• 지질공학
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• 제31권4호
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• pp.659-669
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• 2021

본 연구는 다양한 지질의 지하수(대전, 청원, 춘천, 이천, 괴산 지역) 내 우라늄-238 및 라돈-222와 같은 자연방사성물질의 산출과 헬륨 동위원소와의 상관성을 해석하고, 헬륨의 기원별 혼합비를 분석하여 대수층의 지표환경과의 연관성을 추론하고자 하였다. 이를 위하여 연구지역에서 9개의 지하수 시료를 채취하여 우라늄-238, 라돈-222, ³He/⁴He 동위원소를 분석하였다. 분석결과 복운모화강암 지역의 지하수에서 우라늄-238의 농도가 218~477 ㎍ /L의 범위로 높은 함량을 보여주었다. 지하수의 ⁴He 대기-지각 혼합비와 라돈-222 함량과는 상관성 있는 경향을 보여준다. 즉, 지각기원 ⁴He비가 높을수록 라돈의 함량이 높은 경향을 보인다. 그러나 헬륨과 우라늄-238과의 상관성은 거의 보여주지 않는다. 헬륨과 라돈은 불활성기체이므로 지하환경에서 거의 유사한 거동을 보이는 반면, 무기이온인 우라늄-238과 불활성기체인 헬륨은 그들의 거동 자체가 다르기 때문이다. 대기-지각-맨틀 기원의 헬륨 혼합비를 보여주는 3He/⁴He vs ⁴He/²⁰Ne 상관관계도에서 지하수는 3개의 그룹(대기, 대기-지각혼합, 지각-맨틀 혼합)으로 구분된다. 연구결과는 헬륨의 기원별 혼합비를 통하여 지하수 대수층의 환경과 지표환경과의 상관성 해석을 위한 도구로 활용될 수 있음을 시사한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.17-25
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• 2016

본 연구에서는 지하역사와 지상역사에서의 실내공기질을 측정하고, 외부 공기에 의한 영향 정도를 확인하고자 하였다. 측정된 물질은 '실내공기질 관리법'상에서 유지기준과 권고기준으로 지정된 항목 중, 농도가 검출되지 않은 석면을 제외한 미세먼지($PM_{10}$), 이산화탄소($CO_2$), 일산화탄소(CO), 이산화질소($NO_2$), 폼알데하이드(HCHO), 오존($O_3$), 총부유세균(TAB), 총휘발성유기화합물(TVOC), 라돈 등 9종이다. 또한 미세먼지, 이산화질소, 오존 등 세 가지 물질은 I/O ratio를 통해 외기에의한 영향을 확인하였다. 공기질 측정결과 지상역사에 비해 지하역사에서 미세먼지, 폼알데하이드, 총휘발성유기화합물, 이산화질소, 라돈 등이 높은 농도로 검출되었으며, 이는 지하역사 내부에 그 오염물질의 발생요소가 존재하기 때문으로 판단된다. 오존 농도는 지상역사에서 지하역사보다 높은 농도로 검출되었으며, 특히 외부로 노출되어있는 지상역사 승강장에서 높은 농도를 보임으로써 외기 유입에 의한 영향이 있는 것으로 확인되었다. 따라서, 외기에 의한 영향을 받는 오염물질은 역사의 기계환기시 제거 과정을 거쳐 오염물질의 실내유입을 차단하고, 지하역사에서 기인한 미세먼지 등의 물질들은 실내에서 그 발생원에 따른 별도의 처리가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.383-383
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• 2022

기존 큰 지진을 대상으로 한 많은 연구결과들을 살펴보면, 큰 지진이 발생하기 전에 토양 속에 존재하는 다양한 인자들 중에 라돈(²²²Rn, 반감기=3.82일) 농도가 비정상적으로 증가하는 현상을 나타낸다. 이러한 결과들은 라돈발생의 경향성을 분석한다면, 지진발생에 대한 전조증상이나 예측이 가능함을 나타낸다. 본 연구에서는 포항지역을 중심으로 지진발생에 대한 전조증상이나 모니터링을 분석하기 위해 지하수 관측소에 설치된 라돈 관측기기에서 라돈 관측자료를 수집하고 이를 활용하는 연구를 수행하였다. 라돈 관측자료 기간은 2019년 11월부터 2020년 9월까지의 자료이며, 라돈인자 뿐만 아니라 지하수위, 강수량, 수온인자를 같이 분석하였으며, 동일기간 동안 발생한 진도 2 이상의 지진사례 6개(E1(M_L 3.5): 2019.12.30.; E2(M_L 3.2): 2020.01.30.; E3(M_L 2.4): 2020.02.09.; E4(M_L 2.7): 2020.02.16.; E5(M_L 2.8): 2020.05.27.; E6(M_L 2.1): 2020.09.22.)를 대상으로 하였다. 지진발생의 전조증상이 나타나는 지역을 분석하기 위해 Dobrovolsky radius values (Dobrovolsky et al., 1979)와 Harversine 관계식을 적용하였다. 적용결과, 시간적 분석에서 라돈의 증감 경향성이 지진발생의 전조증상과 유의미한 상관성이 있음을 확인하였으며, 공간적인 분석에서도 유의미하지는 않으나 상관성이 나타났다. 그 외 지하수위는 상관성이 어느 정도 나타났으나 강수량은 유의미한 결과를 나타내지는 않았다. 따라서 라돈을 활용한다면 지진발생의 전조증상을 시공간적으로 파악할 수 있음을 확인하였다.

• 지질공학
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• 제23권2호
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• pp.171-186
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• 2013

본 연구는 대전지역 기존 지하수중 우라늄 및 라돈-222와 같은 자연방사성 물질의 농도가 높은 것으로 알려진 한 지점을 선정하여 121 m 심도의 연구용 시추공을 확보하여 심도별 지하수내 우라늄 및 라돈-222의 산출특성 밝히고, 시추코어를 이용하여 우라늄의 기원에 대한 지화학적 상관성을 알아보고자 하였다. 이를 위하여 더블패커를 이용하여 시추공내 심도별로 6개 지하수 시료를 채취하여 화학성분 분석, 우라늄과 라돈-222의 함량을 분석하였다. 분석결과 지하수의 pH는 중성내지는 알카리성이며, 화학성분상 $Ca-HCO_3(SO_4+Cl)$ 유형에 속한다. 그리고 우라늄과 라돈-222의 농도는 각각 169~1,020 ppb와 $9,190{\pm}96{\sim}32,800{\pm}180$ pCi/L를 보여 심도별 뚜렷한 농도차이를 보이며, 모두 미국 EPA 권고치를 초과하였다. 지하수내 우라늄은 지하 45~50m 심도에서 가장 높은 함량을 보인다. 이 구간 지하수는 약알카리성의 산환환경이며 높은 $HCO_3$의 함량으로 우라늄 용존에 유리한 환경으로 보인다. 지하수내 우라늄의 형태는 우라닐탄산염화합물{$(UO_2CO_3)^0$ 혹은 $(UO_2HCO_3)^+$}이 우세한 것으로 보인다. 라돈-222 함량은 심도가 깊어질수록 증가하는 경향을 보인다. 시추코어에 의한 지질주상도특성을 보면 모암은 복운모화강암이며 페그마타이트가 수 곳에서 확인되었고, 중성질 암맥이 100 m 내외에서 확인되었다. 암석내 우라늄과 토륨의 함량은 0.372~47.4 ppm과 0.388~11.2 ppm의 범위를 보여 기존 국내에서 보고된 함량보다 높은 값을 보인다. 암석현미경 관찰 및 전자현미분석결과 방사성원소를 함유하는 광물로는 장석과 흑운모내 포획된 모자나이트, 인회석, 녹염석 광물로 확인되었으며, 광물내 주요성분을 치환하여 주로 존재한다.

• 분석과학
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• 제29권2호
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• pp.65-72
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• 2016

액체섬광계수기(Liquid Scintillation Counter, LSC)를 이용한 토양 중 ²²⁶Ra 분석 방법에 대해 연구하였다. 용융법으로 토양에서 Ra을 추출하고, Ba(Ra)SO₄로 침전시켜 방해핵종과 Ra을 분리하였다. Ba(Ra)SO₄를 산에 녹을 수 있는 Ba(Ra)CO₃로 변환시키고, 라돈 가스를 포집할 수 있는 소수성 섬광용액과 혼합한 다음, LSC로 분석하였다. ²²⁶Ra과 ⁹⁰Sr 표준시료를 이용하여 최적의 PSA(Pulse shape analysis, 파형분석) 준위를 설정하였다. FOM(Figure of merit, 성능지수)이 최대이고 알파선 중첩정도가 최소로 나타나는 PSA 80을 최적값으로 결정하였다. Glass vial을 사용했을 때 계측 효율은 243±2% 이다. 본 연구에서 개발한 분석법은 IAEA-312, IAEA-314, IAEA-315를 이용하여 그 신뢰도를 평가를 하였다. 회수율은 60~82% 이며, 측정값과 참고값과의 상대편의가 10 % 이내였다. 최소검출농도는 토양 1 g, 바탕 계수율 0.02 cpm일 때, 회수율 70 %, 계측시간 30 분을 기준으로 2.1 Bq kg⁻¹ 이다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권11호
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• pp.1001-1010
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• 2010

광주지역 다중이용시설 54개소와 공중이용시설 15개소에 대한 입자상물질(미세먼지, 석면), 가스상물질($CO_2$, CO, $NO_2$, HCHO, Rn, VOCs), 총부유세균의 농도에 대해서 조사하고 각 항목간의 상관성분석을 실시하였다. 미세먼지($PM_{10}$)는 실내주차장에서 평균 $69.2\;{\mu}g/m^3$로 가장 높았고, 이어서 보육시설, 대규모점포, 지하역사 순이었다. 일산화탄소는 실내주차장에서 평균 2.7 ppm으로 가장 높았고, 이산화탄소는 의료시설에서 604.1 ppm으로 가장 높았으며, 이산화질소는 실내주차장에서 0.036 ppm으로 가장 높았다. 포름알데하이드는 54개 전체시설에서 기하평균 $3.6\;{\mu}g/m^3$이었으며, 미술관은 $631.8\;{\mu}g/m^3$로 가장 높았다. 휘발성유기화합물질(VOCs)은 모든 시설에서 기하평균 $24.14\;{\mu}g/m^3$이었고, 이 중 톨루엔이 $15.30\;{\mu}g/m^3$로 가장 높았으며, 이어서 자일렌, 에틸벤젠, 벤젠, 스티렌 순으로 조사되었다. 총부유세균은 찜질방에서 평균 $625.3\;CFU/m^3$로 가장 높았고, 보육시설, 의료기관, 대규모점포 순이었다. 석면은 보육시설에서, 라돈은 미술관에서 높은 것으로 조사되었다. 보육시설에서 미세먼지와 총부유세균은 로그함수의 결정계수($R^2$) 0.5332로 양의 상관성을 보여주었고, 이산화탄소와 일산화탄소는 보육시설과 실내주차장에서 양의 상관성을 보여주었다. 휘발성물질간의 상관식은 모든시설에서 직선함수보다는 로그함수에 의해 잘 설명되었다.