Advances in marine radioactive material transport modeling

Abstract

2011년 후쿠시마 제1 원자력발전소 방사능 유출사고 이후, 해양 내 방사성물질의 이동예측에 대한 연구가 진행되고 있다. 향후 발생할 수 있는 방사능 및 오염물질 유출사고에 대비하기 위해 한국해양과학기술원에서는 고해상도 3차원 해양 재분석자료 생산 및 라그랑지안 입자추적모델을 활용한 방사성물질 확산 예측 시스템 마련을 위한 기초연구를 수행하고 있다. 한국해양과학기술원에서는 고해상도(1/12°수평해상도) 북태평양 해양순환 모델을 개발하여 3차원 해양 재분석자료를 생산하고 모델의 성능 검증을 수행하였다. 이를 바탕으로 붕괴, 물과 부유퇴적물 사이의 흡착-탈착, 해저에서의 퇴적-재부유 과정을 고려하는 라그랑지안 입자추적모델을 활용한 방사성물질 확산 예측모델 시스템을 마련하였다. 또한, 다중입경 부유퇴적물 모델 개발, 해양방사능 모델의 병렬화, 부유퇴적물과의 흡탈착 프로세스를 포함하는 새로운 연직 1차원 모델 개발 등 해양방사능 거동모델의 고도화을 수행하여 모델의 예측 성능을 향상시켰다. 본 해양방사능 거동모델의 결과와 한국원자력연구원의 모델 결과를 조합하여 후쿠시마 오염수 방류의 영향에 대한 예측 결과를 도출하였다. 日측의 실시계획안의 삼중수소 농도(연간 배출량 22 TBq 이하로 방류)를 이용하여 시뮬레이션을 수행한 결과, 제주도 남측 우리나라 관할해역에 도달하는 트리튬은 10년 후 약 0.001 Bq/m3의 농도에 수렴하는 것으로 나타났다.