토양환경에서의 라돈포텐셜이란 토양의 공극에 존재하여 실내환경으로 유입될 수 있는 가능성을 가진 라돈의 농도 개념으로 해당지반을 대표하는 라돈방사능 수준을 의미한다(제현국, 2002). 해당 지반에서 라돈포텐셜을 정량화 할 수 있으면 타 지반과의 상대적인 비교를 통하여 라돈방사능의 수준을 알 수 있으나 토양환경에서 변화양상이 심한 라돈의 특성으로 인해 정확한 라돈포텐셜을 예측한다는 것은 사실상 불가능하다. (중략)
활성탄 검출기를 이용하여 실내 라돈농도를 측정하였다. 라돈농도 측정을 위한 활성탄 검출기의 노출기간은 4일, 5.8일, 5일이었다. 측정결과 사무실내 라돈농도는 각각 1.63 pCi/$\ell$, 1.23 pCi/$\ell$, 1.76 pCi/$\ell$였으며, 측정기간 동안 평균 1.54 pCi/$\ell$였다. 이 결과는 미국 환경보호청에서 제시한 조치준위의 최저치인 4 pCi/$\ell$ 이하였다. 같은 장소에서 WL Meter를 이용하여 라돈 딸핵종의 농도를 축정한 결과, 각각 5. 64 mWL, 4.88 mWL, 6.43 mWL이었다. 라돈과 라돈 딸핵종 농도로부터 라돈평형인자 값을 산출한 결과 각각 0.34, 0.39, 0.36으로, 이 결과는 다른 방법에 의해 타 연구자가 측정한 기존의 사무실내 라돈농도 및 라돈평형인자 산출결과와 비교적 유사했다. 따라서 활성탄 검출기를 이용한 라돈농도 측정법은 매우 유용한 방법임을 확인할 수 있었다.
라돈은 사람들이 노출되는 자연 방사능 중 가장 큰 부분을 차지하며, 전체 자연 방사능 중 약 50%를 차지한다. 라돈의 인체영향 대부분이 호흡을 통한 인체 내에 유입에 의한 것으로 알려져 있다. 라돈에 의한 인체영향과 대기 중 오염물질의 장거리 이동에 대한 연구를 위해 대기 중 라돈의 거동특성 연구가 필요하다. 또한 라돈농도의 지역적 분포와 시간변화에 대한 정보는 지역적 특성, 라돈의 배출, 대기 중 습성에 대한 라돈 연구에 중요하다. (중략)
CR-39 플라스틱 핵비적검출기를 라돈검출기로 내장한 멤브레인 필터컵(일명 : CR-39 라돈컵)을 이용하여 일부 국산건축자재의 라돈방출율을 측정하였다. 표준라듐선원을 이용한 라돈컵의 교정 실험을 수행하여 얻은 CR-39 검출기의 라돈검출인자는 $0.164{\pm}0.005(tracks \;cm^{-2}/Bq\;d\;m^{-3})$였으며 타 연구자들의 발표결과와 잘 일치하였다. 일부 건축자재(모래벽돌, 적벽돌, 화장석판, 콘크리트 덩어리, 건물바닥과 내벽)에 CR-39 라돈컵을 2개월 동안 기밀 부착하여 라돈방출율을 측정한 결과, 라돈방출율은 모래벽돌에서 평균$(75.0{\pm}5.5){\times}10^{-6}(Bq/m^2-s)$, 화강석판에서 $(6.8{\pm}2.9){\times}10^{-6}Bq/m^2-s)$로 10배정도의 차이를 보였으며, 모래벽돌>콘크리트바닥>콘크리트덩어리>건물벽>적벽돌>화강석 판의 순서를 보였다. 본 연구 결과, CR-39 라돈컵에 의해서도 건축자재의 라돈방출율을 효과적으로 측정할 수 있음이 입증하였다.
라돈은 일반적으로 가장 잘 알려진 천연 방사성핵종 중 하나로서 무향 무색의 불활성기체이며 붕괴과정에서 알파입자를 방출한다. 라돈에 의한 피폭선량은 라돈붕괴에 의해 생성된 라돈자손이 호흡기관 표면에 침착되어 방출하는 알파선에 기인한다. 따라서, 피폭선량에 주로 기인하는 것은 라돈 자신이 아니라 그의 단 반감기 라돈자손들이다. 이처럼 라돈은 잘 알려진 폐암 유발원으로서 고농도의 라돈에 장기간 노출되는 경우 폐암을 유발할 수 있다. UNSCEAR 보고서(1993)는 자연 환경중에서 인간이 받는 연간 총 피폭선량인 2.4 mSv중 약 50%에 해당하는 1.15 mSv가 라돈과 그 자손에 의한 것이며 대부분 옥내에서의 호흡에 의해 비롯된다고 평가하고 있다. (중략)
본 연구에서는 환기장치로 제어하는 환경인 라돈 표준실 및 라돈 발생기로부터 이론적으로는 Jacobi모델 이론을 사용하여 라돈 자핵종의 농도를 계산하였으며, 실험적으로는 두 발생 조건으로부터 채취된 시료를 알파스펙트럼 분석법에 의해 측정 분석하여 그 농도를 결정하였다. 이론적인 계산치와 실험적인 측정결과를 비교해 본 결과 매우 잘 일치되는 좋은 결과를 얻게 되었다. 따라서 이러한 연구는 실내 라돈환경에서 라돈 자핵종의 알파방출체에 의한 내부피폭선량을 보다 정확히 평가하고, 라돈 자핵종의 개별 농도를 신속히 결정하는 데 크게 기여할 것이라 사료된다.
라돈이 기관지나 폐포에 머무르게 될 때 라돈의 붕괴로 인해 자핵종(알파선, 베타선, 감마선 등)들이 생성되면서 이것들이 방사선을 방출하는데 세포의 염색체에 돌연변이를 일으켜 폐암을 발생할 가능성이 존재한다. 다시 말해 폐암의 원인이 라돈가스 때문이라기보다는 흡수된 일부 라돈의 붕괴로 인해 생기는 부산물이 방사선을 방출하기 때문이라고 할 수 있다. 사람이 연간 노출되는 방사선의 82%가 자연방사선에 의한 것인데 그중 대부분이 라돈이다. 실내의 라돈 농도를 적절하게 제어할 수 있다면 폐암의 발생확률을 30%나 억제할 수 있다고 알려져 있다. 아직까지 실내의 라돈의 농도를 측정하는 데는 외국의 라돈 센서를 사용하고 있는 실정이다. 실내 라돈 방출량에 대한 데이터 구축과 국내에 맞는 실용적인 라돈측정기기를 개발하도록하는 연구가 필요하다. 본 논문에서는 PIN Photodiode를 이용하여 라돈의 농도를 측정하는 라돈 검출기 구현 방법을 제안한다. 실험을 통해서, PIN photodiode의 라돈 센서 모듈로서의 이용 가능성에 대하여 확인하였다.
기반암별로 구획화된 지역(서울대학교 관악캠퍼스, 경기도 가평, 충북 보은)에서의 사례연구결과, 화강암질 암석의 잔류토양에서 라돈농도가 상대적으로 높은 값을 나타냈다. 이는 기반암에 따른 우라늄의 지구화학적 분포의 차이가 1차적 원인으로 작용했기 때문이라 판단된다. 라돈의 발산율에 영향을 미치는 토양의 함수율과 우라늄-라듐간의 방사는평형도 토양가스 중 라돈농도를 지배하는 2차적 요인임이 실험에 의해 증명되었다. 서울대학교 관악캠퍼스 지역에서 선정한 40개의 실내공간에서 라돈 및 리돈후대핵종농도 분포를 조사한 결과, 지하실에 위치하면서 환기가 불량한 일부 실내공간에서 EPA의 라돈 기준치인 4pCi/L을 초과하는 농도를 나타냈다. 또한, 실내에서의 라돈농도와 비교한 결과, 일반적으로 양의 상관성을 보여, 토양가스가 실내라돈유입의 주 원임이 확인되었다. 단층이 위치한 경주 및 가평지역에서 단층선과의 거리에 따른 라돈농도분포를 조사한 결과, 일부 지역에서 단층구조의 영향으로 인해 라돈의 이동성이 증가하여, 해당 토양의 우라늄함량만으로는 설명할 수 없는 라돈이상치가 나타났다.
라돈(Rn-222)은 우라늄(U-238) 방사능계열의 원소로서 라듐(Ra-226)의 알파($\alpha$)붕괴시 자연생성되는 가스상 물질이다. 암석 내에서 생성되어 공극내에서 물에 용해된 라돈은 붕괴하지 않고 상태를 유지하게 되는데 이런 라돈이 존재하는 암석층으로부터 지하수를 취수할 경우, 상당량의 라돈이 지하수속에 용해되어 있을 수 있다. 이렇게 용해된 상당량의 라돈은 실내공기로 휘발하면서 주변으로 확산하게 된다. (중략)
최근 환경에 대한 관심이 지속적으로 증가함에 따라 실내 공기질에 대한 관심 역시 증폭되었다. 이에 따라 실내 공기질을 결정 짓고 흡연에 이어 폐암 사망률이 높은 라돈에 대한 관심 역시 증가하였다. 따라서 본 연구에서는 실내 라돈가스의 농도를 낮추기 위한 방법을 찾기 위해 RADON EYE RD200을 이용하여 교육연구시설에서의 세 강의동을 대상으로 라돈 방출량을 측정하고, 환기를 통해 라돈의 감소량을 측정한다. 세 강의동 모두 현재 기준치인 148 Bq/m3을 초과하는 수치를 기록하였고, 강의실을 10분간 환기한 결과 1회 환기 시 평균 77 Bq/m3만큼 감소하였고, 2회 환기 시 평균 56 Bq/m3만큼 감소하였다. 본 연구를 통해 라돈의 실태 및 위험성을 인지하고 라돈에 관련된 시설물 지침 및 환기를 강조하는 방안에 대한 마련이 필요하다고 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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