[논문]일상생활에서 사용하는 마스크의 라돈 차단 효과

천세현; 이용기; 안성민

doi:10.7742/jksr.2020.14.3.313

초록
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라돈은 불활성기체로서 단원자분자이기 때문에 입자 하나의 크기가 원자 하나의 크기를 나타내며 이는 대략 반경 1~100 nm를 가지고 있다는 것을 의미한다. 따라서 마스크가 차단하는 일반적인 미세먼지, 초 미세먼지의 크기보다 작은 반경을 가지지만 일정 이상의 라돈의 흡입을 차단할 수 있다면 평소 실내착용을 통해 라돈의 흡입을 통한 피폭을 줄일 수 있을 것으로 사료된다. 이에 따라 일상생활에서 착용하는 마스크의 라돈 차단 효과를 알아보고자 한다. 각각의 마스크 별 라돈 감소율을 보면 면 마스크가 33.45%, 의료용 마스크가 33.50%, KF80 마스크가 35.12%, KF94 마스크가 37.72% 순으로 감소하였다. 면, 의료용 마스크가 KF 마스크보다 라돈 차단 효과가 다소 떨어지지만 그 차이는 크지 않아 마스크의 착용만으로도 공기 중 라돈의 유입을 일정 수준 차단할 수 있음을 알 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper

Since radon is an inert gas and is a monoatomic molecule, the size of one particle represents the size of an atom, which means that it has a radius of approximately 1 to 100 nm. Therefore, if the mask has a radius smaller than the size of general fine dust and ultra fine dust, but it is possible to ...

Since radon is an inert gas and is a monoatomic molecule, the size of one particle represents the size of an atom, which means that it has a radius of approximately 1 to 100 nm. Therefore, if the mask has a radius smaller than the size of general fine dust and ultra fine dust, but it is possible to block the inhalation of radon more than a certain amount, it is considered that the exposure through the inhalation of radon can be reduced through normal indoor wear. Accordingly, we would like to find out the radon blocking effect of a mask worn in everyday life. Looking at the reduction rate of radon for each mask, cotton masks decreased by 33.45%, medical masks by 33.50%, KF 80 masks by 35.12%, and KF 94 masks by 37.72%. It was found that the radon blocking effect of the cotton and medical masks was somewhat inferior to that of the KF mask, but the difference was not so great that the introduction of radon into the air could be blocked to a certain level by wearing a mask.

주제어

표/그림 (5)

그림 Fig. 1. Masks were used in the experiment.
그림 Fig. 2. The airtight container was manufactured.
그림 Fig. 3. Compared to mask before use, the percentage of radon decreased when mask use.
표 Table 1. Radon measurement according to mask (unit: ㏃/㎥)
표 Table 2. Results of SPSS paired t test

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

^[9] 최근에는 코로나 바이러스 감염증-19가 확산하여 외부활동을 삼가고 있는 만큼 이러한 라돈 흡입에 의한 위험성 또한 더욱 증대하였을 것이다. 따라서 본 실험에서는 일상에서 사용하는 마스크를 이용하여 라돈 흡입을 방지하는 것을 목적으로 하며 그로 인해 마스크 착용의 중요성을 강조하도록 하였다.
^[7]따라서 마스크가 차단하는 일반적인 미세먼지, 초미세먼지의 크기보다 작은 반경을 가지지만 일정 이상의 라돈 흡입을 차단할 수 있다면 평소 실내착용을 통해 라돈의 흡입을 통한 피폭을 줄일 수 있을 것으로 사료된다. 이에 따라 일상생활에서 착용하는 마스크의 라돈 차단 효과를 알아보고자 한다.

제안 방법

Fig. 2와 같이 제작된 밀폐 용기 및 앰부 백을 연결하여 마스크를 통과한 공기의 라돈농도와 마스크를 통과하지 않은 공기의 라돈농도를 동시에 측정하기 위해 2대의 라돈 측정기를 이용하여 5시간씩 5회 측정한 후, 라돈 측정기에 따른 오차를 줄이고자 측정기의 위치를 바꿔 2회 반복 측정하였다.
7 × 10¹⁰ Bq이 성립한다. 라돈 농도를 나타내는 단위로는 Bq/m3 (Becquerel Per Cubic meter), pCi/L(Picocurie Per Liter), WL(Working Level, 워킹레벨), WLM (Working Level Month), F(Equilibrium Factor, 평형인자), 선량환산인자를 사용하며 본 실험에서는 국제적인 표준 단위인 ㏃/㎥를 이용하여 라돈 농도를 나타내었다. 라돈 농도를 측정한 것을 Table 1에 나타내었다.
첫 번째, 실험 환경 조성에 있어 정량적인 과정이 아닌 수작업으로 과정을 실행하여 측정 간 오차가 발생하였을 수 있다. 본 실험에서는 성인 기준 호흡 중인 폐와 같은 환경을 구성하기 위해 수동식 앰부 백을 이용하여 호흡량을 조절하였다. 최대한 일정한 주입량을 유지하려고 하였으나 이는 수작업으로 실시되어 주입된 공기량에 차이가 발생하였을 수 있고 그로 인해 미세한 오차가 발생 되었을 수 있다.

대상 데이터

성인의 폐활량인 약 4.5~4.8 L의 용량을 표현하기 위해 아크릴을 이용하여 밀폐 용기를 제작하였다. 가로 15 cm, 세로 15 cm, 높이 20 cm인 밀폐 용기에 지름 6 cm의 공기 주입구를 뚫었다.
연구에 사용된 라돈 측정기는 스마트 실내 라돈가스 감지기인 한국 ㈜에프티랩의 RadonEye (FTLab, Republic of KOREA)이다. 10분마다 라돈값을 확인할 수 있고 밀폐 용기에 넣을 수 있는 작은 크기이며 밀폐 용기 속에 있어도 앱과 연동이 되어 측정값을 원격으로 확인할 수 있다.
일상생활에서 사용하는 마스크 종류에 따라 초미세먼지 차단 효과와 그에 따른 라돈 차단 효과가 비례하는지 측정하기 위해 Fig. 1과 같이 일반적으로 사용되는 일회용 마스크, 의료용 마스크, 면 마스크와 식품의약품안전처에서 인증한 마스크인 KF80, KF94를 사용하였다.

데이터처리

마스크 사용 전후의 라돈 농도를 비교하기 위해 SPSS(statistical Package for the Social Science) ver. 24.0 (IBM Co, Chicago, USA)을 이용하여 대응 표본 t 검정을 통해 신뢰도 95% 수준에서 유의성을 검증하였다.

성능/효과

KF 마스크가 일반적인 면, 의료용 마스크보다 라돈 방어 기능이 우수하며 KF 지수가 높을수록 더 강한 차단 효과를 가진다는 것을 알 수 있었다. 또한 면, 의료용 마스크가 KF 마스크보다 라돈 차단 효과가 다소 떨어지지만, 그 차이는 크지 않아 마스크의 착용만으로도 공기 중 라돈의 유입을 일정 수준 차단할 수 있음을 알 수 있었다.
KF 마스크가 일반적인 면, 의료용 마스크보다 라돈 방어 기능이 우수하며 KF 지수가 높을수록 더 강한 차단 효과를 가진다는 것을 알 수 있었다. 또한 면, 의료용 마스크가 KF 마스크보다 라돈 차단 효과가 다소 떨어지지만, 그 차이는 크지 않아 마스크의 착용만으로도 공기 중 라돈의 유입을 일정 수준 차단할 수 있음을 알 수 있었다.
3과 같이 막대그래프로 나타내었다. 라돈 감소율을 백분율로 나타내면 면 마스크가 33.45%, 의료용 마스크가 33.50%, KF80 마스크가 35.12%, KF94 마스크가 37.72% 순으로 감소하였다.
본 연구를 통해 일상에서 사용하는 마스크가 라돈을 차단하는 데 효과가 있음을 확인할 수 있었다. 최근 코로나바이러스 감염증-19가 유행하고 있어 개인위생 및 마스크 착용의 중요성이 강조되고 있다.
추후 KF 99 마스크에 대한 연구가 필요하다. 이번 연구를 통해 KF 80, KF 94 마스크를 포함한 일반적인 마스크 또한 호흡기를 통해 체내로 흡입되는 라돈을 차단하는 역할을 수행할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 따라서 이후 연구에서는 공기 정화에 효과가 있는 공기청정기 등에서 사용되는 각종 필터의 라돈 농도 감소 효과를 확인한다면 실내 라돈 농도감소에 효과가 있을 것으로 사료된다.

후속연구

두 번째로, 실험을 진행하며 본 연구에서 사용한 면, 의료용, KF 80, KF 94 외에도 KF 99 또한 사용 하고 싶었으나 코로나바이러스 감염증-19로 인해 해당 마스크를 실험에 이용하지 못하였다. 추후 KF 99 마스크에 대한 연구가 필요하다.
이번 연구를 통해 KF 80, KF 94 마스크를 포함한 일반적인 마스크 또한 호흡기를 통해 체내로 흡입되는 라돈을 차단하는 역할을 수행할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 따라서 이후 연구에서는 공기 정화에 효과가 있는 공기청정기 등에서 사용되는 각종 필터의 라돈 농도 감소 효과를 확인한다면 실내 라돈 농도감소에 효과가 있을 것으로 사료된다.
최근 코로나바이러스 감염증-19가 유행하고 있어 개인위생 및 마스크 착용의 중요성이 강조되고 있다. 이번 실험을 통해 마스크의 바이러스 차단 기능뿐만이 아닌 공기 중 라돈의 차단 기능 또한 확인하여 마스크 착용의 중요성을 강조할 수 있을 것이다. 이러한 결과에도 불구하고 본 실험은 다음과 같은 한계점을 가졌다.
최대한 일정한 주입량을 유지하려고 하였으나 이는 수작업으로 실시되어 주입된 공기량에 차이가 발생하였을 수 있고 그로 인해 미세한 오차가 발생 되었을 수 있다. 이후 실험에서는 정량적인 과정을 통해 실험환경을 구성할 수 있도록 해야 할 것이다.
두 번째로, 실험을 진행하며 본 연구에서 사용한 면, 의료용, KF 80, KF 94 외에도 KF 99 또한 사용 하고 싶었으나 코로나바이러스 감염증-19로 인해 해당 마스크를 실험에 이용하지 못하였다. 추후 KF 99 마스크에 대한 연구가 필요하다. 이번 연구를 통해 KF 80, KF 94 마스크를 포함한 일반적인 마스크 또한 호흡기를 통해 체내로 흡입되는 라돈을 차단하는 역할을 수행할 수 있다는 것을 알 수 있었다.

참고문헌 (9)

H. A. Ji, J. H. Yoo, G. H. Kim, S. R. Won, S. H. Kim, J. S. Lee, "A Study on the Concentrations of Indoor Radon for Houses in Chungcheongbuk-do Province, Korea", Journal of the Korean Society for Environmental Health, Vol. 45, No. 6, pp. 668-674, 2019. https://doi.org/10.5668/JEHS.2019.45.6.668
J. H. Song, G. H. Jin, "Evaluation of Indoor Radon Levels in a Hospital Underground Space and Internal Exposure", The Korean Society of Radiology, Vol. 5, No. 5, pp. 231-235, 2011. http://dx.doi.org/10.7742/jksr.2011.5.5.231

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O. Kim, J. H. Lee, H. S. Kang, "Verification of the Moderating and Mediating Effects of Environmental Education Experience on Awareness and Knowledge of Radon", The Korean Society for Environmental Education, Vol, 32, No. 2, pp. 188-204, 2019. http://doi.org/10.17965/kjee.2019.32.2.188

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B. Y. Song, W. K. Kim, "Evaluation of Indoor Radon Reduction in Accordance with Intake Drilling Points in Housin", Journal of the Korean Society of Urban Environment, Vol. 16, No. 3. pp. 331-337, 2016.
J. H. Yoo, K. S. Lee, S.Y. Seo, S. H. Kim, J. S. Lee, "Comparison of Indoor Radon Concentrations in Areas of Jeollabuk-do Provinc", Journal of the Korean Society for Environmental Health, Vol. 45, No. 6, pp. 658-667. 2019. https://doi.org/10.5668/JEHS.2019.45.6.658
S. H. Ham, W. J. Choi, W. Y. Lee, S. K. Kang, "Characteristics of Health Masks Certified by the Ministry of Food and Drug Safety", Journal of the Korean Society for Environmental Health, Vol. 45, No. 2, pp. 134-141, 2019. https://doi.org/10.5668/JEHS.2019.45.2.134
Y. A. Jo, "On Realistic Views to the Nano-size Atoms", Journal of the Korean Society of Science and Philosophy, Vol. 17, No. 1, pp. 25-43, 2014.
H. H. Park, E. H. Jeong, H. J. Kim, J. Y. Lee, K. Y. Lyu, "Assesment of Indoor Radon Gas Concentration Change of College", Journal of Radiological Science and Technology, Vol. 40, No. 1, pp. 127-134, 2017. http://dx.doi.org/10.17946/JRST.2017.40.1.18

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I. H. Choi, S. S. Kang, J. H. Jun, S. W. Yang, J. K. Park, "A Study of Radon Reduction using Panel-type Activated Carbon", Journal of the Korean Society of Radiology, Vol. 11, No. 5, pp. 297-302, 2017. http://dx.doi.org/http://dx.doi.org/10.7742/jksr.2017.11.5.297

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