마을상수도 지하수의 라돈의 자연저감 정도를 파악하기 위하여 6개 지점을 대상으로 지하수공의 제원, 저수조의 크기, 지하수 사용량, 원수로부터 꼭지수까지의 거리를 측정하고 원수와 3개 꼭지수의 라돈함량을 분석하고 비교하였다. 5개 마을상수도 지하수(A-E)에서 2회에 걸친 원수와 꼭지수의 라돈 자연저감은 2006년 11월에는 26.0%, 2006년 12월에는 45.6%로 나타나 계절별 지하수 사용량에 따른 자연저감율에 차이가 있는 것으로 나타났다. 그러나 마을상수도 F에서 2007년 4월 일주일 간격으로 3회 분석된 꼭지수의 라돈함량은 원수의 44.1-49.0%로 나타나 단기간에 걸친 라돈 자연저감에는 큰 변화가 없는 것으로 나타났다. 한편 꼭지수에서의 라돈의 저감은 원수로부터의 거리, 저수조의 크기보다는 지하수의 사용량에 더 영향을 받는 것으로 나타났다.
마을상수도 지하수의 라돈의 자연저감 정도를 파악하기 위하여 6개 지점을 대상으로 지하수공의 제원, 저수조의 크기, 지하수 사용량, 원수로부터 꼭지수까지의 거리를 측정하고 원수와 3개 꼭지수의 라돈함량을 분석하고 비교하였다. 5개 마을상수도 지하수(A-E)에서 2회에 걸친 원수와 꼭지수의 라돈 자연저감은 2006년 11월에는 26.0%, 2006년 12월에는 45.6%로 나타나 계절별 지하수 사용량에 따른 자연저감율에 차이가 있는 것으로 나타났다. 그러나 마을상수도 F에서 2007년 4월 일주일 간격으로 3회 분석된 꼭지수의 라돈함량은 원수의 44.1-49.0%로 나타나 단기간에 걸친 라돈 자연저감에는 큰 변화가 없는 것으로 나타났다. 한편 꼭지수에서의 라돈의 저감은 원수로부터의 거리, 저수조의 크기보다는 지하수의 사용량에 더 영향을 받는 것으로 나타났다.
The purpose of this study was to understand the degree of natural radon removal efficiency of small-scale water supply systems. Six sites were selected for this study, and data on well characteristics (depth, pumping rate, water tank capacity, distance from well to tap water) were obtained. Water sa...
The purpose of this study was to understand the degree of natural radon removal efficiency of small-scale water supply systems. Six sites were selected for this study, and data on well characteristics (depth, pumping rate, water tank capacity, distance from well to tap water) were obtained. Water samples both from raw water and three tap waters at each site were collected and analyzed for radon concentration. Average radon removal efficiency of the five sites (A-E) in Nov. 2006 was 26.0% while that of the same sites in Dec. 2006 was 45.6% indicating seasonal difference in natural radon removal efficiency. Meanwhile short-term (April 23, April 30, May 8, 2007) radon removal efficiency from the site F was 44.1-49.0%, implying only a little difference in natural radon removal efficiency. The degree of radon removal at tap water was influenced mainly by pumping rate rather than distance from the well and water tank capacity.
The purpose of this study was to understand the degree of natural radon removal efficiency of small-scale water supply systems. Six sites were selected for this study, and data on well characteristics (depth, pumping rate, water tank capacity, distance from well to tap water) were obtained. Water samples both from raw water and three tap waters at each site were collected and analyzed for radon concentration. Average radon removal efficiency of the five sites (A-E) in Nov. 2006 was 26.0% while that of the same sites in Dec. 2006 was 45.6% indicating seasonal difference in natural radon removal efficiency. Meanwhile short-term (April 23, April 30, May 8, 2007) radon removal efficiency from the site F was 44.1-49.0%, implying only a little difference in natural radon removal efficiency. The degree of radon removal at tap water was influenced mainly by pumping rate rather than distance from the well and water tank capacity.
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문제 정의
일반 지하수에 비해서 마을상수도는 수중펌프로 양수한 지하수 원수를 일정 거리 떨어진 지상의 저수조에 저장하였다가 중력배수로 각 가정에 공급하기 때문에 자연 저감에 있어서 유리한 편이다. 본 연구의 목적은 공공급수시설인 마을상수도 지하수의 라돈의 자연 저감 정도를 파악함에 있으며 이를 위하여 6개 마을 상수도 지하수의 공급시스템을 조사하였고 원수와 꼭지수의 라돈 함량을 측정하여 자연저감 효율을 계산하였다.
즉, 지하수공에서 수중펌프로 양수된 지하수 원수가 지상의 저수조에 저장되었다가 중력 배수로 각 가정집의 수도꼭지에 도달하기까지 어느 정도로 라돈 함량기 줄어드는지 파악하고자 하였다. 2006년 11월 9일에 측정된 5개 마을상수도 원수의 라돈 함량은 2, 220-31, 300 pCi/L 로 2006년 9월의 4, 000-32, 600 pCi/L보다 대체로 낮은 편이다(Eble 2).
제안 방법
5개 마을상수도에서는 2006년 11월 9일과 12월 2 2 일 2회에 걸쳐 각 마을상수도당 원수 1개와 꼭지수 3개를 채취하여 지하수의 라돈함량을 분석하였다(Eble 2).
국내 마을상수도 지하수중 라돈의 자연저감 정도를 파악하기 위하여 라돈 함량이 4, 000 pCi/L 이상인 6개 마을 상수도에서 지하수공의 제원, 공급시스템을 파악한 후 원수와 꼭지수의 라돈함량을 비교, 분석하였다. 5개 마을 상수도에서 2회에 걸쳐 분석한 꼭지수의 라돈 자연저감률은 2006년 11월 9일의 25.
비교적 단기간에 걸친 라돈의 자연저감 정도를 파악하기 위하여 마을상수도 F에 대하여 2007년 4월 23일, 4월 30일, 5월 8일 3회에 걸쳐 7-8일 간격으로 원수와 3개 꼭지수의 라돈함량을 관측하였다(&ble 3).
채취된 원수와 꼭지수 시료들은 가급적 빠른 시간내에 한국지질자원연구원 실험실로 운반하여 a 선과.선 분리측정 기능을 가진 액체섬광계수기(Quantulus 1220TM, Perkin-Elmer Co.)로 최적 분석조건을 확립한 다음 분석하였다. PSA 준위 100에서 300분간 계측했을 때 검출 하한치는 약 3.
꼭지수의 경우는 일반 가정에서 사용하는 방식에 따라서 채취하였으며 역시 와류에 의한 폭기가 일어나지 않도록 주의하였다. 지하수의 이동 거리에 따른 라돈의 방사능 강도 변화를 파악하기 위하여 지하수공, 저수조, 3개 꼭지수의 좌표를 Garmin GPS HI plus로 측정하여 지하수공으로부터 저수조, 수도꼭지간의 상대적인 거리를 구하였다. 채취된 원수와 꼭지수 시료들은 가급적 빠른 시간내에 한국지질자원연구원 실험실로 운반하여 a 선과.
대상 데이터
지하수중 라돈의 자연저감 시험을 위한 조사 대상은 2006년 9월 조사된 마을상수도중에서 라돈 함량이4, 000 pCi/L 이상인 지하수공(NIER, 2006) 중에서 6개 지점이 선정되었다(Qble 1).
지하수의 이동 거리에 따른 라돈의 방사능 강도 변화를 파악하기 위하여 지하수공, 저수조, 3개 꼭지수의 좌표를 Garmin GPS HI plus로 측정하여 지하수공으로부터 저수조, 수도꼭지간의 상대적인 거리를 구하였다. 채취된 원수와 꼭지수 시료들은 가급적 빠른 시간내에 한국지질자원연구원 실험실로 운반하여 a 선과.선 분리측정 기능을 가진 액체섬광계수기(Quantulus 1220TM, Perkin-Elmer Co.
성능/효과
또한 취수정으로부터 꼭지수까지의 이동 거리, 저수조에서의 정치보다는 지하수의 사용량이 라돈의 자연저감에 미치는 영향이 더 큰 것으로 나타났다. 1개 마을상수도에서 7-8일 간격으로 3회에 걸쳐 원수와 꼭지수의 라돈 함량을 분석한 결과 꼭지수의 라돈저감율은 44.1-49.0%로 나타나 단기간의 라돈 자연저감율에는 큰 차이가 없었다. 마을상수도 원수의 라돈 함량이 5, 500 pCi/L 이하이면 꼭지수에서의 라돈 함량은 미국 ERWI AMCL인 4, 000 pCi/L 이하로 자연저감될 것으로 판단된다.
7%에 비하여 약간 높은 것은 5월 8일이 어버이날이었기 때문에 지하수 사용량이 평상시보다 많아서 자연저감 효과가 줄어들었기 때문으로 판단된다. 3 차례에 걸친 꼭지수 Fl, F2, F3에서의 평균 라돈함량도 각각 원수의 52.8%, 54.1%, 52.7%로 거의 차이가 없음을 보여서단기간에 걸친 라돈 자연저감율에는 큰 변화가 없는 것으로 판단된다.
7%이고 평균 저감율은 473%이다. 3차 라돈 함량분석은 2차 조사일보다 8일 후인 2007년 5월 8일에 이루어졌으며 원수의 라돈 함량은 7, 500 pCi/L이고 3개꼭지수의 라돈함량은 각각 3, 890, 4, 360, 4, 320 pCi/L 로 꼭지수의 라돈 저감율은 41.9-48.1%(평균 44.1%)이었다(Fig. 3). 3회에 걸친 3개 꼭지수의 평균 라돈 저감율은 46.
5개 마을 상수도에서 2회에 걸쳐 분석한 꼭지수의 라돈 자연저감률은 2006년 11월 9일의 25.60%에 비해 2006 년 12월 22일에는 45.6%로 높아서 계절별 지하 수의사용량 차이가 라돈 자연저감율에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 취수정으로부터 꼭지수까지의 이동 거리, 저수조에서의 정치보다는 지하수의 사용량이 라돈의 자연저감에 미치는 영향이 더 큰 것으로 나타났다.
2006년 11월 9일에 측정된 5개 마을상수도 원수의 라돈 함량은 2, 220-31, 300 pCi/L 로 2006년 9월의 4, 000-32, 600 pCi/L보다 대체로 낮은 편이다(Eble 2). 5개 마을상수도 꼭지수의 평균 라돈 함량은 원수 함량의 약 74.4%(저감효율 25.6%)를 보였는데 마을상수도 C에서 원수대비 43.7%로 가장 낮으며(저감효율 52.7%), 마을상수도 E에서 95.6%(저감효율 4.4%)로 가장 높다. 즉, , 마을상수도 A의 꼭지 수에서의 평균 라돈 함량은 원수의 라돈 함량과 거의 같은 95-101%의 범위로 산출되는데, 이러한 꼭지수의 라돈 함량은 원수에서 꼭지수까지의 체류시간과 저수조에서의 일종의 폭기 현상 등에 의해 라돈의 자연 저감이 일어나지만 양수시기별로도 지하수의 라돈 함량에 차이가 있음을 의미한다.
5개 마을상수도의 꼭지수에서 2회에 걸쳐 측정된 라돈 저감율은 측정 시기별 차이가 있음을 보였다. 2006 년 11월 9일의 1차 조사시의 라돈 자연저감에 비해서 2006년 12월 22일 2차 조사시 라돈의 자연저감 효과가 더 크게 나타난 것은 계절적으로 보아서 11월에 비해서 12월의 지하수의 사용량이 적어서 지하수가 저수조에 머무른 시간이 더 길었기 때문으로 판단된다.
6%로 높아서 계절별 지하 수의사용량 차이가 라돈 자연저감율에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 취수정으로부터 꼭지수까지의 이동 거리, 저수조에서의 정치보다는 지하수의 사용량이 라돈의 자연저감에 미치는 영향이 더 큰 것으로 나타났다. 1개 마을상수도에서 7-8일 간격으로 3회에 걸쳐 원수와 꼭지수의 라돈 함량을 분석한 결과 꼭지수의 라돈저감율은 44.
한편. 마을상수도 A에서의 1차 라돈함량 분석시 꼭지 수 A 1의 라돈 함량이 원수보다 오히려 높게 나타났고(101.4%), 3개 꼭지수의 평균 라돈 저감율은 5.2%에 불과하여 일반적으로 지하수가 저수조내로 이동, 유입으로 인한 자연 저감율로 알려진 10-20%(NRC, 1999)보다도 낮다. 따라서 지하수 공급시스템내에 농축된 Ra-22&으로 인해서 원수보다 꼭지수에서 일시적으로 라돈의 농도가 높아지는 경우로도 추측할 수 있으나 (Alabdula'aly 1994; NRC, 1999), 2차 함량분석(2006년 12월 22일)에서는 꼭지수의 평균 라돈 함량이 원수의 62.
마을상수도 8 저수조 용량이 가장 작아서 15 m3 이고 마을상수도 E의 저수조는 가장 큰 60 if로이다. 마을상수도 C의 꼭지수에서의 라돈 저감률은 35.4-52.7%이고 저수조의 크기가 가장 큰 마을상수도 E의 꼭지 수에서의 라돈저감률은 4.4-31.2%에 불과하여 저수조의 크기와 라돈 저감률과는 관계가 없는 것으로나타났다(Eble 2).
4%)로 가장 높다. 즉, , 마을상수도 A의 꼭지 수에서의 평균 라돈 함량은 원수의 라돈 함량과 거의 같은 95-101%의 범위로 산출되는데, 이러한 꼭지수의 라돈 함량은 원수에서 꼭지수까지의 체류시간과 저수조에서의 일종의 폭기 현상 등에 의해 라돈의 자연 저감이 일어나지만 양수시기별로도 지하수의 라돈 함량에 차이가 있음을 의미한다. Table 1에서 보는 바와 같이 마을 상수도 C의 저수조 용량이 15 m3로 가장 작고 마을 상수도 E의 저수조 용량이 60 m3로 가장 큼에도 불구하고 마을상수도 C의 저감효율이 더 높게 나타났다.
따라서 꼭지 수에서의 라돈 저감율에 있어서 저수조의 크기가 미치는 영향은 미약한 것으로 판단된다. 취수정부터 꼭지 수까지의 거리에 따른 라돈저감 효과는 각 마을 상수도 간에도 큰 차이가 없었으며 (Fig. 2의 마을상수도 A 와 E), 한 마을상수도의 꼭지수에서의 라돈 저감 정도도 분석 시기별로 다른 값을 보여주기도 하였다(Fig. 2). 따라서 꼭지수에서의 라돈저감 정도는 저수조의 크기나 원수로부터의 거리에 의한 영향보다는 지하수 사용 형태, 이용량 등에 더 영향을 받으리라 해석된다.
후속연구
마을상수도 원수의 라돈 함량이 5, 500 pCi/L 이하이면 꼭지수에서의 라돈 함량은 미국 ERWI AMCL인 4, 000 pCi/L 이하로 자연저감될 것으로 판단된다. 그러나 마을상수도 꼭지 수의 라돈 자연저감 정도는 측정시기, 사용량, 저수조의 크기, 이동거리 등에 영향을 받기 때문에 이들을 고려한 자연 저감에 대한 추가 연구가 필요하다.
Harris, S.A., Billmeyer, E.R. and Robinson, M.A. (2006) Evaluation of repeated measurement of radon-222 concentration in well water sampled from bedrock aquifers of the Piedmont near Richmond, Virginia, USA:Effects of lithology and well characteristics. Environment Research, v.101 p.323-333.
Health Canada (1995) Guidelines for Canadian drinking water quality: Supporting documentation.
Joo, S.H. and Je, W.M. (1995) Radon radioactivity and environment, Kechugmunhwa Publisher. 288p.
Loomis, D.P., Watson, J.E. and Crawford-brown, D.J. (1988) Predicting the occurrence of radon-222 in groundwater supplies, Environmental Geochemistry and Health. v.10 n.2, p.41-50.
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