌다.[5] 이후, 영향을 받은 지역의 보존은 연방 목표 프로그램 "2008년 및 2015년까지의 핵 및 방사선 안전"을 통해 2000년대까지 계속되었고, 2015년 11월에 호수의 나머지 부분은 최종적으로 채워졌다.[1] 보존 작업은 2016년 12월에 마지막 층의 암석과 토양을 추가하여 완료되었으며, 사실상 이전 호수는 "표면 근처의 영구적이고 건조한 핵 폐기물 저장 시설"이 되었다.[1]

2015년 11월 기준으로, 이 호수는 특수 콘크리트 블록, 돌, 흙을 사용하여 완전히 매립되었다. 마지막 층의 돌과 흙을 배치하기 전에 모니터링이 이루어졌으며, 모니터링 데이터에 따르면 10개월 후 "표면의 방사성 핵종 침전이 뚜렷하게 감소"한 것으로 나타났다.[1] 수십 년에 걸친 지하수 모니터링 프로그램이 곧 시행될 것으로 예상되었다.[1]

5. 현재 상황

월드워치 연구소의 핵 폐기물 보고서에 따르면 카라차이호는 방사능 측면에서 지구상에서 가장 오염된 (노천) 장소이다.[6] 이 호수는 1제곱마일이 안 되는 물에 약 4.44 엑사베크렐 (EBq)의 방사능이 축적되었으며,[7] 여기에는 3.6 EBq의 세슘-137과 0.74 EBq의 스트론튬-90이 포함된다.[8] 비교를 위해 체르노빌 사고는 0.085 EBq의 세슘-137을 방출했는데, 이는 훨씬 적은 양이며 수천 평방마일에 걸쳐 발생했다. 호수 바닥의 퇴적물은 깊이가 약 약 3.35m에 달하는 고준위 방사성 폐기물 퇴적물로 거의 전적으로 구성된 것으로 추정된다.

천연자원보호위원회에 따르면 1990년, 방사성 폐수가 호수로 배출되는 지역의 방사선량은 시간당 600 뢴트겐 (약 6 Sv/h)이었으며,[9][10] 이는 한 시간 이내에 치사량을 인체에 주는 데 충분했다.

2016년 12월 기준으로, 이 호수는 특수 콘크리트 블록, 돌, 흙을 사용하여 완전히 채워졌다. 2015년 11월에 완전히 매립되었으며, 마지막 층의 돌과 흙을 배치하기 전에 모니터링을 했다. 모니터링 데이터에 따르면 10개월 후 "표면의 방사성 핵종 침전이 뚜렷하게 감소"한 것으로 나타났다.[1] 수십 년에 걸친 지하수 모니터링 프로그램이 곧 시행될 것으로 예상되었다.[1]

6. 문화적 영향

제임스 롤린스의 소설 『라스트 오라클』에는 카라차이 호수와 그 주변 지역이 등장한다. 브렌트 겔피의 소설 『The Burning Lake: A Volk Thriller』에도 이 호수와 그 주변 지역이 언급된다. 스웨덴 밴드 페인 오브 새비에이션의 앨범 『원 아워 바이 더 콘크리트 레이크』는 카라차이 호수의 오염을 주제로 한다.

참조

[1] 웹사이트 Russia's Mayak continues clean-up of Lake Karachai http://www.neimagazi[...] Global Trade Media 2016-11-30
[2] 웹사이트 Nuclear History - The Forgotten Disasters https://nuclear-news[...] 2016
[3] 웹사이트 Mayak Production Association http://www.nti.org/l[...] Nuclear Threat Initiative 2013-03-06
[4] 웹사이트 Russia's Plutonium http://www.seattle.b[...] Battelle Seattle Research Center 2005-05-20
[5] 논문 Cold war, hot nukes: Legacy of an era
[6] 서적 Nuclear Waste: The Problem that Won't Go Away Worldwatch Institute 1991
[7] 웹사이트 Chelyabinsk-65 / Ozersk http://www.globalsec[...]
[8] 백과사전 Lake Karachay http://www.kose.ee/n[...] Kose Parish, Estonia
[9] 웹사이트 Radioactive Contamination at Chelyabinsk-65, Russia http://docs.nrdc.org[...] Natural Resources Defense Council
[10] 웹사이트 Soviet weapons plant pollution https://wiseinternat[...] WISE International 1990-11-02
[11] 웹사이트 Nuclear History - The Forgotten Disasters https://nuclear-news[...]
[12] 웹사이트 Mayak Production Association http://www.nti.org/l[...] Nuclear Threat Initiative 2013-03-06
[13] 웹사이트 Radioactive water contamination and its dispersal in South Ural (Mayak area) 福島大学&環境放射能研究所 論文 https://ocw.tsukuba.[...]
[14] 웹사이트 Russia's Plutonium http://www.seattle.b[...] Battelle Seattle Research Center 2005-05-20
[15] 웹사이트 Chelyabinsk-65 / Ozersk http://www.globalsec[...]
[16] 논문 Cold war, hot nukes: Legacy of an era
[17] 웹사이트 Russia’s Mayak continues clean-up of Lake Karachai http://www.neimagazi[...] Global Trade Media 2016-11-30
[18] 문서 Bq
[19] 웹사이트 Lake Karachay http://www.kose.ee/n[...] Kose Parish, Estonia
[20] 문서 단위
[21] 웹사이트 Russia’s Mayak continues clean-up of Lake Karachai http://www.neimagazi[...] Global Trade Media 2016-11-30
[22] 웹인용 Lake Karachay http://www.kose.ee/n[...] 2012-07-06
[23] 서적 Nuclear Waste: The Problem that Won't Go Away Worldwatch Institute 1991
[24] 웹사이트 Chelyabinsk-65 http://www.globalsec[...]
[25] 웹사이트 NRDC (Nuclear Program Staff Publication) nuc_01009302a_112b.pdf http://docs.nrdc.org[...]
[26] 웹인용 Wise Nc; Soviet Weapons Plant Pollution http://www10.antenna[...] 2012-07-06
[27] 웹인용 "Russia's Plutonium" http://www.seattle.b[...] 2006-10-04
[28] 뉴스 Cold War, Hot Nukes: Legacy of an Era http://ehp03.niehs.n[...]


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