[기고] 日 원전 오염수 방류, 전 세계와 인류에 핵공격이 될 수 있다!

김명화 기자
eco@ecomedia.co.kr | 2021-04-17 13:16:04
  • 카카오톡 보내기
  • 카카오스토리 보내기
▲이창석 교수_서울여대 생명환경공학과

어떤 생태계 또는 그것이 조합된 경관에서 방사능 물질이나 중금속과 같은 물질의 농도가 영양단계가 높은 생물에서 더 높게 나타나는 현상을 먹이사슬 농축 (food chain concentration) 또는 생물학적 증폭 (biological magnification) 현상이라고 한다 (그림 1). 
▲그림 1. 먹이사슬 농축을 보여주는 그림. DDT 농도가 생산자에서는 0.04ppm으로 나타났지만 고차 소비자인 독수리에서는 그 농도가 13.8ppm이라는 높은 농도로 나타났다.


이러한 현상은 미국 뉴욕주의 Long islands지방에서 흰머리 독수리의 사망원인을 밝히는 과정에서 처음으로 인식한 바 있다. 

 

이 지역에서는 모기를 박멸하기 위하여 살충제를 사용한 적이 있는데, 그 당시 사용된 살충제의 양은 모기를 죽게 하는 수준이고 다른 동물에 치사적인 수준은 아니었다. 

 

그러나 살충제의 접착 효과를 늘리기 위하여 살충제에 포함시킨 중금속이 영양단계가 높아짐에 따라 농축되어 이 지역의 최고차 소비자인 흰머리 독수리의 단계에 이르러서는 치사적인 효과로 나타나고 있다.


이러한 현상이 인간에게서 나타난 예도 있다. 일본의 미나마따현에서 발견된 미나마따병이 그러한 예에 해당한다. 미나마따 강 상류에 위치한 피혁공장에서는 가죽의 공정과정에서 수은을 사용한 바 있는데, 그 중 일부가 강으로 흘러 들어 문제를 유발시키고 있다. 

 

미나마따병은 수은 중독현상으로 피부에 푸른 반점 등으로 가시적인 피해 징후를 보이고, 궁극적으로는 사망에 이르게 하는 공해병으로 알려져 있다. 오염물질의 배출원인 피혁공장이 강의 상류에 위치하여 강의 전역이 오염물질의 영향 하에 있었지만 이 병은 미나마따강의 하류지역에 국한되어 발생하고 있다. 

 

사실 중류지역의 사람들도 이 강의 물을 상수원으로 사용하였지만, 이 지역의 사람들에게는 이 병의 징후가 발견되지 않고 있다. 그러나 하류지역의 사람들은 이 강의 물을 상수원으로 사용하는 것에 더하여 그 강에 서식하는 어·패류를 식용으로 이용하였다. 

 

영양단계의 측면에서 패류는 주로 1차 소비자 수준이고, 인간이 보조식량으로 삼을 수 있는 어류는 대체로 2차 소비자 수준 이상의 것이다. 여기에서 우리는 이 병의 발병원인이 먹이사슬 농축에 기인함을 확인할 수 있다.


그러면 이러한 먹이사슬 농축이 발생하는 원인은 무엇일까? 

 

지구상에서 생물의 생존이 가능한 생물권은 지상 수km 이내와 지하 수십m 이내로 알려져 있다. 생명체를 이루는 화학원소의 조성은 이 범위의 공간에 존재하는 화학원소를 조합하여 자신의 몸을 이루고, 그것을 섭취하는 생물들도 물질대사를 통하여 그 조합형태만 다르게 할 뿐 그 조성은 대동소이하다. 따라서 이 공간에 존재하지 않는 화학원소는 생물이 살아가는데 소용이 되지 않는다.


그러면 이러한 물질이 어떤 생태계의 먹이사슬체계에 유입되면 어떻게 될까? 

 

우선 그것들은 생명체에서 그것과 화학적 성질이 유사한 원소와 같은 위치에 자리한다. 예를 들면, 우라늄의 핵분열 결과 발생하는 Strontium은 유사한 구조의 C과 결부되어 식물, 동물, 인류의 식량, 그리고 사람의 골수에까지 파고 들어 인간의 건강을 위협하고 있다. 따라서 그것들은 생명체의 모든 부분에 퍼져 있다고 볼 수 있다.

 

▲그림 2. 먹이사슬단계가 높아짐에 따라 에너지가 분산되어 이용 가능한 에너지가 감소하는 것을 표현한 생태피라미드.

에너지 흐름 경로는 영양단계가 높아짐에 따라 이용 가능한 에너지의 양을 1/5~1/10 수준으로 감소시키고 있다 (그림 2).

 

그리고 영양단계가 다른 생물은 이전 영양단계의 생명체를 먹이자원으로 섭취한 후 물질대사과정을 통해 화학원소의 조합 형태가 다른 새로운 유기물을 합성해 낸다. 

 

이러한 과정에서 이용되지 않는 부분, 이용할 수 없는 부분, 그리고 호흡으로 분산되는 에너지 때문에 높은 영양단계의 생물에서 이용 가능한 에너지 양, 즉 생물량이 감소한다. 그러나 방사능물질이나 중금속과 같이 이러한 물질대사나 에너지 대사에서 예외적인 요인은 이러한 체제에 반응하여 감소하지 않고 거의 늘 일정량을 유지한다. 

 

즉, 생물량은 감소하는 반면에 이러한 원소의 양은 일정량을 유지하여 기질에 대한 어떤 물질의 상대적 비로 결정되는 농도는 증가하게 된다.


따라서 어떤 환경에 방사능물질이나 중금속은 미량이 존재해도 그 환경의 고차소비자에게 그 농도는 높게 나타나는 것이다. 물속에서는 육상생태계보다 먹이사슬의 길이가 더 길다. 따라서 큰 물고기에서 이러한 물질의 농축은 더 심하게 나타난다. 또 어류 섭취를 많이 하는 사람들에게서 이런 물질의 농도가 높게 나타나기도 한다.


방사능 물질은 우리 인간을 비롯해 생물들에게 암 발생을 비롯해 치명적인 질병을 유발한다. 물론 방사능물질은 그것이 함유하고 있는 에너지와 방사 형태가 다르기 때문에 방사능에 노출되었을 때 건강에 미치는 영향은 노출된 방사능의 종류에 따라 다르다. 저 에너지 β입자를 방출하는 삼중 수소도 일본의 주장과 달리 다량 존재하면 위험한 요소이다. 더구나 그 영향은 누적되고, 유전물질을 변형시키며 세대를 이어가며 문제를 유발할 수도 있다.


▲그림 3. 세계의 해류 흐름을 보여주는 지도

해류의 흐름을 보면 지역적 흐름을 유지하지만 해양컨베이어 벨트는 대양을 가로지르며 흐르고 있다 (그림 3).

 

따라서 후쿠시마 원전 폐기물 방류는 공간적으로 전 세계에 영향을 미칠 수 있다. 나아가 거기에 포함된 방사능 물질은 유전자 변형을 유발하여 세대를 이어 영향을 미칠 수 있다 (그림 4).

 

▲그림 4. 해양켄베이어 벨트를 보여주는 지도. 해양 컨베이어 벨트는 대양에 저장되어 있는 대규모의 열을 수송한다. 대서양에서는 증발되는 양의 물이 흘러 들어오는 물보다 더 많다. 이렇게 밀도가 높아진 물은 북대서양에서 밑으로 가라 앉게 되고 심해에서는 남쪽 방향으로 흐른다. 지구상에 있는 모든 강의 물을 합한 양의 20배에 달하는 물이 심층에서 태평양으로 향하며 이물은 태평양에서 용승한다. 용승한 물은 얕은 층의 해류를 형성하여 지표면을 통해 대서양으로 다시 흘러 들어간다.

이런 점에서 후쿠시마 원전 폐기물 방류는 전 세계와 전 인류에 대한 핵 공격이 될 수 있다. 신중한 재검토가 요구된다.

 

※ 외부 필자의 원고는 본지의 편집방향과 일치하지 않을 수 있음을 밝힙니다.

[ⓒ 이미디어. 무단전재-재배포 금지]

  • 카카오톡 보내기
  • 카카오스토리 보내기