수권의 방사능 오염

카지 케이스케 지음 | 김성수 , 김영일 , 조현서 옮김

아카데미서적 2017년 03월 15일 출간 국내도서 : 2016년 12월 23일 출간

작품소개

책소개

『수권의 방사능 오염』은 방사능이란 무엇인가, 해양에서 방사성물질의 거동, 수산동물의 방사성물질의 대사, 해양 및 수산물의 오염상황(시공간적 변동), 해양에서 방사성물질의 확산 시뮬레이션, 지진재해 전후의 후쿠시마의 어업 실태, 후쿠시마의 어업 재개를 위해 필요한 합의 형성과 그것을 위해 필요한 구체적인 수속, 불확실성을 전제로 한 판단과 합의 형성의 이상적인 자세에 대해 해설한 내용을 담았다.

목차

<b>서문에 대신하여(집필 의뢰장)

제1장 방사능이란 무엇인가?(타노이 케이타로 田野井慶太朗)_1</b>
1.1 방사성물질_1
1) 원자_2
2) 원자핵, 궤도전자, 핵종_2
3) 방사붕괴와 베크렐_4
4) 핵분열반응·임계_7
1.2 다양한 방사선_7
1) 전리방사선_8
2) 방사선의 종류_8
1.3 방사선 피폭과 인체로의 영향_12
1) 그레이(Gray), 시버트(Sievert)_12
2) 등가선량과 실효선량_13
3) 외부피폭_14
4) 실용량으로서 시버트 - 장소의 모니터링, 개인의 모니터링_15
5) 내부피폭_17
6) 자연방사선에 의한 피폭_19
1.4 후쿠시마 제1원자력발전소 사고에 의해 해양으로 방출된 방사성물질과 식품기준_20
1) 방사성요오드_20
2) 방사성세슘_21
3) 방사성스트론튬_23
4) 그 밖의 핵종_26
5) 식품의 기준치와 출하제한, 모니터링 체제_27
1.5 마무리_29

<b>제2장 해양으로의 방사성물질의 침착·유출, 이동, 축적 (칸다 죠타 神田?太)__31</b>
2.1 해양환경에 존재하는 방사성물질과 과거의 해양오염_31
2.2 후쿠시마 제1원자력발전소 사고에 의한 해양으로의 방사성물질 이동_33
1) 사고 발생과 대기로의 방사성물질 방출_33
2) 대기에서의 확산과 해양으로의 침착_34
3) 오염수의 직접방류_36
2.3 해수 중 방사성물질의 추이_38
2.4 해저퇴적물로의 이동_41
1) 해저퇴적물의 방사성세슘(137Cs과 134Cs)_41
2) 해저퇴적물로의 세슘의 이동 과정_45
3) 해저퇴적물에서의 방사성세슘 변화_47
2.5 해양생물로의 이동_49
2.6 현재 해양으로의 방사성물질 공급과 앞으로의 전망_53
1) 육지로부터의 유출_53
2) 발전소로부터의 계속 유출_54
3) 오염수 유출 경로_58
4) 향후의 해양오염 가능성_59

<b>제3장 수생동물에서 방사성물질의 흡수와 배출</b>
(와타나베 소우이치-카네코 토요지 渡邊壯一-金子豊二)_63
3.1 방사성물질과 항상성 유지기구의 관계_63
3.2 경골어류 장의 이온수송기구_68
3.3 경골어류 아가미의 이온수송기구_72
3.4 경골어류 신장·위의 이온수송기구_74
3.5 연골어류의 이온수송기구_75
3.6 해양무척추동물의 이온수송기구_77
3.7 담수 무척추동물의 이온수송기구_80
3.8 생체내로 흡수된 각종 이온의 거동_81
3.9 수역의 칼륨(K)과 방사성세슘(Cs) 존재비의 차이와 생체로의 영향_82
3.10 경골어류·연골어류의 위에서 먹이로부터 방사성세슘(Cs)의 이동 경로_84
3.11 장에서 먹이 유래의 방사성세슘(Cs)의 이동_88
3.12 방사성세슘(Cs)의 생물학적 반감기_89

<b>제4장 수산물 중의 방사능 측정(모리타 타카미 森田貴己)_95</b>
4.1 일본의 수산생물 방사성물질 측정 역사_95
4.2 2011년 후쿠시마 제1원자력발전소 사고 이후의 측정 경위_101
4.3 어떤 수산물을 측정할 것인가? _106
1) 조사대상 해역을 분할_106
2) 조사대상 시료의 선정_107
4.4 후쿠시마 제1원자력발전소 사고의 영향_114
1) 수산물 측정값의 시계열적, 공간적 변동_114
2) 향후에 대해서_124

<b>제5장 후쿠시마 제1원자력발전소 사고시의 해양확산 시뮬레이션 (츠무네 다이스케 津旨大輔)_127</b>
5.1 후쿠시마 앞바다의 모델화 _128
1) 유동특성_128
2) 유동 모델화_129
3) 세슘-137(137Cs) 거동의 모델화_132
5.2 해양으로의 공급경로_132
1) 직접 누출량의 추정_134
2) 다른 추정결과와의 비교_135
3) 대기로부터의 강하_136
5.3 후쿠시마 앞바다의 재현 시뮬레이션 결과 _137
1) 시계열변화_138
2) 공간분포_140
5.4 모델상호비교_142
5.5 누출시나리오의 연장_143
5.6 확산예측 시뮬레이션의 가능성_144
5.7 그외의 시뮬레이션_145
1) 북태평양 규모의 확산_145
2) 해저퇴적물로의 이동_146
3) 해양생물로의 이동_147
5.8 요약_147

<b>제6장 후쿠시마 어업의 부활 과정(process) (야기 노부유키 八木信行)__161</b>
6.1 어업 피해상황_161
6.2 후쿠시마현 지역 어업부흥협의회_162
6.3 시험조업 개시_165
6.4 후쿠시마현의 연안 및 앞바다 어업의 미래 전망 _170
1) 수산판 just-intime 방식_172
2) 소비자의 이익을 생각한 대응_173

<b>제7장 방사성물질의 리스크 계산 (마츠다 히로유키-카지 케이스케 松田裕之-梶圭佑)_176</b>
7.1 예방원칙과 리스크_176
1) 토양오염과 해수오염의 차이_176
2) 후쿠시마 제1원전 시설 부근의 농도_181
7-2. 내부피폭선량과 발암 리스크의 관계_183
1) 발암율은 누적피폭선량으로 결정됨_183
2) 기준값의 결정방법_184
3) 식품 기준값의 결정방법_188
4) 미국과 유럽 여러 나라와의 기준치 비교_196
7.3 수산물은 언제까지 판매되지 않을까?_197
1) 토호쿠(東北)지방 태평양 연안의 수산물_197
2) 미야기(宮城)현의 대구_199
3) 아오모리(靑森)현 대구의 경우_20
7.4 리스크의 허용 수준과 「선택의 자유」_201
1) 선택의 다양성_203
2) 보다 안심할 수 있는 식재료를 희망 「선택의 자유」_203
3) 후쿠시마의 농어가를 먹어서 응원하는 자유_205
7.5 결론_203

<b>후기-후쿠시마(福島) - 수산업 부흥을 지향하며_209

색인_212</b>

출판사 서평

■ 저자 서문
2011년 동일본 대지진 재해 발생 당시 저는 일본수산학회 정책위원회위원장을 배명받고 있었습니다. 지진재해 이전부터 사회에 대한 「학문」의 공헌이 문제가 되는 작금의 정세에서 다양한 학회에서 관련된 사회문제에 대한 적극적인 발언의 필요가 주창되고 있었지만 실제로는 학회의 움직임에 대한 사회의 관심은 결코 높다고는 할 수 없었습니다. 저와 같은 천학비재(淺學非才, 학식이 한천하고 재능이 없음)에게도 큰 문제가 발생하지 않으면 무사히 임기를 마치는 것도 가능할 것이라는 얕은 생각으로 이 임무를 맡고 있었지만 2011년 3월 11일에 발생한 동일본 대지진재해는 정말 예상조차 하지못한 사건이었습니다. 쓰나미 및 원자력발전소 사고의 피해 지역 대부분은 연안 어업도시, 어촌이었습니다. 「수산학」은 이 때 현실에서 일어난 미증유의 대참사에 대하여 「학문」은 무엇을 할 수 있는가 라는 질문에 답을 해야만 했습니다. 자신들의 존재 의의를 묻는 이 시점에서 정말로 소인이 일본 수산학회의 정책위원장이었다는 것은 「수산학」의 불운이라고 할 수 있겠습니다. 그러한 상황에서도 많은 수산연구자가 자신들의 전문성을 살려서 지진재해에 의한 영향을 평가하고, 부흥에 공헌하는 길을 모색하였습니다. 나가사키長崎대학의 하기와라 아츠시사萩原篤士씨는 지진재해 직후 방사성물질의 강하량도 확실하지 않은 속에서 실습선 나가사키마루長崎丸 승선을 마치고, 쓰레기가 떠도는 바다를 오나가와女川, 미야코宮古에 구원물질을 수송하고, 직접 눈으로 본 현지의 상황을 전국의 수산연구자에게 전달하였다. 가고시마鹿?島대학의 코야마지로小山次郞씨는 지진재해로 바다로 흘러 들어간 각종 오염물질에 의한 오염상황을 조사하고, 큐슈九州 대학의 오오시마 유우지大島雄二씨는 해안의 생물을 이용하여 연안대의 방사성물질에 의한 오염상황을 조사하고, 도쿄東京대학의 카네코 토요지金子豊二씨는 어류의 세슘 대사를 조사하고, 요시나가 토모요시良永知義씨는 피해지역으로의 양식 종묘를 외부로부터 도입이 초래하는 질병 확대의 위험성을 경고하고, 도호쿠東北대학의 사토 미노르佐??씨는 도호쿠東北대학에 설치된 수산학회의 지원 거점을 운영하면서 현지에서 조사활동·부흥지원 활동을 지원하고, 기타자토北里 대학에서는 거의 전 교원이 어떠한 형태로 산리쿠三陸 연안의 쓰나미의 영향조사나 부흥을 위한 기술 제공을 하였고, 홋카이도北海道대학은 수산해양학회 회장인 사쿠라이 야스노리?井泰憲씨를 중심으로 도호쿠東北의 수산관계자를 지원하는 것과 함께 공동으로 조사·연구활동을 수행하였습니다. 특히 도쿄東京 해양대학의 칸타 죠타神田?太, 이시마루 타카시石丸隆 두 사람은 해수·해양생물의 방사성물질의 오염 조사를 원자력발전소 사고 직후부터 지금에 이르기까지 자신들의 연구를 내던지고 거의 그 일에만 종사하고 있습니다. 또한 수산종합연구센터에서는 모리타 타카미森田貴己씨가 수산물·해양의 방사성물질 오염 조사를 매우 높은 밀도로 지속적으로 수행해 왔습니다. 저는 이러한 선배·동료 수산연구자들의 노력을 존경하며, 같은 수산연구자로서 자랑스럽게 여김과 동시에 국민의 한 사람으로서 깊이 감사하고 있습니다. 그러나 수산학 전체로서 피해지역의 부흥에 무엇을 할 수 있을 것인가라고 추궁하면 격화소양(隔靴搔痒, 어떤 일을 애써 하기는 하나 요긴한 곳에 미치지 못하는 감질나는 마음)을 느끼며, 수산학은 무엇을 하고 있는 가?라는 꾸중의 목소리도 들립니다. 저는 이러한 비판을 받아야만 하는 입장에 있는 사람 중 한 사람이라고 자각하고 있습니다.
지진 재해 시점에서 수산학회의 정책위원회 위원장이었던 저는 일본농학회가 조직한 지진재해 대책·방사능 오염대책의 작업반(working group)의 구성원으로 참가하게 되었습니다. 2011년 4월에 조직된 이 작업반은 2011년 가을에 제염방법을 포함한 방사능 오염문제에 대한 제언을 발표하였지만 이 중에는 해양오염이나 수산물에 대한 항목은 포함되지 않았습니다. 작업반을 지휘하고 있었던 미와 에이타로三輪睿太郞 선생으로부터 해양의 방사능 오염 문제에 대해 제언안을 제출하도록 여러번 독촉이 있었음에도 불구하고 제가 거기에 대처하지 못했기 때문입니다. 해양과 수산물의 방사능 오염에 대해서는 그 시점에도 이미 많은 측정 자료가 공표되어 있었습니다. 또한 평균적으로는 해수와 수산물의 오염도 감소해 가는 양상이 보였습니다. 그러나 돌발적으로 높은 방사성세슘 농도를 가진 수산생물의 측정 사례도 보고되었고, 그 원인도 명확하지 않았습니다. 바다는 다양한 오염물질이 유입되는 장소이고, 그 유입을 바다 쪽에서는 막을 수가 없습니다. 해수는 유동하고 있고, 광대한 바다의 물을 제염하는 것 등은 불가능합니다. 즉 육상으로부터 돌발적으로 언제 어떠한 형태로 오염이 유입되는지를 알지 못한 채 수산업 및 수산학은 극히 수동적인 입장에 서게 되었습니다. 물론 유동과 확산 모델을 사용하여 바다로 유입된 오염물질이 어떠한 거동을 하는지를 시뮬레이션(simulation)하는 것은 가능했을 것이지만 모니터링의 계속 이외에 시간적인 전망을 포함한 유효한 대응책을 제언하는 것 등은 할 수 없습니다. 어민들은 이번 오염 사고에서는 피해자입니다. 국민 전체가 피해자라는 것을 부정할 생각은 없지만 안전율을 과잉으로 고려하여 전망을 말하면 피해자인 어민들의 발목을 잡는 것이 될 수도 있습니다. 유효하면서도 타당한 제언 등을 할 수 없었다고 하는 것이 당시의 심경이었습니다. 이러는 동안에 서서히 시간이 경과하여 농학회로부터의 제언에는 수산관계가 포함되지 않았다는 결과를 낳게 되었습니다.
그로부터 2년이 지나고, 수산물의 방사능 오염에는 명확한 감소가 보입니다. 후쿠시마 제1원자력발전소 주변으로부터의 오염수 유입은 있지만 육상에 떨어진 방사성물질이 돌발적으로 대량으로 바다에 유입되는 일은 없을 것 같습니다. 이러한 중에서 NHK books로부터 나카니시 토모코中西友子 선생의 저서 「토양오염, 후쿠시마의 방사성 물질의 행방」이 출판되었습니다. 그러나 제목에서 알 수 있듯이 「수권오염」은 제외되어 있었습니다. 이 책에는 도쿄東京대학 대학원 농학생물과학연구과의 연구자를 중심으로 한 후쿠시마의 원자력발전소 사고 이후에 수행된 많은 연구자에 의한 현상 파악을 위한 조사·제염을 위한 연구가 소개되어 있습니다. 이 책은 명저名著라고 저는 느꼈습니다. 특히 연구의 진전·현상을 설명하면서 또한 모르는 것은 모르겠다고 소개하고 있는 점에 용기를 얻었습니다. 평이하고 알기 쉬운 언어로 쓰여 있지만 전체로서 알기 쉬운 결론으로는 되어있지 않습니다. 이 점을 저는 높게 평가하고 있습니다. 원자력발전소 사고 직후부터 현재에 이르기 까지 매스컴을 중심으로 사회는 알기 쉬운 「과학적」인 해설을 요구해 온 것처럼 생각됩니다. 과학의 기반이 되는 것은 경험입니다. 저정도 규모의 원자력발전소 사고는 일본이 처음으로 경험한 것입니다. 화학적으로도 생물학적으로도 생태학적으로도 처음으로 경험하는 모르는 것을 많이 포함하고 있었습니다. 알지 못하는 것을 알기 쉽게 설명할 수가 없습니다. 우리들은 많은 불확실성·알지 못하는 것을 전제로 판단할 것을 강요당했다고 할 수 있습니다. 물론 지금도 알지 못하는 것이 많고, 불확실성이 없어진 것은 아닙니다. 그 한편에서 우리들은 리스크(risk)를 포함한 불확실성 속에서 판단하는 습관을 몸에 익혀가고 있는 것처럼 생각됩니다. 지진재해 직후의 작업반으로서의 작업 중에서 수산학으로서의 정보를 모아서 정리하여 그것을 요약하여 제언하는 작업을 제가 망설이게 된 것은 과학자에게 알기 쉽게 과학적인 정보를 정리해 주기를 바라는 사회의 요망 때문이었습니다. 그것도 있었지만 불안에 떨면서도 내린 판단에 「과학」이라고 하는 부적을 붙여서 안심하고 싶다는 생각처럼 저에게는 느껴졌습니다. 그와 같은 사회심리상태 속에서는 불확실성 자료는 자의적으로 해석되어 알기 쉬운 「결론」으로 단순화되어 버립니다. 그러한 단순화를 피하기 위해서 시공간적인 자료의 변동을 기술하거나, 확률적인 표현을 이용하면 「이해하기 어려운 해설」로서 사회뿐만 아니라 매스컴이 거부해 버립니다. 결국 「결론」이 자신들이 원하는 것을 지지하는지 아닌지로 자료를 제공하고 있는 과학자를 자신들이 원하는 것에 비추어서 긍정적 또는 부정적으로 평가합니다. 그러한 상태에서 정보를 제공하더라도 그 정보는 유효하게 사용되지 않고, 때로는 악용되는 경우도 있을 수 있습니다. 그와 같은 일이 일어나면 정보를 제공한 과학자에게도 민폐가 될 수 밖에 없습니다. 저의 망설임은 거기에 있었습니다.
니카니시中西선생의 저서는 「이미 사람들은 불확실성 속에 살고 있다는 실감을 충분히 가지고 있다. 지금이라면 알고 있는 것, 알지 못하는 것을 포함하여 정보를 제공하면 사회는 그것을 제대로 받아들여 유효한 역할을 하게 해 줄 것이다」라고 말하고 있는 것처럼 됩니다. 생각해보면 우리들은 불확실성을 전제로 많은 판단을 하면서 일상생활을 보내고 있습니다. 통근하는데도 쇼핑을 하는데도 가정에서 쉬고 있을 때에도 확률적으로 0이 아닌 많은 리스크를 짊어지고 뭔가를 하고 있습니다. 확실히 방사성물질에 의한 오염은 그 유해성이 눈에 보이게 나타나면 보다 광범위하게 큰 피해를 끼칩니다. 그러나 개인의 삶의 방식, 판단 수준에서는 불확실성을 전제로 해서 판단한다는 구조는 같습니다. 시간적으로도 공간적으로도 영향의 범위는 비교할 대상이 없이 크고 심각하여 중대한 판단을 하지 않으면 안되지만 과학이라고 하는 부적을 붙이는 것 대신에 정보를 받아들이고 그것을 스스로의 판단에 활용하는 그러한 연습을 쌓아올린 것처럼 생각됩니다.
개인으로서도 사회로서도 불확실성 속에서 판단해야 하는 것은 수많이 있습니다. 수산관계에서는 후쿠시마 어업을 어떠한 순서로 부활시켜 갈 것인가, 그것을 다른 지역의 어민과 유통 관계자, 소비자는 어떻게 받아들여 갈 것인가, 그와 같은 과정을 단계적으로 진행하게 되겠지만 그때마다 사회는 판단을 독촉하며, 합의를 형성해 가지 않으면 안됩니다. 그것에는 역시 과학적 정보가 필요합니다. 100% 안전한지 그렇지 않은지는 논쟁이 아닙니다. 무엇이 올바른가라는 이데올로기 논쟁도 아닙니다. 원하는 것을 표명하는 것도 아닙니다. 후쿠시마 어민이 생활과 생업을 회복하기 위해서는 구체적으로 어떠한 수순·수속이 필요한가를 자료를 근거로 과학적이면서도 구체적으로 생각하지 않으면 안될 것입니다.
저는 2년 전에 할 수 없었던 것을 지금 해야만 한다고 생각하고 있습니다. 그것이 이책(수권의 방사능 오염, 후쿠시마의 수산업 부흥을 지향하며)의 출판입니다. 구체적인 내용으로는 방사능이란 무엇인가, 해양에서 방사성물질의 거동, 수산동물의 방사성물질의 대사, 해양 및 수산물의 오염상황(시공간적 변동), 해양에서 방사성물질의 확산 시뮬레이션, 지진재해 전후의 후쿠시마의 어업 실태, 후쿠시마의 어업 재개를 위해 필요한 합의 형성과 그것을 위해 필요한 구체적인 수속, 불확실성을 전제로 한 판단과 합의 형성의 이상적인 자세에 대해서 해설해 주시길 바랍니다. 알고계신대로 집필을 부탁드리겠습니다. 「알기 쉽게」 집필해 주실 필요는 없습니다. 모르는 것은 모르겠다고 그대로 집필해 주셔도 됩니다. 그러한 불확실성을 포함하면서 판단하고 합의해 가기 위해서 어떠한 문제가 있는지를 이해하기 위해 과학적인 정보 제공입니다. 꼭 협력해 주시길 부탁드립니다. 출판의 취지를 이해하고 집필을 맡아주시면 감사드리겠습니다.

경구敬具
2014년 8월
쿠로쿠라 히사시(黑倉壽)

작가정보

저자(글) 카지 케이스케

저자 : 카지 케이스케(梶圭佑)
1990년생
현재 요코하마橫浜국립대학 대학원, 환경정보학부 석사과정 재학중

저자 : 카네코 토요지(金子豊二)
1956년생
도쿄東京대학 대학원(농학박사)수료, 현재 도쿄東京대학 대학원농학생명과학연구과 교수

저자 : 칸다 죠타(神田?太)
1959년생
도쿄東京대학 대학원 (이학박사) 수료, 현재 동경 해양대학 대학원 해양과학기술연구과 교수

저자 : 타노이 케이타로(田野井慶太郞)
1976년생
도쿄東京대학 대학원(농학박사) 중퇴, 현재 도쿄東京대학 대학원 농학생명과학연구과 준准교수

저자 : 츠무네 다이스케(津旨大輔)
1967년생
토호쿠東北대학 대학원 (공학박사) 수료, 현재 일반재단법인 전력중앙연구소 환경과학연구소
수석연구원

저자 : 마츠다 히로유키(松田裕之)
1957년생
쿄토京都대학대학 대학원 (이학박사) 수료, 현재 요코하마橫浜국립대학 대학원 교수

저자 : 모리타 타카미(森田貴己)
1969년생
쿄토京都대학 농학부(수산학과) 졸업, 현재 (독)수산총합연구센터 중앙수산연구소 해양·생태계
연구센터 방사능조사 팀장

저자 : 야기 노부유키(八木信行)
1962년생
펜실바니아 대학 대학원(경영학석사) 수료, 현재 도쿄東京대학 대학원 농학생명과학연구과 주准교수

저자 : 와타나베 소우이치(渡邊壯一)
1980년생
도쿄東京대학 대학원 (농학박사) 수료, 현재 도쿄東京대학 대학원 농학생명과학연구과 조교

번역 김성수

번역 김영일

번역 조현서