[논문]단양지역 지하수중 자연방사성물질 우라늄과 라돈의 산출과 분포특징

조병욱; 김문수; 김태승; 윤욱; 이병대; 황재홍; 추창오

doi:10.9720/kseg.2013.4.477

단양지역 지하수중 자연방사성물질 우라늄과 라돈의 산출과 분포특징
Characteristics of Occurrence and Distribution of Natural Radioactive Materials, Uranium and Radon in Groundwater of the Danyang Area 원문보기

지질공학 = The journal of engineering geology, v.23 no.4, 2013년, pp.477 - 491

조병욱 (한국지질자원연구원 지구환경연구본부) , 김문수 (국립환경과학원 토양지하수연구과) , 김태승 (국립환경과학원 토양지하수연구과) , 윤욱 (한국지질자원연구원 지구환경연구본부) , 이병대 (한국지질자원연구원 지구환경연구본부) , 황재홍 (한국지질자원연구원 국토지질연구본부) , 추창오 (경북대학교 지질학과)

초록
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단양지역 지하수 100개공을 대상으로 자연방사성물질인 우라늄과 라돈의 산출특징을 규명하고, 주요 성분들과의 관련성을 요인분석을 통하여 해석하였으며, 지질별 자연방사성물질의 정밀함량분포도를 작성하였다. 단양지역 지하수는 대부분 Ca-Na-$HCO_3$가 우세한 유형을 보여 칼슘-나트륨-중탄산형의 지하수의 특징을 가진다. 우라늄의 함량은 0.02~251.0 g/L 범위이며, 평균 $3.85{\mu}g/L$인데 미국의 음용기준치(MCL)인 $30{\mu}g/L$를 초과한 지하수는 1%에 불과하다. 백악기 화강암과 선캄브리아기 변성암 지역의 지하수에서 우라늄 함량이 높게 나타나며, 퇴적암류에서는 상대적으로 낮다. 라돈 함량은 13~28,470 pCi/L 범위, 평균 2,397 pCi/L인데, 전체의 15%가 미국의 음용제안치(AMCL)인 4,000 pCi/L를 초과한다. 라돈은 백악기 화강암류 지하수에서 가장 높고, 퇴적암 지하수에서 상당히 낮다. 우라늄과 라돈은 서로 관련성이 없다. 자연방사성물질은 pH, 심도, Eh, EC 및 주요 성분들과 의미있는 상관성은 보여주지 않는다. 요인분석 결과에 의하면, 우라늄과 라돈간의 상관계수는 0.15를 보여 이들의 거동특성은 서로 관련성이 거의 없다. 그 외에 이들은 여타 수질성분과 무관하다. 다만 라돈은 $SiO_2$와 0.68, $HCO_3$와는 -0.48의 상관계수를 나타낼 뿐이다. 요인분석 결과에 의하면 특정한 요인이 자연방사성원소의 거동특성에 크게 영향을 주지 않으므로 이들은 다소 독립적인 거동특성을 보여준다. 지질에 따른 자연방사성물질 정밀함량분포도는 향후 전국적인 자연방사성물질의 분포와 지질특성에 관한 데이터베이스 구축에 유용하게 활용될 예정이다.

Abstract ▼ AI-Helper

Natural radionuclides in groundwater in the Danyang area were investigated to characterize the behaviors of uranium and radon with respect to lithology and physico-chemical components, which can aid our understanding of their occurrence, properties, and origins. To this end, a total of 100 groundwater samples were collected and analyzed, and radionuclide levels were used to construct detailed concentration maps. The water type of the groundwater, assessed using a Piper diagram, is mainly Ca-Na-$HCO_3$. The concentrations of uranium range from 0.02 to $251.0{\mu}g/L$ (average, $3.85{\mu}g/L$) and only 1% exceed USEPA's MCL (Maximum Contaminant Level). Uranium is enriched in groundwaters of Cretaceous granites and Precambrian metamorphic rocks, whereas it is depleted in groundwaters of sedimentary rocks. The concentrations of radon range from 13 to 28,470 pCi/L (average, 2397 pCi/L). Only 15% of the samples exceed AMCL (Alternative Maximum Contaminant Level) of 4000 pCi/L. The radon concentration is highest in groundwater of Cretaceous granites and lowest in groundwater of sedimentary rocks. In conclusion, the distribution and occurrence of radionuclides are intimately related to the basic geological characteristics of the rocks in which the radiogenic minerals are primarily contained. The behavior of uranium is only weakly related to that of radon (correlation coefficient = 0.15). There are also weak correlations between radionuclides and the main chemical components, pH, EC, Eh, and well depth. Of note, the correlation coefficient between radon and $SiO_2$ is 0.68, and that between radon and $HCO_3$ is -0.48. Factor analysis shows that radionuclides behave somewhat independently of each other because there are no significant factors that control the behavior of chemical components as well as radionuclides. The detailed concentration maps during this study will be used to establish useful database of radionuclide distribution and geological properties throughout Korea.

주제어

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	우라늄과 라돈은 무엇인가?	우라늄과 라돈은 암석, 토양, 지하수, 해수, 하천수 등과 같이 지권 내에서 흔하면서도 미량으로 존재하는 자연방사성물질(radionuclide)이다. 우라늄은 반감기가 매우 길기 때문에 이것의 인체위해성은 방사성 때문이라기 보다는 중금속 원소로서 가지는 화학적 독성에 기인한다.
	우라늄 농도는 pH, 심도, EH에 상관성이 있는가?	7%가 미국의 AMCL를 초과한다. 우라늄 농도와 pH, 심도, Eh는 백악기 화강암 지역에서 비교적 약한 선형적 비례관계를 보이나 통계적으로 의미있는 상관성은 보여주지 않는다.
	전체 지하수에서 라돈 함량이 가장 높고, 낮은 곳은 어디인가?	전체 지하수에서 라돈 함량은 15%가 미국의 음용제안치(AMCL)인 4,000 pCi/L을 초과한다. 백악기 화강암류에서 가장 높고, 퇴적암 지하수에서 상당히 낮다. 라돈은 백악기 화강암 지하수 중에서 77%, 선캄브리아기 변성암 지하수의 41.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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