[논문]인광석 취급 산업체에서 발생하는 천연방사성물질 함유 입자의 특성 평가

임하얀; 최원철; 김광표

doi:10.14407/jrp.2014.39.1.007

인광석 취급 산업체에서 발생하는 천연방사성물질 함유 입자의 특성 평가
Characterization of Particulates Containing Naturally Occurring Radioactive Materials in Phosphate Processing Facility 원문보기

방사선방어학회지 = Radiation protection : the journal of the Korean association for radiation protection, v.39 no.1, 2014년, pp.7 - 13

임하얀 (경희대학교) , 최원철 (한국원자력안전기술원) , 김광표 (경희대학교)

초록
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인광석 취급 산업체에서는 천연방사성물질(NORM)을 함유한 물질을 다량으로 취급하고 있어, 종사자들은 각 공정에서 발생하는 공기 중 입자의 흡입에 의해 내부피폭을 받을 수 있다. 흡입에 의한 내부피폭 방사선량은 입자의 특성에 의해 크게 좌우된다. 따라서 본 연구에서는 국내 최대 인광석 취급 산업체에서 공기 중 부유 입자의 크기 분포 및 농도, 입자의 모양 및 밀도, 그리고 방사능 농도를 평가 하였다. 다단계입자채집기를 이용하여 공기 중 입자를 채집하고 입자의 크기분포, 농도, 그리고 모양을 분석하였다. 입자의 공기역학적 직경은 0.03-100 ${\mu}m$까지 광범위하게 분포하였으며, 입자크기가 4.7-5.8 ${\mu}m$(기하학적 평균직경 = 5.22 ${\mu}m$) 혹은 5.8-9.0 ${\mu}m$(기하학적 평균직경 = 7.22 ${\mu}m$)인 범위에서 공기 중 입자의 농도가 최댓값을 나타냈다. 공기 중 부유입자의 농도는 공정에 따라 최대 수백 배 이상 차이를 보였으며, 중장비 작업이 이루어지는 창고에서 높은 농도를 보였다. 반면에 인산석고 적치장에서는 입자의 부유방지를 위한 덮개 및 살수 그리고 비료공장 제어실에서는 환기시설을 갖추고 있어 상대적으로 입자의 공기 중 농도가 낮게 나타났다. 입자의 모양은 모든 측정 장소에서 구형에 가깝게 나타났으므로, 인광석 취급 시설에서 발생하는 입자의 모양인자 값을 1로 정하였다. 각 공정에서 시료를 채집하여 입자의 밀도를 분석하였다. 인광석의 밀도는 약 3.1-3.4 $gcm^{-3}$, 염화칼륨의 밀도는 약 2.7 $gcm^{-3}$, 공정 부산물인 인산석고의 밀도는 약 2.1-2.6 $gcm^{-3}$, 최종제품인 복합비료의 밀도는 약 1.7 $gcm^{-3}$으로 나타났다. 감마분석기를 이용하여 원료물질, 공정부산물, 생산제품 내 $^{226}Ra$, $^{228}Ra$, $^{40}K$ 핵종의 방사능 농도를 측정하였다. 인광석에는 주로 우라늄계열 핵종을 많이 함유하고 있었으며, 그 농도는 원료 산지에 따라 94-866 $Bqkg^{-1}$ 정도였다. 인광석 내에 존재하는 우라늄계열 핵종 중 우라늄은 생산품인 인산 혹은 비료에 농축되었으며, 라듐은 부산물인 인산석고에 농축되었다. 최종제품인 비료의 경우에는 $^{226}Ra$과 $^{228}Ra$이 거의 존재하지 않았으나, 제품생산을 위해 첨가한 염화칼륨에 의해 $^{40}K$의 방사능 농도가 5,000 $Bqkg^{-1}$로 높게 나타났다. 본 연구에서 생산한 인광석 취급 산업체의 입자의 특성 평가 자료는 인산염 취급 산업체 종사자에 대한 방사선학적 안전성 평가에 이용될 수 있을 것이며, 최근 시행된 생활주변방사선 안전관리법에 따른 생활주변방사선 안전관리의 체계를 수립하기 위한 자료로 활용될 수 있을 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

Phosphate rock, phosphogypsum, and products in phosphate processing facility contain naturally occurring radioactive materials (NORM). Therefore, they may give rise to enhanced radiation dose to workers due to inhalation of airborne particulates. Internal dose due to particle inhalation varies depending on particle properties. The objective of the present study was to characterize particle properties at the largest phosphate processing facility in Korea. A cascade impactor was employed to sample airborne particulates at various processing areas in the plant. The collected samples were used for characterization of particle size distribution, particle concentration in the air, and shape analysis. Aerodynamic diameters of airborne particulates ranged 0.03-100 ${\mu}m$ with the highest concentration at the particle size range of 4.7-5.8 ${\mu}m$ (geometric mean = 5.22 ${\mu}m$) or 5.8-9.0 ${\mu}m$ (geometric mean = 7.22 ${\mu}m$). Particle concentrations in the air varied widely by sampling area up to more than two orders of magnitude. The large variation resulted from the variability of mechanical operations and building ventilations. The airborne particulates appeared as spheroids or rough spherical fragments across all sampling areas and sampled size intervals. Average mass densities of phosphate rocks, phosphogypsums, and fertilizers were 3.1-3.4, 2.1-2.6, and 1.7 $gcm^{-3}$, respectively. Radioactivity concentration of uranium series in phosphate rocks varied with country of origin, ranging 94-866 $Bqkg^{-1}$. Among the uranium series, uranium was mostly concentrated on products, including phosphoric acid or fertilizers whereas radium was concentrated on byproducts or phosphogypsum. No significant radioactivity of $^{226}Ra$ and $^{228}Ra$ were found in fertilizer. However, $^{40}K$ concentration in fertilizer was up to 5,000 Bq $g^{-1}$. The database established in this study can be used for the accurate risk assessment of workers due to inhalation of airborne particles containing NORM. In addition, the findings can be used as a basic data for development of safety standard and guide and for practical radiation safety management at the facility.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

하지만 복합 비료를 생산하는 제립기 지역 및 선별기 지역에서는 건조한 상태의 복합 비료가 생산되고, 환기가 이루어지지 않기 때문에 많은 분진이 발생할 수 있다. 따라서 공기 중 입자의 채집 장소는 시설의 주요 공정에서 분진이 발생할 수 있는 곳과 작업자가 이에 노출될 수 있는 지점을 고려하여 선정하였다. 본 연구에서 최종 선정된 공기 중 입자 채집 장소는 인광석 원료 창고, 인산공장 선별기 지역, 염화칼륨 원료창고, 복합비료 제립기 지역, 복합비료 선별기 지역, 복합비료 공장 제어실, 석고 적치장이다.
본 산업체에서는 원료물질인 인광석을 인산추출공정으로 투입하기 위하여 산지별 인광석을 배합하여 분쇄한다. 인산추출공정에서는 비료의 원료물질인 인산과 공정부산물인 인산석고가 생성된다.
본 연구에서는 국내 인광석 취급 산업체 종사자에 대한 방사선학적 영향을 평가하기 위한 기반 연구로써 천연방사성물질 함유 입자의 특성을 평가하였다. 특성평가는 작업자의 호흡에 의한 내부피폭 방사선량 평가에 필요한 공기 중 부유 입자의 크기 분포 및 농도 측정, 입자의 모양 및 밀도 분석, 그리고 방사능 농도 측정을 포함하였다.
본 연구에서는 국내 인산염 취급 산업체 종사자에 대한 방사선학적 영향을 평가하기 위한 기반 연구로써 천연방사성물질 함유 입자의 특성을 평가하였다. 입자의 특성평가를 위해 국내 최대의 인광석 취급 산업체에서 공기부유입자를 채취하여 입자의 크기분포 및 공기 중 농도를 측정하였다.
국민의 생활에 광범위하게 유통되고 있는 천연방사성물질(NORM) 함유물에 대한 국가적 차원의 관리체계인 생활주변방사선 안전관리법이 2012년 시행되었다[1]. 생활주변방사선 안전관리법은 원료물질, 공정부산물 및 가공제품에 함유된 천연방사성핵종으로부터 국민의 건강과 환경을 보호하여 삶의 질을 향상시키고 공공의 안전에 이바지함을 목적으로 한다. 인광석은 가장 널리 알려진 천연방사성물질 중 하나이다.

가설 설정

공기 중 입자의 크기분포는 단일 로그정규화 분포로 가정하였고, 공기역학적 방사능 중간직경(AMAD)은 작업자의 경우 5 μm, 일반인의 경우 1μm을 제시하였다.

제안 방법

인광석의 경우 우라늄계열 핵종 그리고 토륨계열 핵종들은 각각 방사평형을 이루고 있어 ²²⁶Ra 및 ²²⁸Ra의 방사능 농도를 측정함 계열 내 핵종의 방사능 농도를 예측할 수 있다[11, 17]. ²²⁶Ra의 농도는 그 자핵종인 ²¹⁴Pb와 ²¹⁴Bi에서 방출되는 295 keV, 352 keV, 609 keV의 감마선을 이용하여 측정하였다. ²²⁸Ra의 농도는 그 자핵종인 ²²⁸Ac에서 방출되는 338 keV, 911 keV, 969 keV의 감마선을 이용하여 측정하였다.
²²⁶Ra의 농도는 그 자핵종인 ²¹⁴Pb와 ²¹⁴Bi에서 방출되는 295 keV, 352 keV, 609 keV의 감마선을 이용하여 측정하였다. ²²⁸Ra의 농도는 그 자핵종인 ²²⁸Ac에서 방출되는 338 keV, 911 keV, 969 keV의 감마선을 이용하여 측정하였다. ⁴⁰K의 농도는 약 1460 keV에서 방출되는 감마선을 이용하여 측정하였다.
공기 중 부유입자 채집을 위해 다단계입자채집기(Andersen 1 ACFM Non-viable Ambient Particle Sizing Sampler, Thermo scientific, USA)를 사용하였다[8-10]. 다단계입자채집기는 공기 중 부유입자에 대해 인간의 호흡기를 모방한 장비로서 0-8 단계로 구성되어 있다.
입자의 특성평가를 위해 국내 최대의 인광석 취급 산업체에서 공기부유입자를 채취하여 입자의 크기분포 및 공기 중 농도를 측정하였다. 다음으로 공기 중 부유 입자의 모양을 분석하였으며, 입자의 밀도를 측정하였다. 또한 원료물질, 공정부산물, 생산제품에 대한 방사능 농도를 측정하였다.
본 연구에서는 감마분광법을 이용하여 시료 내의 방사능 농도를 측정하였다. 따라서 우라늄계열 핵종 중에서는 ²²⁶Ra, 토륨계열 핵종 중에서는 ²²⁸Ra, 그리고 ⁴⁰K의 농도를 측정하였다. 인광석의 경우 우라늄계열 핵종 그리고 토륨계열 핵종들은 각각 방사평형을 이루고 있어 ²²⁶Ra 및 ²²⁸Ra의 방사능 농도를 측정함 계열 내 핵종의 방사능 농도를 예측할 수 있다[11, 17].
인광석 취급 산업체에서 수집된 입자의 모양은 모든 공정에서 그리고 입자의 크기에 상관없이 거의 구형에 가까웠으며, 기다란 모양의 입자는 존재하지 않았다. 따라서 인광석 취급 산업체의 입자의 모양인자를 1로 평가하였다.
공기 중 부유 입자 크기 분포와 같이 광범위한 범위의 분포를 갖고, 한쪽으로 치우친 형태의 곡선으로 나타낼 경우에는 로그정규화 분포를 사용하는 것이 유용하다[7]. 따라서 입자크기 분포를 지수척도로 나타내기 위해 입자채집기 각 단계에 해당하는 공기역학적 직경 범위의 기하학적 평균을 함께 나타내었다. 입자의 크기 및 입자의 농도를 나타내는 축은 모두 지수 척도로 나타내었다.
따라서 입자의 모양 분석은 인광석 원료 창고, 인산공장 선별기 지역, 염화칼륨 원료 창고, 복합비료 제립기 지역, 복합비료 선별기 지역, 복합비료 공장 제어실, 석고적치장 등 각각의 입자 채집 장소에서 채집된 입자들을 대상으로 실시하였다. 또한 다단계입자채집기의 0 단계, 3 단계, 5 단계에 채집된 입자를 대상으로 분석하였다.
다음으로 공기 중 부유 입자의 모양을 분석하였으며, 입자의 밀도를 측정하였다. 또한 원료물질, 공정부산물, 생산제품에 대한 방사능 농도를 측정하였다. 축적된 자료는 관련 시설에 근무하는 종사자의 피폭선량을 평가하는데 직접 활용될 수 있을 것이다.
채집된 입자를 대상으로 공기 중 입자의 크기 분포 및 농도를 측정하였으며 입자의 모양을 분석하였다. 또한 주요 공정에서 시료를 채취하여 밀도를 측정하였으며, 시료 내 함유되어 있는 ²²⁶Ra, ²²⁸Ra, ⁴⁰K 핵종의 방사능 농도를 측정하였다.
밀도분석을 위해 시료를 약 100℃에서 24 시간동안 건조시켰다. 밀도분석기를 사용하기 전에 시료의 정확한 밀도값을 측정하기 위하여 25 cc 알루미늄 용기에 대한 보정을 실시하였다. 해당 용기에 약 15-30 g의 채취한 시료를 담아 밀도를 측정하였다.
원료물질은 수입국에 따라 지형적 차이에 의하여 방사능 농도의 차이가 발생하며, 특히 퇴적암 지역인 플로리다와 모로코 산지의 인광석에 우라늄 붕괴계열 및 토륨 붕괴 계열 핵종의 방사능 농도가 높게 나타나는 것으로 보고되었다[16]. 방사능 농도는 원료 산지에 따른 인광석 3종류, 분쇄 인광석, 염화칼륨, 채취지점에 따른 인산석고 2종류, 복합비료를 포함하여 총 8종류의 시료를 대상으로 분석하였다.
본 연구에서는 각 공정에서 채집된 입자의 모양을 크기별로 분석하였다. 그 예로써, 그림-2에 인광석 창고에서 다단계입자채집기의 0(9 μm 이상), 3(4.
본 연구에서는 입자의 모양인자를 결정하기 위해 입자의 모양을 주사전자현미경(Stereoscan 440, Leica Cambridge, England)을 이용하여 분석하였다. 입자의 모양은 물질의 종류에 따라, 입자의 크기에 따라 달라질 수 있다.
시료를 1 L 마리네리 비커를 이용하여 약 30일 동안 밀봉하여 ²²⁶Ra과 ²²⁸Ra이 반감기가 짧고 감마선 방출율이 비교적 높은 자핵종과 방사평형에 도달하도록 한 후 방사능을 측정하였다[17]. 자핵종의 반감기가 모핵종의 반감기보다 매우 짧은 경우, 일정 시간이 지나면 자핵종 및 모핵종은 영속평형을 이루어 방사능이 같아진다.
인광석을 이용하여 인산비료를 생산하는 국내 최대 산업체에서 입자의 특성 평가를 실시하였다. 시설의 주요공정에서 다단계입자채집기를 이용하여 입자를 직접 채집하였다. 채집된 입자를 대상으로 공기 중 입자의 크기 분포 및 농도를 측정하였으며 입자의 모양을 분석하였다.
인광석을 이용하여 인산비료를 생산하는 국내 최대 산업체에서 입자의 특성 평가를 실시하였다. 시설의 주요공정에서 다단계입자채집기를 이용하여 입자를 직접 채집하였다.
반면에 인산석고 적치장에서는 입자의 부유 방지를 위한 덮개 및 살수 그리고 비료공장 제어실에서는 환기시설을 갖추고 있어 상대적으로 입자의 공기 중 농도가 낮게 나타났다. 입자의 모양은 모든 측정 장소에서 구형에 가깝게 나타났으므로, 인광석 취급 시설에서 발생하는 입자의 모양인자 값을 1로 정하였다. 인광석의 밀도는 약 3.
본 연구에서는 국내 인산염 취급 산업체 종사자에 대한 방사선학적 영향을 평가하기 위한 기반 연구로써 천연방사성물질 함유 입자의 특성을 평가하였다. 입자의 특성평가를 위해 국내 최대의 인광석 취급 산업체에서 공기부유입자를 채취하여 입자의 크기분포 및 공기 중 농도를 측정하였다. 다음으로 공기 중 부유 입자의 모양을 분석하였으며, 입자의 밀도를 측정하였다.
1시간으로 ²²⁶Ra보다 더 빨리 방사평형에 도달한다. 준비된 시료는 HPGe 계측기(GC 3020, Canberra, USA)를 이용하여 80,000초 동안 측정하였다.
시설의 주요공정에서 다단계입자채집기를 이용하여 입자를 직접 채집하였다. 채집된 입자를 대상으로 공기 중 입자의 크기 분포 및 농도를 측정하였으며 입자의 모양을 분석하였다. 또한 주요 공정에서 시료를 채취하여 밀도를 측정하였으며, 시료 내 함유되어 있는 ²²⁶Ra, ²²⁸Ra, ⁴⁰K 핵종의 방사능 농도를 측정하였다.
본 연구에서는 국내 인광석 취급 산업체 종사자에 대한 방사선학적 영향을 평가하기 위한 기반 연구로써 천연방사성물질 함유 입자의 특성을 평가하였다. 특성평가는 작업자의 호흡에 의한 내부피폭 방사선량 평가에 필요한 공기 중 부유 입자의 크기 분포 및 농도 측정, 입자의 모양 및 밀도 분석, 그리고 방사능 농도 측정을 포함하였다.
밀도분석기를 사용하기 전에 시료의 정확한 밀도값을 측정하기 위하여 25 cc 알루미늄 용기에 대한 보정을 실시하였다. 해당 용기에 약 15-30 g의 채취한 시료를 담아 밀도를 측정하였다.

대상 데이터

공기 중 부유 입자의 크기 분포 및 농도를 측정하기 위하여 우선 시설의 주요 공정에서 입자 채집 장소를 선정하였다. 인광석 취급 산업체에서 천연방사성핵종이 함유된 물질을 취급하는 주요 공정은 인산 추출 공정과 비료생성 공정으로 나눌 수 있다.
입자의 모양은 물질의 종류에 따라, 입자의 크기에 따라 달라질 수 있다. 따라서 입자의 모양 분석은 인광석 원료 창고, 인산공장 선별기 지역, 염화칼륨 원료 창고, 복합비료 제립기 지역, 복합비료 선별기 지역, 복합비료 공장 제어실, 석고적치장 등 각각의 입자 채집 장소에서 채집된 입자들을 대상으로 실시하였다. 또한 다단계입자채집기의 0 단계, 3 단계, 5 단계에 채집된 입자를 대상으로 분석하였다.
따라서 공기 중 입자의 채집 장소는 시설의 주요 공정에서 분진이 발생할 수 있는 곳과 작업자가 이에 노출될 수 있는 지점을 고려하여 선정하였다. 본 연구에서 최종 선정된 공기 중 입자 채집 장소는 인광석 원료 창고, 인산공장 선별기 지역, 염화칼륨 원료창고, 복합비료 제립기 지역, 복합비료 선별기 지역, 복합비료 공장 제어실, 석고 적치장이다.
입자의 밀도는 밀도분석기 (AccuPyc 1330, Micromeritics, German)를 이용하여 분석하였다. 원료 산지에 따른 인광석 3종류, 분쇄 인광석, 염화칼륨, 채취지점에 따른 인산석고 3종류, 복합비료를 포함하여 총 9종류의 시료를 대상으로 분석하였다. 밀도분석을 위해 시료를 약 100℃에서 24 시간동안 건조시켰다.

이론/모형

본 연구에서는 감마분광법을 이용하여 시료 내의 방사능 농도를 측정하였다. 따라서 우라늄계열 핵종 중에서는 ²²⁶Ra, 토륨계열 핵종 중에서는 ²²⁸Ra, 그리고 ⁴⁰K의 농도를 측정하였다.
입자의 밀도는 밀도분석기 (AccuPyc 1330, Micromeritics, German)를 이용하여 분석하였다. 원료 산지에 따른 인광석 3종류, 분쇄 인광석, 염화칼륨, 채취지점에 따른 인산석고 3종류, 복합비료를 포함하여 총 9종류의 시료를 대상으로 분석하였다.

성능/효과

22 μm)인 범위에서 공기 중 입자의 농도가 최대값을 나타냈다. 공기 중 부유입자의 농도는 공정에 따라 최대 수백 배 이상 차이를 보였으며, 중장비 작업이 이루어지는 창고에서 높은 농도를 보였다. 반면에 인산석고 적치장에서는 입자의 부유 방지를 위한 덮개 및 살수 그리고 비료공장 제어실에서는 환기시설을 갖추고 있어 상대적으로 입자의 공기 중 농도가 낮게 나타났다.
7%에 도달한다. 따라서 30일 정도 밀봉한 경우 ²²²Rn 및 그 자핵종들의 방사능은 ²²⁶Ra의 방사능과 거의 동일하다. ²²⁸Ra의 경우 그 자핵종인 ²²⁸Ac의 반감기가 약 6.
방사능농도 측정결과를 보면 최종제품인 복합비료의 경우 ²²⁶Ra의 농도가 2 Bqkg^-1로 매우 낮은 반면, 인산석고 내의 ²²⁶Ra의 농도는 151 Bqkg^-1 및 223 Bqkg^-1로 높게 나타났다. 따라서 인광석 취급 시설에서 취급하는 원료물질인 인광석 내에 함유된 ²²⁶Ra의 대부분은 화학공정을 통해 인산석고에 농축된다고 결론 내릴 수 있다. 기존 연구에서도 인광석에 포함된 천연방사성핵종은 인산이나 인산비료를 생산하는 화학적 처리가 이루어지는 공정에서 약 90% 이상의 라듐이 부산물인 인산석고에 농축되며, 약 95% 이상의 우라늄이 인산에 농축된다고 보고되었다[19].
추출된 인산은 염화칼륨 등의 물질과 혼합되어 복합비료로 생산된다. 방사능농도 측정결과를 보면 최종제품인 복합비료의 경우 ²²⁶Ra의 농도가 2 Bqkg^-1로 매우 낮은 반면, 인산석고 내의 ²²⁶Ra의 농도는 151 Bqkg^-1 및 223 Bqkg^-1로 높게 나타났다. 따라서 인광석 취급 시설에서 취급하는 원료물질인 인광석 내에 함유된 ²²⁶Ra의 대부분은 화학공정을 통해 인산석고에 농축된다고 결론 내릴 수 있다.
비료공장 제립기와 비료공장 사무실에서 채집한 공기역학적 직경 분포에 따른 농도를 비교하면 비료공장 제어실에서의 공기 중 입자의 농도는 제립기 지역에서의 10% 수준으로 낮게 나타났다. 이는 비료공장 제어실은 입자가 부유하는 외부와 격리되어 있고, 다수의 환풍기가 설치되어 환기가 원활하게 이루어지고 있기 때문이다.
염화칼륨 원료 창고 및 인광석 원료 창고에서 공기 중 입자의 농도는 타 지역에 비해 최대 수백 배 까지 높게 나타났다. 이는 원료창고에서 중장비를 이용하여 원료 물질을 컨베이어 벨트로 운반 작업을 할 경우 낙하하는 원료물질에 의해 바닥 등에 침착되어 있던 입자들이 공기 중으로 부유하기 때문이다.
1 μm) 단계에서 채집된 입자의 모양을 나타내었다. 인광석 취급 산업체에서 수집된 입자의 모양은 모든 공정에서 그리고 입자의 크기에 상관없이 거의 구형에 가까웠으며, 기다란 모양의 입자는 존재하지 않았다. 따라서 인광석 취급 산업체의 입자의 모양인자를 1로 평가하였다.
인광석은 우라늄 계열, 토륨 계열 그리고 ⁴⁰K과 같은 천연방사성핵종을 포함하며, 이 중에서도 특히 우라늄 계열의 핵종을 다량 포함하였다[11]. 인광석(산지 B)에 함유된 핵종 ²²⁶Ra의 방사능 농도는 866 Bqkg^-1로 가장 높게 나타났으며, 인광석(산지 C)에서 94 Bqkg^-1로 가장 낮게 나타났다. 유엔방사선영향과학위원회(UNSCEAR)에서는 인광석에 대한 방사능 농도를 ²³⁸U의 경우, 200-1,500 Bqkg^-1, ²³²Th의 경우 20 Bqkg^-1 수준으로 보고하고 있다[18].
입자의 모양은 모든 측정 장소에서 구형에 가깝게 나타났으므로, 인광석 취급 시설에서 발생하는 입자의 모양인자 값을 1로 정하였다. 인광석의 밀도는 약 3.1-3.4 gcm^-3, 염화칼륨의 밀도는 약 2.7 gcm^-3, 공정 부산물인 인산석고의 밀도는 약 2.1-2.6 gcm^-3, 최종제품인 복합비료의 밀도는 약 1.7 gcm^-3으로 나타났다. 인광석에는 주로 우라늄계열 핵종을 많이 함유하고 있었으며, 그 농도는 산지에 따라 94-866 Bqkg^-1정도였다.
인산석고 적치장에서 입자의 공기 중 농도는 비료공장 제립기, 제어실과 비교 할 경우 비교적 크기가 작은 입자(2.64 μm 이하)의 공기 중 농도는 높게 나타났으며, 그 이상 입자 크기에서의 공기 중 농도는 낮게 나타났다.
인광석은 전량 수입되어 사용됨에 따라, 3개의 산지에 따른 각각의 방사능 농도를 나타내었다. 전체적으로 인광석 취급 시설에서 취급하는 물질의 ²²⁶Ra의 방사능 농도가 ²²⁸Ra의 방사능 농도 보다 높게 나타났다. 인광석은 우라늄 계열, 토륨 계열 그리고 ⁴⁰K과 같은 천연방사성핵종을 포함하며, 이 중에서도 특히 우라늄 계열의 핵종을 다량 포함하였다[11].
전체적으로 입자의 공기 중 농도는 공정 지역에 따라 염화칼륨 원료 창고, 인광석 원료 창고, 인산공장 선별기, 비료공장 선별기, 비료공장 제립기, 인산석고 적치장, 비료공장 제어실 순으로 높게 나타났다. 각 공정 지역에서 입자크기가 4.
인광석 내에 존재하는 우라늄계열 핵종 중 라듐은 부산물인 인산석고에 농축되었다. 최종제품인 복합비료의 경우에는 ²²⁶Ra과 ²²⁸Ra이 거의 존재하지 않았으나, 제품 생산을 위해 첨가한 염화칼륨에 의해 ⁴⁰K의 방사능 농도가 5,000 Bqkg^-1로 높게 나타났다.

후속연구

본 연구에서 생산한 인광석 취급 산업체의 입자의 특성 평가 자료는 최근 시행된 생활주변방사선 안전관리법에 따른 생활주변방사선 안전관리의 체계를 수립하기 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다. 그리고 천연방사성핵종 함유물질 취급 등에 대한 안전기준 및 지침개발과 사업자의 방사선 안전관리 실무에도 활용 될 수 있다.
본 연구에서 생산한 인광석 취급 산업체의 입자의 특성 평가 자료는 최근 시행된 생활주변방사선 안전관리법에 따른 생활주변방사선 안전관리의 체계를 수립하기 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다. 그리고 천연방사성핵종 함유물질 취급 등에 대한 안전기준 및 지침개발과 사업자의 방사선 안전관리 실무에도 활용 될 수 있다.
또한 원료물질, 공정부산물, 생산제품에 대한 방사능 농도를 측정하였다. 축적된 자료는 관련 시설에 근무하는 종사자의 피폭선량을 평가하는데 직접 활용될 수 있을 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	흡입에 의한 내부피폭 방사선량은 무엇에 의해 좌우되는가?	인광석 취급 산업체에서는 천연방사성물질(NORM)을 함유한 물질을 다량으로 취급하고 있어, 종사자들은 각 공정에서 발생하는 공기 중 입자의 흡입에 의해 내부피폭을 받을 수 있다. 흡입에 의한 내부피폭 방사선량은 입자의 특성에 의해 크게 좌우된다. 따라서 본 연구에서는 국내 최대 인광석 취급 산업체에서 공기 중 부유 입자의 크기 분포 및 농도, 입자의 모양 및 밀도, 그리고 방사능 농도를 평가 하였다.
	인체호흡기모델에 의하면 흡입에 의한 방사선량은 무엇에 영향을 받는가?	입자 흡입에 의한 내부피폭 방사선량은 국제방사선방호위원회(ICRP)에서 제시한 인체호흡기모델(HRTM)에 의해 평가할 수 있다[4]. 호흡기모델에 의하면 입자흡입에 의한 방사선량은 입자의 크기분포 및 공기 중 농도, 모양, 밀도, 방사능 농도 등 입자의 특성에 의해 크게 영향을 받는다. 따라서 국제방사선방호위원회에서는 입자의 흡입에 의한 내부피폭 방사선량 평가 시 실측된 입자의 특성값을 사용하도록 권고하고 있다.
	인광석 취급 산업체 종사자가 받는 위험성은?	인광석 취급 산업체에서는 천연방사성물질(NORM)을 함유한 물질을 다량으로 취급하고 있어, 종사자들은 각 공정에서 발생하는 공기 중 입자의 흡입에 의해 내부피폭을 받을 수 있다. 흡입에 의한 내부피폭 방사선량은 입자의 특성에 의해 크게 좌우된다.

참고문헌 (19)

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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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