노심용융

1. 개요

2. 명칭

3. 양상

4. 원인

5. 노심용융 사례

5.1. 멜트다운

• 루센스 원자로(Lucens reactor) - 스위스에 있던 소형 원자로. 지하동굴에 건설되었으며, 1969년 1월 21일 냉각제 상실사고(LOCA)를 일으켰다. 다행히도 사상자는 없었으며, 1988년에 폐로되었다.
• 스리마일 섬 원자력 발전소 사고 - LOCA로 인한 노심용융이며, ECCS를 꺼버리는 실수를 하는 바람에 일어났다.
• SL-1(Stationary Low-Power Reactor Number One) - 미 육군의 실험용 원자로. 200kW의 전기를 생산할 수 있고 3MW의 열을 생산할 수 있었다. 1961년 1월 3일에 정기점검을 마치고 재가동을 준비하던 중 제어봉 조작 실수로 0.004초만에 20GW의 출력을 내며 폭주, 증기폭발을 일으켜 조작원 2명을 고온고압의 증기가 덮쳤고 한 명은 쇳덩어리에 관통당했다. 2명은 현장에서 즉사하여 그나마 방사선 피폭으로 인한 고통을 오래 받지 않을 수 있었고 나머지 1명도 중상을 입고 2시간 만에 사망했으며, 노심용융도 일어났다.

5.2. 멜트스루

• 체르노빌 원자력 발전소 폭발 사고 - 조작원의 조작 미숙, 관리자의 안일함, 소련 체제의 경직성, 원자로 자체의 설계 결함이 복합적으로 꼬이면서 단순한 안전 실험이 되었어야할 상황이 역사에 기록될 최악의 사고로 발전한 케이스. 앞서 말했듯 원자로에 대한 안전 실험을 하던 중 출력이 폭주하면서 증기폭발이 일어나 원자로의 격납용기와 외벽을 날려버렸고, 이후 노심의 온도가 폭주하며 오랜시간 방치되어서 연료봉이 서서히 녹으며 멜트다운이 발생했다. 용융된 노심은 즉시 멜트스루를 일으키기 시작했고, 6-8주 안에 50% 확률로 발전소 지하의 콘크리트 바닥을 뚫을 수 있었기 때문에 이를 방지하기 위해 여러 방법을 동원했으나 불행 중 다행으로 마그마가 스스로 굳으면서 발전소 밖으로 누출되진 않았다. 그 결과물의 일부가 상단의 사진.
  다양한 '코끼리의 발'을 촬영한 영상(10분 12초 ~ 12분 12초)
• 후쿠시마 원자력 발전소 사고 - 정확히 말해 녹은 핵연료가 원자로 압력 용기(Reactor Pressure Vessel, RPV)를 뚫고 녹아내렸지만 격납 용기(Primary Containment Vessel, PCV) 안에 남아 유출되지 않았다. # 1호기와 2호기의 노심용융이 확정되었는데, 2호기의 경우는 당시까지 압력용기를 뚫고 나갔는지 확인이 되지 않았다. 2015년 3월 말 멜트스루가 일어났다, 라고 보도되면서 녹은 핵연료가 건물 밖 환경으로 유출되었다고 알려지는 것 같은데, 사실과 조금 다르다. # # 기사 내에 최근 보고서의 그림도 있으니 참고할 것. 멜트스루라는 말 자체가 정확하게 정의된 말이 아니다. 영어로 "Melt-Through"라는 표현만 있다면 멜트스루인 건데, 뭘 뚫고 어디까지 나갔냐가 중요한 것. 다만 일반적으로는 격납건물 멜트스루(containment melt through) 등으로 방사성물질이 환경으로 직접 닿게 되는 상태를 뜻한다.
  문제가 된 도쿄전력의 보고서는 대부분의 핵연료가 압력용기를 녹이고 나가 격납용기 안에 머무르고 있음을 추정한 것이다. 즉 멜트스루는 맞는데, 압력용기를 뚫고 나간 것이지 격납용기와 건물 외벽을 멜트스루한 것이 아니라는 주장. 두 번째 기사의 도쿄전력의 말을 참고하면, 녹은 핵연료가 격납용기를 뚫고 콘크리트를 녹이며 나갈 때 관측되어야 하는 동위원소가 검출되지 않았고, 지하의 온도변화가 없다는 언급을 하여 격납용기 외부로의 유출가능성에 대해 간접적으로 부인하고 있다. 도쿄전력이 이것 때문에 깨갱했다고 알려진 것은, 도쿄전력에서는 핵연료가 손상된 것은 맞지만 사고 초기에 핵연료의 대부분은 압력용기 안에 있다는 주장을 꽤 오래 유지해왔기 때문이다. 첫 번째 기사의 최근 보고서에 있는 연료 집합체와 제어봉에 녹은 연료가 얽힌 그림이 바로 초기의 주장.
  2017년 2월 로봇을 이용한 촬영에서 격자 받침대에 직경 1미터 가량의 구멍이 관찰되면서 2호기의 핵 연료가 압력용기를 뚫고 나왔을 가능성이 제기되었다. 도쿄전력 측에서는 압력용기에서 유출된 핵연료가 격자 받침대에 구멍을 뚫었을 가능성 자체는 인정하면서도 로봇의 촬영 한계를 이유로 아직 압력용기 바깥으로의 멜트스루를 확정할 수 있는 단계는 아니라 분석했다. 외부 방사능 측정에서 방사능 수치 변화가 없었기 때문에, 최외부 콘크리트 격납용기를 뚫고 나갔을 가능성에 대해서는 검토하지 않고 있다. 만약 압력용기를 완전히 뚫은 것이라면, 위의 다른 기사들에서 1호기와 비슷한 상황인 것.

5.3. 픽션

• 차이나 신드롬이라는 영화에서는 원자로가 노심용융을 일으킨 후 지각 아래까지 녹아내려 지구 반대편으로 뚫고 나갈 수 있다는 말이 나왔다.

• 미국의 애니매이션 심슨 가족의 등장인물인 호머 심슨은 스프링필드 원자력 발전소의 원자로운전원으로 근무하며 10년 동안 노심용융을 17번 발생시킨 바 있다. 대부분 호머의 부주의함이 원인이지만, 방사능 물질이 일절 존재하지 않는 테스트 장비에서도 노심용융이 발생하기도 했으니 신이 나름의 재주를 내린(...) 듯 하다.
  
• 어떤 마술의 금서목록의 무기노 시즈리의 초능력 이름은 멜트 다우너. 다만 실제의 물리법칙과는 하등의 관계도 없는, 그냥 빔이나 쏘는 능력 정도로 생각해야 한다.

• 헤이세이 고지라 시리즈의 마지막 작품인 고지라 vs 디스트로이어에선 고지라가 체내에서 이 현상이 일어나 최후를 맞는다. 작품 자체는 원자력 발전소와는 관계가 전혀 없다.

• 던전앤파이터의 던전 에어리어 중 멜트다운이 존재한다. 대전이로 인해 헨돈마이어 등지가 녹아내려서 썩은 습지가 되었다는 설정이다.

• 포탈 2에서 의도적으로 멍청하게 설계된 어떤 바보 녀석이 애퍼처 사이언스의 시설 통제권을 얻은 직후, 시설 통제를 못해서 핵융합로가 노심용융 직전까지 과열되는 사태를 일으킨다. 그런데 해당 시설에 설치된 핵발전기는 핵융합 방식이라 물리적으로 노심용융이 불가능(...)한 물건이었다.[6]

• 폴아웃 4에선 대전쟁 당시 중공군이 보스턴에 발사한 SLBM이 운없게도 서남부 지역에 있던 원자로를 직격하면서 주변 일대가 완전히 초토화되어 200년이 넘는 세월 동안 24시간 365일 방사능 폭풍이 휘몰아치며 방사능으로 변이를 일으킨 괴물들이 득실대는 인외마경이 되어버렸다. 겉모습만 보면 지구가 아니라 금성 표면에 더 가까울 정도. 게임 오프닝의 그 핵폭발이 일어난 곳이 바로 이곳이다. 게임상에선 빛나는 바다라고 불리며 밤에는 먼 곳에서도 빛나는 바다에서 방사능으로 인해 일어나는 발광 현상을 목격할 수 있다.

• 언턴드에서는 여러 맵에서 노심용융의 흔적을 접할 수 있다. 좀비사태 이후 원자력 발전시설 방어에 실패해 방치된 원자로가 그대로 녹아버려서, 원자력 잠수함의 연료봉이 녹아서, 반정부 테러단체의 습격으로 시설이 파괴되어서 등 다양한 원인으로 발생된 모습을 볼 수 있으며, 인근 지역은 데드존(Deadzone)이 되어벼러 방호장비 없이 진입 시 순식간에 피폭으로 사망한다.

• 판도라에서도 언급된다.

• Among Us의 '임포스터'가 할 수 있는 방해 활동으로 '원자로 용해'가 있다.

• GTA 5의 마이클이 제작에 참여한 영화의 이름이기도 하다. 사실 어감이 좋다는 이유로 이름만 따온 것.

• Roblox의 Pinewood Computer Core는 원자로를 안정적으로 유지하는 게임이나 유저들에 의해 사실상 원자로를 폭파시키는 게임으로 변질되었다.

• 산나비의 등장기업인 마고 그룹이 자신들이 저지른 짓의 증거를 없에려고 보유도시인 마고특별시에 있는 핵용합로를 가열시켜 도시를 붕괴시키는 '최종 해결 프로토콜'을 발동시킨다.

6. 관련 문서

• 윈드스케일 화재 사고
• 스리마일 섬 원자력 발전소 사고
• 체르노빌 원자력 발전소 폭발 사고
• 후쿠시마 원자력 발전소 사고
• 노심융해 - 이 현상에서 영감을 얻은 보컬로이드 카가미네 린의 VOCALOID 오리지널 곡.
• 스타크래프트의 맵 멜트다운
• 스프링필드 원자력 발전소 - 가상 매체 중 가장 유명한 사례.