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라돈에 대한 몰이해로 자연방사능에 의한 피해가 우려되고 있다. 온돌주택 석재건물 등은 위험 요인들이다.

최근들어 라돈의 위험에 관심이 집중되고 있다. 우리 주변에 라돈탕 또는 라돈온천수 등으로만 알려진 라돈이란 물질에 대해 좀더 자세히 살펴볼 필요가 있다.

라돈(Radon)은 약 70여가지의 자연방사능물질 중 하나로서 사람이 가장 흡입하기 쉬운 기체성 물질이다. 이것에 흡입 폭로됐을 경우 특히 폐암 발병률이 높은 것으로 조사 보고되고 있다.

먼저 방사능(放射能, radioactivity)의 발견과정을 보년 1895년에 '뢴트겐'이 X선을 발견하였고, 다음해인 1896년 프랑스의 물리학자 '베크렐'은 검은 종이에 싼 사진건판이 감광되는 것을 보고, 이는 우라늄에서 방출되는 방사선 때문이라고 생각하였다. 보통 이를 방사능의 발견이라고 한다. 그후 '큐리'부부에 의하여 방사능을 가진 새로운 두가지 원소인 포로늄(Po, 원자번호 84)과 라듐(Ra, 원자번호 88)이 발견되었고(1898년) '라더포드'는 우라늄 방사선의 투과력에 대하여 조사한 결과 α선과 β선의 방사선 형태가 있는 것을 알았다.

그는 '로이드'와의 실험결과 라돈(Rn, 원자번호 86)으로부터 방출된 α입자는 헬륨(He)의 원자핵이며 곧 전자를 얻어 헬륨원자로 되는 것을 증명하였다.

라돈은 냄새없는 무색의 기체이다. 액화되어도 색을 띠지 않는다. 라돈가스의 반감기는 3.8일 간으로 다음의 핵분열 과정에서 생성되고 있다.

${}^{238}$U(우라늄)→${}^{230}$Th(토륨)→${}^{226}$Ra(라듐)→${}^{222}$Rn(라돈)>;→${}^{218}$Po(폴로늄)→${}^{214}$Pb(납)→${}^{214}$Bi(비스무스)→${}^{214}$Po→${}^{210}$Pb→${}^{210}$Po→${}^{206}$Pb

여기서 한가지 밝혀둬야 할 것은 라돈사우나 라돈온천수 등의 라돈이 어떤 의미로 사용되는지이다. 분명치 않으나 다만 라돈이 광천(鑛泉)온천지하수 등에 용해되어 있는 것에서 유래했다고 추측할 수밖에 없다.

건축자재 지하수 등에서 방출

많은 천연자원중에는 라듐 및 라돈가스를 함유하고 있다. 특히 라돈은 토양, 건축자재(벽돌 콘크리트 시멘트 등), 지하수 등에서 방출하는 것으로 나타났다. 일반적으로 라돈농도는 실내농도가 실외보다 높은 것으로 알려져 있다.

특히 주택에서의 라돈오염은 우라늄을 함유한 암석질토양을 사용한 주택, 천연석고보드 등 라돈 함유량이 높은 건축자재를 사용한 주택, 토양에 노출되기 쉬운 지하실을 갖춘 주택 및 암석을 축열재로 사용하는 태양열주택 등에서 문제가 될 수 있으며 이와같은 주택에서의 실내 라돈농도는 환기시설이 불량할수록 높게 나타난다.

실내에서의 라돈농도는 극히 미량의 외기 라돈농도를 최저치로 하여 여기에 각종 라돈 발생원에서 실내로 침투하는 라돈량과 환기량의 비에 의하여 산출된다.

예를들면 60.5㎡ 크기의 방을 가정하여 보면 내측벽에 라돈함유량이 높은 석고보드를 사용했을 경우 라돈방사율(건축자재에서 생성하는 라돈량에 대한 실내공기중으로 방출하는 라돈량의 비율)을 매개변수로 한 환기량과 라돈농도와의 관계를 보면 0.1정도로 추정되면, 실내환기수를 0.2회 시간으로 가정했을 경우 약 1pCi/ℓ정도의 라돈농도가 산출된다.

라돈은 α붕괴에 의하여 라듐의 낭핵종(Radon daughter)을 생성하는데 이 낭핵종은 기체가 아닌 미세한 입자로 이것이 폐에 흡입되면 폐포나 기관지에 부착해 α선을 방출하기 때문에 폐암의 발병위험률을 높이는 것으로 보고되고 있다. 구미 각국에서는 역학조사 및 동물실험을 통하여, 라돈의 위험은 5pCi(피코큐리)에서 1년간 생활할 경우 1백만명중에서 4백명 정도의 폐암발생을 나타낸다고 추산하고 있다.

1976년 미국 환경청에서는 라돈의 기준농도를 4pCi/ℓ 또는 그 이하로 정하고 있다. 이 농도에 일생동안 폭로될 경우 폐암으로 사망할 위험률이 약 1~2% 정도로 추산하고 있으며 2백pCi/ℓ일 경우는 약 44%의 폐암발생의 위험률에 달할 수 있는 농도로 추정되고 있다.

미국내 가정의 평균 라돈농도는 1pCi/ℓ로 추정되며 미국내 주택의 약 8%(8백만 주택)가 미국 환경청 기준치인 4pCi/ℓ를 초과하는 것으로 추정되고 있다. 특히 우라늄 광산지역과 핵발전소 근처에 위치한 주택에서는 라돈농도가 높다.

미국의 국립방사능방어 및 측정위원회(NCRP)에서는 미국내 연간 13만 건의 폐암사망자중 약 5천~2만명이 라돈농도에 폭로된 영향으로 인해 사망한 것으로 보고있다.

특히 인간의 수명을 70세로 가정했을 경우 일생의 70%이상을 가정내에서 생활하는 것으로 나타나 가정내 라돈농도가 높을 경우 폐암으로 사망할 확률은 높다하겠다. 이같은 라돈농도의 발생에 대하여 구미 각국에서는 법적으로 라돈농도의 기준치를 규정하고 그에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

각국은 실내 라돈낭핵종에 의한 피폭을 제한하기 위해 특수장소, 기존건물, 신축건물에 대한 라돈의 한도치를 다음과 같이 정하고 있다. 광산 등 특정장소에서 카나다는 기존건물이 1.9pCi/ℓ, 신축건물이 2.0pCi/ℓ이며 미국은 주에 따라 한도치가 다르게 권장되고 있다. 또한 일반장소의 권장치는 미국은 기존건물이 4.1pCi/ℓ, 소련은 신축건물이 1.9pCi/ℓ 등으로 나타났으나 이같은 기준치에 대하여는 각 지역별 또는 건물의 특성에 따라 달리 설정될 수도 있다.
 

온돌주택, 라돈에 노출될 가능성 커

우리나라의 경우 주택구조가 흙과 차단되지 않고 맞닿아있는 온돌주택이 많아 라돈가스에 노출될 가능성이 크다 하겠다. 우리나라에서 실내 라돈에 관한 조사는 이제까지 전무한 상태이였으나 최근 필자가 국내에서 처음으로 주택내 라돈농도를 조사한 결과 지하실에서는 2.5pCi/ℓ, 거실에서는 0.9pCi/ℓ로 나타나 미국내 주택에서 조사된 라돈농도보다 약간 높게 나타났다. 앞으로 이에 대한 대책이 시급하다고 할 수 있다. 또한 최근 신문지상에 보도된 미공군의 조사에 의한 수원, 오산, 대구에서의 공군기지건물의 라돈농도는 4~20pCi/ℓ로 나타나 허용기준치를 훨씬 초과하는 것으로 보고되고 있다.

환기 철저히

주택에서는 라돈가스오염에 의한 피해를 막는 방법은 환기를 철저히 해야 한다. 왜냐하면 실내의 라돈 및 라돈 낭핵종을 환기로 희석 제거해야 하기 때문이다. 또한 토양 등에서 발생하는 외부 라돈의 실내침입을 막도록 해야한다. 따라서 건물의 건축시공시 배수구 하수구와 연결된 기초주위의 틈새를 밀봉하고, 건물하부에 물웅덩이가 생기지 않도록 하며, 건물하부 및 지면에 노출된 실내부위는 콘크리트 또는 투집차단막을 설치해야 한다. 지하실 바닥과 벽에 칠을 하며, 실내 환기량을 증대시키는 등의 방법을 사용, 실내 라돈양을 감소시키는 노력이 필요하다.
이상과 같이 라돈이 폐암을 유발시키는 오염물질로 보고되고 있음에도 불구하고 우리나라에서는 라돈에 대한 규제가 전혀 없고 라돈의 실내오염에 대한 연구가 거의 전무한 상태이다. 따라서 원자력시대에 살고있는 우리는 일반인은 물론 학계, 연구기관, 정부당국자의 긴밀한 협력하에 실내 라돈오염에 대한 관심을 갖고 이에 대한 연구 및 오염방지책을 위한 노력이 선행되어야 라돈위험에서 해방될 수 있고 쾌적한 주거환경을 반들 수 있다.

방사능의 단위

방사능의 단위는 큐리(Curie, 보통 Ci로 표시)로서 이 단위는 1g의 라듐과 평형을 이루고 있는 라돈의 양을 의미한다. 1Ci는 어떤 방사능 핵종이 1초에 3.7×${10}^{10}$만큼 붕괴할 때의 방사능의 단위이다. 즉 1초간에 3백70억개의 원자핵이 붕괴되고 있는 상태를 1Ci라고 한다.

1Ci=3.7×${10}^{10}$Bq(becquerels)이고
1pCi(pico Curie)=0.037Bq로 표시.
1pCi=Ci×${10}^{-12}$
1Bq/㎥=37pCi/ℓ *여기서 1ℓ=${10}^{3}$㎤
라돈농도의 단위는 주로 pCi/ℓ 또는 Bq/㎥을 사용.