전국적인 대기 및 환경 방사능 자동감시망 운영과 시료 분석을 통한 환경 방사선 준위 감시 및 품질관리 체계 doc_id PCY_201502020948599321_2

대기방사능 자동감시망은 2013년도 현재 전국 14개 지방 방사능측정소에서 운영되고 있다. 2007 ∼ 2010년도에 걸쳐 총 12개 지점에 설치하였고, 2012년도 7월에는 울산, 2012년도 12월 에는 인천측정소에 신규로 확충하였다. 각 지역에서 측정된 공기부유진의 전알파/베타 방사능 감시 자료는 실시간으로 중앙방사능측정소에서 수집하여 관리·평가하고 있다. 대기방사능 자동감시망은 전국 14개 감시지점에 설치된 대기방사능 연속감시기(CAMS, Continuous Airborne-dust Radioactivity Monitoring System)를 온라인으로 연결 운영하고 있다. 또한 중앙방사능측정소 서버의 CAMSNet 운영프로그램에서 원격으로 연속감시기의 현재 상태 및 정상작동 여부를 확인하고 있다. 대기방사능 자동감시망을 통하여 수집된 감시 자료는 매 30분을 기준으로 무선통신 방식(CDMA)을 통해 한국원자력안전기술원의 웹 서버에 자동으로 저장되고 있다. 대기방사능 자동감시망(CAMSNet)은 전국 지방방사능측정소에 설치된 대기방사능 연속감시기(CAMS, Continuous Airborne dust radioactivity Monitoring System)를 통하여 공기부유 진의 알파/베타 방사능의 변동을 실시간으로 감시하고 있다. 대기방사능 연속감시기는 연속적으로 공기부유진의 알파/베타 방사능 및 인공베타 방사능농도를 측정하고 매 30분마다 감시기의 메모리에 저장 후, CDMA 모뎀을 통해 한국원자력안전기술원에 설치된 대기방사능 자동감시망 서버에 접속, 측정값을 저장ㆍ정리하여 데이터베이스를 구축하고 있다. 대기방사능 자동감시망에서는 알파핵종농도, 인공베타핵종농도 등 39개 측정 자료를 수집하고 있으며, 추가로 베타/알파의 비율과 이차 측정(24시간 지연)의 자료를 축적하고 있다. 방사능 이상사태의 조기탐지를 위해 감시하는 주된 변수는 인공베타핵종농도와 베타/알파 비율이 다. 베타/알파 비율은 전베타/전알파 방사능농도의 상대비로서 환경 중의 평형상태인 경우에는 거의 2에 가까운 값을 유지하므로, 상대비의 변동 상태를 통해서 장비의 이상이나, 방사선 이상사태를 감시할 수 있다. 전국 14개 지방방사능측정소는 공기부유진,낙진,강수,상수의 전베타 및 감마핵종 방사능을 주기적으로 측정하여 각 시료의 준위변동을 감시하였으며,중앙방사능측정소는 전국 122개 지점에 설치된 환경방사선감시기의 데이터를 실시간으로 수집하여 전국토 환경방사선의 준위 변동을 감시하였다.또한 중앙방사능측정소는 자체 모니터링 시설 내에서 공기부유진,강수, 낙진시료를 매월 채취하여 감마핵종 방사능을 정밀 분석하였다. 또한 TLD를 이용한 전국 52개 지역의 집적선량평가와 중앙방사능측정소에서 채집한 강수 중의 3H 방사능농도 조사를 수행하였다. 일반 국민의 방사선 내부피폭평가를 위한 기초자료 확보를 위해서 우리나라 국민들이 주로 많이 섭취하는 주요 식품시료를 주요 도시의 시장에서 구매하여 방사능농도를 조사하였다. 이러한 환경시료에 대하여 방사능분석의 신뢰성을 유지하고 분석기술의 품질관리를 위해서 지방방사능측정소,국내 원전사업자,관련 연구소,대학 및 정부기관 등과 국내 방사능교차 분석을 주관하여 수행하였다. 유엔방사선영향과학위원회(UNSCEAR)에서는 전 세계 모든 나라를 대상으로 생활환경시료중의 방사능농도 준위자료를 수집․발간하고 있으며, 우리나라의 경우 이에 대한 기초자료 제공 및 국민들의 음식물섭취에 의한 방사선내부피폭 영향 평가를 위한 기초자료 확보차원에서도 장기적인 조사프로그램을 개발하여 생활환경시료 중의 방사능농도를 조사하고 있다. 이에 한국원자력안전기술원의 중앙방사능측정소에서는 전국 14개 지방방사능측정소를 활용하여 우리나라 국민들이 주로 섭취하는 식품 시료에 대한 방사능농도 조사를 계속 수행하고 있다. 2013년도에도 국민들의 주식 원료인 쌀, 배추 등에 대해서 방사능 농도 조사를 수행하였다. 시료 채취는 각 지방방사능측정소 소재 지역에서 소비되는 것을 원칙으로 하여 시장에서 구매하고 방사능농도를 조사하였다. 각 지역의 모니터링 포스트 주변의 대표 지점에서 연 2회 토양을 채취하여 지표면에서의 환경 방사능농도 조사를 수행해 오고 있다. 토양은 그 공극도나 습도가 매우 다양할 뿐만 아니라 표면토양에 함유된 유기물의 상태, 토양의 거시적인 특징을 결정하는 모암의 종류 등의 요인에 의해서 방사능농도가 크게 영향을 받으므로 국지적인 변동도 크다. 따라서 지방방사능측정소에서는 토양의 채취지점을 가능한 한 유토에 의한 침식과 붕괴가 없는 지점과 구조물 및 인위적인 교란이 없는 평평한 지점의 일정 면적을 선정하여 토양시료를 채취하였으며, 채취장소의 대표성 확보를 위하여 채취 장소내의 9개 지점을 택하여 채취한 후 혼합하여 그 지점의 토양시료로 간주하였다. 토양시료의 채취는 설정된 각 지점별로 먼저 표층의 유기물(낙엽, 나뭇가지 등)을 제거한 다음 50 mmΦ × 50 mm 의 토양채취기를 이용하여 0～5 cm 깊이의 표층토와 15～20 cm의 심토를 분리 채취한 후, 질량을 측정하고 건조기에서 110 ℃에서 24시간 동안 건조시켰다. 건조된 토양시료의 질량을 재측정하여 수분함량을 구하고, 막자사발로 충분히 분쇄한 후 망목 2 mm의 체(sieve)로 토양입자를 선별하였다. 토양시료를 U-8 용기에 충진하여 파라필름으로 용기뚜껑을 밀봉하고 시료 순질량 및 시료높이를 측정한 후 고순도 게르마늄 검출기 및 다중파고분석기 시스템을 이용하여 80,000초 동안 계측하였다. 한편 지역별로 선량률이 달라지는 원인은 해안과 내륙지역 차이, 측정지역 지각성분인 암석 및 토양에 함유된 우라늄계열, 토륨계열의 방사성핵종 및 40K의 방사능농도에 비례하여 지각방사선 준위가 결정(UNSCEAR Report)되기 때문이다. 또한 천연방사성핵종의 농도가 상대적으로 낮은 것으로 알려진 백악기 이후의 퇴적암과 화성암으로 이루어진 영남지방은 공간감마선량률이 상대적으로 낮으며, 백악기 이전 화강암과 편마암 등이 분포하는 중부 이북지방의 공간감마선량률이 상대적으로 높게 나타나고 있다. 또한 이어도 선량률은 종합해양과학기지의 구조물 위에 방사선감시기가 설치되어 있기 때문에 평시의 선량 대부분은 이어도가 위치한 북위 32도 지역의 우주방사선량과 일치하고 지각방사선 기여분은 거의 없음을 알 수 있다. 환경방사능분석 품질관리의 목적은 분석결과 얻어진 자료가 객관적으로 의미가 있는 것으로서 신뢰성 있는 자료를 계속 생산하여 유지 관리하는데 있다. 다시 말해서 품질이 보증된 분석결과는 다른 분석 기관에서 어떤 분석법을 사용하더라도 동일 시료의 경우 적절히 설정된 신뢰구간 내에서 서로 일치하여야 한다는 의미이다. 품질보증이 확립된 기관에서 생산된 자료는 신뢰성을 이미 확보하고 있기 때문에 그 자료를 이용한 통계분석 및 평가 또한 신뢰성을 유지할 수 있다. 환경방사능분석 자료의 품질을 보증하는 방법 가운데 가장 객관적인 방법은 방사능분석 능력을 인정받고 있는 분석기관과 측정 및 분석결과를 상호비교 하는 것이다. 이를 위하여 KINS에서는 원자력이용시설 관련사업자, 각 지방방사능측정소 및 방사능분석 관련 기관들을 대상으로 국내 방사능 교차분석을 주관하고 있다. KINS는 국내 방사능 교차분석을 위하여 매년 정기적으로 환경시료 및 표준시료를 제조하여 참여기관에게 제공하고 제출된 분석결과를 평가함으로써 각 기관의 분석 능력을 자체적으로 재점검 할 수 있도록 기회를 제공하고 있다.