ICRP 103 방사선방호 체계 하에서 유효선량 평가를 위한 Two-Dosimeter Algorithm의 적용방안 Application of the Two-Dosimeter Algorithm for Effective Dose Evaluations based on ICRP Publication 103원문보기
국내 원전에서는 고 방사선량율 또는 고피폭 예상 방사선작업에 종사자의 가슴과 등에 두 개의 개인선량계를 패용하여 피폭방사선량을 평가하고 있다. 이러한 Two-Dosimeter Algorithm (TDA)으로 현장시험과 심층검토를 통해 NCRP(55:50) TDA를 최적 알고리즘으로 최종적으로 선정하였고, 2006년 이후 원전 종사자의 피폭방사선량 평가 실무에 적용 중에 있다. 한편, 2007년 국제방사선방호위원회(ICRP)는 간행물 ICRP 103을 통해 방사선가중계수 및 조직가중계수와 기준 인체모형팬텀(Reference phantom) 등을 일부 변경한 유효선량 평가방법을 제시하였다. 이에 따라 본 논문에서는 국내원전에서 적용되고 있는 NCRP (55:50) TDA에 대해 ICRP 103 방사선방호 체계 하에서의 계속 적용 타당성을 분석하였다. 그 결과, NCRP (55:50) TDA를 계속 사용하더라도 ICRP 103의 유효선량을 신뢰성 있게 평가할 수 있는 것으로 판단되었다.
국내 원전에서는 고 방사선량율 또는 고피폭 예상 방사선작업에 종사자의 가슴과 등에 두 개의 개인선량계를 패용하여 피폭방사선량을 평가하고 있다. 이러한 Two-Dosimeter Algorithm (TDA)으로 현장시험과 심층검토를 통해 NCRP(55:50) TDA를 최적 알고리즘으로 최종적으로 선정하였고, 2006년 이후 원전 종사자의 피폭방사선량 평가 실무에 적용 중에 있다. 한편, 2007년 국제방사선방호위원회(ICRP)는 간행물 ICRP 103을 통해 방사선가중계수 및 조직가중계수와 기준 인체모형팬텀(Reference phantom) 등을 일부 변경한 유효선량 평가방법을 제시하였다. 이에 따라 본 논문에서는 국내원전에서 적용되고 있는 NCRP (55:50) TDA에 대해 ICRP 103 방사선방호 체계 하에서의 계속 적용 타당성을 분석하였다. 그 결과, NCRP (55:50) TDA를 계속 사용하더라도 ICRP 103의 유효선량을 신뢰성 있게 평가할 수 있는 것으로 판단되었다.
To evaluate the radiation exposure of workers participating in task where high radiation exposure is expected, two-dosimeter is typically provided radiation workers, one on the chest and the other on the back, at Korean nuclear power plants (NPPs). In a previous study, the NCRP (55:50) algorithm was...
To evaluate the radiation exposure of workers participating in task where high radiation exposure is expected, two-dosimeter is typically provided radiation workers, one on the chest and the other on the back, at Korean nuclear power plants (NPPs). In a previous study, the NCRP (55:50) algorithm was selected as the optimal two-dosimeter algorithm (TDA) with various field tests and this TDA has been applied to all Korean NPPs since 2006. In 2007, the International Commission on Radiological Protection (ICRP) published the new ICRP recommendation, ICRP 103, which provides the revised weighting factors for both radiation and tissues and the new reference phantom. In this study, the applicability of current NCRP (55:50) algorithm at Korean NPPs for ICRP 103 was analyzed. As a result, it was found that the NCRP (55:50) algorithm is still effective to estimate the effective dose of workers under ICRP 103.
To evaluate the radiation exposure of workers participating in task where high radiation exposure is expected, two-dosimeter is typically provided radiation workers, one on the chest and the other on the back, at Korean nuclear power plants (NPPs). In a previous study, the NCRP (55:50) algorithm was selected as the optimal two-dosimeter algorithm (TDA) with various field tests and this TDA has been applied to all Korean NPPs since 2006. In 2007, the International Commission on Radiological Protection (ICRP) published the new ICRP recommendation, ICRP 103, which provides the revised weighting factors for both radiation and tissues and the new reference phantom. In this study, the applicability of current NCRP (55:50) algorithm at Korean NPPs for ICRP 103 was analyzed. As a result, it was found that the NCRP (55:50) algorithm is still effective to estimate the effective dose of workers under ICRP 103.
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문제 정의
국내 원전에서는 고 방사선량율 또는 고피폭 예상 방사선 작업 시에 종사자의 가슴과 등 부위에 개인선량계를 동시에 패용하고 있으며, 피폭방사선량을 NCRP (55:50) TDA를 적용하여 신뢰성 있게 평가하고 있다. 그런데 2007년 국제방사선방호위원회 간행물인 ICRP 103에서 유효선량의 개념이 일부 변경됨에 따라, 현재 국내원전에서 적용중인 NCRP (55:50) TDA에 대해 ICRP 103 방사선방호 체계 하에서 계속 적용할 수 있는가를 검토해 보았다. 그 결과 NCRP (55:50) TDA에 근거한 유효선량당량과 Kim TDA (2011)에 근거한 유효선량은 큰 차이를 보이지 않으며, 잘 일치하는 것으로 나타났다.
이에 따라 국내원전에서 적용중인 NCRP (55:50) TDA에 대해 ICRP 103 방사선방호 체계 하에서 신뢰성 있게 계속 적용할 수 있는지를 검토해 볼 필요성이 있다고 판단되었다[12,13]. 본 논문은 현재 국내원전에서 사용 중인 NCRP (55:50) TDA에 대해 ICRP 103 방사선방호 체계 하에서 계속 적용 타당성을 분석하였다.
이러한 TDA는 ICRP 26에 근거한 유효선량당량(Effective dose equivalent: EDE) 또는 ICRP 60에서 정의한 유효선량(Effective dose: E)을 보다 정확하게 평가할 목적으로 도출된 것이다[9]. 한편 2007년 발행된 ICRP 103에서는 방사선가중계수(Radiation weighting factor, WR), 조직가중계수(Tissue weighting factor, WT), 기준 인체모형팬텀(Reference phantom) 등의 변경으로 유효선량을 평가하는 개념이 일부 변경되었다[2].
제안 방법
2004년 및 2005년에 수행된 최적 TDA 선정을 위한 현장 시험 DB를 이용하여, NCRP (55:50) TDA에 근거한 ICRP 26의 유효선량당량과 Kim TDA (2011)에 근거한 ICRP 103 유효선량을 계산하였다. 그 결과 두 TDA를 이용한 유효선량 계산 값의 차이는 5% 미만으로 거의 유사하게 나타났다.
국내원전에 적용할 최적의 TDA 선정을 위해 2004년 및 2005년에 영광원전과 울진원전에서 현장시험을 실시하였다. 이 과정에서 가슴과 등에 패용한 TLD의 판독결과 피폭방사선량에 관한 많은 DB 자료를 축적하였다[9].
한편 2006년 NCRP (55:50) TDA 적용이후 높은 피폭방사선량을 받았던 방사선작업종사자의 가슴과 등 부위 열형광 선량계 판독 값을 이용하여, NCRP (55:50) TDA와 Kim TDA (2011)에 근거한 ICRP 26 유효선량당량과 ICRP 103 유효선량을 계산하였다. 그 결과도 5% 이내로 일치함을 확인하였다.
이론/모형
또한 캐나다 원전에서는 ICRP 60에 근거하여 통일된 TDA를 방사선관리 실무에 적용하고 있는 것으로 조사되었다[9,11]. 국내 원전에서는 현장시험과 심층 검토를 통해 식 (2)에서 제시한 NCRP (55:50) TDA를 최적 알고리즘으로 선정하였고, 2006년 이후 적용 중에 있다[9-12].
국내 원전에서 과거에 두 개의 TLD를 이용하여 피폭방사선량 평가를 수행하는 경우 두 개 TLD의 선량값 중에서 최대선량을 유효선량으로 평가하였다[9]. 그러나 이러한 최대선량 평가방식의 보수성을 인식하고, 그 후 두 개 TLD의 선량 값의 가중치를 고려하는 Two-Dosimeter Algorithm (TDA)을 적용하였다[9]. 국내 원전에서는 2004-2005년 현장시험과 심층검토를 통해 NCRP (55:50) TDA를 최종적으로 선정하였고, 2006년 이후 원전의 피폭방사선량 평가 실무에 적용하고 있다[9,11].
성능/효과
그런데 2007년 국제방사선방호위원회 간행물인 ICRP 103에서 유효선량의 개념이 일부 변경됨에 따라, 현재 국내원전에서 적용중인 NCRP (55:50) TDA에 대해 ICRP 103 방사선방호 체계 하에서 계속 적용할 수 있는가를 검토해 보았다. 그 결과 NCRP (55:50) TDA에 근거한 유효선량당량과 Kim TDA (2011)에 근거한 유효선량은 큰 차이를 보이지 않으며, 잘 일치하는 것으로 나타났다. 따라서 NCRP (55:50) TDA는 ICRP 103방사선방호 체계 하에서 계속 적용 가능한 것으로 판단되었다.
2004년 및 2005년에 수행된 최적 TDA 선정을 위한 현장 시험 DB를 이용하여, NCRP (55:50) TDA에 근거한 ICRP 26의 유효선량당량과 Kim TDA (2011)에 근거한 ICRP 103 유효선량을 계산하였다. 그 결과 두 TDA를 이용한 유효선량 계산 값의 차이는 5% 미만으로 거의 유사하게 나타났다. 이를 표 4에 제시하였다.
한편 2006년 NCRP (55:50) TDA 적용이후 높은 피폭방사선량을 받았던 방사선작업종사자의 가슴과 등 부위 열형광 선량계 판독 값을 이용하여, NCRP (55:50) TDA와 Kim TDA (2011)에 근거한 ICRP 26 유효선량당량과 ICRP 103 유효선량을 계산하였다. 그 결과도 5% 이내로 일치함을 확인하였다. 이를 표 5와 6에 나타내었다.
그 결과 NCRP (55:50) TDA에 근거한 유효선량당량과 Kim TDA (2011)에 근거한 유효선량은 큰 차이를 보이지 않으며, 잘 일치하는 것으로 나타났다. 따라서 NCRP (55:50) TDA는 ICRP 103방사선방호 체계 하에서 계속 적용 가능한 것으로 판단되었다.
즉, 방사선원이 위쪽의 U-tube에 위치하고 있어 방사선흐름이 위에서 아래로 형성되고 증기발생기 벽에 의한 산란방사선의 영향으로 작업종사자의 작업동선에 따라 가슴 또는 등 부위 선량이 임의적으로 높게 발생됨을 확인하였다. 이에 비해 월성 1호기 냉각재 모관 비파괴 검사와 같이, 넓고 개방된 공간에서 이루어지는 작업은 주로 가슴 부위의 선량이 대부분 높게 나타났다. 이에 따라 NCRP (55:50) TDA와 Kim TDA (2011)에 의한 유효선량 계산 값은 미세한 차이를 보이는 것으로 확인되었다.
여기에서 하나 특이한 점은 증기발생기 수실과 같이 좁은 밀폐 공간에서 이루어지는 방사선작업의 경우 방사선작업 종사자의 동선에 따라 가슴 또는 등 부위 선량이 높게 나타났다[9,11]. 즉, 방사선원이 위쪽의 U-tube에 위치하고 있어 방사선흐름이 위에서 아래로 형성되고 증기발생기 벽에 의한 산란방사선의 영향으로 작업종사자의 작업동선에 따라 가슴 또는 등 부위 선량이 임의적으로 높게 발생됨을 확인하였다. 이에 비해 월성 1호기 냉각재 모관 비파괴 검사와 같이, 넓고 개방된 공간에서 이루어지는 작업은 주로 가슴 부위의 선량이 대부분 높게 나타났다.
이를 표 5와 6에 나타내었다. 특히 NCRP (55:50) TDA에 의한 선량 값은 Kim TDA (2011)에 비해 약간의(최대 5% 이내) 보수성을 갖고 있는 것으로 나타나 피폭방사선량 평가의 신뢰성을 보유하고 있음을 확인하였다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
국내 원전에서는 고 방사선량율 또는 고피폭 예상 방사선작업 종사자의 가슴과 등에 두 개의 무엇을 패용하여 피폭방사선량을 평가하고 있는가?
국내 원전에서는 고 방사선량율 또는 고피폭 예상 방사선작업에 종사자의 가슴과 등에 두 개의 개인선량계를 패용하여 피폭방사선량을 평가하고 있다. 이러한 Two-Dosimeter Algorithm (TDA)으로 현장시험과 심층검토를 통해 NCRP(55:50) TDA를 최적 알고리즘으로 최종적으로 선정하였고, 2006년 이후 원전 종사자의 피폭방사선량 평가 실무에 적용 중에 있다.
국제방사선방호위원회에서는 방사선작업종사자의 피폭방사선량 평가를 위한 단위로서 무엇을 권고하고 있는가?
국제방사선방호위원회(International Commission on Radiological Protection: ICRP)는 방사선작업종사자의 피폭방사선량 평가를 위한 단위로서 유효선량(Effective dose)을 권고하고 있다[1,2]. 유효선량은 방사선 가중계수와 신체 각 조직의 가중계수를 고려하여 전신이 받는 피폭방사선량으로서 방사선방호 목적의 단위이다.
Effective dose는 무엇인가?
국제방사선방호위원회(International Commission on Radiological Protection: ICRP)는 방사선작업종사자의 피폭방사선량 평가를 위한 단위로서 유효선량(Effective dose)을 권고하고 있다[1,2]. 유효선량은 방사선 가중계수와 신체 각 조직의 가중계수를 고려하여 전신이 받는 피폭방사선량으로서 방사선방호 목적의 단위이다. 피폭방사선량 평가 실무에서 유효선량은 실용량(Operational quantity)을 이용하여 측정하고 있다[3].
참고문헌 (21)
International Commission on Radiological Protection. 1990 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. ICRP Publication 60. Pergamon Press, 1991.
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World Association of Nuclear Operators. Guidelines for Radiological Protection at Nuclear Power Plants. WANO GL 2004-01, 2004.
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