9권2호_순부순(127-133).pdf318.0KB

1. 서 론

정보화 시대가 되면서 실내에서 체류하는 시간이 늘어나게 되었고, 실내오염물질로 인한 새빌딩증후군, 화학물질과민증 등 증상이 발생하게 되었다. 

실내 오염을 일으키는 주된 물질에는 폼알데하이드(HCHO), 이산화탄소(CO₂), 일산화탄소(CO), 총부유세균, PM₁₀ , 이산화질소(NO₂), 휘발성 유기화합물(VOCs), 석면 그리고 라돈(Rn) 등이 있다. 이처럼 실내공기오염물질로 명시되어 있을 정도로 인체 영향은 매우 크고(WHO, 2009), 일반인의 피폭 또한 증가하고 있는 것으로 알려져 있다(David et al., 1987). 

라돈은 무색, 무취의 불활성 기체로 자연적으로 발생하는 방사능 물질이다. 사람이 연간 노출되는 방사선중 85 %이상이 자연방사능에 의한 것이고(EPA, 2009), 이 중 50 %이상이 라돈의 흡입에 의한 것으로 보고되고 있다(UNSCEAR, 1993).

라돈(²²² Rn)은 지각이나 토양 중 에서 존재하는 우라늄(²³⁸ U)에서 붕괴되어 생성되는 물질로서 반감기가 3.82일로 반감기가 길어 일반적으로 라돈측정은 라돈(²²² Rn)을 대표로 하여 다룬다. 라돈가스는 건축자재, 지하수 또는 지각의 암석이나 토양 중에서 발생되며, 건물의 갈라진 틈, 벽과 바닥 사이의 틈새, 지하수 배관로 등을 통하여 실내에 유입되는데, 이렇게 유입된 가스는 대부분이 암석이나 토양에서 발생한다(EPA, 2009). 

실내에 들어온 라돈가스는 호흡을 통해 인체에 들어오게 되며 인체내 들어온 라돈은 세포와 염색체를 손상시켜 폐암을 유발 하는 것으로 보고하고 있다(ICRP 103, 2007). 라돈과 같은 오염물질의 영향은 보건학적 민감군에게 더 피해가 갈수 있는데(고연정, 2008) 민감군인 어린이의 경우 체중에 비해 호흡량이 많고, 대부분의 시간을 학교 교실이라는 작은 공간 안에 밀집되어있어 오염물질에 크게 노출 될 수 있으며, 방사능의 피폭은 장기나 조직들이 충분히 발달하지 못한 어린이에게는 라돈흡입은 큰 위해를 일으킬 수 있다고 발표하였다(WHO, 2006). 

선진국의 연구 결과에 의하면 어린이가 암에 대한 민감도가 커 성인에 비해 훨신 위험할 수 있다고 보고되어 있으며(Collman et al, 1991; EPA 1997),방사능 위해도의 경우 노출된 시간에 비례하며, 라돈노출에 의한 폐암 발전기간은 최소 20년 이상이므로, 기대 여명이 긴 어린이들의 라돈노출은 최소화 하여야 한다고 알려져 있다(ICPR 65, 1994). 

어린이에 대한 라돈노출의 위험성이 보고된 국외의 경우 초등학교에 대한 조사가 활발히 이루어지고 있는 반면(Clouvas et al. 2011; Vaupotic et al. 2000; 2001) 국내의 경우 수도권 중심의 연구이거나 측정 샘플수가 적고, 결과값만 제시하는 연구가 주를 이루었다(손종렬 등, 2006; 김윤신, 2003). 이처럼 우리나라의 학교 라돈에 대한 연구는 부족한 실정이다. 

따라서 본 연구에서는 국내 일부초등학교의 실내라돈농도 분포를 조사하고, 라돈농도에 영향을 주는 인자를 파악하여 연구대상 연령에 맞는 기준 재설정 및 관리대책을 수립하는데 필요한 기초자료를 제공하고자 한다.

2. 연구방법

본 연구는 학교 실내 라돈농도를 조사하기 위해 경상도 지역에 소재하고 있는 초등학교 44개교를 대상으로 알파비적검출기(Raduet, Radosys Ltd., Hungary)를 이용하여 실내 라돈을 측정 하였다. 라돈 함유가 많은 화강암의 분포가 지역마다 다르기 때문에 배제하기 위해 같은 시·도, 시·군·구 에 위치하는 학교를 선정하였고, 측정 기간은 2008년 6월부터 2009년 5월 까지 3개월씩 총 4회 1년동안 측정 하였다. 

학교의 건물형태, 생활습관, 주변 환경 등 라돈농도에 영향을 줄 수 있는 인자를 파악하기 위해 설문조사를 병행하였다. 시료 회수및 분석 방법은 검출기 내부에 부탁되어있는 필름을 분리하여 슬라이드에 고정시킨후 90^oC에서 25 % NaOH으로 4시간 30분간 에칭을 시행한다. 에칭이 완료된 필름을 자동판독기(Radosys Ltd., Hungary)에 넣어 비적을 계수하여 라돈농도를 산출하였다. 

3. 결과 및 고찰

3.1 계절에 따른 실내 라돈농도

계절별 실내 라돈농도를 측정한 결과 여름철 연평균 농도는 경상남도는 40.4 Bq/m³ , 경상북도는 58.0 Bq/m³ , 가을철에는 각각 71.8 Bq/m³, 124.3 Bq/m³ , 겨울철에는 77.4 Bq/m³, 155.4 Bq/m³ 그리고 봄철에는 47.8 Bq/m³, 82.7 Bq/m³ 로 나타났다. 두 지역 모두 겨울철에 가장 높은 농도를 나타내었고, 여름, 가을, 겨울 순으로 농도가 높아졌다가 봄에 가장 낮은 농도를 나타냈다 (Table 1). 

Table 1. Seasonal concentration of indoor radon on each region. (unit : Bq/m³)

경상남도의 경우 계절간의 유의한 차이는 보이지 않았고, 경상북도에서는 여름철과 겨울철간의 유의한 차이를 보였다(p < 0.05). 이와 같은 결과는 여름철엔 대기 흐름이 불안정하여 라돈 농도를 낮추게 하는 효과를 나타낸 것으로 생각된다(이동명, 2000). 

3.2 지하공간 유·무에 따른 실내 라돈농도

지하공간 유무에 따른 실내 라돈농도를 조사한 결과 경상남도의 지하공간이 있는 학교는 37.2 Bq/m³ , 지하공간이 없는 학교는 62.1 Bq/m³, 경상북도의 지하공간이 있는 학교는 53.9 Bq/m³, 124.7 Bq/m³ 으로 나타났다(Table 2). 선행 연구결과에 의하면 건물 내에 지하공간이 존재하면 지하공간이 라돈가스를 모아주는 역할을 하기 때문에 라돈을 증가시킨다고 보고하고 있지만 (EPA, 2001; 차동원, 2003), 본 연구결과에서는 경상남도, 경상북도 모두 지하공간이 없는 학교에서 더 높은 농도를 나타냈다. 

Table 2. Concentration of indoor radon according to basement. (unit : Bq/m³)

이러한 결과를 보인 것은 지하시설을 갖고 있는 학교 시료수가 적었고, 지하공간 을 갖고 있는 학교 대부분의 출입구가 외부와 연결되어 있어 오히려 라돈을 배출하는 역할을 해주었기 때문인 것으로 생각된다. 

3.3 건축연도에 따른 실내 라돈농도

건축연도는 1990년대 이전에 지어진 건물, 1990년대에 지어진 건물, 2000년대에 지어진 건물 이렇게 세 분류로 나누었고, 리모델링을 한 학교의 경우 리모델링한 연도를 적용시켜서 농도를 비교하였다. 

경상남도는 90년대 이전은 64.5 Bq/m³ , 90년대에는 34.9 Bq/m³ , 2000년 이후에 지어진 건물은 32.8 Bq/m³ 로 조사되었고, 경상북도는 각각 110.5 Bq/m³, 83.5 Bq/m³, 48.3 Bq/m³ 으로 나타났다(Table 3). 

Table 3. Concentration of indoor radon according to the construction year. (unit : Bq/m³)

건축연도가 최근에 지어진 건물일수록 실내 라돈농도는 점점 낮아지는 경향을 보였는데, 이와 같은 결과는 건물이 오래될수록 건물의 노후화로 인해 갈라짐이나 틈새가 많이 발생하게 되고, 실내바닥도 마루바닥인 학교가 주를 이루었기 때문에(송자규, 2001) 지면에서 많은 양의 라돈가스가 유입되었을 것으로 판단된다. 

3.4 주변환경에 따른 실내 라돈농도

주변환경을 아파트 단지, 일반 주택가, 농업지역, 산림지역으로 나누어 통계분석한 결과 경상남도는 일반주택가에서 90.0 Bq/m³ , 경상북도의 경우 산림지역 182.5 Bq/m³ , 농업지역에서 143.2 Bq/m³ 으로 실내 라돈농도가 다른 지역에 위치한 학교에 비해서 농도가 높은 경향을 나타냈다(Table 4).

Table 4. Concentration of indoor radon according to the surrounding. (unit : Bq/m³)

그러나 실제 학교 주변을 확인한 결과 학교가 일반주택가에 위치한 것이 아니라 농업지역과 산림지역 등 혼합지역에 위치하여 일정하게 구분을 할 수 없기 때문에 추후 구체적인 측정조사가 필요하다.

3.5 다중회귀분석

학교 실내 라돈농도를 증가시키는 요인을 규명하기 위해 다중 회귀분석(multiple regression analysis)을 시행한 결과 지하공간 유·무에 따라 실내 라돈농도가 영향을 받는 것으로 나타났으며(p < 0.05), 13.4%의 설명력을 보였다. 

Table 5. Result of the multiple regression analysis.

4. 결론

 본 연구에서는 2008년 6월부터 2009년 5월까지 경상도지역에 소재하고 있는 일부 초등학교를 대상으로 실내 라돈농도를 조사하여, 다음과같은 결과를 얻었다.

1. 계절별 실내라돈농도를 측정한 결과 여름철 연평균 농도는 경상남도는 40.4 Bq/m³ , 경상북도는 58.0 Bq/m³ , 가을철에는 각각 71.8 Bq/m³, 124.3 Bq/m³ , 겨울철에는 77.4 Bq/m³, 155.4 Bq/m³ 그리고 봄철에는 47.8 Bq/m³, 82.7 Bq/m³ 으로, 겨울철이 가장 높은 농도를 나타냈다.

2. 지하공간 유무에 따른 농도차이는 경상남도의 경우 지하공간이 있는 학교가 37.2 Bq/m³, 지하공간이 없는 학교는 62.1Bq/m³ , 경상북도 경우 각각 53.9Bq/m³, 124.7 Bq/m³ 으로 지하공간이 없는 학교가 더 높은 농도 경향을 나타내었다. 

3. 건축연도에 따른 실내 라돈농도는 경상남도에서 1990년 이전에 지어진 건물의 경우 64.5 Bq/m³ , 1990~1999년에 지어진 건물은 34.9 Bq/m³ , 2000년 이후는 32.8 Bq/m³ , 경상북도는 각각 110.5 Bq/m³, 83.5 Bq/m³, 48.3 Bq/m³ 으로 조사되었다. 

4. 실내 라돈농도에 영향을 미치는 요인을 파악 하기 위해 다중회귀분석을 시행한 결과 지하 공간 유·무에 따라 실내 라돈농도가 영향을 받는 것으로 나타났다(p<0.05). 

따라서, 국내 초등학교의 실내 라돈농도 영향 요인에 관한 연구는 그 대상이 민감군인 어린이점을 고려하여 좀 더 심도 있는 연구가 필요할 것으로 사료된다.