금강유역 기반암 토양의 자연방사능 특성

Natural Radioactivity of Soils by Bed Rocks Distributed in the Keum River Area

  • 이길용 (한국지질자원연구원 지구환경연구본부) ;
  • 윤윤열 (한국지질자원연구원 지구환경연구본부) ;
  • 조수영 (한국지질자원연구원 지구환경연구본부) ;
  • 이정화 (한국지질자원연구원 지구환경연구본부) ;
  • 이진수 (한국지질자원연구원 지구환경연구본부) ;
  • 고경석 (한국지질자원연구원 지구환경연구본부) ;
  • 김용제 (한국지질자원연구원 지구환경연구본부)
  • Lee, Kil-Yong (Geologic Environment Division, Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources) ;
  • Yoon, Yoon-Yeol (Geologic Environment Division, Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources) ;
  • Cho, Soo-Young (Geologic Environment Division, Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources) ;
  • Lee, Jung-Hwa (Geologic Environment Division, Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources) ;
  • Lee, Jin-Soo (Geologic Environment Division, Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources) ;
  • Koh, Kyung-Seok (Geologic Environment Division, Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources) ;
  • Kim, Yong-Je (Geologic Environment Division, Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources)
  • 발행 : 2009.04.30

초록

감마선 분광법을 이용하여 금강유역에 분포되어 있는 7개 기반암 지역 토양의 자연방사능 특성을 조사하였다. 우라늄계열 $^{226}$Ra, 토륨계열의 $^{228}$Ac과 비계열 핵종인 $^{40}$K와 같은 대표적인 자연방사성핵종(naturally occurring radioactive nuclide)의 비방사능 (specific activity:SA, Bq/kg)을 측정하고 비방사능 비(specific activity ratio:SAR)를 산출하여 기반암에 다른 토양에 대한 자연방사능 특성을 분석하였다. 7개 기반암지역 41지점 토양에서의 SA값은 $^{226}$Ra의 경우는 26.7-485(74.2 ${\pm}$ 72.2)Bq/kg, $^{228}$Ac은 30.9-157(90.7${\pm}$32.7) Bq/kg, 그리고 $^{40}$K는 203-1588(990${\pm}$203)Bq/kg으로 나타났다. 기반암 특성별 가장 큰 차이를 보이는 핵종은 $^{226}$Ra이었으며 특히 캠브리아기 변성퇴적암 기원의 한 지점에서는 485Bq/kg으로 평균값이 74.2Bq/kg인 다른지점들의 토양과 큰 차이를 보이고 있다. $^{226}$Ra보다는 적지만 $^{228}$ Ac의 SA값도 기반암에 다라서 다소 특성을 보이고 있었으나, $^{40}$K의 SA값의 경우는 특이한 차이가 없는 것으로 나타났다. 세 핵종간의 SAR은 $^{226}$Ra/$^{228}$Ac은 0.343-6.11(0.865${\pm}$0.883), $^{226}$Ra/$^{40}$K는 0.0258-0.759(0.0814${\pm}$0.1117),그리고 $^{228}$Ac/$^{40}$K는 0.0373-0.178(0.0945${\pm}$0.0373)로 세 핵종의 SA 특성에서 예견할 수 있었던 것과 같이 $^{226}$Ra/$^{228}$Ac, $^{226}$Ra/$^{40}$K의 SAR 특성은 토양에 다라서 얼마간 보이는 반면 $^{228}$Ac/$^{40}$K는 별다른 특성을 보이지 않았다.

Characteristics of natural radioactivity were investigated for soils collected from seven sites of different bed rocks distributed in the Keum River area of Korea by the use of a Gamma-ray spectrometry. Specific activity (SA) and SA ratio (SAR) of typical naturally occurring radioactive nuclide such as $^{226}$Ra, $^{228}$Ac and $^{40}$K were determined for the soil samples. The SA values of $^{226}$Ra, $^{228}$Ac and $^{40}$K in 41 soils of 7 sites are 26.7-485 (74.2 ${\pm}$ 72.2), 30.9-157 (90.7 ${\pm}$ 32.7) and 203-1558 (990 ${\pm}$ 203) Bq/kg, respectively. The SA of $^{226}$Ra has very different values by the soils and the sites. Especially the SA of $^{226}$Ra in a soil sample of Ogcheon site is 485 Bq/kg while most SA of 41 soil samples are < 100 Bq/kg. SA of $^{228}$Ac has a little different values with the soils and sites, however the SA of $^{40}$K has almost constant values in all soil samples. The SAR values of $^{26}$Ra/$^{228}$Ac, $^{226}$Ra/$^{40}$K and $^{228}$Ac/$^{40}$K in 41 soils of 7 sites are 0.343-6.11 (0.865 ${\pm}$ 0.883), 0.0258-0.759 (0.0814 ${\pm}$ 0.1l17) and 0.0373-0.178 (0.0945 ${\pm}$ 0.0373), respectively. The SARs of $^{226}$Ra/$^{228}$Ac and $^{226}$Ra/$^{40}$K have very different values by the soils and the sites, however the SAR of $^{228}$Ac/$^{40}$K has a little difference by the soil and sites.

키워드

참고문헌

  1. 김종환, 박중권, 1985, 우라늄정밀조사연구, 한국동력자원연구소 연구보고서, 1985a, 1-76
  2. 김종환, 우라늄정밀조사연구, 1985, 한국동력자원연구소 연구보고서, 1985b, 77-122
  3. 김창규, 김용재, 김철수, 노병환, 박홍모, 이동명, 윤주용, 1999, 생활환경중 라돈조사를 위한 효율적 방법론에 관한 연구, 한국원자력안전기술원 연구보고서, KINS/GR-190
  4. 서범경, 이길용, 윤윤열, 이대원, 2001, 환경방사능의 감마선 분광석을 위한 백그라운드 소멸, 분석과학, 14, 212-220
  5. 성익환, 조병욱, 김대업, 김건한, 박덕원, 박중권, 윤윤열, 이봉주, 이병대, 이종철, 임현철, 정강섭, 조수영, 홍영국, 장우석, 양재하, 2002, 지하수중 방사성물질 함유실태 조사(IV), 국립환경연구원
  6. 양정석, 안태연, 2008, 금강유역에서의 지하수위와 강수량 이동평균의 상관관계 분석, The Journal of Engineering Geology 18(1), 1-6
  7. 윤윤열, 조수영, 이길용, 김용제, 2006, 대전지역별 지하수중 우라늄, 라돈, 농도 준위 분포조사 연구, 방사선방어학회지, 31, 25-30
  8. 이길용, 윤윤열, 서범경, "라듐 및서범경 외, 2001, 라돈의 감마선 분광분석을 위한 알루미늄 용기의 제작 및 특성 연구", 분석과학, 13(6), 743-750
  9. 전효택, 이진수, 제현국, 이성은, 정성필, 이혜연, 지세정, 홍영국, 윤욱, 김건한, 2006, 지질기원 우라늄, 라돈 위해성 평가 및 차폐 저감화 기술, 소방방재청, NEMA-04-NH-03
  10. 지정만, 장윤호, 오재경, 이연희, 2000, 한반도, 서해안 금강하구 연안퇴적물과 육상지질과의 지화학적 상관관계, Econ. Environ. Geol., 33, 447-467
  11. Baeza, A., del Ri$\acute{o}$, M., Miro, C., and Paniagua, J.M., 1992, Natural radioactivity in soils of the province of C$\acute{a}$ceres (Spain), Radiat. Prot. Dosim., 45(1/4), 261-263 https://doi.org/10.1093/rpd/45.1-4.261
  12. Jacobi, W., 1988, Lung cancer risk from environmental exposure to radon daughters. ICRP publication 50, Radiat. Prot. Dosim., 24(1-4), 19-23 https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.rpd.a080234
  13. Megumi, K., Oka, T., Yaskawa, K., and Sakanoue, M., 1982, Contents of natural radioactive nuclides in soil in relation to their surface area, J Geophys. Res., 87, 10857-10860 https://doi.org/10.1029/JB087iB13p10857
  14. Myrick, T.E., Berven, B.A., and Haywood,.F.F., 1983, Determination of concentrations of selected radionuclides in surface soil in the U.S., Health Phys., 45(3), 631-642. https://doi.org/10.1097/00004032-198309000-00006
  15. Porstend$\ddot{o}$rfer, J. and Reineking, A., 1992, Indoor behaviour and characteristics of radon progeny, Radiat. Prot. Dosim., 45(1/4), 303-311 https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.rpd.a081550
  16. UNSCEAR, 1993, Ionizing Radiation: Sources and Biological Effects, 1993 report, pp. 33-90, United Nations, New York