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ISSN : 2288-9167(Print)
ISSN : 2288-923X(Online)
Journal of Odor and Indoor Environment Vol.16 No.4 pp.297-307
DOI : https://doi.org/10.15250/joie.2017.16.4.297

Effects of radon and its management

Seung Yeon Cho1,2*, Seon Hong Kim1,2, Min Jun Kim1,2
1Department of Environmental Engineering, Yonsei University
2Yonsei University Natural Radioactivity Environmental Health Center, Ministry of Environment
Corresponding author : +82-33-760-5007sy.cho@yonsei.ac.kr
20171214 20171219 20171219

Abstract

As radon is a naturally occurring radioactive gas that can cause lung cancer and is classified as a Group 1 carcinogen, it is essential for the public to be aware of what radon is, and how to manage radon. Therefore, general information on radon, as well as its health risks, measurement methods, mitigation methods and suggestions for its management are addressed in this article. Over the last one to two decades, a number of wide-ranging studies on radon measurement and mitigation have been conducted in Korea, and the results of each study are comparable to the research achievements of other developed countries. For this reason, it is time to systematically establish a well-made Korean radon management organization.


라돈의 영향과 관리

조 승연1,2*, 김 선홍1,2, 김 민준1,2
1연세대학교 환경공학부
2연세대학교 자연방사능 환경보건센터

초록


    © Korean Society of Odor Research and Engineering & Korean Society for Indoor Environment. All rights reserved.

    1.서 론

    전 세계적으로 미세먼지, 에너지 고갈, 기후변화 등 새로운 환경 문제와 예상치 못한 변화, 인류의 안전에 관한 관심이 커지는 가운데, ‘라돈(Rn)’이 인간에게 미 치는 위험성을 인식하고, 그 관리 체계를 확립하여야할 필요성이 커지고 있다. 국내에서도 단독주택이나 아파 트, 그리고 어린 학생들이 공부하는 교실 등 생활의 대 부분을 보내는 주거환경에서 높은 농도의 라돈(Rn) 기 체가 검출된다거나, 지하철 등 지하 작업장에서 공기 중의 라돈에 의해 폐암과 같은 심각한 질환에 노출되 는 사례가 지속적으로 발견되고 있으며, 실제로 토양에 근접한 주택의 1/3과 일부 고층아파트의 건축자재가 원인이 되어, 우리나라와 미국의 가이드라인(148 Bq/ m3 또는 4 pCi/Liter)을 초과하는 양의 라돈이 실내 환 경에서 검출된 것으로 조사되고 있어 우리 국민들이 나도 모르는 사이, 안전과 건강에 위협을 받고 있는 상 황이다.

    지구상에는 오래 전부터 자연방사성 물질이 존재하 고 있다. 라돈도 그 중의 하나인데 라돈은 토양이나 암 반 등에 존재하는 반감기가 45억년이나 되는 우라늄으 로부터 방사성 붕괴되어 자연적으로 발생되는(지구의 나이도 40억년 이상이므로 지금 이 시간에도 계속 우 라늄에서 라돈이 생성) 무색, 무미, 무취의 방사성 기 체이다(EPA, 1991). 라돈은 계속 방사성 붕괴를 하여 3.8일 만에 그 절반이 새로운 고체원소인 폴로늄(Po), 납(Pb), 비스무스(Bi) 등으로 변하게 된다(Fig. 1). 이들 을 라돈 자손이라고 부르며, 이들 물질 역시 방사선을 내는 성질을 가지고 있으며, 고체 상태이면서 자체적으 로 미세 분진을 형성하거나 다른 호흡성 분진 등의 미 립자에 잘 달라붙어 떠돌아다니므로 호흡을 통해 폐로 들어갈 수 있다. 즉, 실내 환경에 존재하는 라돈은 주 변 토양이나 건축자재, 지하수 등에 존재하는 천연우라 늄에서 생겨나서, 자체적으로 기체이므로 확산과 압력 차이 등의 이유로 실내환경에 유입되어, 라돈 자체가 호흡 과정을 통해 인체 내로 유입되기도 하며, 라돈의 자손 핵종 자체가 수 나노미터에서 수십 나노미터 크 기의 극초미세먼지로 존재하거나, 요즈음 크게 문제가 되고 있는 초미세먼지에 달라붙는다. 따라서 라돈 문제 는 미세먼지 문제와 더불어, 우리에게 항상 공포로 다 가오는 방사능 문제가 복합적으로 작용하는 중요한 환 경보건안전 대상 물질인 것이다.

    세계보건기구(WHO)는 라돈을 가장 중요한 환경 방 사선원이자, 흡연 다음의 폐암 유발원인으로 평가하고 있다. 또한 2005년 라돈의 건강 위험성에 대한 인식을 확산하고 주택 내 라돈오염도 저감을 위한 국제 라돈 프로젝트를 착수하였으며, WHO는 2009년 보고서를 통해 라돈은 담배에 이어 두 번째로 폐암 발병에 영향 을 미치는 것으로 조사됐다며, “국가마다 차이는 있으 나 라돈이 폐암 발병의 원인이 되는 범위는 3~14%에 달한다.”고 밝혔다(WHO, 2009). 특히 WHO는 “최근 과학적인 연구자료를 토대로, 실내 라돈 방출이 건강에 미치는 영향을 최소화하기 위해 허용 기준치를 100 Bq/m3로 낮출 것을 권고 한다.”며 그 기준치를 10배 강화했다. “만약 각국의 사정상 이 기준을 맞출 수 없 는 경우에도 300 Bq/m3를 넘지 말아야 한다.”고 밝혔 다. 지난 1996년 WHO 보고서에서 제시한 기준치는 1000 Bq/m3였다(WHO, 1996).

    따라서 본 글에서는 국민의 인식도가 낮은 라돈에 대한 정보와 관리 방법 등을 소개하고, 앞으로 나아가 야할 정책 방향 등을 제시하고자 한다.Fig. 2

    2.라돈의 인체영향과 방출원

    북유럽국가(스웨덴, 노르웨이 등)들과 같이 지질적으 로 화강암과 화성암이 풍부한 나라의 광산에서 작업한 광부들이 상대적으로 폐암에 많이 걸린다는 것을 알게 되었다. 그래서 그 원인을 조사하는 가운데 라돈이 흡 연과 마찬가지로 폐암의 한 가지 원인이 될 수 있다고 생각한 것이다. 즉, 우리가 호흡을 할 때, 라돈과 그 자 손 핵종들이 호흡기 속으로 들어가서 대부분은 내쉬는 숨에 의해서 다시 나오지만, 일부는 기관지 및 폐에 달 라붙은 후 붕괴를 하게 된다. 이 과정에서 알파선이란 방사선이 나오게 되는데 이것이 폐조직에 손상을 주기 도 하는 것이다. 이와 같이 폐조직이 지속적으로 손상 되면 폐암을 일으킬 수 있는 것이다.

    라돈(Rn-222)은 3.82일 만에 단반감기의 자핵종으로 붕괴를 하며 이들은 화학적으로 활성적이며, Pb-210 까지 붕괴하는 동안 1.0 Bq 당 34,620MeV의 잠재 알 파에너지를 방출한다. 이들은 호흡 시 폐에 누적 침적 되어 폐기저 세포가 방사선 에너지 흡수에 의해 방사 선에 노출이 된다. 따라서 라돈에 노출되었다는 말은 대부분 라돈 자손핵종에 의한 노출을 의미하게 된다.

    또한 미국 NAS (National Academy of Science)의 보고서(NRC, 1999)에 의하면 매년 미국에서 폐암으로 사망하는 164,100명의 약 14%가 라돈에 의한 폐암으 로 사망하는 것으로 예측하고 있으며 이것은 매년 15,000명~22,000명의 폐암 사망자에 해당하는 수치이 다. 이들 사망자들 중 160명은 섭취된 물에 용해된 라 돈의 노출에 의한 것이며, 700명은 실외 라돈(대부분 광산에서 노출)의 노출에 의한 것으로 보고 있다. 음용 수속 라돈에 의한 발생된 암의 90%는 물속의 라돈이 실내공기 중으로 나온 라돈을 흡입하여 발생한 폐암 이였으며, 음용으로 인한 위암 발생은 약 10% 수준인 것으로 1999년 BEIR VI Report에 보고되고 있다. 또 한 American Cancer Society의 코호트 조사에서는 라 돈농도가 100 Bq/m3 증가하면 폐암 사망률이 15% 증 가하는 것으로 보고 한다(NRC, 1999).

    Table 1과 Table 2에는 흡연자와 비흡연자의 라돈에 의한 인체에 미치는 위험도를 다른 사고와 비교하여 나타내었다(EPA, 2016).Fig. 3

    환국환경정책·평가연구원의 2014년 정책보고서 ‘라 돈의 실내 공기질 규제에 따른 위해저감 효과 및 건강 편익 산정’에 의하면, 2010년 기준 국내 전체 폐암사망 (15,625명/연) 가운데 실내 라돈으로 인한 초과 폐암사망 은 총 1,968명/연, 전체 폐암사망 가운데 12.6%로 추정 하고 있으며, 실내 라돈으로 인한 초과폐암사망에 따른 사회경제적 손실비용을 산정한 결과 통계적 인간생명가 치로 환산한 값이 1조 2,083억에 달하는 것으로 추정하 고 있어, 장기적으로는 관리기준을 보다 엄격한 수준 (2 pCi/L = 74 Bq/m3)으로 상향하는 것이 국민건강 보호 를 위해서 필요한 조치라고 권고하고 있다(KEI, 2014).

    라돈은 최근 선진국에서 폐암은 물론 혈액 암, 피부 암과 뇌 암의 원인이 될 수 있다고 밝혀져 그 관리의 필요성이 더욱 커지고 있다.

    작년 미국 암협회에서는 19년 동안 약 14만 명의 미 국인의 생활환경 및 건강정보를 수집하여 분석한 결과 라돈 농도가 높은 지역에 살고 있는 여성이 농도가 낮 은 지역에 살고 있는 여성에 비해 백혈병, 림프종, 골 수종을 포함하는 혈액 암이 걸릴 가능성이 약 63% 더 높다는 분석이 나왔으며, 반면 남성들에게서는 여성의 경우와 유사한 결과를 찾을 수 없었고, 이에 연구진은 실내 활동이 많은 여성들을 대상으로 집안에서의 라돈 위험을 완화하기 위한 공중보건 활동을 강화해애 한다 고 이야기 하고 있다(Teras et al., 2016). 또한 스위스 에서는 악성 흑색종에 사망한 사람들을 조사한 결과, 실내 라돈 가스가 악성 흑색종에 영향을 준다는 사실 을 알아냈으며, 연령대에 따라 피부암 상대 위험도가 달라진다는 것을 밝혀냈다. 30대는 라돈 농도가 100 Bq/m3 증가할 때 위험율이 50% 증가하고, 60대는 16% 증가한다고 한다(Vienneau et al., 2017).

    Nature에 최근 발표된 내용으로, 스페인의 Galicia 지 역의 뇌암 사망자와 지역 내 라돈 농도의 연관성을 연 구한 결과 라돈 농도가 높은 지역에서 상대적으로 뇌암 사망률이 더 높았으며, 남자와 여자 중 여성의 뇌 암 사 망 위험률이 더 높았으며, 그 이유는 당시 여성들이 주 로 전업주부로 활동하여 집안에 거주하는 시간이 많았 기 때문으로 보인다고 한다(Ruano-Ravina et al., 2017).

    3.라돈의 유입 경로

    Fig. 4에서 보는 바와 같이 우리 생활환경에 있는 모 든 방사선의 종류와 그들의 양을 백분비로 나타내 보 면 자연방사선이 60%정도를 차지하고 있음을 알 수 있다. 또한 그 중에서도 라돈이 절반을 차지하고 있다 는 것을 알 수 있다(CNSC, 2011).

    Table 3에는 발생한 라돈이 실내로 유입되는 경로를 나타내고 있다(Mueller Associates et al. 1988).

    토양에 인접한 건축물은 대부분 주변 토양과 지하수 의 영향을 받는다. 보통 실내의 기압은 토양 내의 압력 보다 낮은데, 그로인해 건물 하부의 압력은 건물의 바 닥 또는 벽 등을 통해 라돈과 같은 유해 가스를 실내로 유입시킨다. 또한 대부분의 라돈 가스는 갈라진 벽 틈 사이 또는 기타 실내와 실외의 연결 통로 등을 통해 유 입된다. 이렇게 한번 유입된 라돈은 쉽게 빠져나가지 못하고 실내에 계속 축적되게 된다. 라돈은 또한 용해 성이 강하여 특히 지하수에 많이 녹아있다. 실내로 유 입된 지하수의 경우 통상적으로 지하수 농도의 약 1/ 10,000 정도가 라돈 가스로 유입이 된다고 보고되고 있다. 즉, 라돈 함유량이 높은 지하수가 주변에 존재 할 경우, 실내라돈농도가 더욱 증가하는데 충분한 기여 를 할 수 있다. 반면에 3층 이상의 공간은 주로 건축 자재가 실내 라돈 농도에 영향을 미친다(Mueller Associates et al. 1988).

    라돈은 대부분 주변 토양을 통해 유입되지만, 고층 에서도 높은 농도가 존재하는 이유는 건축자재 중에서 주로 콘크리트의 원료로 사용되는 골재나 자갈, 석고보 드, 화강석, 흙 등의 토양에서 그 재료를 채취하거나 그것을 원료로 제조되는 건축자재가 원인인 것으로 알 려져 있다. 총 질량 측면에서 실내의 대부분을 차지하 는 콘크리트 또는 골재나 자갈 등의 라돈 방출량 평가 는 매우 중요하며, 석고보드는 사용 무게는 많지 않으 나 실내의 가장 최종 표면에 사용되므로 실내 라돈 농 도 상승에 중요하게 영향을 미칠 수 있어 반드시 라돈 방출량을 확인하고 사용할 것을 권장한다. 우리나라는 국민의 반 이상이 공동주택에서 생활하고 있으므로, 국 민들의 라돈에 의한 건강 피해를 줄이기 위해서는, 건 축자재의 라돈 방출 관리가 매우 중요하다. 또한 연돌 효과에 의해 저층부 라돈이 고층으로 이동하여 고층부 에 존재할 수도 있는 것으로 파악되고 있다. 황토는 실 내 건축자재로서는 기공이 풍부하여 온습도 조절 등 기능면에서 훌륭하고 우리에게 친환경적이고 건강에 좋은 것으로 많이 알려져 있지만, 그 원산지에 따라 황 토 내에 우라늄 함량이 많다면, 다공성으로 인하여 의 도치 않게 라돈 방출율이 높을 수 있으므로, 실내에 사 용하기 전에 라돈 방출량을 파악하고 사용하는 것이 중요하다. 라돈을 많이 방출하는 건축자제가 이미 실내 에 다량 사용되어 그 제거나 교환이 어려울 때에는, 물 리적으로 라돈을 차단하거나 적절한 환기가 중요하다.

    통상적으로 라돈가스가 실내로 유입되는 경로는 다 음과 같다.

    Table 4 (KINS, 2002)에는 다양한 건축자재의 라돈 위험지수를 평가한 자료를 보여주고 있으며, 국내에서 는 2014년 실내에서 사용되는 인산염 석고 보드의 높 은 라돈 방출이 문제가 되어, 라돈 방출량이 적은 탈황 석고보드가 주로 사용되고 있어, 최근 사용되고 있는 석고보드의 라돈 위험지수는 훨씬 낮을 것이다. 그러나 그 동안 사용된 많은 양의 석고보드를 포함하여, 아직 도 라돈 방출량과는 상관없이 사용되는 다양한 건축자 재에 의한 실내 라돈의 위험성이 상존하고 있다.

    미국에서는 라돈에 의한 잠재적 위험을 파악하기 위 해 다양한 방법으로 전국 단위의 라돈지도를 그리고 (Fig. 5), 지금도 민간 주도로 그 지도를 더욱 세분화 구체화 시키고 있으며, 부동산 거래 시에도 라돈 측정 이 일상화 되어 있어, 지금 까지 총 2천만회 이상의 공 간 라돈 측정을 하였다.

    국내에서는 1990년 대 부터 일부 연구자와 연구기관 이 간헐적으로 라돈을 측정하였으나, 1999년부터 2000 년 까지 수동형 계측기를 사용하여 전국 6개 대도시와 9개 도 지역의 3,000지점(가옥;2,500, 공공건물;500)에 걸쳐, 의미 있는 국내 생활공간의 라돈 농도를 측정하 였다(KINS, 2002). 이러한 데이터에 의하면, 국내 실내 환경 중의 라돈 평균 농도는 55.5 Bq/m3 정도로서 세 계 평균보다 높은 것으로 알려져 있다.Table 5Table 6

    환경부에서는 실내 라돈 관리 종합 대책의 일환으로 2011년부터 국내 여러 지역의 주택을 대상으로 라돈 농도를 조사하고 있다(NIER, 2012). Table 5에서 그 일부 결과를 볼 수 있으며, 주로 겨울철에 측정한 결과 이긴 하지만, 세계 평균 보다 훨씬 높은 수준을 보여주 고 있다.

    국내 라돈지도를 살펴 보면 200 Bq/m3 이상 높은 라 돈농도 평균값을 갖는 지역은 강원도이며 뒤이어 충남, 전북, 대전광역시가 라돈 기준농도인 148 Bq/m3 이상 농도 값을 나타내었다. 그러나 위의 국내 라돈지도는 그 데이터의 개수가 충분치 않고, 표면방사선, 지질학 적 요인, 토양과 지하수 등 3차원적인 조사가 동시에 이뤄지지 않아 간접적인 참고 자료이며, 대한민국은 그 국토의 면적이 작아, 미국 라돈지도의 가장 빨간 고농 도 지역으로 인정된다. 즉, 서울, 경기, 충북 지역에서 도 자주 고농도 지점이 파악되고 있으며, 경상도와 제 주도 또한 라돈으로부터 안전하다고 볼 수가 없다 (NIER, 2012). 즉, 라돈은 우라늄이 작은 국토 여기 저 기 분포하고 있어 특정 지역만의 문제가 아니며, 우리 모두가 항상 감시하여야하고 진단하여 관리하여야 할 실내의 중요한 오염물질인 것이다.

    4.라돈의 측정방법

    라돈 측정기는 그 작동에 있어서 외부 전원의 필요 여부에 따라 외부 전원이 필요하면 능동형(active), 필 요치 않으면 수동형(passive)으로 분류할 수 있다. 수동 형 측정기에는 alpha track detectors (알파비적검출기), charcoal canisters (활성탄 캐니스터), electret ion chambers (충전막 전리함), TLD(열형광선량계) 등이 있으며, 각각의 원리와 장단점은 다양한 자료를 통해 쉽게 찾 아 볼 수 있다. 대부분, 라돈의 농도를 실시간으로 감 시할 수 있는 능동형 측정기는 pulsed ionization chamber, scintillation cell과 silicon detector 등을 주로 사용 한다.

    실제로 우리 체내로 유입되어 폐암을 유발하는 것은 218 Po, 214 Bi, 214 Pb 등 고체 상태인 라돈의 자손이 며 라돈의 자손은 주변의 먼지에 부착 되거나 미부착 된 클러스터 형태로 우리의 체내로 유입이 된다. 따라 서 부착 또는 미부착 라돈의 자손을 측정하는 것은 라 돈가스의 측정보다 어렵고 장비 또한 고가이다. 라돈 자손의 측정은 정확한 선량평가가 요구될 때 이용하며 실내에서 각 라돈자손의 거동을 연구할 경우 이용을 한다. 이를 위해 고효율필터에 포집된 라돈자손에서 방 출되는 알파입자를 계수하며 주로 ZnS (Ag) 또는 알 파 스펙트로미터를 이용한다.

    알파선량을 기관지상피(bronchial epithelium)의 표적 세포에 운반하는 것은 라돈의 자손 핵종이지만 그것들 은 라돈으로부터 생겨났으므로 편의에 의해 라돈의 측 정이 측정방법으로 선택되는 것이 일반적이다.

    ▶Alpha Track Detector (알파비적 검출기)

    플라스틱 필름(Polyallyl diglycol carbonate; CR-39), 셀룰로스필름(Ce-llulose nitrate; LR-115) 및 polycarbonate( PC: Makrofol, polycar-bonate)와 같은 고체 물 질 표면에 알파 입자에 의한 미세한 방사선 손상으로 생성되는 비적을 검출한다.

    • : 장 점

      • - 경제적, 외부 전원 불필요, 사용 간편, 대규모 조 사에 사용

      • - 우편 송달이 용이

      • - 측정 기간 동안 편향이 적어 90일에서 1년에 이르 는 장기간 측정 가능

      • - 검출기가 베타나 감마선의 영향을 안 받음

    • : 단 점

      • - 라돈의 농도가 높지 않으면 단기간 측정이 어려움

      • - 낮은 라돈 농도에서 상대적으로 정밀도가 떨어짐

      • - 측정기간 동안 샘플링 조건 정보를 알 수 없음

    ▶Charcoal Canister (활성탄 캐니스터)

    활성탄에 침투한 라돈가스에서 붕괴한 214 Pb (242, 295, 353 keV)와 214 Bi (609 keV)으로 부터 방출되는 감마선을 계수함으로써 라돈농도를 결정한다.

    • : 장 점

      • - 경제적, 외부전원 불필요, 취급과 설치가 간편, 우 편송달이 용이

    • : 단 점

      • - 흡탈착의 영향으로 측정기간 마지막 1224 시간 사이의 라돈농도의 편향이 심함

      • - 측정기간 동안 샘플링 조건정보를 알 수 없음, 온 도, 습도, 기류에 민감

    ▶Electret Ion Chamber (충전막 전리함)

    외부로부터 전리함 내에 들어온 라돈이 붕괴하여 생 성된 이온과 전자를 측정함으로써 라돈의 농도를 파악 한다.

    • : 장 점

      • - 측정 현장에서 계산기와 전위계를 이용하여 바로 결과를 얻을 수 있음

      • - 충전된 전압이 남아 있다면 재사용이 가능

    • : 단 점

      • - 백그라운드 감마선에 의한 감응을 보정

      • - 우연한 마찰전하에 의해 충전막의 전위가 방전될 수 있음

      • - 지나치게 습도가 높으면 전위계의 정확도에 영향

    ▶Pulsed Ionization Chamber (펄스형 이온화챔버)

    가장 고전적이며 주로 능동형 연속식 검출 장치에 사용되며, 라돈의 붕괴로 생성되는 이온을 전위계에서 전기적인 펄스 형태로 변환하여 교정인자에 의하여 Bq/m3로 라돈 농도를 변환 측정한다.

    ▶Sintillation Cell (섬광셀 검출기)

    Lucas Cell (금속용기 내부에 ZnS scintilltor)을 사용 하는 연속식 검출 장치이며, 알파입자와 ZnS (Ag)가 반응하여 나온 빛을 PMT (Photomutiplier Tube : 광전 증배관)로 증폭하여 계수한다.

    ▶Silicon Detector (실리콘 검출기)

    용기 벽과 실리콘 검출기 사이에 주어진 2,200 V의 높은 전위차를 이용하여 용기 내부로 유입된 라돈과 라돈 자손을 실리콘 검출기 표면에 포집하여 연속적으 로 측정한다.

    펄스형 이온화챔버, 섬광셀 검출기와 실리콘 검출기 등 연속형 라돈 검출기들은 휴대가 가능하고, 측정 현 장에서 결과를 알 수 있으며, 측정된 결과가 상대적으 로 정확하고, 측정 동안에 발생할 수 있는 샘플링 조건 의 변화가 추적 가능하고 측정 시간을 유연하게 조정 가능하다는 등의 장점이 있으나, 타 장치에 비해 고가 이고, 검출기의 정기적인 교정과 작동하는 사람의 전문 성이 요구되며, 펄스형 전리함의 경우 습도에 영향을 받을 수 있다는 등의 단점이 있다.Fig. 6Fig. 7

    그러나 2015년 국내에서 이온화쳄버 방식의 라돈 검 출기를, 감도를 기준으로 하여 선진국의 천만원대 고가 장비 대비 1/50의 가격으로 개발되어 국내외에서 많은 관심을 얻고 있으며, 신기술 인증과 국내 최초 형식 승 인을 취득하였다. 스마트폰의 다양한 센서를 적용하여 노이즈 제거에 성공하여 가격을 낮췄으며, 거의 실시간 으로 실내 라돈 농도를 측정할 수 있으며(실시간 연속 라돈 검출장치, 2017년 4월 특허 등록 : 등록번호 1017308910000), 스마트폰으로 전 세계 어디에서도 측 정하고자 하는 공간의 라돈 농도를 실시간으로 확인할 수 있어, 새로운 IoT 시대에 부응하는 라돈 관리 체계 구축에 이바지 하고 있다(Fig. 6).

    5.라돈 저감 방법

    실내에 존재하는 라돈을 제어하는 방법에는 크게 발 생원의 조절, 공기의 청정과 환기 방법이 있다.

    발생원의 조절 방법에는 실내에 사용되는 건축자재 중의 라돈 방출 수준을 평가하여, 가능하면 라돈 발생 량이 적은 자재를 사용하는 것이 중요하며, 이를 위하 여, 토양으로부터 유발된 다양한 건축자재의 라돈 방출 수준을 국가가 관리하고 가이드 할 필요가 있다. 또한 이미 사용된 건축자재 표면 라돈 방출 억제재를 적용 하여 실내 라돈 농도를 낮출 수가 있으나, 건축자재 표 면의 통기성이 완전히 상실되면, 건축물 내부의 결로, 응결, 곰팡이 생성 등 부정적인 결과가 나타날 수 있으 므로 주의하여야 한다.Fig. 8

    공기를 청정함으로써 라돈을 제어할 때 주의할 것은, 대부분의 공기청정기는 필터를 이용하여 부유 분진과 이에 부착된(attached) 라돈의 자손핵종만 제거하므로 공기 중에 많은 양의 제거되지 않은 비부착(unattached) 라돈이 존재할 수 있다. 비부착(unattached) 라돈은 부 착된(attached) 라돈보다 더욱 미세한 입자라서 체내로 유입 시 걸러지지 않고 폐 깊숙이 침투할 수 있기 때문 에 인체에 더욱 위험할 수도 있다. 이외에도 실내공기 청정 방식으로써 흡착 효율이 좋은 활성탄베드를 가장 흔히 사용하는데 이때 먼저 molecular sieve 등을 이용 해 수분과 CO2를 제거하여야 그 흡착 효율이 높아진 다. 그러나 공기청정기는 항상 미세먼지와 같이 일시적 으로 증가한 오염물 제거에는 효과적일 수 있으나, 라 돈이나 휘발성 유기화합물과 같이 지속적으로 발생하 는 오염물 제거에는 한계가 확실히 존재한다는 것을 인지할 필요가 있다.

    또한 건물의 환기율을 증가시킴으로써 실내 라돈 농도를 줄일 수 있으나 에너지효율에 문제가 있을 수 있다.

    주변 토양 등에서 발생하는 라돈을 조절하는 방법에 는 먼저 라돈의 유입 경로(배수구, 속이 빈 콘크리트 벽, 벽과 바닥의 교차 부분과 바닥재의 이음새, 열에 의한 팽창과 재료들의 수축에 의한 틈, 지하실 바닥의 틈, 건물의 갈라진 틈 등)를 차단하거나 배출파이프를 지하실 slab 밑에 넣어 소위 sub-slab 환기를 시켜 주는 방법이 있다. 후자는 가장 효과적인 라돈 경감 대책 중 의 하나이다. 또한 지하실에서 지상으로 라돈이 유입되 는 것을 방지하기 위해 지하실 쪽으로 약 3~4 Pa 정도 의 약한 압력을 걸어주어 지상 실내의 라돈 농도를 4 pCi/L 이하로 감소시킬 수 있다(EPA, 1993a).

    토양에서 유입되는 라돈의 저감방법으로 라돈 저감 기술은 건축물의 기초 토대나 지역적 특성에 따라 다 양하지만 가장 기본적인 요소는 다음과 같다(EPA, 1993b).Fig. 9

    • A. 가스 침투층 - 이 층은 건물의 slab 또는 마루 바 닥 하부에 토양가스가 자유롭게 유동할 수 있도 록 약 10 cm 두께로 깨끗한 자갈을 깔아놓는 층 이다.

    • B. 플라스틱 시트 - 가스 침투층과 건물의 바닥 사이 에 설치하며, 토양가스가 집 내부로 유입되지 않 도록 플라스틱 시트로 막아주는 장치이다.

    • C. Sealing and Caulking - 건물의 갈라진 틈새나 파 이프 등의 이음매 부분을 확실히 밀봉하여 건물 내부로의 가스침투를 차단한다.

    • D. 배기관의 설치 - 흔히 사용하는 PVC 파이프를 가스 침투층에서 건물의 지붕까지 연결·설치하 여 건물 하부의 라돈가스가 배기관을 통하여 지 붕 위로 빠져나가도록 한다.

    • E. 접합기의 설치 - 추후 라돈가스의 저감이 원활하 지 않아 팬을 설치해야 할 경우를 대비하여 전기 접합기를 설치해 놓는다.

    지하수중 라돈을 저감시키는 방법은 폭기 장치와 입 자상 활성탄 처리 중 하나를 이용하여 저감한다. 폭기 장치라 함은 라돈을 함유한 수중에 공기를 불어넣어주 는 장치이다. 공기를 불어 넣어줌으로써 수중에 녹아 있는 라돈을 분리시키고 배기장치를 통해 외부로 배출 시킨다. 또한 입자상 활성탄이 처리된 필터에 물을 통 과시키면 수중에 녹아있던 라돈은 흡착능력이 강한 활 성탄에 흡착된다. 입자상 활성탄 필터는 위에 언급한 폭기 장치에 비해 비용은 적게 들지만 흡착된 라돈과 그 외의 오염물질에 대해 2차적인 처리가 필요하다는 단점이 있다.

    본 연구팀에서는 전술한 저가형 실시간 라돈센서와 자동으로 연동하는, 다양한 크기의 소위 Smart Radon DCV (Demand Controlled Ventilator)와 자동 창문 개폐 장치를 개발하여, 실내 라돈 농도의 저감이 요구될 때 만 에너지 효율적으로 작동하도록 하여, 단독주택이나 아파트 등 다양한 공간의 라돈 관리에 적용하고 있다.

    라돈의 관리를 위해서는 정확한 진단이 우선되어야 한다. 우리가 질병에 걸리면 훌륭한 의사를 찾아가서 우선 잘 진단하고, 이에 근거하여 치료하는 것과 동일 한 논리이다. 실내 라돈이 높은 것은 공간이 포함된 주 택과 건물이 아픈 것과 동일하다. 이미 라돈 관리를 위 한 저렴한 방법들이 많이 개발되어 있어 정확한 원인 만 파악되면 공간의 라돈 관리는 쉽게 이뤄질 수 있다.

    6.맺음말

    라돈은 자연에 존재하는 방사성 기체이며, 라돈과 이로 인해 생성된 라돈의 자손핵종을 장기간 누적하여 호흡할 경우 폐암의 위험이 있으며, 담배 다음으로 폐 암의 원인이 되고 있다. 국제적으로도 라돈에 대한 관 심이 증가하고 있으며, 그 관리농도 기준을 강화하고 있는 추세이다. 이에 국민을 라돈의 위해성으로부터 보 호하기 위한 관리 방안을 수립하는 것이 시급하다.

    최근 국내에서도 교육부에서는 학교 교실의 1층 라 돈 측정 의무화, 고용노동부에서는 지하 환경 작업장의 라돈측정 의무화, 환경부에서는 2018년부터 공동주택 입주 전 라돈농도 표시를 의무화(기준 농도 200 Bq/ m3) 하는 등 다양하게 노력하고 있지만, 아직 여러 가 지 문제점이 발견되고 있다.

    첫 번째는 기준 농도의 설정이다. 부처 마다, 공간 마다, 절차 마다 그 기준 농도가 다르다. 인공방사선은 라돈 농도의 수백분의 일도 철저하게 관리 노력을 기 울이면서, 라돈으로 인한 방사선은 자연에서 발생한다 는 이유로, 그 누구의 책임도 아니라는 이유로, 너무 안이하게 관리하려는 면이 있다. 하지만 쉽게 파악할 수 있고, 저렴하게 관리할 수 있는 방법이 구축되어 있 다면, 소위 과거의 경제적인 이유로 위해도 저감 노력 의 책임을 회피할 수도, 관리를 소홀히 할 수는 없는 노릇이다.

    둘째는 측정의 문제이다. 모든 측정에 대한 품질 및 정도 관리 체계가 제대로 이뤄져야 한다는 것은 아무리 강조해도 지나침이 없다. 아무리 라돈 측정이 의무화가 되어도 정확한 데이터를 생산할 수 없고, 현장에서 측 정 프로토콜이 지켜지지 않는다면 국민적 신뢰가 확보 되지 않을 것이다. 또한 사물인터넷, 인공지능, 4차 산 업혁명 등 격변하는 신기술 개발의 현장에서, 과거 수십 년 방법과 기준에서 벗어나, 측정과 진단 방법을 효율적 으로 적용할 수 있는 합리적 방안의 마련이 시급하다.

    셋째는 전문성의 확보이다. 모든 분야가 마찬가지이 지만, 전문가가 발굴되고 육성되고 지속적으로 보존되 어, 그들 사이에 상호 유기적인 네트워크가 이뤄져야, 순간적이고 반복적이고 이기적이고 소모적인 논쟁에서 벗어나고, 신속하고 체계적인 국가 관리체계가 구축되 고, 이에 근거하여 국민보건의 확보와 새로운 산업의 창출과 국제 경쟁력이 확보될 것이다. 또한 선택된 전 문가 그룹은 잘 보존되어, 국내 여러 관련 부처는 물론 산업체와 교육 훈련 시스템에 잘 융화되어 상호 보완 이 되어야 할 것이다.

    마지막으로는 국민 인식의 변화이다. 국민들은 대체 로 단기적인 건강 영향, 또는 느껴지고 보여 지는 환경 오염물에 관심이 클 수밖에 없다. 가령 라돈 보다 통계 적으로 덜 유해한 간접흡연에 대해서는 본인과 자식 모두 근처에도 못 가게 하면서, 실내 라돈의 일반적인 기준 농도 148 Bq/m3는 하루 담배 8개피를 매일 피는 수준이라고 표현하는데도, 본인과 자식들은 그 안에서 매일 숨 쉬고 있다는 것을 인지를 못하고, 애써 외면하 기도 한다. 그러나 라돈으로 인한 위험성은 폐암뿐만 아니라 혈액 암, 피부암, 뇌 암 등의 원인으로 더욱 강 조되고 있으며, 상시 불거져 나올 수 있는 위험이다. 또한 다양한 선진 사례와 국내 라돈 관리 사례에서 볼 수 있듯이, 충분히 관리가 가능한 물질이기도 하다. 이 제는 우리도 그 누구도 알지 못해 제대로 관리를 못했 던 라돈 발생 문제를 부동산 가격 하락과 주변의 소문 에 우려하여 무조건 덮어두거나 하는 우를 범하지 말 고, 충분히 관리가 가능함을 인식하고, 자신과 가족과 재실자의 건강을 위해, 거주 공간에 존재 하는 방사성 물질의 수준을 스스로 파악하려는 노력을 기울이고, 실 내 라돈 관리를 통해 건강한 백세시대를 준비하여야 할 것이다.

    이를 위해 정부가 지속가능하고 실행 가능한 체계를 구축해야 하는 것은 두말할 필요도 없으며, 더불어 우 리 주변에 존재하는 방사성 물질에 대한 국민의 막연 한 불안감을 불식시키고 점차 선진화되어 가는 국민의 환경의식 수준도 충족시켜 나가야 할 것이다.

    다시 한 번 강조하지만, 라돈 관리의 단계별 체계 구 축과 완성을 위해서는 국가적 라돈 관리 집중화가 매 우 중요하며, 이를 위해 전문가 그룹화, 관련 부처의 적극적 관심과 상호 이해 및 협조가 필수적이며, 이후 국민들과의 소통과 실행 가능한 정책이 효율적으로 수 립될 것이다.

    이러한 과정과 적극적인 새로운 측정과 관리 기술의 발굴과 적용을 통해, 급변하는 산업 생태계와 국가 발 전 수준에 걸 맞는, 국민 건강과 안전을 우선으로 하는 선진적 라돈 관리 체계가 구축이 되며, 더불어 새로운 직업 창출 및 국제적인 4차 산업적 경쟁력도 이루어 질 것이다.

    감사의 글

    본 연구는 환경부의 재원으로 자연방사능 환경보건 센터 사업의 지원을 받아 수행되었으며, 이에 감사드립 니다.

    Figure

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    Decay chain of radon.

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    Health risk of radon.

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    Annual death cause by radon and other accidents (EPA, 2016).

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    Various radiation around living and their amount.

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    Inflow route of radon.

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    US EPA radon map (EPA, 2002).

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    Low cost real time smart radon detector.

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    Mitigation methods of radon originated from soil.

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    Ventilation system interlocked with radon concentration.

    Table

    The risk of living with radon (smokers)

    The risk of living with radon (non-smokers)

    Indoor radon sources

    Radium activity of radon emission sources and its hazard index

    National radon survey in dwellings

    Indoor radon concentration in dwellings (2013~2014)

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