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문제 정의
- 연구지역에서의 라돈분석용 시료 채취지점의 선정은 가능한 한 일정 거리인 2 km 마다 하나의 시료를 채취하여 시료의 대표성을 높이고자 하였다. 선정된 지하수공에 대한 시료 채취는 주로 2012년 4~9월 사이에 이루어졌다.
제안 방법
- 222Rn 및 그의 딸 핵종들이 시간이 경과하면서 226Ra의 붕괴에 의해서 서서히 생성되는데 25일이 경과된 후에는 99% 이상 수용액 층에 존재하는 226Ra과 방사평형에 도달하였고 이때의 계수율을 이용하여 얻은 222Rn의 측정효율(ε)은 시료조제 후 방치 시간에 따른 226Ra의 방사평형을 고려하였다.
- )로 분석하였다. 222Rn에 대한 계측효율을 구하기 위하여 226Ra 표준용액 8 mL를 취하여 섬광용액 Hisafe3 12 mL과 잘 혼합한 후 PSA 준위 100에서 알파선의 총 피크영역에서 측정하였다. 222Rn 및 그의 딸 핵종들이 시간이 경과하면서 226Ra의 붕괴에 의해서 서서히 생성되는데 25일이 경과된 후에는 99% 이상 수용액 층에 존재하는 226Ra과 방사평형에 도달하였고 이때의 계수율을 이용하여 얻은 222Rn의 측정효율(ε)은 시료조제 후 방치 시간에 따른 226Ra의 방사평형을 고려하였다.
- 222Rn 및 그의 딸 핵종들이 시간이 경과하면서 226Ra의 붕괴에 의해서 서서히 생성되는데 25일이 경과된 후에는 99% 이상 수용액 층에 존재하는 226Ra과 방사평형에 도달하였고 이때의 계수율을 이용하여 얻은 222Rn의 측정효율(ε)은 시료조제 후 방치 시간에 따른 226Ra의 방사평형을 고려하였다. 바탕 시료는 초순수를 끓여서 라돈을 제거한 후에 알곤으로 세정한 섬광액을 혼합하여 만들어 사용하였으며, 실제 계측시료와 동일한 조건으로 초순수를 섬광용액과 혼합하여 바탕 시료를 만들어서 5시간씩 계측 하였다. 이 바탕 시료를 사용하여 실험과정에 의한 바탕값을 얻어 계측효율 및 검출하한치를 얻는데 이용하였다.
- 선정된 지하수공에 대한 시료 채취는 주로 2012년 4~9월 사이에 이루어졌다. 시료채취시에는 지하수공의 심도와 좌표 등을 측정하였다.
- 지하의 암석에서 생성된 라돈은 암석 내 발달한 간극의지하수를 통하여 지표로 상승하기 때문에 지하수의 산출 심도에 따라서 라돈 함량이 달라질 수 있다. 연구지역 지하수의 심도별 라돈 함량 정도를 파악하기 위하여 3개의 심도 구간으로 구분하였다. 3개 심도 구간은 충적층+풍화대(<15.
- 바탕 시료는 초순수를 끓여서 라돈을 제거한 후에 알곤으로 세정한 섬광액을 혼합하여 만들어 사용하였으며, 실제 계측시료와 동일한 조건으로 초순수를 섬광용액과 혼합하여 바탕 시료를 만들어서 5시간씩 계측 하였다. 이 바탕 시료를 사용하여 실험과정에 의한 바탕값을 얻어 계측효율 및 검출하한치를 얻는데 이용하였다. PSA 준위 100에서 시료용액 8 mL에 대해 300분 계측했을 때 알파선 총 피크영역에서의 검출하한치는 0.
- 본 연구는 암석 내 우라늄 함량이 높은 것으로 알려진 탄질점판암이 협재된 흑색점판암과 지하수의 라돈 함량이 높은 것으로 알려진 화강암이 분포하고 있는 괴산군지역 지하수의 라돈 함량 파악에 있다. 이를 위하여 연구지역내 250개 지하수의 라돈 함량을 분석하여 지질별, 심도별 지하수의 라돈 함량 범위와 정도를 파악하고 이를 국내외에서 연구된 지하수의 라돈 함량과 비교하였다.
- 채취된 시료들은 가급적 48시간 내에 한국지질자원연구원 실험실로 운반하여 PSA 기능을 가진 액체섬광계수기 (Quantulus 1220TM, Perkin-Elmer Co.)로 분석하였다. 222Rn에 대한 계측효율을 구하기 위하여 226Ra 표준용액 8 mL를 취하여 섬광용액 Hisafe3 12 mL과 잘 혼합한 후 PSA 준위 100에서 알파선의 총 피크영역에서 측정하였다.
대상 데이터
- , 2013) 등이 있는데 지하수의 라돈 함량은 화강암지역 지하수에서 높은 것으로 나타났다. 본 연구는 암석 내 우라늄 함량이 높은 것으로 알려진 탄질점판암이 협재된 흑색점판암과 지하수의 라돈 함량이 높은 것으로 알려진 화강암이 분포하고 있는 괴산군지역 지하수의 라돈 함량 파악에 있다. 이를 위하여 연구지역내 250개 지하수의 라돈 함량을 분석하여 지질별, 심도별 지하수의 라돈 함량 범위와 정도를 파악하고 이를 국내외에서 연구된 지하수의 라돈 함량과 비교하였다.
- 연구지역에서의 라돈분석용 시료 채취지점의 선정은 가능한 한 일정 거리인 2 km 마다 하나의 시료를 채취하여 시료의 대표성을 높이고자 하였다. 선정된 지하수공에 대한 시료 채취는 주로 2012년 4~9월 사이에 이루어졌다. 시료채취시에는 지하수공의 심도와 좌표 등을 측정하였다.
- 즉, 충적층은 연구지역 북서부 저지대에서만 발달하고 있는데 두께는 10 m 미만으로 추정되고, 기반암 위의 풍화대 두께 역시 10 m 미만으로 추정된다. 연구에 이용된 250개 지하수공 중에서 심도가 알려진 247개 지하수공의 심도는 9~220 m 범위이며, 평균 심도는 82 m, 중앙값은 100 m이다. 지하수공의 심도를 고려할 때 대부분의 지하수는 기반암에서 산출된다고 볼 수 있으나 지하수공에 설치된 케이싱과 그라우팅의 정도에 따라서 천부지하수의 공내 유입을 배제할 수 없다.
- 1 km2이고 지형은 남동쪽이 최고 해발고도 900 m 정도로 높고 북서쪽으로 갈수록 낮아져 최저 해발고도는 약 100 m 정도이다. 연구지역의 지질은 시대 미상의 옥천층군과 화강암으로 대분된다(Lee et al., 1996)(Fig. 1). 옥천층군은 구성 암질에 따라서 Og1, Og2, Og3로 구분된다.
- 연구지역인 괴산군은 남한의 중심부에 위치하고 있다. 괴산군의 면적은 842.
- 지하수의 용도별 수질에는 큰 차이가 없다. 지하수의 라돈 분석이 이루어진 250개 지하수의 지질분류는 1:1,000,000 전자지질도에서 추출한 지질도를 이용하였다.
성능/효과
- 7 Bq/L), 부산지역(0~300 Bq/L) 에 비해서는 높다. 5개로 구분된 지질 중 지하수의 라돈 함량이 가장 높은 지하수는 Kgr(중앙값 390.0 Bq/L)이었으며 Og2의 라돈 중앙값은 30.1 Bq/L로 낮게 나타났다. Og1, Og2, Og3 지역 일부 지하수에서 고함량 라돈이 검출되어 라돈 함량해석을 위한 지하수의 지질 분류시 비화강암에 속하더라도 화강암의 관입을 고려한 지질 분류가 필요하다.
- Og1, Og2, Og3 지역 일부 지하수에서 고함량 라돈이 검출되어 라돈 함량해석을 위한 지하수의 지질 분류시 비화강암에 속하더라도 화강암의 관입을 고려한 지질 분류가 필요하다. Kgr 지역의 라돈 함량은 노르웨이, 핀란드, 스웨덴, 미국 메인주의 화강암지역보다는 낮고 Og1, Og2, Og3 지역의 라돈 함량은 유사한 지질을 갖는 사우디아라비아, 캐나다, 중국, 대만보다 높은 것으로 나타났다. 전체 지하수는 23.
- 1 Bq/L)과 비슷하게 나타났다. 검출된 라돈함량 최고치인 7,218.7 Bq/L는 지금까지 한국에서 보고된 라돈 함량 최고치인 1,480.2 Bq/L보다 높다. 지하수의 라돈 함량 빈도 분포는 다수의 데이터가 낮은 농도값의 범위에 치우쳐 있는 상태(lognormal distribution)을 보인다.
- 연구지역에서 분석된 250개 지하수의 라돈 함량은 0.9~7,218.7 Bq/L의 범위를 보였으며 평균함량은 137.2 Bq/L, 중앙값은 54.3 Bq/L이었다(Table 1). 250개 지하수의 중앙값 54.
- 5%가 되어서 화강암 내 우라늄 함량, 지하수 환경 등 라돈 함량이 높은 원인에 대한 연구가 필요하다. 지하수 공을 3개의 심도 구간으로 나누었을 때 라돈 함량은 풍화대+암반층 지하수(15.1~30.0 m)에서 가장 높고 충적층+풍화대 지하수(<15.0 m)에서 낮게 나타났다.
- 함우라늄층이 협재하는 옥천층군(Og2)과 화강암이 분포 하여 지하수의 라돈 함량이 높을 것으로 예상되는 연구지역 250개 지하수의 라돈 함량은 0.90~7,218.7 Bq/L(중앙값 54.3 Bq/L)의 범위로 나타나 4,853개 한국 지하수의 라돈 함량(중앙값 52.1 Bq/L)과 비슷하게 나타났다. 검출된 라돈함량 최고치인 7,218.
후속연구
- , 1998) 비해서는 낮다. 그러나 국내에서도 계속 조사를 수행하면 7,218.7 Bq/L보다 더 높은 라돈함량도 검출될 수 있을 것으로 예상된다. 외국 각 나라별 전체 지하수의 라돈 함량은 잘 알려져 있지 않아서(Pinti et al.
- Kgr 지역의 라돈 함량은 노르웨이, 핀란드, 스웨덴, 미국 메인주의 화강암지역보다는 낮고 Og1, Og2, Og3 지역의 라돈 함량은 유사한 지질을 갖는 사우디아라비아, 캐나다, 중국, 대만보다 높은 것으로 나타났다. 전체 지하수는 23.6%가 WHO의 guideline인 100 Bq/L를 넘지만 Kgr 지역 지하수의 경우 69.0%가 100 Bq/L를 넘으며 핀란드의 음용수 권고치인 300 Bq/L를 넘는 비율도 65.5%가 되어서 화강암 내 우라늄 함량, 지하수 환경 등 라돈 함량이 높은 원인에 대한 연구가 필요하다. 지하수 공을 3개의 심도 구간으로 나누었을 때 라돈 함량은 풍화대+암반층 지하수(15.
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