2015년도 생활주변방사선 안전관리 실태 조사 및 분석 결과보고서

신체밀착, 건강보조 가공제품의 연간유효선량평가는 완성된 제품의 천연방사성핵종 관련 물질 실사용량과 천연방사성 핵종 분석결과를 토대로 선정한 가공제품에 대해 수행하였다. 속옷이나 벨트 같은 신체밀착 제품은 천연방사성핵종이 함유되어 있을 것으로 의심되는 물질만으로 제품전체가 만들어진 것이 아니라 다음의 그림 12. 와 같이 특정 부위에 제한적으로 사용되고 있기 때문에 실제적인 사용량과 핵종 분석 결과를 함께 고려할 필요가 있다. 따라서 천연방사성핵종농도 분석 결과를 정렬하여 상위에 위치하고 있으며 실사용량이 상대적으로 많은 제품으로 제품군 별 5 건을 선정하여 평가하였다. 신체밀착 제품군에서는 토르마린 매트 3 건과 음이온패치 2 건, 건강보조 제품군에서는 소금램프 1 건, 정수용 암석 1 건, 음이온용기 3 건을 선정하였으며 건축자재 제품군에서는 타일 4 건, 시멘트 1 건, 산업제품은 도형제 4 건, 세라믹볼 1 건에 대하여 연간유효선량평가를 수행하였다. 가공제품의 감마핵종은 천연방사성 핵종인 40K의 분석을 목적으로 하였다. 감마 핵종 분석은 550℃ 회분화 과정을 거친 후 20 mL 표준용기에 시료를 제작하여 HPGe를 이용하여 80,000 초 동안 측정하였으며 인증표준물질을 이용한 계측효율은 30 %를 보정인자로 활용하여 계산하였다. 건축자재 가공제품 중 타일, 시멘트의 40K의 방사능 농도는 타일 류 0.7884 ~ 1.2723 Bq/g, 시멘트 류는 0.5194 ~ 1.0527 Bq/g의 수준으로써 자연 중의 40K의 방사능 농도 0.435 ~ 1.1 Bq/g)[전국환경방사능조사, 한국원자력안전기술원, 2014]와 유사한 결과를 나타내었다. 페인트, 벽지의 경우에는 상대적으로 매우 낮은 방사능 농도를 보임으로써 유의한 결과를 얻을 수 없었다. 산업제품의 경우에는 토양이나 암석이 아닌 광물자원을 원료물질로 하여 만들어진 제품이 많으며 주로 Zircon 계열의 암석이 사용되어짐으로써 건축자재에 비해 50 ~ 100 배 정도 낮은 0.0090 ~ 0.0556 Bq/g 수준의 결과를 나타내었다. 건축자재의 사용량에 따라 일반용과 마감용으로 분류하여 일반용 건축자재 I > 1, 마감용 건축자재 I > 6 를 초과할 경우, 해당 건축자재 사용 시 연간유효선량이 1 mSv를 초과할 수 있는 가능성이 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 핵종분석 결과를 통해 건축자재 시료의 INDEX를 계산한 결과 일반용 건축자재로 분류한 Cement-1 ~ 4 시료는 4 건 모두 I < 0.5 였으며 마감용 건축자재인 Tile, Cement, Paint, Wall 시료 42 건 모두 I < 6 의 결과를 보였다. 건축자재 제품의 MCNPX를 이용한 연간유효선량평가는 방사능농도지수 계산 결과 상위 제품인 타일 4 건, 시멘트 1 건에 대해 표 19.와 같은 Radiation Protection 112[11]의 시나리오를 적용하여 수행하였다. 산업제품의 연간유효선량평가는 건축자재 시나리오 중 제품 사용량(두께)을 제외하고 다른 조건들은 동일하게 적용하였다. 특히, 산업제품 취급자의 작업시간이 연간 최대 300 시간임을 고려하였을 때 건축자재와 동일한 8760 시간(1년 내내)으로 계산함으로써 더욱 보수적인 연간유효선량평가 결과를 도출하였다. 해당 시나리오에 의한 유효선량평가 결과는 충분히 보수적이라고 판단되며 허용가능 방사능 농도를 238U 300 Bq/kg, 232Th 200 Bq/kg, 40K 3000 Bq/kg을 기준으로 하는 것이 큰 무리가 없을 것으로 판단된다. 건축자재는 일반 건축자재와 마감용 건축자재로 분류하였다. 방사능농도지수(INDEX)는 분석된 238U, 232Th, 40K의 방사능 농도를 각각의 허용가능 방사능 농도로 나누어 계산하였으며 건축의 구조물로 사용되는 시멘트, 콘크리트 등은 INDEX < 1, 타일 및 마감용 시멘트, 벽지는 INDEX < 6 을 적용하였다.[11] 건축자재의 MCNPX 전산모사를 이용한 연간유효선량평가는 방사능농도지수 평가결과 상위제품인 타일 4 건, 시멘트 1 건에 대하여 수행하였다. 산업제품은 원료물질·공정부산물 작업종사자가 취급하는 물질로써 연간유효선량평가 시나 리오에서 작업장 내 환경조건, 작업시간, 사용량 등이 적용되어야 한다. 원료물질 취급 종사 자들은 주로 원료물질의 단순 운반, 부착 및 재봉, 원료물질과 타원료의 혼합 작업을 수행하 며 작업시간은 연간 최대 300 시간 이하로 조사되었다. 1 단계 표면오염도 검사는 가공제품 표면을 20 cm2 의 문지름 시험 용지로 시료를 문질러 신체전이 여부를 평가하였고 표면선량률은 시료 자체의 표면의 방사선량을 측정하여 공기 중 누출 및 비산여부를 평가하였다. 표면오염도 검사 및 표면선량률의 분석 결과는 95 건의 가공제품 모두 안전기준 부적합 제품은 존재하지 않는 것으로 판단되었다. 2 단계 감마핵종 분석은 가공제품 시료를 파쇄․분쇄 및 건조․회화하여 106 μm 이하의 입자로 전처리한 후 HPGe detector를 이용하여 40K 의 방사능 농도를 측정하였다. 알파핵종 분석은 감마핵종의 전처리 이후 자동용융, 철공침, LaF3 침전, TEVA․UTEVA 이온교환수지를 이용한 핵종분리과정을 거쳐 ICP-MS, α-spectrometer로 측정하였다. 감마 및 알파 핵종분석 결과 40K 은 0.1 Bq/g 이하 20 건, 0.1 ~ 1 Bq/g 34 건, 1 Bq/g 이상은 30 건으로 40K의 등록기준 농도인 10 Bq/g을 초과하는 가공제품은 존재하지 않았으며, 232Th, 235U, 238U은 0.1 Bq/g 이하 77 건, 0.1 ~ 1 Bq/g 8 건의 방사능 농도를 나타내었다. 가공제품의 표면선량률은 제품의 표면에서 방출되는 방사선량 측정하여 공기 중 누출여부의 평가를 위해 실시하였으며 시료와 NaI detector를 5 cm 이격하여 60 초씩 3 회 반복측정 결과의 평균값을 측정값으로 도출하였다. 표면선량률의 측정은 측정환경, 시료의 특성, 시료와 detector 사이의 간격, 측정시간 등의 인자들 뿐만 아니라 detector의 효율, 제조사 등의 여러 조건들이 결과값에 영향을 줌으로써 해당 결과에 대한 바람직한 해석을 필요로 한다 바탕값의 측정은 생활주변방사선 연구분석센터의 바닥을 3 회 반복 측정한 결과로 설정하였으며 0.122 ~ 0.150 μSv/hr 으로 측정되었다. 우리나라의 자연방사선량률이 0.05 ~ 0.3 μSv/hr 을 고려하였을 때 합리적인 바탕값으로 판단되었다. 신체밀착, 건강보조, 건축자재, 산업제품의 표면선량률 결과는 95 건의 선정된 가공제품의 표면선량률은 바탕값과 유사한 수준을 보였으며 환경준위 범위에 포함되어 있다고 판단되었다. 따라서 측정된 가공제품 중 공기 중 누출 및 비산에 해당하는 부적합제품은 존재하지 않았다. 가공제품 실태조사 대상제품으로 선정된 95 건의 가공제품을 신체밀착, 건강보조, 건축자재, 산업제품으로 분류하였으며, 생활방사선법 가공제품 안전기준인 공기 중 비산 또는 누출여부와 신체전이 여부에 대하여 표면오염검사를 실시한 50 건의 제품 중 가공제품 안전기준 부적합 제품은 존재하지 않았다. 생활방사선법 가공제품 안전기준 중 연간유효선량을 평가하기 위해 조사된 95 건 가공제품의 천연방사성핵종 방사능 농도와 천연방사성핵종 물질 사용량 기준으로 제품군 별 각 5 건씩 총 20 건의 제품을 선정하였으며 보수적인 시나리오를 적용하여 연간유효선량평가를 수행하였다. 신체밀착, 건강보조, 건축자재와 같은 일반 가공제품 15 건의 연간유효선량은 다음의 표 23.과 같이 0.00000249 ~ 0.0852 mSv의 결과를 나타냈으며 산업 제품 5 건은 0.068 ~ 0.617 mSv으로써 안전기준 1 mSv의 10-6 ~ 10-2 배 수준의 결과를 나타내었다. 따라서 평가된 제품보다 상대적으로 방사능 농도와 실사용량이 낮은 나머지 가공제품 또한 연간유효선량 안전기준을 초과하는 제품은 존재하지 않는 것으로 판단된다.