라그랑지안 모델을 이용한 후쿠시마 방사성물질 확산 시뮬레이션

Abstract

2011년 3월 11일, 일본 후쿠시마 제 1 원자력 발전소의 사고로 다량의 인공방사능 물질들이 대기와 해양으로 방출되었다. 뿐만 아니라, 사고 후 원자로 건물에 냉각수를 지속적으로 주입하면서 방사능 오염수가 계속해서 증가하고 있다. 일본이 이러한 방사능 오염수를 해양으로 방출하기로 결정함에 따라 방사성물질의 해양 내 이동 경로와 생물에 미치는 영향 등에 대한 문제가 대두되고 있다. 이에 한국해양과학기술원에서는 방사성 핵종의 확산에 대응하기 위해 라그랑지안 확산 모델을 이용하여 해양 방사능 거동 모델링을 수행하고 있다. 해양에 유입된 방사성 핵종은 해류에 의해 운반되고 난류 확산에 의해 혼합된다. 따라서 해수 순환에 대한 모의는 방사능 확산 모델링의 핵심 요소이며, 후쿠시마 연안과 같이 강도가 강하고 불안정성이 큰 해류가 존재하는 해역의 경우에는 특히 주의가 필요하다. 본 연구에서는 북태평양 전체를 포함하는 3차원 해수 순환 모델의 해류를 바탕으로 후쿠시마로부터 방출된 방사성 핵종의 거동 모델링을 수행하였다. 실험 결과를 바탕으로 방사성 핵종의 이동 경로 및 분포 특성을 파악하고, 우리나라 주변 해로의 진입 시기 및 농도 등을 검토한다.