실내로 유입되는 라돈이동은 크게 두 가지로 나누어 볼 수 있다. 하나는 이류(Advection)에 의한 이동으로 압력이동(Pressure Driven Transport)과 대류 이동(Convention)이 이에 속한다.
압력이동은 압력차에 의해 라돈을 함유한 토양가스가 압력이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르는 이동으로 여러 가지 이유로 보통 실내 공기압이 실외 보 다 낮기 때문에 압력이동에 의해 라돈이 함유된 토양가스가 실내로 유입된다.
대류이동은 온도의 변화 때문에 공기의 밀도가 달라지고 이 밀도의 차이는 무게 차이를 가져와 궁극적으로는 압력의 차이로 나타난다.
다른 하나인 확산이동(Diffusion Driven Transport)은 압력차나 온도차가 없는 상태에서도 실내공기 전체 라돈농도가 농도 평형(Concentration Equilibrium) 이 이루어질 때까지 농도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 확산하는 이동이다.
토양 가스는 실내로 라돈이 유입되는 근원 중 가장 큰 비중을 차지하고 있 으며, 건축자재 또는 상수도나 지하수관을 통해서도 라돈이 실내로 유입 될 수 있다. 라돈은 토양가스의 형태로 지하실 벽이나 바닥 또는 관로의 깨진 틈 을 통해 실내로 유입되게 된다. 건축자재도 주로 토양이나 암석을 재료로 하 기 때문에 실내 라돈의 근원으로 작용한다. 환기시설이 없고 토양가스가 이동 할 수 없는 높이의 건물에 실내 라돈 농도가 높게 측정될 경우 건축자재에 의 한 것으로 볼 수 있다. 건축자재의 라돈 발생에 대해서는 정량적으로 알려진 바가 없지만, 라듐의 함량, 재료의 구성, 함수율, 압력변화, 온도 및 상대 습도 가 영향 인자임이 밝혀졌다(Cothern and Smith, 1987).
실내 라돈은 실외에서 들어오는 방법과 실내의 건축자재에서 발생되는 방법 등 라돈의 실내 유입 경로는 다음과 같다.
유 입 경 로
① 건물 하부의 갈라진 틈 ② 벽돌과 벽돌 사이
③ 벽돌 내의 기공 ④ 바닥과 벽의 이음매
⑤ 건물에 직접 노출된 토양 ⑥ 우수 배관로
⑦ 접합이 느슨한 관 사이 ⑧ 관의 갈라진 틈
⑨ 건축자재 ⑩ 지하수 이용
Fig. 4. 라돈의 실내 유입 경로
2.4 라돈의 인체 유해성
라돈가스 자체는 방사성 기체이지만 불활성이므로 사람이 호흡하더라도 폐 에서 흡수되지 않고 다시 방출되므로 위해가 문제되지 않는다. 하지만 라돈이 폐암을 일으키는 원인은 인간이 호흡 시 흡입된 라돈으로부터 방사능 붕괴하 여 생성된 218Po, 214Po 에서 발생하는 알파선 에너지에 기인한다. 또한 에어로 졸 상태의 218Po, 214Pb, 214Bi 을 흡입했을 때도 같은 결과를 유발하는데 이들 방사성 핵종은 침전효율이 크며, 기관지의 점액층을 통과 후 기저세포에 알파 선 에너지를 방출하여 폐 기관을 손상 시킨다. 이와 같이 실제로 라돈피폭이 란 라돈 자핵종의 피폭을 의미 한다. 따라서 라돈 피폭이라는 말은 실제로 라 돈 자핵종에 의한 피폭을 의미하며 장기적으로 폐암을 유발할 수 있는 것으로 보고되고 있다.
미국 EPA(Environmental Protection Agency)는 미국인의 연간 폐암 사망자 의 10% 이상인 약 20,000명 정도가 라돈 자핵종의 누적폭로에 의한 것이며, 이는 대기오염에 의한 사망위험 보다 10배 이상 높으며 음주운전에 의한 사망 자보다 더 높다고 발표했다. 국민을 대상으로 라돈문제를 홍보하기 위해 발간 한 자료 “라돈에 대한 시민안내서(A Citizen's Guide to Radon)"에 따르면 미 국의 기준치이자 한국에서는 권고기준치인 4 pCi/L 또는 148 Bq/m3의 라돈농 도가 일정하게 지속적으로 유지되는 실내공간에서 평생 동안 생활할 경우 흡 연자 1,000명중 약 62명(6.2%)이 폐암 위험이 있다고 하였다(비흡연자는 이의 1/10). 각국에서는 역학조사 및 동물실험을 통하여 라돈 농도가 4 pCi/L인 상 태에서 일생동안 폭로될 경우 폐암으로 사망할 위험률이 1～2%정도이나, 5 pCi/L인 상태에서 1년간 생활할 경우는 백만 명 당 400명이 폐암 발생을 일으 키고, 200 pCi/L의 농도에서는 약 44%의 폐암발생위험률에 달한다고 추산 하 고 있으며 이에 미국에서는 라돈이 폐암을 유발시키는 제2의 원인제공자임을
경고하고 있다. 라돈에 의한 폐암 발생확률은 우리가 살아가는 동안 얼마나 많은 라돈을 호흡했느냐에 관계되므로 우리의 주거환경에서 라돈의 농도를 가 능하면 낮추는 노력을 해야 한다.
Table 6. 연간 라돈 준위에 의한 피폭 위험
연간 라돈 준위
(Bq/㎥) 100명당 치사율 (%) 비교라돈 위험도 (폐암)
3700 (100pCi/L) 27～63 매년 2000회의 X선 촬영
1480 (40pCi/L) 12～38 매일 2갑씩의 흡연
740 (20pCi/L) 6～21 매일 1갑씩의 흡연
370 (10pCi/L) 3～12 매년 500회의 X선 촬영
148 (4pCi/L) 1.3～5 매일 반 갑의 흡연
74 (2pCi/L) 0.7～3 매년 100회의 X선 촬영
국제 암 연구기관(International Agency for Research on Cancer, IARC)에 서는 1988년에 정식으로 라돈을 인체의 발암물질로 분류하였다.
우리나라 주요 3대 암 중 위암과 간암은 감소 추세에 있는 반면 폐암은 그 증가 추세에 있다. 자동차의 증가와 산업발전에 기인한 대기오염의 증가, 흡연 연령의 하향, 흡연자의 증가 및 고령화에 의한 폐암발병률의 증가는 우려할
일임에는 틀림이 없으나, 이제 우리나라도 선진국에 버금가는 라돈대책의 수 립이 절실함은 다음과 같은 계산으로 강조할 수 있다.
2001년 폐암사망률은 10만 명 당 25명으로 전체 인구 47.5백만 명에 대입하 면 한 해에 11,875명이 폐암으로 사망하는 것으로 계산되고 EPA의 자료에 따 르면 이 중 10～15%에 해당하는 약 1,200～1,800명이 라돈에 의한 초과폐암으 로 사망하게 되는 것으로 볼 수 있다.
21,000명
17,400명
8,000명
3,900명
2,800명
Fig. 5. 라돈 및 사고에 의한 연간 사망자 수
160,000명
19,000명
14,000명
700명 160명 20명
Fig. 6. 미국 내 폐암 및 위암에 의한 연간 사망자 수
Table 7. 흡연자의 라돈에 의한 인체영향
라돈농도 (pCi/L)
폐암 발생률 (1,000명당)
기타 사고와의 위험도 비교 조치사항
(금연 후)
20 260명 익사사고 위험의 250배 즉시 주택 수리
10 150명 화재사고의 200배 즉시 주택 수리
8 120명 돌연사의 30배 즉시 주택 수리
4 62명 자동차 사고의 5배 즉시 주택 수리
2 32명 독성물질에 의한 사고의 6배 주택 수리를 고려
1.3 20명 평균 실내 라돈 농도 현재 농도 유지
0.4 3명 평균 실외 라돈 농도
라돈농도 (pCi/L)
폐암 발생률 (1,000명당)
기타 사고와의 위험도 비교 조치사항
(금연 후)
20 36명 익사사고 위험의 35배 즉시 주택 수리
10 18명 화재사고의 20배 즉시 주택 수리
8 15명 돌연사의 4배 즉시 주택 수리
4 7명 자동차 사고의 1배 즉시 주택 수리
2 4명 독성물질에 의한 사고의 1배 주택 수리를 고려
1.3 2명 평균 실내 라돈 농도 현재 농도 유지
0.4 - 평균 실외 라돈 농도
Table 8. 비흡연자의 라돈에 의한 인체영향
Table 9. 우리나라의 각종 암에 의한 사망률 (인구 10만 명 당) (단위: 명)
구분 폐암 위암 간암 기타 암 계
1991 15.2 29.5 23.7 17.2 105.2
2000 24.2 24.3 21.3 25.0 122.1
2001 25.0 24.0 21.3 26.4 123.5
전년증감 0.6 -0.3 0.0 1.0 1.4
10증감 9.8 -5.5 -2.4 9.2 18.3
* 기타 암: 대장암, 췌장암, 자궁암, 전립선암, 유방암 등을 뜻함.
제3장 국내·외 라돈조사 현황
3.1 국내 라돈조사현황
국내에서의 최초 라돈농도 조사는 경북대 강영호 교수 등이 경북일원에서 토양으로 부터 방출되는 라돈기체의 방사능 측정을 1981년에 수행하였다.
실제 생활환경중의 라돈농도 조사는 1988년 말 한국원자력안전기술원에서 서울, 춘천, 대전, 대구, 광주, 부산, 제주지방 방사능측정소의 협조로 수행한 것이 처음이며, 이 라 돈조사는 가구의 표본을 체계적으로 사전에 추출하여 조사한 것은 아니었지만 당시 국 내에서는 비교적 많은 조사가구수와 광역범위의 라돈조사였다.
Table 10. 우리나라 가옥 내 지역별 라돈농도
지역별 가옥수 라돈농도평균
(Bq/㎥)
피폭선량겨울철 (mrem/3개월)
4pCi/L이상 (%)
전국 530 99.9 140 16
서울 72 81.4 115 11
(수원, 오산, 안양)경기도 49 122.1 170 20
춘천 69 92.5 130 10
(대전, 괴산)충청도 101 133.2 190 34
대구 57 81.4 115 0.9
광주 72 118.4 168 18
부산 56 62.9 90 0
제주 54 96.2 138 15
* 1Sv = 100rem = 1J/kg **4p(단위) = 148㏃/㎥ (EPA 권고치)
1990년도 한국원자역연구소의 장시영 박사팀은 전국 12개 지역을 대상으로 340여 거주 시설에 대해서 실내 라돈농도를 조사하였는데, 이 조사는 우리나라 평균 실내라돈농도 및 지역별 분포특성 등을 파악하는데 목적이 있는 것이 아니라, 라돈과 그 자핵종의 피 폭선량과 인체영향평가를 위한 기초자료 확보차원에서 수행되었다.
Table 11. 전국 12개 지역 거주시설내의 라돈 및 라돈 자핵종의 방사능 농도
지역별 표본수 라돈농도 (Bq/㎥) 평형등가농도
중앙값 (Bq/㎥)
산술평균 중앙값
서 울 63 63.64 51.43 20.57
인 천 16 41.81 39.60 15.84
수 원 18 57.72 53.28 21.31
춘 천 32 62.16 53.65 21.46
속 초 19 66.23 60.00 24.00
동 해 19 49.58 46.62 18.61
대 전 37 48.84 43.66 17.46
원자력연구소 내 30 36.26 33.82 13.53
논 산 31 85.47 61.42 24.57
서산, 당진 34 80.29 62.16 24.86
울 산 18 60.31 52.91 21.16
광 주 23 42.18 38.50 15.40
평 균 28.33 59.57 48.90 19.56
1992년부터 1995년까지 4년간 서울 및 경기도 북부지역을 대상으로 국립보건원에서 실내 라돈농도를 조사하였는데, 1차 년도에는 서울시내에 소재한 22개 보건소 건물을 대상으로 조사하였고, 2차 년도에는 서로 다른 형태의 주거시설(아파트, 빌라, 일반주택, 연립주택) 34개를 대상으로 조사하였으며, 3차 년도에는 서울시내 22개 구별로 서로 다 른 형태의 주거시설 410개 가옥을 대상으로 조사하였다. 마지막 4차 년도에는 경기 북 부지역의 10개 시·군 197개 가옥을 대상으로 조사하였다. 이 조사의 목적은 라돈과 그 붕괴 생성물에 의한 방사선 위해도를 평가하기 위해 기초 자료를 얻기 위한 것이었다.
식품의약품안전청에서는 국립보건원에서 수행한 “알파방사선에 의한 국민 위해도 평 가” 연구사업의 연장선상에서 “한국에서의 옥내라돈 측정분석에 관한 연구”를 1996년과 1997년에 걸쳐 수행하였다. 이 연구의 라돈조사 대상지역은 경기도 남부지역과 인천광 역시, 대전광역시, 충남 및 충북지역을 대상으로 차콜 캐니스터를 이용하여 조사하였다.
2001년에는 한국원자력안전기술원 주관으로 실시한 국민 방사선 위해도 평가 및 전 국 실내 라돈 방사능 조사라는 주제로 전국 실내 라돈 농도 준위 조사를 1년간 지속적 으로 실시하였다.
Table 12. 우리나라 지역별 주택 내 연평균 라돈농도 (단위: ㏃/㎥)
지역명 조사지
점수 최고치 최저치 기하
평균
산술
평균 중앙값
200Bq/㎥이상 검출지역비율
(%) 서울 380 1055 14.8 36.0 45.1±66.5 32.4 1.6
강원도 91 339 20.4 59.0 72.5±56.6 56.4 5.5 인천 104 151 13.9 34.3 38.2±20.2 35.9 0 경기도 340 338 16.7 43.9 51.6±36.8 43.9 0.9
충북 90 1350 20.4 56.0 80.5±146 47.2 5.6 충남 113 573 17.6 59.2 74.8±72.2 50.9 3.5 대전 68 231 16.0 45.5 52.9±37.6 42.1 2.9 대구 110 124 14.8 36.9 41.4±22.4 32.4 0 경북 168 207 13.6 42.6 49.5±31.1 39.3 0.6 부산 163 165 14.8 34.3 38.6±22.8 32.4 0 경남 214 315 16.0 42.8 52.2±41.9 36.5 2.2 전북 127 857 16.7 53.7 68.8±82.9 48.1 2.4 전남 136 291 18.5 51.5 61.3±42.4 49.0 1.5 광주 61 202 16.7 50.2 57.0±31.2 49.0 1.6 제주도 25 240 18.5 47.3 58.9±48.8 42.6 4.0
전국 2190 1350 13.6 43.4 53.4±57.5 39.8 1.7
3.2 국외 라돈조사현황
자연 핵종에 의한 방사선 위해도에 관심이 높아지면서 1980년대 들어서는 실내 라돈
자연 핵종에 의한 방사선 위해도에 관심이 높아지면서 1980년대 들어서는 실내 라돈