[논문]5678 서울도시철도 지하역사의 라돈 관리 현황

김준현; 윤현식; 서강진; 우희영; 김만화; 박종헌

5678 서울도시철도 지하역사의 라돈 관리 현황
Current Status of Radon Management in the 5678 Seoul Metropolitan Rapid Transit Subway 원문보기

김준현 (서울도시철도공사, 터널관리단 환경팀) , 윤현식 (서울도시철도공사, 터널관리단 환경팀) , 서강진 (서울도시철도공사, 터널관리단 환경팀) , 우희영 (서울도시철도공사, 터널관리단 환경팀) , 김만화 (서울도시철도공사, 터널관리단 환경팀) , 박종헌 (서울도시철도공사, 기술본부)

Underground Subway station's air pollutants are introduced from the indoor or outdoor. And Radon is a major pollutant in the subway station. Radioactive substances Radon is occuring naturally in granite tunnel wall and underground water. Especially inert gas Radon that causes lung cancer in human is anywhere but 5678 S.M.R.T. tunnels deep and pass through the granite plaque have a lot of Radon. The Radon concentration is determined by the following reasons : radon content of soil and concrete, underground water, ventilation, pressure difference, building structure, temperature, etc. So Radon concentration is hard to predict. And we can't only ventilate owing to era of high oil prices. This study focuses on our efforts for the reduction of Radon concentration. And the purpose is to provide basically datas of specially managed 15 subway station's Radon concentration.

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문제 정의

널리 알려진 환기방법에 의존한 방법과 더불어, 터널과 지하역사를 분리시킨 스크린 도어(이하 PSD), 배수로 덮개, 지하수가 모이는 집수정에 국소배기장치를 이용한 저감, 지하수의 정체, 월류 등을 해소해 공기면으로의 접촉면적을 줄이고자 노출지하수 해소를 위한 사이펀 설치, 수중펌프 설치, 승강장하부 청소 등 지하철 운영기관에서 할 수 있는 다양한 저감 노력을 통한 지하역의 공기오염도를 저감 할 수 있는 방안을 제시하고자 하였다.

제안 방법

2009년 측정은 1차 1월5일～4월3일, 2차 4월3일～6월4일 3차 6월4일～9월4일까지 측정하였다.
2010년 3월 다중이용시설등의 실내공기질 관리법 라돈 측정방법에 대한 주시험법이 8시간 단기 모니터링에서 90일이상 장기측정법으로 바뀌었으며, PSD 설치건설 전후 라돈농도의 변화는 건설기간을 고려(6개월～12개월)하여 장기측정방법인 알파비적검출기에 의한 측정방법을 이용하였고, 국소배기장치, 사이펀 설치, 승강장 하부청소 등 저감 시행에 따른 라돈농도의 변화는 전후 비교를 위해 단기측정방법인 연속모니터법을 이용하여 전 후 각 3～4일간의 데이터를 이용하였다.
기존의 라돈 저감을 위한 19～90kw의 본선환기에 의존하던 환기가동이 배수펌프실내 국소배기장치(2.7～5.5kw)의 설치로 사용용량이 큰 본선환기 가동시간을 줄이고, 국소배기장치를 24시간 가동하면서 적은 에너지 사용으로 라돈농도를 저감하는 방법을 적용하였다.
아울러, 장기적으로 지하수 월류로 인한 라돈확산을 방지하기 위해 공릉역 월류 배수로에 수중펌프를 설치하여, 집수정으로 유도처리 하였고, 맨홀 월류개소는 공학적 계산을 통한 사이펀 설치 등 라돈 저감노력을 시행하였으며, 단기적으로 승강장 하부 적체된 슬러지로 인해 지하수의 흐름이 원활하지 않아 노출된 상태로 있던 개소에 대한 조치로 본선 및 승강장 하부 슬러지 제거 (Figure 2) 등 터널내 지하수의 공기와의 직접적인 접촉을 최소화를 위한 노력을 지속적으로 시행하였다.
지하역사내 라돈 저감을 위해 라돈 관리 계획 수립하고 라돈 중점관리역사로 15역을 선정하여, 집중관리하고 있으며 중점관리역사에 대한 라돈 저감 사업을 추진하고 장기 및 단기측정을 실시하여 측정값을 바탕으로 분석 및 평가를 실시하고 외부 전문가에 자문등을 실시하고 있으며 (그림 2), 공사관리기준을 2010년 1월 법정기준(4.0pCi/ℓ)보다 낮은 3.0pCi/ℓ으로 낮춰 관리토록 하고, 라돈농도에 따라 환기시간 조정, 저감 시설물 등의 지속적으로 보완 실시하여, 동년 12월 2.5pCi/ℓ로 라돈 관리 목표기준을 재설정하였다.
측정방법은 라돈저감을 대한 평가를 위해 설치 전후 각각 3～4일간 측정 후 일평균값을 사용하였으며, 단기측정방법인 연속식 라돈 모니터링을 이용 측정하였다.

대상 데이터

2010년 측정은 1차 09년 9월4일～10년 3월9일까지, 2차 3월9일～5월29일까지, 3차 4월6일～6월30까지 측정하였다.
본 연구에서는 지질학적으로 화강암반을 기반으로 하는 깊은심도의 지하역사 및 공간적 밀폐성 등의 특성으로 도시철도공사에서 별도로 특별관리하고 있는 역사를 중심으로 하였으며, 호선별로는 5호선은 충정로, 서대문, 광화문, 종로3가, 을지로4가, 동대문역사문화공원(舊 동대문운동장), 청구역 7개 역이며, 6호선은 고려대, 월곡역, 7호선은 수락산, 마들, 노원, 중계, 하계, 공릉역으로 총 15역을 선정하였다.

데이터처리

그러므로 PSD 건설 전후에 대한 자료의 비교는 PSD완료 후인 ‘10년 측정결과와 이전 측정결과이며, 알파비적검출기에 의한 승강장 및 대합실 2개 지점의 평균값을 사용하였다.

이론/모형

측정지점은 승강장, 대합실 2개지점이며, 측정방법은 실내공기질 시험방법에 따라 시간적분형 라돈검출기인 알파비적검출기(한국, Rn-Tech. co)를 이용한 90일이상의 장기측정법과 라돈연속모니터링 측정기(Sun, RM-1027)을 이용한 단기측정법으로 측정하였다.

성능/효과

PSD 설치후 역사내 라돈농도 측정역사 평균농도는 2008년에 비해 2009년 39.0%, 2010년은 50.5% 저감되었으며, PSD 정상운영 시점인 2010년은 설치시점인 2009년에 비해 약 18.8% 저감되었는데, 이는 PSD 건설전에 배수로 및 집수정 덮개 설치와 PSD 설치후 국소배기장치 설치, 사이펀 설치, 승강장 하부 준설등의 자구적인 저감 노력에 의한 복합적인 시너지 효과에 의한 것으로 판단된다.
국소배기장치는 노원역과 고려대역에 시범설치 운영 후 2007년～2008년 5호선 광화문, 종로3가, 을지로4가, 동대문역사문화공원, 6호선 고려대, 7호선 마들, 노원, 하계, 공릉역 4개역, 2010년에 중계역에 추가설치를 하였으며, 설치전후의 라돈농도는 단기측정방법으로 측정한 결과, 배수로를 통해 집수정으로 유입된 지하수에서 발생가스를 제거하는 효과를 보였다. (Table3)

핵심어

질문

논문에서 추출한 답변

지하역사에서 중요하게 관리되고 있는 오염물질은 무엇이 있는가?

지하역사에서 중요하게 관리되고 있는 오염물질은 다중이용시설등의 실내공기질 관리법상 유지기준으로 미세먼지(PM10), 이산화탄소, 일산화탄소, 폼알데하이드와 권고기준으로 라돈, 석면, 휘발성유기화합물, 이산화질소, 오존등이 있으나, 라돈을 제외한 모든 오염물질은 산업활동 및 사람의 활동 등에 의해 발생하는데 반해, 라돈은 자연에서 발생되는 것으로 생활환경측면에서 다소 소홀이 관리되어 왔다.

지하역사가 시민 생활공간의 일부분인 근거는 무엇인가?

1974년 지하철 개통 이후 지하철은 2009년의 일평균 730만 명이상이 이용, 높은 수송 분담율을 차지하여 대표적인 대중교통수단으로 자리매김하고, 이용객의 증가와 역사의 신설 및 각종 편의시설의 증가로 지하역사는 시민 생활공간의 일부분이며, 아울러 역사내 실내공기질은 시민건강에 대단히 중요성을 차지하고 있다.

흡연에 이어 두 번째로 폐암발병 기여도가 높은 원인물질인 라돈농도의 저감 및 제어방법은 무엇이 있는가?

실내의 라돈농도를 저감 및 제어하는 방법은 라돈이 실내로 유입되지 못하게 하는 방법과 실내에 유입된 라돈을 감소시키는 방법으로 방출원의 제거, 방출원의 조절, 공기를 청정하게 하는 방법이 있다.

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