스리마일섬 원전 사고, 미국 상업 원전 역사상 최악의 노심 부분 용융

펜실베이니아주 서스쿼해나강의 스리마일섬에 세워진 TMI-2 원자로는 1978년 2월 운전 허가를 받은 뒤 같은 해 12월 30일 상업 운전에 들어갔다. 이 가압수형 원자로는 배브콕&윌콕스가 제작했고 메트로폴리탄 에디슨 사가 운영했으며, 모회사는 GPU였다. 상업 운전 불과 3개월 만에 사고가 터졌기 때문에 신규 설비의 운전 경험과 훈련 부족 문제가 훗날 조사에서 주요 쟁점이 됐다. 이 사고는 이후 케메니 위원회가 제조사, 운영사, 규제기관 모두를 비판하는 근거가 되는 사건의 출발점이었다. 원전이 아직 수명 초기에 있었다는 사실은 사고 규모를 더 충격적으로 만들었다.

1979년 3월 28일 오전 4시 0분 36초(미 동부표준시) 2차 계통의 복수 탈염기가 막히면서 일련의 연쇄 고장이 시작됐다. 오전 4시 11분경 가압기 방출탱크가 넘치며 격납건물 집수조 경보가 울렸고, 4시 15분에는 방출 격막이 파열돼 방사성 냉각수가 격납건물로 새어 나갔다. 핵심 문제는 열린 채 고착된 가압기 방출밸브(PORV)였으며, 운전원들은 이를 닫힌 것으로 오인했다. 오전 6시 교대 때 밸브가 마침내 잠길 때까지 이미 약 3만 2천 갤런의 냉각수가 유출된 상태였다. 노심이 냉각수 밖으로 드러나면서 연료 손상이 진행됐다.

사고 발생 후 약 165분이 지난 오전 6시 45분에야 방사선 경보가 울렸고, 6시 56분 부지 지역 비상사태(site area emergency)가 선언됐다. 운전원들이 사고 초기에 계기 판독을 잘못 해석하고 노심 상태를 정확히 파악하지 못한 점이 대응을 늦췄다. 이후 일반 비상사태가 선포되며 주 정부와 연방 규제기관이 현장 대응에 합류했다. 정보가 혼란스럽게 전달되면서 주민과 언론은 상황의 심각성을 가늠하기 어려웠다. 이 혼선은 이후 위기 소통 실패의 사례로 널리 인용됐다.

3월 30일 딕 손버그 펜실베이니아 주지사는 발전소 반경 5마일 이내의 임산부와 미취학 아동에게 지역을 떠나도록 권고했다. 이 권고를 계기로 공포가 확산돼 약 14만 명이 인근 지역을 벗어난 것으로 집계된다. 당시 원자로 안에서는 수소 기포가 형성됐다는 정보가 알려지며 폭발 가능성에 대한 우려가 커졌다. 이후 수소 연소가 일어났으나 폭발이나 구조물의 큰 손상은 없었던 것으로 정리됐다. 대규모 자발적 대피는 원전 사고가 지역사회에 미치는 사회적 충격을 보여 준 사례였다.

4월 1일 지미 카터 대통령이 사고 현장을 방문해 상황을 직접 점검했다. 카터는 원자력 기술자 출신이라는 배경 덕분에 사고 대응에서 주목을 받았고 방문은 불안한 여론을 진정시키려는 의도였다. 같은 4월 중 격납건물 내 증기를 배출해 노심을 안정시키는 조치가 이뤄졌고 상황은 점차 통제 상태로 접어들었다. 사고 초기의 비상 대응은 정부와 사업자가 모두 준비가 부족했음을 드러냈다. 방문 이후 연방 차원의 독립 진상조사위원회 구성이 이어졌다.

1979년 10월 31일 케메니 위원회는 최종 보고서를 공개해 배브콕&윌콕스, 메트로폴리탄 에디슨, GPU, 그리고 NRC를 모두 강하게 비판했다. 위원회는 조직, 절차, 그리고 업계와 규제기관의 사고방식에 근본적 변화가 필요하다고 결론지었다. 사고의 원인이 단순한 기기 고장이 아니라 인적 요인과 제도적 결함에 있다고 짚은 점이 핵심이었다. 이후 NRC는 비상계획과 운전원 훈련, 규제 감독을 크게 강화했고 업계는 원자력운영협회(INPO)를 설립했다. 이 보고서는 미국 원전 규제 체계가 재편되는 출발점이 됐다.

사고 후 14년에 걸친 TMI-2 정화작업은 1993년 마무리됐으며 공식 종료는 12월로 기록된다. 이 작업에는 손상된 연료 제거와 격납건물 오염 제거가 포함됐고 총비용은 약 10억 달러로 추산됐다. 건강영향 연구에서는 TMI 방사선과 암 발생률 증가 사이에 확정적 인과관계가 발견되지 않았다. 다만 일부 연구는 몇 년 뒤 인근 카운티의 갑상선암 추세를 지적해 논쟁이 이어졌다. 주민 소송은 대부분 1990년대 중반까지 기각되거나 종결됐다.

2019년 9월 20일 같은 부지에서 계속 가동되던 TMI-1 원자로가 영구 폐쇄됐다. 사고를 겪은 TMI-2는 가동을 재개하지 못한 채 폐로 단계에 들어갔고 본격적인 해체는 2023년 이후로 알려졌다. 사고 40년이 지난 시점의 폐쇄는 경제성 악화가 직접적 배경이었다. 스리마일섬은 이후 미국의 원전 안전문화와 비상대응 개선의 상징으로 남았다. 사건의 교훈은 후쿠시마 이후 원전 안전 논의에서도 반복적으로 소환된다.