• 한국해양학회지:바다
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• 제18권4호
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• pp.178-185
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• 2013

해수의 염분 및 라돈($^{222}Rn$) 추적자를 이용하여 부산 인근의 동부와 남부 연안해역(문동리, 이천리, 죽성리, 대변리, 연화리, 다대포) 그리고 일광만 내에서 2009년과 2010년에 해저 용천수 유출 가능성을 조사하였다. 해양조사 전에 기본적으로 육상으로부터 해양으로 연장된 선구조 분석을 통하여 해저 용천수의 유출 유망지점을 선정하였다. 선정된 지점들을 포함하여 해안에서 바다쪽으로 약 1~2 km 이내에서 해수의 염분과 라돈을 측정하였다. 부산 인근의 동부 및 남부 연안해역에서 라돈 농도는 연안에서 외양쪽으로 갈수록 낮아지는 경향을 보였다. 또한, 염분의 수직분포에서는 일부 정점의 중간 수층에서 낮은 염분을 가진 수괴의 수평 유입이 관측되었다. 부산 인근의 동부 연안해역에서 유일한 만의 형태를 보이는 일광만 내에서 측정한 염분 수직분포에서도 저층에서 낮은 염분의 수괴가 출현하였다. 이번 조사에서 나타난 연구결과는 부산 인근 연안해역에서 해저 용천수 형태의 담지하수 유출 가능성을 시사하며, 앞으로 해저 용천수 탐사 방법과 미래의 대체 수자원으로서 활용 가능성에 대한 집중적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제3권4호
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• pp.23-36
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• 2000

진해만 해양환경 평가를 위한 해저지하수의 중요성을 이해하기 위하여 1999년 8월과 2000년 1월 진해 내만에서부터 외만까지 포함된 총 8개의 정점들의 저층수의 라돈을 분석하였다. 일반적으로 지하수에 함유된 라돈-222 농도는 표층수보다 약 2-4 order 높기 때문에 해저지하수 누출 여부를 추적하는데 상당히 유용한 추적자로 사용할 수 있다. 저층수의 라돈-222 농도는 33～182 dpm/100kg 범위로서 내만에서 100 dpm/100kg 이상의 높은 값이 관측되었다. 그러나 라돈-222의 어미핵종인 라듐-226 농도는 정점간의 큰 차이는 보이지 않았다. 또한 동일 정점의 라돈-222 농도는 계절별로 차이를 보였다. 이것은 라돈-222의 주 공급원은 해저퇴적물로부터가 아니라 강수량 차이에 의한 해저지하수 누출량에 기인된다는 것을 의미한다. 진해만 연안에 위치한 구산면 원전 육상 지하수의 Cl/sup -/과 SO/sub 4//sup 2-/ 함량은 각각 1,312, 369 ppm으로서 해수의 영향을 간접적으로 받고 있음을 보여준다. 이는 상대적으로 주변 육상지하수가 인근 해수에 영향을 줄 수 있다는 것을 의미한다. 따라서 내만 저층수의 높은 라돈-222 농도는 해저지하수 누출에 의한 결과로 볼 수 있다. 특히 진해만 주변 육상지하수의 평균 용존무기영양염 농도 (질산이온>174 μN, 규산>262 μM)는 진해만 해수 농도보다 월등히 높기 때문에 하천과 더불어 또다른 중요한 영양염 공급원으로서 작용할 수 있다. 따라서 정확한 진해만 생지화학적 과정을 추정하기 위해서 해저지하수 방출수에 대한 집중적인 연구가 필요하다.

• 지질공학
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• 제26권4호
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• pp.531-549
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• 2016

화강암, 화강편마암, 변성퇴적암류와 같이 다양한 지질환경에서 지하수내 자연방사성물질인 우라늄과 Rn-222의 산출특성에 대한 지하수의 수리화학적 영향, 지질과의 상관성, 단층대의 영향 등에 대해서 알아보고자 하였다. 이 연구를 위하여 영동지역을 대상으로 2차례에 걸쳐 지하수 49점, 지표수 4점을 채취하였다. 지하수내 우라늄과 지표 암석과의 상관성을 알아보기 위해 감마스펙트로메트리를 이용하여 40지점에서 지표방사능을 측정하였다. 지하수 화학적 유형 $Ca-HCO_3$, $Na-HCO_3$, $Ca-HCO_3(SO_4+NO_3)$등 3가지 유형을 보인다. 환경부 권고치인 우라늄 $30{\mu}g/L$를 초과하는 지하수는 총 49지점 중 2점이며, Rn-222의 경우 미국 EPA 기준치인 148 Bq/L를 초과하는 지하수는 총 40지점중 11점이다. 초과하는 지하수는 주로 화강편마암과 흑운모편마암 지질과 지질경계부에 분포한다. 지표방사능 세기와 지하수내 우라늄함량과는 뚜렷한 상관관계를 보여지 않는다. 아울러 $N45^{\circ}E$ 방향의 주향이동단층인 영동단층은 $82^{\circ}$의 고경도로 상반에 해당되는 화강암 및 화강편마암지역에서 고함량의 우라늄과 Rn-222가 산출되며, 하반에 해당되는 퇴적암지역에는 고함량의 지하수가 확인되지 않는데, 이와 같은 뚜렷한 차이는 지질의 영향과 더불어 단층대가 방사성물질의 이동 및 확산을 차단시키는 역할에도 원인이 있을 것으로 추정된다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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• pp.529-530
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• 2003

우라늄(U-238)의 붕괴과정에서 생성되는 라돈(Rn-222)은 다른 물질과 화학적으로 결합 또는 부착하지 않는 불활성 기체이고 상대적으로 긴 반감기를 갖고 있기 때문에 충분한 시간 동안 공기중에 머물러 있으므로 다른 자연방사선원에 비하여 라돈과 라돈자손에 의한 일반인의 자연방사선피폭 기여도가 가장 높다(Jamil K. 1997). 이미 세계 여러 나라에서는 라돈피폭에 기인한 건강상의 위해를 인식하여 주택을 비롯한 여러 생활공간의 실내 및 음용수 중의 라돈농도에 대한 대규모적인 측정을 수행하고 있으며, 그 결과 미국 내 상당수의 주택이 미국 환경청에서 권고치(action level)로써 권고하고 있는 150 Bq/m3(실내공기중)와 11.100 Bq/m3(음용수중)응 초과하는 것으로 나타났다(U,S,EPA, 1992).(중략)

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제16권6호
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• pp.133-142
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• 2011

A total of 247 samples were collected from groundwater being used for drinking-water supply, and hydrogeochemistry and radionuclide analysis were performed. In-situ analysis of groundwaters resulted in ranges of $13.7{\sim}25.1^{\circ}C$ for temperature, 5.9~8.5 for pH, 33~591 mV for Eh, $66{\sim}820{\mu}S/cm$ for EC, and 0.2~9.4 mg/L for DO. Major cation and anion concentrations of groundwaters were in ranges of 0.5~227.6 for Na, 1.0~279.3 for Ca, 0.0~9.3 for K, 0.1~100.1 for Mg, 0.0~3.3 for F, 0.9~779.1 for Cl, 0.3~120.4 for $SO_4$, 0.0~27.4 for $NO_3$-N, and 6~372 mg/L for $HCO_3$. Uranium-238 and radon-222 concentrations were detected in ranges of N.D-$131.1{\mu}g/L$ and 18-15,953 pCi/L, respectively. In case of some groundwaters exceeding USEPA MCL level ($30{\mu}g/L$) for uranium concentration, their pH ranged from 6.8 to 8.0 and Eh showed a relatively low value(86~199 mV) compared to other areas. Most groundwaters belonged to Ca-(Na)-$HCO_3$ type, and groundwaters of metamorphic rock exhibited the highest concentration of Na, Mg, Ca, Cl, $NO_3$-N, U, and those of plutonic rock showed the highest concentration of $HCO_3$, and Rn. Uranium and fluoride from granite areas did not show any correlation. However, uranium and bicarbonate displayed a positive relation of some areas in plutonic rocks($R^2$=0.3896).

• 한국방사선학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.211-216
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• 2014

자연방사선 물질인 라돈($^{222}Rn$)은 암석이나 토양 또는 건축자재 중에 들어있는 우라늄($^{238}U$)이 몇 단계의 방사성 붕괴 과정을 거친 후 생성되는 무색무취의 불활성기체로 지하 근무지나 밀폐된 공간과 같은 곳에서 잘 축적된다. 호흡기를 통하여 허파로 유입되고 라돈의 딸핵종이 허파나 기관지에 침적되어 폐암을 일으키는 원인이 된다. 본 연구에서는 초등학교 교실내의 공기 중 라돈가스농도을 비교하였으며 계측된 값을 이용하여 연간내부피폭량을 계산하였다. 초등학교 교실에서 측정된 라돈가스 피폭은 최소 5개교에서 층별 평균치가 창문을 닫을 때의 경우 1층 0.56mSv, 2층 0.48mSv, 3층 0.384mSv의 평균치가 나왔으며, 창문을 열었을 때의 경우 1층과 2층은 0.31mSv 수치로 같고 3층은 0.296mSv로평균치가 나왔다. 라돈에 대한 인체 피폭은 1층에서 피폭이 많고 3층에서는 피폭이 적었다. 창문을 닫았을 때의 경우 최대 0.56mSv 최소 0.384mSv로 자연방사선에 의한 연간피폭량에 2.4mSv 16%에서 23.3%를 차지하고 있다. 창문을 열었을 때의 경우 최대 0.31mSv 최소 0.296mSv로 연간피폭량 2.4mSv의 12.3%에서 12.91%를 차지한다. 결과로 보아 라돈가스 계측을 실시한 5개 초등학교의 경우 국내의 라돈기준치 이하로 나왔으며 내부피폭 역시 정상범위 내에 속한다. 사람에게 있어서 방사선피폭이 적으면 적을수록 인체에 대한 영향이 줄어들기 때문에 초등학교 교실 내에서 창문을 자주 환기한다면 즉, 공기 중 라돈농도를 최대한 줄인다면 라돈가스에 대한 피폭량을 줄일 수 있을 것이며 면역력이 약한 초등학생에게 도움이 될 것이다. 실험에 있어서 향후 더 많은 초등학교 기관에 대해 라돈가스 조사가 이루어지고 그에 따른 조치를 행한다면 보다 더 안전한 초등학교 건물시설 확립에 도움이 될 것이라 생각된다.

• 지질공학
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• 제31권4호
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• pp.659-669
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• 2021

본 연구는 다양한 지질의 지하수(대전, 청원, 춘천, 이천, 괴산 지역) 내 우라늄-238 및 라돈-222와 같은 자연방사성물질의 산출과 헬륨 동위원소와의 상관성을 해석하고, 헬륨의 기원별 혼합비를 분석하여 대수층의 지표환경과의 연관성을 추론하고자 하였다. 이를 위하여 연구지역에서 9개의 지하수 시료를 채취하여 우라늄-238, 라돈-222, ³He/⁴He 동위원소를 분석하였다. 분석결과 복운모화강암 지역의 지하수에서 우라늄-238의 농도가 218~477 ㎍ /L의 범위로 높은 함량을 보여주었다. 지하수의 ⁴He 대기-지각 혼합비와 라돈-222 함량과는 상관성 있는 경향을 보여준다. 즉, 지각기원 ⁴He비가 높을수록 라돈의 함량이 높은 경향을 보인다. 그러나 헬륨과 우라늄-238과의 상관성은 거의 보여주지 않는다. 헬륨과 라돈은 불활성기체이므로 지하환경에서 거의 유사한 거동을 보이는 반면, 무기이온인 우라늄-238과 불활성기체인 헬륨은 그들의 거동 자체가 다르기 때문이다. 대기-지각-맨틀 기원의 헬륨 혼합비를 보여주는 3He/⁴He vs ⁴He/²⁰Ne 상관관계도에서 지하수는 3개의 그룹(대기, 대기-지각혼합, 지각-맨틀 혼합)으로 구분된다. 연구결과는 헬륨의 기원별 혼합비를 통하여 지하수 대수층의 환경과 지표환경과의 상관성 해석을 위한 도구로 활용될 수 있음을 시사한다.

• 한국물환경학회지
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• 제22권4호
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• pp.632-638
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• 2006

최근에 오염된 토양을 정화하기 위해서 다양한 방법들이 사용되고 있으나 이들 대부분은 이미 오염된 토양에 대한 정화기술로서 많은 비용이 수반되는 단점이 있다. 본 연구에서는 이들 방법과는 달리 잠재적인 토양오염지역에서 오염되기 전이나 혹은 진행 중일 때 지형학적인 특징, 지표 위나 아래의 배수시스템의 재배열 및 선행계획을 통해 토양자체의 정화능력을 이용하는 새로운 정화방법을 고찰하였다. 즉, 토양자체 정화과정이 왜, 어떻게 발전되는가에 대해 단계적으로 규명하였다. 해안지역에서 오염된 바닷물의 침투와 거주지역에서 유해 라돈가스($^{222}Rn$)의 조절 및 제거 등 두 가지 사례를 통해 흙의 자체정화 능력을 이용한 토양정화방법의 효율성을 평가하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.383-383
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• 2022

기존 큰 지진을 대상으로 한 많은 연구결과들을 살펴보면, 큰 지진이 발생하기 전에 토양 속에 존재하는 다양한 인자들 중에 라돈(²²²Rn, 반감기=3.82일) 농도가 비정상적으로 증가하는 현상을 나타낸다. 이러한 결과들은 라돈발생의 경향성을 분석한다면, 지진발생에 대한 전조증상이나 예측이 가능함을 나타낸다. 본 연구에서는 포항지역을 중심으로 지진발생에 대한 전조증상이나 모니터링을 분석하기 위해 지하수 관측소에 설치된 라돈 관측기기에서 라돈 관측자료를 수집하고 이를 활용하는 연구를 수행하였다. 라돈 관측자료 기간은 2019년 11월부터 2020년 9월까지의 자료이며, 라돈인자 뿐만 아니라 지하수위, 강수량, 수온인자를 같이 분석하였으며, 동일기간 동안 발생한 진도 2 이상의 지진사례 6개(E1(M_L 3.5): 2019.12.30.; E2(M_L 3.2): 2020.01.30.; E3(M_L 2.4): 2020.02.09.; E4(M_L 2.7): 2020.02.16.; E5(M_L 2.8): 2020.05.27.; E6(M_L 2.1): 2020.09.22.)를 대상으로 하였다. 지진발생의 전조증상이 나타나는 지역을 분석하기 위해 Dobrovolsky radius values (Dobrovolsky et al., 1979)와 Harversine 관계식을 적용하였다. 적용결과, 시간적 분석에서 라돈의 증감 경향성이 지진발생의 전조증상과 유의미한 상관성이 있음을 확인하였으며, 공간적인 분석에서도 유의미하지는 않으나 상관성이 나타났다. 그 외 지하수위는 상관성이 어느 정도 나타났으나 강수량은 유의미한 결과를 나타내지는 않았다. 따라서 라돈을 활용한다면 지진발생의 전조증상을 시공간적으로 파악할 수 있음을 확인하였다.

• 분석과학
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• 제29권2호
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• pp.65-72
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• 2016

액체섬광계수기(Liquid Scintillation Counter, LSC)를 이용한 토양 중 ²²⁶Ra 분석 방법에 대해 연구하였다. 용융법으로 토양에서 Ra을 추출하고, Ba(Ra)SO₄로 침전시켜 방해핵종과 Ra을 분리하였다. Ba(Ra)SO₄를 산에 녹을 수 있는 Ba(Ra)CO₃로 변환시키고, 라돈 가스를 포집할 수 있는 소수성 섬광용액과 혼합한 다음, LSC로 분석하였다. ²²⁶Ra과 ⁹⁰Sr 표준시료를 이용하여 최적의 PSA(Pulse shape analysis, 파형분석) 준위를 설정하였다. FOM(Figure of merit, 성능지수)이 최대이고 알파선 중첩정도가 최소로 나타나는 PSA 80을 최적값으로 결정하였다. Glass vial을 사용했을 때 계측 효율은 243±2% 이다. 본 연구에서 개발한 분석법은 IAEA-312, IAEA-314, IAEA-315를 이용하여 그 신뢰도를 평가를 하였다. 회수율은 60~82% 이며, 측정값과 참고값과의 상대편의가 10 % 이내였다. 최소검출농도는 토양 1 g, 바탕 계수율 0.02 cpm일 때, 회수율 70 %, 계측시간 30 분을 기준으로 2.1 Bq kg⁻¹ 이다.