2015년도 생활주변방사선 안전관리 실태 조사 및 분석 결과보고서

2015년 생활주변방사선 안전관리를 위해 선정된 가공제품 95 건의 표면오염도, 표면선량률, 감마핵종 및 알파핵종 분석, 연간유효선량평가 결과는 95 건 모두 생활방사선안전관리법 가공제품 안전기준을 만족하는 것으로 조사되었다. 국내 유통되는 천연방사성 핵종이 포함되어 있을 가능성이 있는 기능성 제품들의 사용은 지속적으로 증가하고 있는 추세이다. 이러한 제품들은 음이온 발생, 토르마린 함유, 자체발열 등의 내용으로 건강에 유익하다고 광고하고 있지만 제품의 방사선 방출에 대한 자료 또는 천연방사성 핵종에 대한 정보가 포함되어 있지 않은 경우가 많다. 따라서 앞으로도 생활주변방사선에 대한 국민의 안전 확보를 위해 온․오프라인으로 국내시장에 유통되고 있는 가공제품의 지속적인 모니터링이 필수적으로 요구된다. 가공제품에 대한 알파핵종 분석 수행 전 시료 분석의 신뢰도와 분석품질을 확보하기 위해 인증표준물질을 이용한 내부 유효성 평가와 국제시험인정기관 주관 숙련도 시험에 참가하여 한국원자력안전재단 생활주변방사선 연구분석센터의 분석 수행 능력을 검증하였다. 이를 통해 대외적인 분석 능력의 확인과 함께 분석 결과에 대한 객관적인 신뢰 평가자료를 확보하였다. 인증표준물질을 이용한 내부 유효성 평가는 선정된 가공제품과 비슷한 매질을 가지고 있는 다음의 그림 12.의 인증표준물질 NIST SRM 1944(New York-New Jersey Waterway Sediment), 8704(Buffalo River Sediment), 278(Obsidian Rock), 1633C(Trace Element in Coal Fly Ash), BCS 388(ZIRCON) 5 건의 회수율과 상대표준편차를 통해 분석법의 유효성을 평가하였다. 측정에 사용된 ICP-MS는 한국원자력연구원 환경방사능평가팀의 장비를 이용하였으며 double-focusing magnetic sector-field ICP-MS의 종류로서, Mattauch-Herzog geometry를 이용하여 7-250 m/z까지 동시분석이 가능한 SPECTRO-MS (SPECTRO Analytical Instruments, Germany)를 사용하였다. 측정 시에는 정밀도의 확보를 위해 내부표준물질로써 209Bi 20 ppb를 시료와 동시에 주입하여 분석하였으며 238U와 232Th의 분석 하한치는 0.67, 5.7 ng․L -1 이였다. 또한, 검량선 작성을 위한 표준용액은 1000 μg·g-1의 토륨과 우라늄의 단일원소표준용액 (INORGANICTM, USA)을 희석하여 0.5, 1.0, 5.0, 10, 20 mg·L-1의 범위로 제작하였으며 분석용 시료는 검량범위에 포함되도록 제작하였다. 토륨과 우라늄 검량선의 직선성(r2)은 모두 0.9999 이상이었으며 측정에 따른 상대표준편차(RSD (%) : Relative Standard Deviation)는 최대 3% 이하로 유지하였다. 측정을 위한 시료의 전처리 과정은 감마핵종 분석을 위한 시료의 회분화까지 동일하며 ICP-MS의 측정 시료는 약 0.5 g 회분화된 가공제품 시료와 LiBO2 1.5 g, LiBr 0.2 g을 백금 도가니에 넣어 700 ~ 1100℃ 구간에서 25 분 동안 융제와 함께 시료를 용융하여 분해하였다. 자동용융은 자동용융장치(K2 prime, KatanaxTM, Canada)를 이용하여 수행하였으며 융제는 LiBO2 (XRF scientific Limited, Australia)를 사용하였고 백금도가니(Pt 95%, Au 5% 합금)와 용융물(molten flux)의 완전한 분리를 위해 LiBr (XRF scientific Limited, Australia)를 이용하였다. 용융물은 5% HNO3 100 mL를 이용하여 완전히 용해하였다. 용해한 시료는 Fe carrier 25 mg을 넣고 NH4OH를 사용하여 pH 7로 조정한 후 3800 rpm 6 분 동안 원심분리하였으며 침전물을 8 M HCl 40 mL으로 용해하고 0.22 μm syringe filter로 필터링하여 분석용 시료로 사용하였다. 2015년 장비 취득 중 α·β counter는 표면오염도 검사를 위한 측정장비로써 문지름검사 시 험지를 측정시료로 사용할 수 있어 면적에 따른 방사선의 확인이 가능하여 가공제품 안전기준 중 공기누출 및 신체전이여부의 정확한 평가를 위해 취득하였다. 전처리 장비는 가공제품 시료 수 증가 및 가공제품의 특성상 회화율이 높아 대용량의 전처리가 필요하다고 판단되어 기존의 장비를 증량하였으며 실험초자의 세척 장비는 방사능분석 실험의 특 성 상 초자 또는 장비의 오염은 분석 결과의 치명적인 오류를 초래할 수 있어 이에 대한 영향을 최소화하기 위하여 해당 장비들을 취득하였다. 또한 방사능분석의 방사성 추적자 용액( 229Th, 232U)과 알파핵종의 분석과정에서 사용되는 HNO3, HCl, HF 와 같은 강 산성 용액들의 위험으로부터 실험자의 안전을 위해 안구세척기와 비 상샤워기를 설치하였으며 취득장비에 대한 내용을 나타내었다. 한국원자력안전기술원(이하 “KINS”)은 모나자이트 취급사업장과 재활용고철 취급사업장을 2015년도 생활주변방사선 안전관리 실태조사 및 분석(이하 “실태조사”) 대상으로 선정하여 수행하였다. 모나자이트는 국내에서 취급하는 원료물질 중 가장 방사능농도가 높은 물질로, IAEA 안전보고서(IAEA, 2006)에 따르면 이런 희토류 광물은 232Th 방사능 농도가 수 Bq/g ~ 수백 Bq/g에 이르는 것으로 알려져 있다. 생활방사선법 제9조에 따라 취급자로 등록된 업체를 통해 국내 유통을 파악하여 모나자이트에 대한 취급방법 및 공정, 공정부산물 등의 발생현황을 조사하였으며, 이들을 취급하는 사업장에서 근무하는 종사자의 피폭방사선량을 정량적으로 평가함으로써, 종사자가 근무하는 환경특성 등을 고려한 안전조치 방안을 효율적으로 수립하기 위한 기초 자료를 수집하였다. 또한 2014년 12월에 고철 수입 시 준수사항으로 “무방사능확인서”를 요구하도록 생활방사선 안전지침이 개정됨에 따라 이에 대한 이행여부도 실태조사를 통해 확인하고자 한다. 국민의 건강과 환경을 보호하여 삶의 질을 향상시키고 공공의 안전에 이바지함을 목적으로 2012년 7월 26일에 생활주변에서 접할 수 있는 방사선의 안전관리에 대한 국가 차원의 관리체계인 생활방사선법이 시행되었다. 생활주변방사선에 대한 안전관리 현황과 수준을 확인하기 위하여 국내 유통되고 있는 원료물질 중 방사능농도가 가장 높은 모나자이트 취급 사업장과 개정된 생활방사선 안전지침의 이행여부 확인을 위해 재활용고철취급자에 대하여 실태조사를 수행하였다. 모나자이트는 천연적으로 발생하는 방사성물질인 토륨과 우라늄을 포함하는 물질로 토륨계열의 방사성핵종이 우라늄계열보다 10배 정도 높은 방사능농도를 보이는 것으로 알려진 물질로 국내에는 수입업체 한 곳을 통해 유통되고 있으며 대부분 음이온 발생 건강제품 제조에 사용되고 있다. 방사능농도를 분석한 결과 토륨계열의 경우 270 Bq/g, 우라늄계열의 경우 24.3 Bq/g 로 IAEA 보고서에 기술된 농도 분포와 유사하였다.