국내 지하수의 라돈 함량을 파악하기 위하여 1999년부터 2002년까지 4년에 걸쳐서 615개 지하수 시료에 대한 분석이 이루어졌다. 조사된 농도범위는 4 pCi/L에서 40,010 pCi/L까지로 나타났으며, 평균값과 중간값은 각각 1,862 pCi/L와 920 pCi/L이었다. 조사한 지하수시료를 지질조건에 따라 5개의 집단으로 구분한 결과 평균 라돈함량은 화강암 지역 지하수에서 2,595 pCi/L로 가장 높았으며, 제주화산암 지하수에서는 238 pCi/L로 가장 낮았다. 또한, 풍화대와 암반지하수에서 2,298 pCi/L로 가장 높았으며, 충적층지하수에서는 672 pCi/L로 가장 낮게 나타났다. 국내 지하수중 라돈의 평균 함량과 최고 함량은 유사한 지질환경을 가지는 외국의 경우와 비교하면 낮은 편이나 보다 확실한 결론을 위해서는 추가 분석자료가 필요하다.
국내 지하수의 라돈 함량을 파악하기 위하여 1999년부터 2002년까지 4년에 걸쳐서 615개 지하수 시료에 대한 분석이 이루어졌다. 조사된 농도범위는 4 pCi/L에서 40,010 pCi/L까지로 나타났으며, 평균값과 중간값은 각각 1,862 pCi/L와 920 pCi/L이었다. 조사한 지하수시료를 지질조건에 따라 5개의 집단으로 구분한 결과 평균 라돈함량은 화강암 지역 지하수에서 2,595 pCi/L로 가장 높았으며, 제주화산암 지하수에서는 238 pCi/L로 가장 낮았다. 또한, 풍화대와 암반지하수에서 2,298 pCi/L로 가장 높았으며, 충적층지하수에서는 672 pCi/L로 가장 낮게 나타났다. 국내 지하수중 라돈의 평균 함량과 최고 함량은 유사한 지질환경을 가지는 외국의 경우와 비교하면 낮은 편이나 보다 확실한 결론을 위해서는 추가 분석자료가 필요하다.
A survey was performed to evaluate the distribution of radon concentrations in groundwater of South Korea. Groundwaters of 615 wells were sampled for this study during the four years from 1999 to 2002. The results showed radon values ranging from 4 pCi/L to 40,010 pCi/L with a mean and a median of 1...
A survey was performed to evaluate the distribution of radon concentrations in groundwater of South Korea. Groundwaters of 615 wells were sampled for this study during the four years from 1999 to 2002. The results showed radon values ranging from 4 pCi/L to 40,010 pCi/L with a mean and a median of 1,862 pCi/L and 920 pCi/L, respectively. The samples were classified into five groups according to the rock types; granite, sedimentary rocks, metamorphic rocks, Ogcheon metamorphic rocks, and Cheju volcanics. Mean radon concentrations were highest (2,595 pCi/L) in granites and lowest (238 pCi/L) in Cheju volcanic rocks. The groundwaters generally showed the highest radon content (2,298 pCi/L) in the weathered and the fractured bedrock complex and the lowest level (672 pCi/L) in the alluvium. The results showed that the radon concentrations in South Korea are low relative to those reported from other countries. But further investigations are suggested to confirm our results.
A survey was performed to evaluate the distribution of radon concentrations in groundwater of South Korea. Groundwaters of 615 wells were sampled for this study during the four years from 1999 to 2002. The results showed radon values ranging from 4 pCi/L to 40,010 pCi/L with a mean and a median of 1,862 pCi/L and 920 pCi/L, respectively. The samples were classified into five groups according to the rock types; granite, sedimentary rocks, metamorphic rocks, Ogcheon metamorphic rocks, and Cheju volcanics. Mean radon concentrations were highest (2,595 pCi/L) in granites and lowest (238 pCi/L) in Cheju volcanic rocks. The groundwaters generally showed the highest radon content (2,298 pCi/L) in the weathered and the fractured bedrock complex and the lowest level (672 pCi/L) in the alluvium. The results showed that the radon concentrations in South Korea are low relative to those reported from other countries. But further investigations are suggested to confirm our results.
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문제 정의
본 연구는 1999년부터 2002년까지 4년 동안 전국에 걸쳐서 조사된 615개 지하수시료에 대한 분석결과를 바탕으로 개략적인 국내 지하수의 라돈 함량 정도를 제시함에 그 목적이 있다. 연구지역인 남한의 면적에 비해서 분석된 시료 수는 615개로 적지만 국내 지하수의 라돈 함량을 지질과 대수층 심도와 연관시켜 보았으며, 마지막으로 우리나라와 유사한 지질환경을 가지는 외국의 지하수중 라돈 함량과도 비교하였다.
제안 방법
또한 퇴적암에는 화산암류도 일부 포함되어 있는 문제점도 있다. 615개 시료 채취지점의 지질은 현장에서 직접 구분을 하기도 하였으나, 대부분은 Garmin III plus GPS로 시료채취 지점의 좌표를 측정한 후 실내에서 1 : 250,000 전자지질도와 중첩시켜서 구분하였다. 각 지질에 대해서 간단히 기술하면 다음과 같다.
, 1985). 라돈 분석을 위한 시료 채취는 외경 20 mm의 플라스틱관에 신축성 있는 고무튜브를 달고 이 고무튜브를 원수와 연결된 수도관에 끼워 와류(turbulent flow)에 의한 폭기(aeration)를 방지한 후 20 ml의 EPA vial을 이용하여 이루어졌다 채취된 지하수는 완전히 밀봉하여 외부 공기와의 접촉을 차단한 다음 한국지질자원연구원의 실험실로 운반하였고, 라돈추출용 섬광용액 1.5 ml를 첨가하여 라돈을 유기용매로 추출한 후 알파전용 액체섬광계수기인 PERALS 분광기로 라돈의 알파방사능을 측정하였다. 라돈의 검출 하한치는 PSA 준위 100에서 600분간 계측했을 때 1.
본 연구는 1999년부터 2002년까지 4년 동안 전국에 걸쳐서 조사된 615개 지하수시료에 대한 분석결과를 바탕으로 개략적인 국내 지하수의 라돈 함량 정도를 제시함에 그 목적이 있다. 연구지역인 남한의 면적에 비해서 분석된 시료 수는 615개로 적지만 국내 지하수의 라돈 함량을 지질과 대수층 심도와 연관시켜 보았으며, 마지막으로 우리나라와 유사한 지질환경을 가지는 외국의 지하수중 라돈 함량과도 비교하였다.
지하수 산출심도와 라돈 함량과의 관계를 파악하기 위하여 시료가 채취된 615개 지하수를 깊이에 따라 충적층, 충적층+풍화대, 풍화대, 풍화대+암반층, 암반층 등 5개의 대수층으로 구분하였다. 이 같은 깊이별 대수층 구분은 지하수공의 심도, 지하수공 주변의 지형과 지질, 양수시 배출되는 지하수의 수온, 수질 등을 고려하여 결정하였다. 이와 같은 대수층의 구분은 심도가 얕을 경우 충적층 또는 풍화대으로 구분하여도 무방할 것이나, 일부 심도가 깊은 지하수공의 경우는 케이싱이나 그라우팅이 부실하고 암반내의 대수층의 발달이 미약한 경우 충적층이나 풍화대 지하수가 상당부분 유입되어 암반지하수의 특징을 보이지 못하는 문제점이 있음을 염두에 두기 바란다.
지하수 산출심도와 라돈 함량과의 관계를 파악하기 위하여 시료가 채취된 615개 지하수를 깊이에 따라 충적층, 충적층+풍화대, 풍화대, 풍화대+암반층, 암반층 등 5개의 대수층으로 구분하였다. 이 같은 깊이별 대수층 구분은 지하수공의 심도, 지하수공 주변의 지형과 지질, 양수시 배출되는 지하수의 수온, 수질 등을 고려하여 결정하였다.
대상 데이터
대수층 심도 즉, 지하수의 산출심도와 라돈 함량과의 상관성 파악을 위하여 현장에서 시료 채취시에는 지하수공의 심도 자료를 수집하였다. 일부 심도파악이 어렵거나 그에 대한 공식기록이 없는 경우에는 지하수공 소유자의 증언에 의존하여 심도를 파악하였다.
(1985)은 미국 공공급수(public water supply)의 방사성물질 함량 특성을 11개 지질구(geologic province)로 나누어 설명하였다. 본 연구에서는 조사지역의 지질을 1 : 1,000,000 한국지질도(한국 자원연구소, 1995)를 이용하여 화강암, 퇴적암, 변성암, 옥천변성암, 제주화산암의 5개로 구분하였다. 여기서 옥천변성암은 변성암에 포함될 수 있으나, 옥천변성암의 흑색 셰일에서는 우라늄의 함량이 높은 것으로 알려져 있어서(Kim, 1987) 별도로 구분하였다.
분석된 615개 지하수 시료중 미국 EPA의 AMCL인 4,000 pCi/L를 넘는 시료는 11.2%, 핀란드의 권고치인 8,100 pCi/L를 넘는 시료는 3.4%에 불과하였다. 이러한 라돈 함량 분포는 향후 국내 음용 지하수의 라돈 관리에 방향을 제시해 줄 수 있다고 판단된다.
지하수 시료의 채취시기는 강우에 의한 라돈 함량의 변화가 적도록 가능한 한 건기에 해당하는 11월에서 5월 사이에 이루어졌다. 시료가 채취된 지하수는 우선적으로 식수로 이용되고 있는 지하수를 대상으로 하였다. 따라서 현장에서의 시료채취는 대상 지하수공 체적의 약 3~5배 지하수를 배출시켜 수온과 현장 수질이 안정을 이룬다음 이루어졌다(Barcelona et al.
화강암은 주로 쥬라기와 백악기의 화강암이다. 시료채취가 이루어진 화강암은 불국사화강암, 남산화강암, 대보 화강암, 엽리상화강암, 홍제사화강암 등이었다. 퇴적암은 주로 경상분지에 분포하는 중생대 퇴적암에서 시료가 채취되었으나, 일부 시료는 강원도와 서해안의 고생대 퇴적암과 포항 일대의 신생대 퇴적암에서 채취되었다.
예비적인 국내 지하수의 라돈 함량을 파악하기 위하여 615개의 지하수 시료를 채취하여 분석하였으며 이를 지질별, 산출 깊이 별로 구분한 결과는 다음과 같다.
지하수 시료의 채취시기는 강우에 의한 라돈 함량의 변화가 적도록 가능한 한 건기에 해당하는 11월에서 5월 사이에 이루어졌다. 시료가 채취된 지하수는 우선적으로 식수로 이용되고 있는 지하수를 대상으로 하였다.
지하수중 라돈분석용 시료채취 지점은 총 615개이다(Fig. 1). 우리나라의 면적이 약 100,000 km2임을 고려할 때 하나의 시료가 커버하는 면적은 약 160 km2로서60-70년대 미국지질조사소의 조사계획인 100 km2당 1개 지하수시료 분석(Milvy and Cothern, 1990)에 비해서도 밀도가 떨어진다.
성능/효과
615개 국내 지하수의 라돈 함량 범위는 4 pCi/L부터 최고 40,010 pCi/L의 넓은 범위로 나타났으며, 평균값과 중간값은 각각 1,862 pCi/와 920 pCi/L이었다. 이러한 라돈 함량 분포는 시료채취 지점이 대부분 퇴적암지역인 대만, 사우디아라비아 등에 비해서는 높지만 우리나라와 비슷한 지질로 구성된 핀란드, 노르웨이 스웨덴 등에 비해서는 낮은 편이었다.
지하수중 라돈 함량을 파악하기 위하여 1999년부터 2002년까지 4년간 분석된 615개 지하수의 평균 함량은 1,862 pCi/L이고, 함량 범위는 4 pCi/L부터 최고 40,010 pCi/L의 범위를 보였다(Table 2). 615개의 함량분포는 Fig. 2와 같으며, 전체 시료의 88.8%인 546개가 미국 EPA의 대체최고허용농도(Alternative Maximum Contaminant Level, AMCL)인 4,000 pCi/L(EPA, 1999) 이하의 농도를 보였다.
각 지질별 지하수의 라돈 함량 분포는 Table 3과 같다. 제주화산암 지하수의 라돈 함량은 10개 시료 모두 1,000 pCi/L 이하였으며, 4,000 pCi/L 이상인 시료수는 퇴적암 지역 지하수에서는 2.6%에 불과하였고, 옥천변성암지역 지하수에서는 8.9%, 변성암지역 지하수에서 11.6%였으며, 화강암지역 지하수에서는 18.1%로 가장 높은 비율을 보인다. 변성암지역 지하수의 라돈 함량이 화강암지역 지하수 다음으로 높은 것은 모암이 화강암질암일 가능성 때문으로 판단된다.
이와 같이 암석내 우라늄 함량은 옥천 변성암이 화강암보다 더 높지만 옥천변성암지역 지하수보다 화강암지역 지하수에서 우라늄 함량이 더 높은 것은 화강암내 우라늄 광물의 산출특징과 존재형태 등에 의하여 지하수에 쉽게 용해되기 때문으로 설명된다(Cothern and Reberts, 1990; 추창오, 2002). 지질별 지하수의 라돈 평균값은 화강암지역 지하수에서 2,595 pCi/L로 가장 높고, 옥천변성암지역 지하수에서는 2,020 pCi/L, 변성암지역 지하수에서는 1,752 pCi/L, 퇴적암지역 지하수에서는 926 pCi/L이고, 제주화산암 지하수에서는 가장 낮은 238 pCi/L를 보였다. 이와 같은 지질별 지하수의 라돈 함량의 차이는 화강암과 결정질암지역 지하수에서 라돈 함량이 높고 퇴적암지역 지하수에서 낮다는 사실과 일치한다(King et al.
지하수를 깊이가 깊어짐에 따라 충적층, 충적층 + 풍화대, 풍화대, 풍화대 + 암반층, 암반층으로 구분하였을 때, 라돈 함량은 대체로 대수층의 심도가 깊을수록 증가함을 보였으며, 풍화대 + 암반지하수에서 2,298 pCi/L로 가장 높고 충적층지하수에서 672 pCi/L로 가장 낮은 함량을 보였다. 지질별 지하수의 라돈 함량은 화강암지역에서 가장 높았으며, 제주화산암에서 가장 낮다. 화강암 지역 지하수의 라돈의 평균값, 중간값, 최고값은 각각 2,595 pCi/L, 1,516 pCi/L, 25,092 pCi/L으로써, 외국의 화강암지역 지하수의 라돈 함량에 비하면 낮은 편이었다.
이러한 라돈 함량 분포는 시료채취 지점이 대부분 퇴적암지역인 대만, 사우디아라비아 등에 비해서는 높지만 우리나라와 비슷한 지질로 구성된 핀란드, 노르웨이 스웨덴 등에 비해서는 낮은 편이었다. 지하수를 깊이가 깊어짐에 따라 충적층, 충적층 + 풍화대, 풍화대, 풍화대 + 암반층, 암반층으로 구분하였을 때, 라돈 함량은 대체로 대수층의 심도가 깊을수록 증가함을 보였으며, 풍화대 + 암반지하수에서 2,298 pCi/L로 가장 높고 충적층지하수에서 672 pCi/L로 가장 낮은 함량을 보였다. 지질별 지하수의 라돈 함량은 화강암지역에서 가장 높았으며, 제주화산암에서 가장 낮다.
지하수중 라돈 함량을 파악하기 위하여 1999년부터 2002년까지 4년간 분석된 615개 지하수의 평균 함량은 1,862 pCi/L이고, 함량 범위는 4 pCi/L부터 최고 40,010 pCi/L의 범위를 보였다(Table 2). 615개의 함량분포는 Fig.
지질별 지하수의 라돈 함량은 화강암지역에서 가장 높았으며, 제주화산암에서 가장 낮다. 화강암 지역 지하수의 라돈의 평균값, 중간값, 최고값은 각각 2,595 pCi/L, 1,516 pCi/L, 25,092 pCi/L으로써, 외국의 화강암지역 지하수의 라돈 함량에 비하면 낮은 편이었다.
후속연구
이러한 라돈 함량 분포는 향후 국내 음용 지하수의 라돈 관리에 방향을 제시해 줄 수 있다고 판단된다. 그러나 분석된 지하수 시료 615개는 외국의 경우와 비교할 때 상당히 적기 때문에 추가적인 분석자료가 필요하며, 주로 화강암지역을 우선으로 하여 지하수의 라돈 함량 실태조사가 요구된다.
, 2004)보다는 높지만 핀란드의 최고치인 2,094,825 pCi/L, 스웨덴의 최고치인 1,540,710 pCi/L와 비교하면 상당히 낮은 편이다. 그러나 분석에 이용된 시료수는 615개에 불과하기 때문에 국내 지하수와 지질별 지하수의 라돈 함량 특성을 파악하기 위해서는 화강암지역을 위주로 한 추가 분석자료가 보완되어야 할 것으로 판단된다.
4%에 불과하였다. 이러한 라돈 함량 분포는 향후 국내 음용 지하수의 라돈 관리에 방향을 제시해 줄 수 있다고 판단된다. 그러나 분석된 지하수 시료 615개는 외국의 경우와 비교할 때 상당히 적기 때문에 추가적인 분석자료가 필요하며, 주로 화강암지역을 우선으로 하여 지하수의 라돈 함량 실태조사가 요구된다.
4%에 불과하였다. 이와 같은 지하수의 라돈 함량 분포는 음용 지하수의 사용량, 사용인구, 공급방법 등의 음용 지하수의 이용 특성과 함께 향후 국내 음용 지하수의 라돈 함량 관리 방향 제시에 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
라돈은 어디에서 생성되는가?
라돈(222Rn)은 가장 잘 알려진 천연방사성핵종 중의 하나로서 우라늄(238U) 방사능계열에서 라듐(226Ra)의 방사능 붕괴로부터 생성된다(EPA, 1999). 반감기가 3.
라돈의 반감기는 몇 일인가?
라돈(222Rn)은 가장 잘 알려진 천연방사성핵종 중의 하나로서 우라늄(238U) 방사능계열에서 라듐(226Ra)의 방사능 붕괴로부터 생성된다(EPA, 1999). 반감기가 3.82일에 불과한 라돈은 무색, 무취의 불활성기체이며 붕괴과정에서 알파입자를 발생한다. 라돈은 인간에게 피폭되는 총방사선 양의 50% 이상을 차지하며 흡연에 이어 두 번째의 폐암발병인자로 알려져 있다(주승환과 제원묵, 1995).
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