다중 이용 건물 또는 지하 실내 공간의 용도에 따른 라돈 오염도 비교와 지하 공간의 시간대별 라돈 농도 변화 Evaluation of Radon Levels in Various Public-acess Buildings or Underground Facilities, and Their Temporal Variation in Underground Facilities원문보기
A lesser degree of research is available with respect to indoor radon characteristics associated with occupants' exposure. The present study evaluated the radon levels in several public-access buildings or underground facilities, and their temporal variation in underground facilities. Radon measurem...
A lesser degree of research is available with respect to indoor radon characteristics associated with occupants' exposure. The present study evaluated the radon levels in several public-access buildings or underground facilities, and their temporal variation in underground facilities. Radon measurements were conducted in 2005 and 2006, utilizing a continuous radon detector. A solid alpha detector (RAD7) was utilized to measure indoor radon levels. The mean radon concentrations obtained from the building or facilities were in a descending order: platforms of Daegu subway line 2, 2005 (32 $Bq/m^3$), hot-air bathroom (14 $Bq/m^3$), basement of office building (14 $Bq/m^3$), underground parking garage (14 $Bq/m^3$), underground shop (12 $Bq/m^3$), nursery (10 $Bq/m^3$), platforms of Daegu subway line 2, 2006 (9.0 $Bq/m^3$), platforms of Daegu subway line 1, 2006 (8.9 $Bq/m^3$), supermarket (7.9 $Bq/m^3$), hospital (7.3 $Bq/m^3$), and second-floor of office building (5.7 $Bq/m^3$). In general, underground-level facilities exhibited higher radon levels as compared with ground-level facilities. It was suggested that ventilation is an important parameter regarding the indoor levels of a subway. There was a decreasing or increasing trend in hourly-radon levels in a subway, whereas no trend were observed in a basement of office building. In addition, the radon levels in the subway lines 1 and 2 varied according to the platforms. The radon levels in the present study were much lower than those of previous studies. The average annual effective dose (AED) of radiation from indoor radon exposure was estimated to be between 0.043 and 0.242 mSv/yr, depending on facility types. These AEDs were substantially lower than the worldwide average AED (2.4 mSv/yr).
A lesser degree of research is available with respect to indoor radon characteristics associated with occupants' exposure. The present study evaluated the radon levels in several public-access buildings or underground facilities, and their temporal variation in underground facilities. Radon measurements were conducted in 2005 and 2006, utilizing a continuous radon detector. A solid alpha detector (RAD7) was utilized to measure indoor radon levels. The mean radon concentrations obtained from the building or facilities were in a descending order: platforms of Daegu subway line 2, 2005 (32 $Bq/m^3$), hot-air bathroom (14 $Bq/m^3$), basement of office building (14 $Bq/m^3$), underground parking garage (14 $Bq/m^3$), underground shop (12 $Bq/m^3$), nursery (10 $Bq/m^3$), platforms of Daegu subway line 2, 2006 (9.0 $Bq/m^3$), platforms of Daegu subway line 1, 2006 (8.9 $Bq/m^3$), supermarket (7.9 $Bq/m^3$), hospital (7.3 $Bq/m^3$), and second-floor of office building (5.7 $Bq/m^3$). In general, underground-level facilities exhibited higher radon levels as compared with ground-level facilities. It was suggested that ventilation is an important parameter regarding the indoor levels of a subway. There was a decreasing or increasing trend in hourly-radon levels in a subway, whereas no trend were observed in a basement of office building. In addition, the radon levels in the subway lines 1 and 2 varied according to the platforms. The radon levels in the present study were much lower than those of previous studies. The average annual effective dose (AED) of radiation from indoor radon exposure was estimated to be between 0.043 and 0.242 mSv/yr, depending on facility types. These AEDs were substantially lower than the worldwide average AED (2.4 mSv/yr).
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문제 정의
따라서, 본 연구는 다양한 건물과 지하철 승강장을 포함한 지하 실내 공간의 용도에 따른 라돈 오염도를 비교 · 평가하기 위하여 수행되었다.
본 연구는 건물 또는 지하 실내 공간의 용도에 따른 라돈 오염도와 지하 공간의 시간대별 라돈 농도 변화를 평가하기 위하여 2005년 5월부터 2006년 11월까지 수행되었다. 건물 또는 지하 실내 공간의 조사를 위하여 의료기관, 찜질방, 보육시설, 사무실 건물 2개(지상 및 지하 공간), 대구시 지하철 1호선 및 2호선 승강장, 대형 슈퍼마켓, 지하주차장, 그리고 지하상가 각각에 대하여 최대 15개를 선정하였다.
가설 설정
)), 그리고 T는 실내 거주 시간(h/y)을 나타낸다. 전환 계수 K는 유엔 방사선 평가위원회(UN Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation: UNSCEAR, 2000)와 Pan(2003)이 제안하는 9 nSv/(Bq/m3)를 이용하고, 실내 거주 시간은 UNSCEAR이 제안하는 실내 공간 근무자들의 근로 시간은 일일 8시간, 그리고 일 개월에 173시간으로 가정하였다. 나아가, 평형등 가농도는 아래의 식 (2)를 사용하여 계산하였다(Pan, 2003):
제안 방법
건물 또는 지하 실내 공간의 라돈 농도는 실내 근로자의 근로 시간을 고려하여 8시간 연속으로 측정되었고, 지하철 승강장은 시간대별 변화 추이를 조사하기 위하여 24시간 연속으로 측정되었다. 측정은 현장 여건을 고려하여 가능한 한 실내 공간 중앙 위치에서 1.
따라서, 본 연구는 다양한 건물과 지하철 승강장을 포함한 지하 실내 공간의 용도에 따른 라돈 오염도를 비교 · 평가하기 위하여 수행되었다. 나아가, 지하철 승강장의 라돈 오염도가 시간대별로 차이가 있는지를 평가하고 대조 공간으로서 사무실 건물의 지하층을 선정하여 이 지하 공간의 시간대별 라돈 농도 변화도 조사하였다.
한편, 대구시 지하철 2호선의 경우 2005년도 조사 경우에는 지하 역사 내부 환기 장치가 가동되지 않았고, 2006년도 조사할 때에는 환기 장치가 가동되고 있었으므로, 지하철 역사 내부 환기 장치 가동 여부에 따른 역사 내부 실내 공간의 라돈 오염도 비교를 가능하게 하였다. 또한, 지하철 1호선 승강장 15개와 사무실 건물의 지하층 한 개를 선정하여 시간대별 라돈 농도를 측정하였다. 본 연구는 보다 폭 넓고 심도 있는 장래 연구를 위한 방향 제시를 위하여 pilot-scale 연구로 수행되었기 때문에 대상으로 선정된 각 군들이 대표성을 나타내지는 않을 수 있다는 연구의 한계성을 가진다.
본 연구는 다양한 건물과 지하철 승강장을 포함한 지하 실내 공간의 용도에 따른 라돈 오염도를 비교·평가하고 나아가, 지하철 승강장의 라돈 오염도가 시간대별로 차이가 있는지를 평가하고 대조 공간으로서 사무실 건물의 지하층을 선정하여 이 지하 공간의 시간대별 라돈 농도 변화를 조사하였다.
본 연구에서 선정된 모든 실내 공간에서 시간대별 라돈 농도를 측정하였지만, 특정 추세를 나타낸 지하철 1호선 승강장을 대표적으로 선정하고, 대조 지점으로 밀폐된 사무실 건물 지하실을 선정하여 이들 실내 라돈 농도의 일중 변화를 Fig. 1에 나타내었다. 지하철 1호선 15개 승강장의 경우, 시간대별 실내 라돈 농도가 4.
5미터 높이에서 이루어졌다. 부가적인 측정위치 기준은 환경부의 실내공기 중 라돈측정지침을 고려하여(환경부, 2000), 측정 주변의 환경, 즉 기류 또는 환기 장치에 의해 영향을 받지 않았고, 햇빛이 비치거나 습도가 높은 곳을 피하였고, 측정기를 창으로부터 90 cm 이상 이격시켰고, 다른 실내의 대상 물체부터 10 cm 이상을 이격시켰다.
지하철 승강장에 따른 라돈 오염도 자료가 많지 않기 때문에, 본 연구에서는 환기시스템이 모두 가동한 2006년도 대구지하철 1호선과 2호선에서 승강장에 따른 라돈 농도를 추가적으로 분석하였다. Table 2에 1호선 15개와 2호선 13개 승강장의 라돈 평균 농도를 나타내었다.
대상 데이터
본 연구는 건물 또는 지하 실내 공간의 용도에 따른 라돈 오염도와 지하 공간의 시간대별 라돈 농도 변화를 평가하기 위하여 2005년 5월부터 2006년 11월까지 수행되었다. 건물 또는 지하 실내 공간의 조사를 위하여 의료기관, 찜질방, 보육시설, 사무실 건물 2개(지상 및 지하 공간), 대구시 지하철 1호선 및 2호선 승강장, 대형 슈퍼마켓, 지하주차장, 그리고 지하상가 각각에 대하여 최대 15개를 선정하였다. 건물 또는 지하 공간 조사 경우 현실적으로 용이하지 않은 관계로 환기에 대한 제어 없이 평상시 조건에서 연구가 수행되었지만 측정 당시의 환기 상태는 기록되었다.
본 연구를 위해서 연속모니터 기능을 가진 고체 알파선 검출기(Durridge사의 Rad-7)가 이용되었다. 이 검출기는 시료 공기를 가습부로 통과시켜서 수분을 제거하고 다시 필터부로 통과시켜서 입자상 물질을 제거시킨 후에 시료 측정 장치에 유입시킨다.
성능/효과
0 Bq/m3(한국원자력안전기술원, 2002)보다도 낮은 수준이다. 나아가, 본 연구 결과는 중국 Guiyang의 지하 주차장(51 Bq/m3)과 차량용 터널(180 Bq/m3) 그리고 스페인 Catalonia의 건물 지하 공간에서(13~129 Bq/m3) 측정된 농도보다 훨씬 낮은 것으로 나타났다. 또한, 중국 Guiyang의 지하 주차장과 차량용 터널에서 측정된 농도에서 지하 주차장보다 차량용 터널에서 라돈 농도 수치가 높게 나타났다.
068 mSv/yr로서 2005년에 비해 30% 이하 수준으로 감소하였다. 따라서 대구시 다중 이용 시설/지하 공간 근무자의 연간 유효선량은 Table 5 (UNSCEAR, 2000)에 제시된 자연방사선에 의한 전 세계 평균 유효선량(average annual effective dose) 2.4 mSv/yr(외부 피폭량, 0.9 및 내부 피폭량 1.5 mSv/yr)보다 훨씬 낮으며, 나아가 라돈 및 라돈 자핵 종 흡입에 의한 유효선량 1.2 mSv/yr보다 낮게 나타나 대구지역 다중 이용 건물/지하 공간 근무자들의 라돈 노출로 인한 건강 위해성은 크지 않은 것으로 사료된다. 그러나, 지하철 역사 내부 환기시스템이 가동되지 않았던 2005년 지하철 2호선 근무자들의 연간 방사선 피폭선량이 0.
7 Bq/m3)이 낮은 라돈 농도를 나타내었다. 따라서, 전반적으로 지상 실내 공간보다 지하 실내 공간의 라돈 농도가 높게 나타났다. 이러한 경향은 실내 공간의 라돈 오염도를 조사한 대부분의 선행 연구 결과(이종대 등, 2006; Li et al.
나아가, 본 연구 결과는 중국 Guiyang의 지하 주차장(51 Bq/m3)과 차량용 터널(180 Bq/m3) 그리고 스페인 Catalonia의 건물 지하 공간에서(13~129 Bq/m3) 측정된 농도보다 훨씬 낮은 것으로 나타났다. 또한, 중국 Guiyang의 지하 주차장과 차량용 터널에서 측정된 농도에서 지하 주차장보다 차량용 터널에서 라돈 농도 수치가 높게 나타났다. 지역적인 지질특성이 실내 공간의 라돈 농도에 영향을 미치는 주요 인자 중에 하나인 것으로 알려져 있다(제현국, 1988).
242 mSv/yr 범위에서 추산되었다. 라돈 농도에만 기초할 때, 본 연구에서 선정한 다중 이용 건물/지하 공간에서 근무하는 근로자 중에서 사무실 건물 지상 층에서 근무자들이 연간 가장 낮은 방사선에 피폭되는 것으로 나타났다. 지하철 승강장과 지하철 근무자들의 근무지의 라돈 농도가 유사하다는 가정을 할 때, 2005년 대구 지하철 2호선 근무자의 경우에는 연간 방사선 피폭선량이 최대(0.
지하 공간의 라돈 수준은 시간대별로 뚜렷한 변화가 있으며 지하 공간의 특성에 따라 다른 경향을 나타나고, 자하철의 승강장에 따라 라돈 수준이 다른 것으로 확인되었다. 본 연구에서 추산된 라돈 노출에 의한 연간 방사선 피폭량이 자연 방사선에 의한 전 세계 평균 유효선량보다 훨씬 낮게 나타났기 때문에, 대구지역 다중 이용 시설/지하 공간에서의 실내공기 중 라돈 오염도는 우려할 수준은 아닌 것으로 판단된다. 그러나, 환기 등 주위 환경조건에 따라 연간 방사선 피폭선량이 크게 달라질 수 있고 라돈의 폐 암 위해성 때문에 실내 라돈 오염에 대한 지속적인 연구가 필요할 것이다.
즉, 지하철 운행과 더불어 급·배기시스템이 07시부터 24시까지 일정 시간 간격으로 가동되었기 때문에 환기시스템이 가동되기 전인 06:00~06:30에 최대 라돈 농도가 나타났고, 환기시스템을 가동하기 시작한 07시 이후에 주기적으로 환기시스템이 가동됨에 따라 지하철 승강장 농도가 증가와 감소를 반복하면서도 전반적으로는 감소하는 경향을 나타낸 것으로 사료된다.
일반적으로, 지상 실내 공간보다 지하 실내 공간의 라돈 농도가 높은 것으로 확인되었지만, 지하 공간의 라돈 수준도 환경부 권고기준인 148 Bq/m3 보다 훨씬 낮게 나타났다. 지하 공간의 라돈 수준은 시간대별로 뚜렷한 변화가 있으며 지하 공간의 특성에 따라 다른 경향을 나타나고, 자하철의 승강장에 따라 라돈 수준이 다른 것으로 확인되었다. 본 연구에서 추산된 라돈 노출에 의한 연간 방사선 피폭량이 자연 방사선에 의한 전 세계 평균 유효선량보다 훨씬 낮게 나타났기 때문에, 대구지역 다중 이용 시설/지하 공간에서의 실내공기 중 라돈 오염도는 우려할 수준은 아닌 것으로 판단된다.
라돈 농도에만 기초할 때, 본 연구에서 선정한 다중 이용 건물/지하 공간에서 근무하는 근로자 중에서 사무실 건물 지상 층에서 근무자들이 연간 가장 낮은 방사선에 피폭되는 것으로 나타났다. 지하철 승강장과 지하철 근무자들의 근무지의 라돈 농도가 유사하다는 가정을 할 때, 2005년 대구 지하철 2호선 근무자의 경우에는 연간 방사선 피폭선량이 최대(0.242 mSv/yr)로 나타났고, 사무실 건물 지상 근무자(0.043 mSv/yr)의 56배 보다 높게 나타났다. 이 경우, 지하철 역사 내부 환기 시스템이 가동되지 않았지만, 환기시스템이 가동된 2006년도 대구 지하철 2호선 근무자의 연간 방사선 피폭선량이 0.
하지만, 각 측정 기관에서 보고한 자료가 정확하다고 가정하는 경우, 측정 결과만을 비교하면, 대구지역 지하철 승강장, 다중 이용 건물의 지상시설 그리고 지하 공간 모두에서 라돈 평균농도가 서울지역 지하철, 다중 이용 시설보다 훨씬 낮게 나타났고, 한국원자력안전기술원에서 1999년부터 2002년까지 실시한 “전국 실내 라돈 농도 조사”의 공공건물 내 라돈 농도의 산술평균값인 41.0 Bq/m3(한국원자력안전기술원, 2002)보다도 낮은 수준이다.
나아가, 실내 공간의 다른 라돈 오염원인 라돈으로 오염된 가정용수와 건축자재(USEPA, 2006, 2009)의 경우, 본 연구를 수행하는 기간 동안 지하 공간에서는 가정용수를 사용하지 않았기 때문에 지상 실내 공간과 지하 실내 공간의 라돈 농도 차이에 대한 가정용수의 영향은 없었던 것으로 나타났으나, 건축자재의 라돈 오염도에 대한 자료를 구하기 쉽지 않기 때문에 건축자재의 영향에 대해서는 확인할 수 없었다. 한편, 최대 평균 농도와 최대 시간농도(57.4 Bq/m3)를 나타낸 2005년도 지하철 2호선 승강장의 측정결과도 환경부 권고기준인 148 Bq/m3 이하로 나타나, 대구지역 다중 건물/지하 실내 공간에서 라돈 오염이 심각한 수준은 아닌 것으로 나타났다.
지하철 승강장 2호선에서 2005년에 조사된 라돈 농도가 2006년 값보다 훨씬 높게 나타난 것은 환기시스템 작동 차이 때문인 것으로 사료된다. 환기시스템이 가동되지 않은 지하철 승강장 2호선 2005년 라돈 농도와 환기시스템이 가동된 2006년 값을 통계적 분석법(분산 분석)을 이용하여 분석한 결과에서도 환기시스템 작동 여부에 따라서 통계적 유의성이 있는 것으로 나타났다(Table 1). 한편, 환기 여부를 확인한 결과, 2005년에 조사된 지하철 2호선 승강장의 경우를 제외하고는 기계적 환기 장치는 모두 작동하고 있었기 때문에 환기가 지상 실내 공간과 지하 실내 공간의 라돈 농도 차이를 유발시키지는 않은 것으로 추정된다.
후속연구
한편, 환기 여부를 확인한 결과, 2005년에 조사된 지하철 2호선 승강장의 경우를 제외하고는 기계적 환기 장치는 모두 작동하고 있었기 때문에 환기가 지상 실내 공간과 지하 실내 공간의 라돈 농도 차이를 유발시키지는 않은 것으로 추정된다. 그러나, 본 연구에서는 측정 공간의 환기 장치를 제어하지 않았기 때문에 환기 효율성에 따른 라돈 농도 영향을 정확하게 평가하기는 쉽지 않다는 점이 강조되며, 이에 대한 차후 연구가 수행될 필요성이 제기된다. 나아가, 실내 공간의 다른 라돈 오염원인 라돈으로 오염된 가정용수와 건축자재(USEPA, 2006, 2009)의 경우, 본 연구를 수행하는 기간 동안 지하 공간에서는 가정용수를 사용하지 않았기 때문에 지상 실내 공간과 지하 실내 공간의 라돈 농도 차이에 대한 가정용수의 영향은 없었던 것으로 나타났으나, 건축자재의 라돈 오염도에 대한 자료를 구하기 쉽지 않기 때문에 건축자재의 영향에 대해서는 확인할 수 없었다.
본 연구에서 추산된 라돈 노출에 의한 연간 방사선 피폭량이 자연 방사선에 의한 전 세계 평균 유효선량보다 훨씬 낮게 나타났기 때문에, 대구지역 다중 이용 시설/지하 공간에서의 실내공기 중 라돈 오염도는 우려할 수준은 아닌 것으로 판단된다. 그러나, 환기 등 주위 환경조건에 따라 연간 방사선 피폭선량이 크게 달라질 수 있고 라돈의 폐 암 위해성 때문에 실내 라돈 오염에 대한 지속적인 연구가 필요할 것이다.
또한, 지하철 1호선 승강장 15개와 사무실 건물의 지하층 한 개를 선정하여 시간대별 라돈 농도를 측정하였다. 본 연구는 보다 폭 넓고 심도 있는 장래 연구를 위한 방향 제시를 위하여 pilot-scale 연구로 수행되었기 때문에 대상으로 선정된 각 군들이 대표성을 나타내지는 않을 수 있다는 연구의 한계성을 가진다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
높은 농도 라돈에 노출될 때 무엇이 유발되는 것으로 알려져 있는가?
높은 농도 라돈에 노출될 때 폐암이 유발되는 것으로 알려져 있다(Miles, 1988; USEPA, 2006, 2009). 라돈에 의한 폐암 유발 원인은 라돈가스 자체 보다는 라돈 자핵 종인 Polonium의 α-붕괴에 의해 발생하는 방사선이며, 이로 인하여 폐 조직이 손상을 입기 때문이다.
라돈의 동위원소는 몇 가지인가?
라돈은 무색, 무취, 무미의 기체 물질이고, 불활성 물질이라서 화학적 반응성이 없고, 라돈의 동위원소는 27가지로 알려져 있는데, 그 중 3가지 라돈 종류(219Rn, 220Rn 및 222Rn)가 자연적으로 발생하는 방사능 물질이다(USEPA, 2007). 특히, 자연적 방사능 라돈 종류 중에서 222Rn은 상대적으로 긴 반감기(3.
본 연구에서 다양한 건물과 지하철 승강장을 포함한 지하 실내 공간의 용도에 따른 라돈 오염도를 비교 · 평가하고 나아가, 지하철 승강장의 라돈 오염도가 시간대별로 차이가 있는지를 평가하고 대조 공간으로서 사무실 건물의 지하층을 선정하여 이 지하 공간의 시간대별 라돈 농도 변화를 조사한 결과는?
본 연구는 다양한 건물과 지하철 승강장을 포함한 지하 실내 공간의 용도에 따른 라돈 오염도를 비교 · 평가하고 나아가, 지하철 승강장의 라돈 오염도가 시간대별로 차이가 있는지를 평가하고 대조 공간으로서 사무실 건물의 지하층을 선정하여 이 지하 공간의 시간대별 라돈 농도 변화를 조사하였다. 일반적으로, 지상 실내 공간보다 지하 실내 공간의 라돈 농도가 높은 것으로 확인되었지만, 지하 공간의 라돈 수준도 환경부 권고기준인 148 Bq/ m3 보다 훨씬 낮게 나타났다. 지하 공간의 라돈 수준은 시간대별로 뚜렷한 변화가 있으며 지하 공간의 특성에 따라 다른 경향을 나타나고, 자하철의 승강장에 따라 라돈 수준이 다른 것으로 확인되었다. 본 연구에서 추산된 라돈 노출에 의한 연간 방사선 피폭량이 자연 방사선에 의한 전 세계 평균 유효선량보다 훨씬 낮게 나타났기 때문에, 대구지역 다중 이용 시설/지하 공간에서의 실내공기 중 라돈 오염도는 우려할 수준은 아닌 것으로 판단된다.
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