자연 핵종에 의한 방사선 위해도에 관심이 높아지면서 1980년대 들어서는 실내 라돈 농도의 연구가 활발히 이루어졌다. 환경 내 라돈측정의 주요 목적 중 하나는 일반대중 의 피폭선량의 평가이다.
스웨덴, 핀란드, 노르웨이 등 북유럽국가들은 우라늄(Uranium)과 토륨(Thorium)의 함량이 많은 화강암(Granites)과 화성암(Pegmatites)이 풍부한 지질적인 특성에 의해서 땅이나 건물 재질 내에 높은 자연방사능이 존재한다. 그래서 다른 국가들보다도 이들 나라들은 라돈에 대해서 일찍부터 연구를 추진하여 왔다.
이국의 경우 전국적인 실내 라돈조사는 미국 환경보호청이 주관하여 “주택 내 라돈 조사(The National Residental Radon Survey, NRRS)" 라는 프로그램을 수립하고, 생활 공간 및 작업 공간 내의 라돈농도 준위 조사를 시행하였다. 이 조사 사업은 1988년에 조사계획을 수립하고, 1989년에서 1990년까지 2년에 걸쳐 실제 조사를 수행하였으며, 1991년 한 해 동안 자료의 정리 및 평가를 하였다.
미국은 이러한 체계적인 전국 실내라돈 조사계획을 수립하여 시행하고 이 조사 자료 를 토대로 정부에서는 라돈 저감화 방법과 가이드라인을 제시하고 있다. 또한 다음 아 래와 같은 여러 가지 출판물로 일반 국민들에게 홍보하고 있다.
(1) A Citizen's Guide to Radon
(2) Consumer's Guide to Radon Reduction (3) Home Buyer's and Seller's Guide to Radon
(4) Model Standards and Techniques for Control of Radon in New Residental Buildings (5) Radon - A Physician's Guide
(6) A Radon Guide for Tenants (7) Radon in Schools
(8) Radon Measurement in Schools (9) Radon Mitigation Standards
(10) Radon Prevention in the Design and Construction of Schools and Other Large Buildings (11) Radon Resistant New Construction in Homes
(12) Reducing Radon in Schools : A Team Approach (13) Reducing Radon Risks
(14) Technical Support Document for the 1992 Citizen's Guide Radon
1999년 UNSCEAR에서는 전 세계 약 50개국 이상의 전국 규모 실내 라돈조사를 시 행 하였다.
Table 13. 전 세계 실내라돈농도 조사결과
-Table 13. 전 세계 실내라돈농도 조사결과 (계속)
제4장 측정 장비 및 방법
4.1 활성탄 캐니스터(Charcoal canisters)
이 장치는 값이 싸고 재사용이 가능하므로 단시간의 대규모 조사에 적합하며 확산에 의해 라돈가스를 흡착할 수 있는 활성탄(Activated carbon)을 이용한다. 활성탄에 침투 한 라돈 가스는 짧은 반감기를 지닌 라돈자손으로 붕괴하는데 이 과정에서 생성된
214Bi와 214Po 으로부터 방출되는 감마선을 계수함으로써 라돈농도를 결정할 수 있다. 약 100～200g 의 Carbon을 작은 Canister에 넣고 관심 있는 장소에 설치하면 된다.
Canister는 2차 대전 중에 미군에 의해서 개발되어 EML에서 독점적으로 사용되었다.
활성탄 캐니스트 검출기를 설치하기 전에 Canister에 존재하는 라돈을 제거하기 위해 100℃로 가열된 공기를 5분 동안 주입하거나 120℃오븐에서 여러 시간 굽는다. 현장에 서 Canister를 밀봉하여 회수한 후 라돈자손간의 평형이 이루어지길 기다린 후 NaI(TI) 검출기나 HPGe 검출기를 이용하여214Pb(242, 295, 353 keV)와 214Bi(609keV)의 감마피 크를 계측하여 라돈을 정량하는 방법이다.
캐니스터의 종류와 크기 그리고 활성탄의 수분함유 정도에 따라 포집효율이 달라진다.
특히 활성탄에서의 수분함유 정도가 높을수록 라돈의 포집 효율이 떨어지기 때문에 감시되는 환경중의 습도에 따른 다양한 교정인자를 교정설비를 이용하여 사전에 획득 하여야 한다. 또한 라돈의 흡착은 온도가 낮아질수록 증가하며 수분과 황화수소에 의해서 흡착이 방해되므로 주의가 필요하다.
흡착은 Carbon을 통과하는 유량과 유속에 따라 달라지며 흡착된 라돈은 100℃이상 가열하면 제거된다. Carbon에 흡착된 라돈은 시간이 지남에 따라 탈착될 가능성과 수분의 흡착이 일어나므로 장시간 현장에 설치할 수가 없다. 개방형 활성탄 캐니스터의 라돈환경 최적 노출 기간은 2일이고 확산장벽형 활성탄 캐니스터(Diffusion barrier Charcoal canisters)의 최적 노출 기간은 7일로 제시 되지만 공기 중 습도에 따라 단축
된다. 4일간 측정 시 포집체의 LLD는 수 Bq/㎥ 정도이다.
따라서 본 연구에서는 군 부대 특성상 취급과 설치가 용이하며 단시간 대규모 조사에 적합한 개방형 활성 캐니스터에 의한 측정 방법을 선정하였다.
Table 14. Charcoal Canisters의 특성
장 점 단 점
- 경제적이다.
- 외부전원이 필요 없다.
- 취급과 설치가 용이하다.
- 우편송달이 용이하다.
- 측정기간 마지막 12 ～ 24시간 사이의
라돈농도 편향이 심하다.
- 결과에 영향을 미치는 요인이 많다.
- 온도와 습도, 공기 흐름에 민감하다.
4.2 측정 방법
본 연구는 강원도 양구군과 홍천군, 충청북도 증평군, 경기도 안양시에 위치한 군 시 설물 중에서 병영생활관(신 / 구), 병영식당, 사무실, 군 아파트를 대상으로 측정하였다.
또한 건축물 준공 연대는 5년 이내가 12개소, 5～10년 사이가 11개소, 10년 이상이 17 개소 였으며 총 40개소에 각각 1개씩 40개의 Charcoal canisters를 2012년 9월 24일부 터 12월 3일 까지 설치하여 측정하였다.
Table 15. Charcoal canisters 측정대상 및 준공연대
지 역 설치개수
건축물 준공 연대
계 5년 이내 5～10년 10년 이상
강원도
양구군 10 10 4 3 3
홍천군 10 10 3 1 6
충청북도 증평군 10 10 3 1 6
경기도 안양시 10 10 2 6 2
계 40 40 12 11 17
Table 16. Charcoal canisters 설치 장소
지 역
군 시설물 종류
계 생활관(신) 생활관(구) 사무실 병영식당 아파트
강원도
양구군 10 3 3 2 2
-홍천군 10 2 3 2 1 2
충청북도 증평군 10 3 5 1 1
-경기도 안양시 10 4 2 3 1
-계 40 12 13 8 5 2
4.2.1 병영생활관(신 / 구), 사무실, 아파트
설치 위치는 건축물의 지하 1층 보일러실에 설치하였으며 각 건물 당 1개씩 설치하 였다. 측정이 진행되는 2일 동안 밀폐상태를 유지하기 위해 측정 전에 외부와 통하는 문 및 창을 밀폐시키고 최대한 출입을 금지 시켰으며 아래와 같은 사항을 준수하여 설 치하였다.
① 기류 및 환기장치 등 주변의 환경에 의해 방해를 받지 말아야 한다.
② 햇빛이 비치거나 습도가 높은 곳에 설치하지 않는다.
③ 측정지점은 바닥과 벽으로부터 1m이상 이격시켜야 한다.
④ 측정 장소에 출입을 금한다.
측정시간은 48시간으로 하고 측정 완료 후 완전 밀폐하여 최대한 빨리 연구실로 배 송하여 라돈을 측정하였다.
4.2.2 병영식당
설치위치는 지상 1층의 보일러실에 설치하였으며 그 외의 측정방법은 위 측정방법과 동일하게 실시하였다.
제5장 측정 결과 및 고찰
5.1 지역별 분석 5.1.1 강원도
강원도 지역 군 병영시설의 라돈 농도는 0.51 ～5.01 pCi/L, 18.87 ～ 185.37 Bq/㎥
까지 매우 폭넓은 범위가 나왔고 특히 홍천군 일대에서는 2개소에서 최대허용농도 (MPC)를 초과하였으며 우리나라 지역별 주택 내 연평균 라돈농도와는 비슷한 결과가 나왔다.
5.1.1.1 홍천군
측정한 날짜는 12년 12월 1일부터 3일 까지 실시하였으며 48시간을 측정 하였고 측정값은 3.02 ～5.01 pCi/L, 111.74 ～ 185.37 Bq/㎥ 으로 나타났으며 2개소에서 최대 허용농도(MPC)를 초과하였고 타 지역에 비하여 매우 높은 농도를 나타냈다. 또한 건물 유형별 분석에서는 병영생활관 보다 사무실에서, 준공연도별 분석에서는 5～10년 건물 이 비교적 높게 나타났다. 또한 우리나라 지역별 주택 내 연평균 라돈농도와는 비슷한 결과가 나왔다.
Table 17. 강원도 홍천군 군 병영시설 라돈농도 조사결과 (12. 12. 1 ～ 3)
구 분 캐니스터
번호
라돈 농도
준공연도 비 고
(MPC : 4pCi/L) Bq/㎥ pCi/L
병영생활관 (신형)
EHC-054 111.74 3.02
5년 이하 EHC-076 116.18 3.14
병영생활관 (구형)
EHC-038 115.07 3.11
10년 이상 0.25 초과 EHC-063 157.25 4.25
EHC-034 129.87 3.51
병영식당 EHC-058 113.22 3.06 10년 이상
사무실
EHC-033 147.26 3.98 5 ～ 10년
1.01초과 EHC-052 185.37 5.01 5년 이하
아파트
EHC-021 120.25 3.25
10년 이상 EHC-097 123.21 3.33
평 균 131.94 3.57
Table 18. 건물 연도별 및 유형별 분석
구 분 라돈 농도 (평균) 비 고
(MPC : 4pCi/L) Bq/㎥ pCi/L
건물 유형별
병영생활관 (신형) 113.96 3.08
병영생활관 (구형) 134.051 3.623
병영식당 113.22 3.06
사무실 166.315 4.495 0.495 초과
아파트 127.73 3.29
건물 연도별
5년 이하 137.751 3.723
5 ～ 10년 147.26 3.98
10년 이상 126.478 3.418
pCi/L
5 4.5
4
3.5
3 2.5
2 1.5
1 0.5
구 분 생활관(신) 생활관(구) 병영식당 사무실 아파트 5년이하 5～10년 10년이상
Fig. 7. 라돈농도와 건축물 유형별 및 연도별 상관관계 (홍천군)
5.1.1.2 양구군
측정한 날짜는 12년 10월 9일부터 11일 까지 실시하였으며 48시간을 측정 하였고 측정값은 0.51 ～3.18 pCi/L, 18.87 ～ 117.66 Bq/㎥ 으로 나타났으며 최대허용농도 (MPC)를 초과하지 않았지만 병영생활관 일부에서 비교적 높은 농도를 나타냈다. 또한 건물 유형별 및 준공연도별 다양한 농도의 분포를 보였으며 우리나라 지역별 주택 내 연평균 라돈농도와는 비슷한 결과가 나왔다.
Table 19. 강원도 양구군 군 병영시설 라돈농도 조사결과 (12. 10. 9 ～ 11)
구 분 캐니스터
번호
라돈 농도
준공연도 비 고
(MPC : 4pCi/L) Bq/㎥ pCi/L
병영생활관 (신형)
EHC-061 59.57 1.61
5년 이하 EHC-060 114.7 3.10
EHC-090 101.75 2.75
병영생활관 (구형)
EHC-015 63.64 1.72 10년 이상
EHC-083 117.66 3.18 5 ～ 10년
병영식당
EHC-012 100.64 2.72 5 ～ 10년
EHC-052 18.87 0.51 5 ～ 10년
EHC-058 78.44 2.12 5년 이하
사무실
EHC-067 38.48 1.04 10년 이상
EHC-063 60.31 1.63 10년 이상
평 균 75.41 2.04
Table 20. 건물 연도별 및 유형별 분석
구 분
라돈 농도 (평균)
비 고 (MPC : 4pCi/L) Bq/㎥ pCi/L
건물 유형별
병영생활관 (신형) 92.019 2.487
병영생활관 (구형) 90.650 2.450
병영식당 65.971 1.783
사무실 49.395 1.335
아파트
-건물 연도별
5년 이하 85.211 2.303
5 ～ 10년 79.069 2.137
10년 이상 54.143 1.463
pCi/L
5 4.5
4 3.5
3 2.5
2 1.5
1
0.5
구 분 생활관(신) 생활관(구) 병영식당 사무실 아파트 5년이하 5～10년 10년이상
Fig. 8. 라돈농도와 건축물 유형별 및 연도별 상관관계 (양구군)
5.1.2 충청북도
5.1.2.1 증평군
측정한 날짜는12년 10월 15일부터 17일 까지 실시하였으며 48시간을 측정 하였고 측정값은 0.05 ～2.83 pCi/L, 1.85 ～ 104.71 Bq/㎥ 까지 범위가 보였으며 모두 최대허 용농도(MPC)를 초과 하지 않았고 건물 유형별 및 준공 연대별로 비교적 고른 분포를 보였다. 또한 우리나라 지역별 주택 내 연평균 라돈농도에 비하여 낮은 농도를 나타내
었다. 이와 같이 충북지역의 평균값(133.2 Bq/㎥)보다 낮은 이유는 측정 장소가 대부분 건물이 노후로 인한 밀폐 상태가 불량 하고 훈련으로 인한 인원의건물 출입으로 인하 여 정확한 측정에 제한이 발생한 것으로 판단된다.
Table 21. 충청북도 증평군 군 병영시설 라돈농도 조사결과 (12. 10. 15 ～ 17)
구 분 캐니스터
번호
라돈 농도
준공연도 비 고
(MPC : 4pCi/L) Bq/㎥ pCi/L
병영생활관 (신형)
EHC-036 104.71 2.83
5년 이하 EHC-016 20.72 0.56
EHC-042 19.24 0.52
병영생활관 (구형)
EHC-035 15.54 0.42
10년 이상 EHC-026 1.85 0.05
EHC-032 9.25 0.25
EHC-074 41.81 1.13
EHC-076 49.58 1.34
병영식당 EHC-088 58.46 1.58 5 ～ 10년
사무실 EHC-002 53.28 1.44 10년 이상
평 균 37.44 1.01
Table 22. 건물 연도별 및 유형별 분석
구 분
라돈 농도(평균) 비 고
(MPC : 4pCi/L) Bq/㎥ pCi/L
건물 유형별
병영생활관(신형) 48.223 1.303
병영생활관(구형) 23.68 0.64
병영식당 58.46 1.58
사무실 53.28 1.44
아파트 -
-건물 연도별
5년 이하 48.223 1.303
5 ～ 10년 58.46 1.58
10년 이상 38.48 1.04
pCi/L
5 4.5
4 3.5
3 2.5
2 1.5
1 0.5
구 분 생활관(신) 생활관(구) 병영식당 사무실 아파트 5년이하 5～10년 10년이상
Fig. 9. 라돈농도와 건축물 유형별 및 연도별 상관관계 (증평군)
5.1.3 경기도
5.1.3.1 안양시
측정한 날짜는 12년 9월 24일부터 26일 까지 실시하였으며 48시간을 측정 하였고 측정값은 0.93 ～2.62 pCi/L, 34.41 ～ 96.94 Bq/㎥ 까지 범위가 보였으며 모두 최대허
측정한 날짜는 12년 9월 24일부터 26일 까지 실시하였으며 48시간을 측정 하였고 측정값은 0.93 ～2.62 pCi/L, 34.41 ～ 96.94 Bq/㎥ 까지 범위가 보였으며 모두 최대허