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문제 정의
- 과대평가되고 있는 것으로 나타났다. 따라서 이 러한 문제점을 개선하고자 복수선량계 알고리즘에 대한 적용성 시험을 실시하였고, 복수선량계 지급조건을 개선하였다.
- 특히 복수 선량계를 패용하고 적용성 시험에 참여한 작업종사자의 인터뷰 결과 작업의 편리성 측면에서 가슴과 등 부위에 패용을 더 선호하는 것으로 확인되었다. 또한 미국 NRC와 NCRP 둥에서도 미리와 둥 부위에 선량계를 패용하도록 권고하고 있어 국내원전에서도 이러한 국제적 기준과 추세를 따르고자 하였나. 이러한 섬을 종합적으로 고려하여 복수 선량 게의 패용 위치는 가슴과 머리 부위보다는 가슴과 등 부위에 패용하는 것으로 확정하였다.
- 입장을 2004년도에 제 시한 바 있대26]. 이 보고서에서는 복수 선량계의 판독값에 적절한 가중치를 부여하여 유효 선량을 평가하도록 하는 규제지침을 내놓았다. 이 방법에 대한 논리는 미 국전력연구소(EPRI)의 연구결과에 근거하고 있다.
제안 방법
- ICRP-60의 방사선방호 권고에서 피 폭방사선 량의 평 가를 위한 단위로 유효선 량(Effective dose)을 도입하였다. 유효 선량은 방사선 의 가중치와 신체 각 조직의 가중치를 고려하여 합산한 양으로 진신이 받는 피 폭 방사선 량을 말한다.
- TW 판독값을 기준으로 유효선량을 계산하였다. IW 판독 값을 기준으로 계산된 유효선량의 적절성을 검토하였고 최적 알고리즘을 찾고자 다양한 분석을 시도하였다. 영광원전에서 복수선량계 적용성 시험의 결과는 그림 에 나타내 었고, 울진원전에서 적 용성 시 험의 결과는 그림 15-20에 나타내었다.
- Kime 수직각과 수평각을 각각 15°로 분할하여 조사하였으며, 에너지는 0.02 MeV부터 0.02 MeV의 간격으로 1 MeV까지의 광자에 대해 계산하였다. 또한 h(HQ를 사용한선랑계에 대해 ICRU slab을 이용하여 산출하였는데, 는 0.
- 먼저 작업종사자에게 복수선량계 알고리즘 적용성 시험을 설명하고 이해를 구하였다. 각각 3개의 열형광선량 계 (TLD)와 보조선 량계 (ADR)를 지급하였고, 이를 머리, 가슴, 등에 TTD와 ADR을 동시에 패용하였다. 이렇게 3개 부위에 Tm를 동시에 패용한 사유는 캐나다와 ANSI 복수선량계 알고리즘은 머 리와 가슴에 패용한 TLD 판독값을 필요로 하며, NCRP, EPRI(NRC), Laksmanan과 Kim 복수선 량계 알고리즘 등은 가슴과 등의 부위에 패용한 판독값이 필요하기 때문이 었다.
- 우선적 으로 방사선원이 머 리 위쪽에 즉, 방사 선장이 수직방향으로 위 치하는 경우를 고려한 캐나다 OPG 알고리즘과 미국 ANSI 알고리즘 2개를 대상으로 하였다. 또 한방 사선 원이 수평방향으로 위치하는 경우를 고려한 NCRP 알고리즘 2개, 미국 EPRI가 제시하고 미국 NRC에서 승인한 알고리즘, 미국 Texas A&M 대학에서 제시 된 Laksmanan과 Kim 알고리 즘 등 5개의 알고리즘을 고 려하였다.
- 방사선작업 등에 대해 실시되었다. 먼저 작업종사자에게 복수선량계 알고리즘 적용성 시험을 설명하고 이해를 구하였다. 각각 3개의 열형광선량 계 (TLD)와 보조선 량계 (ADR)를 지급하였고, 이를 머리, 가슴, 등에 TTD와 ADR을 동시에 패용하였다.
- 방사선작업 후에는 T0와 ADR을 동시에 수거하여 판독하였고 3개의 1W 판독값 중에서 알고리즘 특성에 따라 2개의 TW 판독값을 기준으로 유효선량을 계산하였다. IW 판독 값을 기준으로 계산된 유효선량의 적절성을 검토하였고 최적 알고리즘을 찾고자 다양한 분석을 시도하였다.
- 특성과 선 량한도 등을 고려하였다. 방사선작업구역 의방사선량율이 1 mSv/hr를 초과하면서 신체 특정부위의 예상 피폭 방사선량이 가슴 부위에 비하여 30% 이상 차이가 나고 단일 작업에서 2 mSv이상 피 폭 방사선 링을 반을 것으로 예상되는 작업자를 대상으로 지급조건을 정하였다.
- 복수선량계 알고리즘의 적용성 시험에서는 국내 원전의 계획 예방정비 기간 동안 고피 폭이 예상되는 방사선작업을 대상으로 작업종사자에게 3개의 복수선량계를 동시에 지급하였고, 이를 가슴 머리, 등에 패용하고 판독하여 복수 선량계 알고리즘의 현장적용 시험을 실시하여 평가하였다. 최적의 복수 선량계 알고리즘을 선정하기 위해 캐나다 원전사업자 (OPG), 미 국 ANSI HPS N13.
- 복수선량계 적용성 시험은 영광원전과 울진원전의 계획예방정비기 간중에 불균일 방사선장이 형성되는 증기발생기 수실 내 방사선작업 등에 대해 실시되었다. 먼저 작업종사자에게 복수선량계 알고리즘 적용성 시험을 설명하고 이해를 구하였다.
- 이러 한 문제점을 개선 하고자 국내 원전의 계획 예방정비 기간 동안 고피폭 방사선삭업을 대상으로 삭업종사자에게 3개의 복수 선량계를 가슴, 머리 , 등에 패용하여 판독하였고, 이를 바탕으로 복수선량계 알고리즘의 적용성을 분석하고 평가하였다. 최적 의 복수선량계 알고리즘을 선정하기위한 시험은 캐나나 원전사업자(OPG), 미국표준기술협 회(ANSI) HPS N13.
- 다만 INPO 방사선방호지침의 1990년대에 발행된 지침이고 미국에서 ICRP-60의 작업종사자 선량한도 연평균 20 mSv를 적 용하지 않음에 비추어볼 때 단일작업에서 받는 피 폭방사선 량의 예상값 3 mSv에 대한 지급조건의 재 검토가 필요하다고 판단되었다. 이를 위해 선량한도의 10% 수준인 단일작업 2 mSv를 우선 결정하고, 원전의 고 피폭 작업에서 단일 2 mSv를 초과하는 비 율을 조사하였다[33L 이러한 결과를 종합하여 최종적 으로 단일작업 2 mSv 이상 피폭 방사선량을 받을 것으로 예 상되는 자를 대상으로 복수선 량계 지 급조 건으로 결 정하였다. 또한 방사선 량율 조건 1 mSv/hr는 계속 유지하되 국제적 기준과 선량관리의 강화를 고려하여 신체 부위 별로 피 폭 방사선 량률이 50% 이상 차이가 나는 경 우에 서 30%로 하향 조정하 였다[33L
- 이러한 시험에는 영광원전과 울진원전의 계획예방정비 기간 동안 고피폭이 예상되는 증기발생기 등의 관련 작업을 대상으로 이루어졌다. 작업 종료 후에 복수선량계를 판독하고 각 알고리즘을 적용하여 유효선량을 계산하였다.
- 즉, ICRP-60O] 발간되기 이전의 복수선량계 적용지침은 ICRP-26의 조직가중치 개념을 적 용하고 있었다[20, 21]. 즉 머 리부분이 받은 선 량 (DQ에 40% 가중치 를 부여하고, 가슴부분이 받은 선 량(De)에 60 % 가중치를부여하여 평가하였다. 이를 (1) 식 에 나타내 었다.
대상 데이터
- 우선적 으로 방사선원이 머 리 위쪽에 즉, 방사 선장이 수직방향으로 위 치하는 경우를 고려한 캐나다 OPG 알고리즘과 미국 ANSI 알고리즘 2개를 대상으로 하였다. 또 한방 사선 원이 수평방향으로 위치하는 경우를 고려한 NCRP 알고리즘 2개, 미국 EPRI가 제시하고 미국 NRC에서 승인한 알고리즘, 미국 Texas A&M 대학에서 제시 된 Laksmanan과 Kim 알고리 즘 등 5개의 알고리즘을 고 려하였다.
- 41, NCRP(55/5O), NCRP(70/30), EPRI(NRC), Lakshmanan, Kim 알고리 즘 등을 대상으로 하 였다. 이러한 시험에는 영광원전과 울진원전의 계획예방정비 기간 동안 고피폭이 예상되는 증기발생기 등의 관련 작업을 대상으로 이루어졌다. 작업 종료 후에 복수선량계를 판독하고 각 알고리즘을 적용하여 유효선량을 계산하였다.
- 최적 의 복수선량계 알고리즘을 선정하기위한 시험은 캐나나 원전사업자(OPG), 미국표준기술협 회(ANSI) HPS N13.41, NCRP(55/5O) 및 NCRP(70/30), EPRI(NRC), Lakshmanan, Kim(Texas A&M University) 알고리즘 등을 대상으로 하였다.
- 최적의 복수 선량계 알고리즘을 선정하기 위해 캐나다 원전사업자 (OPG), 미 국 ANSI HPS N13.41, NCRP(55/5O), NCRP(70/30), EPRI(NRC), Lakshmanan, Kim 알고리 즘 등을 대상으로 하 였다. 이러한 시험에는 영광원전과 울진원전의 계획예방정비 기간 동안 고피폭이 예상되는 증기발생기 등의 관련 작업을 대상으로 이루어졌다.
이론/모형
- Pickering 원전의 피폭방시선량 평가절차에 따르면 복수선량계 판독값에 대해 국제방사선방호위원회(ICRP)의 조직가중치의 부여와 이를 합산하여 유효선량을 평가하도록 하는 알고리즘을 채택하고 있었다. 득히 ICRP 권고의 법제화에 따라 ICRP-26과 ICRP-60 의 조직가중치를 순차적으로 복수선 량계 알고리즘에 적용하였다. 이러한 캐나다원전의복수선량계 패용은 ACRRAckisoty Committee on Radiological Protection of Canada)의 권고사항 ACRP-17와 NCRP-122, ANSI HPS N13.
성능/효과
- 그런데 2003년부터 ICRP-60의 적용으로 방사선작업종사자의 선 량한도가 연평균 20 mSv/년으로 낮아짐 에 따라[1], 이러한 보수적 평가는 방사선 관리 측면에서 피폭방사선량의 여유가 많이 줄어들었다. 또한 과거의 관례에 따른 보수적 평가는 원진종사자 피폭 방사선량 평가의 정확성과 신뢰성을 떨어뜨릴 스지가 있다고 판단되었다.
- 또한복수선량계 알고리즘의 적용성 시험에 참여한 종사자에 대해 방사선작업과정의 편리성을 확인하기위한 간단한 인터뷰를 실시하였다[33L 그 결과 TLD를 머 리에 패용하는 경우 헬멧이나 방호용 모자에 테 이프 등으로 고정해 야하므로 이 질감이 느껴지고 방사선작업 에 지장을 줄 수도 있다는 의견이 제 기되었다. 이에 비 흐H 가슴과 등 부위에 패 용하는 경우 방사선 작업 에 지장이 전혀 없고, 더욱 IW와 ADR 고정 주머니 를 방호복 앞면과 뒷면에 설 치할 경우 IW와 ADR의 탈착과 이에 따른 분실 위 험 등이 없어지므로 관리측면에서 더 안전한 것으로 확인되었다.
- 복수선량계 알고리즘의 적용성 시험 결과 유효선량 평가에 서 Lakshmanan 알고리즘을 제 외하고는 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 그런데 선행연구자의 연구결과에서 머리와 가슴에 패용하는 캐나다 OPG 알고리즘과 ANSI 알고리즘은 방사선원이 위쪽이 아닌 작업종사자의 앞쪽이나 뒤쪽에 위치할 경우유효선량을 정확하지 못하게 평가 될 수 있다는 의견을 제시하고 있어 이들 두 알고리즘은 제외하였다.
- 것 -d로 확인되었다. 선 량계 패용위 치의 변경은 가슴 부위의 선량률보다 특성부위의 선량률이 1.5배가차이가 나면서 1.25 mSv 이상의 피폭 방사선량이 예상되고 예상선량률이 1 mSv/lT 이 상일 때 행 하는 것으로 확인되 었다 . 이에 비 해 복수선 량계는 가슴부위의 선량률보다 특정부위의 선량률이 1.
- 영광원전 및 울진원전에서의 복수선량계 알고리즘 적용성 시험 결과를 각 알고리즘에서 요구되는 TLD 판독값을 기준으로 유효선 량을 계 산해 본 결과 Laksmanan 알고리즘을 제외 하고는 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 즉 TW 패용 위 치가 가슴과 머 리, 가슴과 등으로 바뀜에 따라 유효선 량은 차이가 없다고 평 가되었다.
- 최대값을 나타내는 선량이다. 이 알고리즘도 증기발생기 수실과 같이 방사선 원이 머 리 부위에 위치할 경우 머 리 부위가 약 11%, 가슴부위가 약 89%의 가중치로 표시되는데 , 이는 앞서 언급한 캐 나다 OPG와 ANSI 알고리 즘과 유사하다고 판단되었다.
- 이에 비 흐H 가슴과 등 부위에 패 용하는 경우 방사선 작업 에 지장이 전혀 없고, 더욱 IW와 ADR 고정 주머니 를 방호복 앞면과 뒷면에 설 치할 경우 IW와 ADR의 탈착과 이에 따른 분실 위 험 등이 없어지므로 관리측면에서 더 안전한 것으로 확인되었다. 이러한 방사선작업에서의 편의성 및 관리적 측면 등을 종합적으로 고려하여 복수선 량계는 가슴과 등에 패용하는 것으로 최 종 결 정하였다.
- 또한 미국 NRC와 NCRP 둥에서도 미리와 둥 부위에 선량계를 패용하도록 권고하고 있어 국내원전에서도 이러한 국제적 기준과 추세를 따르고자 하였나. 이러한 섬을 종합적으로 고려하여 복수 선량 게의 패용 위치는 가슴과 머리 부위보다는 가슴과 등 부위에 패용하는 것으로 확정하였다.
- 25 mSv 이상의 피폭 방사선량이 예상되고 예상선량률이 1 mSv/lT 이 상일 때 행 하는 것으로 확인되 었다 . 이에 비 해 복수선 량계는 가슴부위의 선량률보다 특정부위의 선량률이 1.5배 이상차이가 나면서, 1.25 mSv 이상의 피폭 방사선량을 반을 것으로 예상될 때 또는 예상선 량률이 1 mSv/hi- 이상으로 방사선감독자의 지시가 있을 때 패용하는 것으로 확인되었다. 이 경우 피폭 방사선량 평가는 선량계 판독 값 중에서 최 대값을 적용하여 전신선량으로 평가하고 있는 것으로 학인 되었대 15L Pilgrim 원전에서도 복수선량계를 패용하 있을 때 피폭 방사선량 평가에는 공통적으로 별도의 복수 선량계 알고리즘을 적 용하지 않고 복수선 량계 판독 값 중에서 최 대값을 적용하여 전신선량으로 평가하고 있는 것으로 확인되었대 16].
- 제 기되었다. 이에 비 흐H 가슴과 등 부위에 패 용하는 경우 방사선 작업 에 지장이 전혀 없고, 더욱 IW와 ADR 고정 주머니 를 방호복 앞면과 뒷면에 설 치할 경우 IW와 ADR의 탈착과 이에 따른 분실 위 험 등이 없어지므로 관리측면에서 더 안전한 것으로 확인되었다. 이러한 방사선작업에서의 편의성 및 관리적 측면 등을 종합적으로 고려하여 복수선 량계는 가슴과 등에 패용하는 것으로 최 종 결 정하였다.
- 하고는 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 즉 TW 패용 위 치가 가슴과 머 리, 가슴과 등으로 바뀜에 따라 유효선 량은 차이가 없다고 평 가되었다. 이에 따라 Laksmanan 알고리 즘은 후보 알고리즘에서 제 외하였다.
- 캐나다의 Pickering 원전은 복수선량계 판독값을 이용한 피 폭 방사선 량 평가 알고리 즘의 적용 등에 대한 명 확한 지 침이 확립되어 있는 것으로 확인되었다. Pickering 원전의 피폭방시선량 평가절차에 따르면 복수선량계 판독값에 대해 국제방사선방호위원회(ICRP)의 조직가중치의 부여와 이를 합산하여 유효선량을 평가하도록 하는 알고리즘을 채택하고 있었다.
- 그런데 선행연구자의 연구결과에서 머리와 가슴에 패용하는 캐나다 OPG 알고리즘과 ANSI 알고리즘은 방사선원이 위쪽이 아닌 작업종사자의 앞쪽이나 뒤쪽에 위치할 경우유효선량을 정확하지 못하게 평가 될 수 있다는 의견을 제시하고 있어 이들 두 알고리즘은 제외하였다. 특히 복수 선량계를 패용하고 적용성 시험에 참여한 작업종사자의 인터뷰 결과 작업의 편리성 측면에서 가슴과 등 부위에 패용을 더 선호하는 것으로 확인되었다. 또한 미국 NRC와 NCRP 둥에서도 미리와 둥 부위에 선량계를 패용하도록 권고하고 있어 국내원전에서도 이러한 국제적 기준과 추세를 따르고자 하였나.
- 한편 가슴과 등의 판독값을 기준으로 하는 복수선 량계알고리즘에 대해 기술적 인 특성 방사선원 위치에 따른 영향과 저 에너지 방사선원의 저평가 득성 등을 종합적으로 고려하였는디I, 그 걸과 미 국방사선 방호위 원회 (NCRP)에서 권고한 NCRPC55/5O) 알고리즘이 가장 적절한 것으로 펑가되었다. 특히 이 알고리즘은 가상 권위가 있는 미 국의 방사선방호위원희 같은 국제 공인기관에서 발행 권고된 것이어서 국제기준 등에 부합되고 견고한 기술적 배경 및 신뢰성이 충분히 있다고 판단되었다.
후속연구
- 또한 복수선량계의 지급조건을 정하기 위해 INPO의 방사선 방호지침을 검토한 결과 이를 계속 따를 필요가 있다고 판단되었다. 다만 INPO 방사선방호지침의 1990년대에 발행된 지침이고 미국에서 ICRP-60의 작업종사자 선량한도 연평균 20 mSv를 적 용하지 않음에 비추어볼 때 단일작업에서 받는 피 폭방사선 량의 예상값 3 mSv에 대한 지급조건의 재 검토가 필요하다고 판단되었다.
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