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  • 기사등록 2022-01-27 11:10:47
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▲ KRISS 화학바이오표준본부 한민지 UST연구학생(좌)과 황상훈 책임연구원(우)이 이동식 라돈교정시스템을 작동하고 있다.



[기계신문] 한국표준과학연구원(KRISS) 화학바이오표준본부 방사능측정표준팀은 교정 수수료를 기존의 절반으로 낮추고, 교정 기간을 한 달에서 수일 내로 단축할 수 있는 이동형 라돈교정시스템을 개발하는 데 성공했다.


라돈측정기의 측정 신뢰성을 확보하기 위해서는 측정기기의 교정이 필요하며, 국내에서는 유일하게 KRISS에서 교정 서비스를 제공하고 있다. 이번에 개발한 이동형 라돈교정시스템은 KRISS 표준교정실에서만 가능했던 교정 서비스를 라돈측정기가 설치된 현장에서 수행할 수 있도록 제작한 것이 가장 큰 특징이다.



▲ 이동형 라돈교정시스템의 개략도. 고감도 라돈측정기는 민감도를 높이기 위해 8개의 라돈 챔버를 시리즈로 연결하여 통합보드를 이용하여 하나의 채널로 데이터를 수집한다. 상용검출기 대비 30배 이상의 민감도를 달성하였다.



라돈은 무색무취의 방사성 동위원소로 세계보건기구(WHO)에서 폐암의 주요 원인 가운데 하나로 지목한 1급 발암물질이다. 2018년 불거진 라돈 침대 사태로 실내 라돈농도에 대한 국민의 관심이 커지며 다양한 라돈측정기들이 실생활 영역에 보급돼 사용되고 있다.


KRISS의 라돈교정시스템은 세계 최고 수준의 라돈측정 감도를 가지고 있어 정밀 교정이 가능하다. KRISS는 저온입체각법을 이용한 라돈 1차표준기를 자체 구축하고 있으며, 최근 국제비교를 통해 국제적인 측정 동등성을 확보해 세계 최고 수준의 측정 불확도를 유지하고 있다.

* 저온입체각법 : 30 K으로 냉각한 팁에 라돈기체를 흡착시켜 라돈에서 방출하는 알파선을 측정하는 방법

* 라돈 1차표준기 : 방사능의 측정단위인 Bq(단위시간당 붕괴 수)을 실현하기 위한 표준기



▲ 왼쪽부터 고민감도 라돈측정기, 라돈방출선원, 라돈교정챔버



그러나 현재까지 KRISS에서 실시하고 있는 라돈측정기 교정은 기기를 KRISS로 보내야 했다. 교정에 사용하는 재료인 라돈 인증표준물질의 높은 방사능으로 인해 1달 이상의 기간이 소요됐으며, 250만 원이 넘는 교정 수수료가 발생했다. 교정 중간에 교정기기를 추가하지 못한다는 한계도 있었다.


KRISS 화학바이오표준본부 방사능측정팀은 교정 수수료를 낮추고 교정 기간을 단축할 수 있는 이동형 라돈교정시스템을 개발했다. 이 시스템은 고민감도 라돈측정기, 라돈방출선원, 교정챔버로 구성됐으며, 교정 기간을 단축하면서 기존과 같게 정확성을 유지할 수 있다.



▲ 이동형 라돈교정시스템은 고민감도 라돈측정기, 라돈방출선원, 교정챔버로 구성됐으며, 교정 기간을 단축하면서 기존과 같게 정확성을 유지할 수 있다.



건물당 수십 대의 라돈측정기가 설치된 학교나 병원 등 다중이용시설로 방문해 교정을 수행할 수 있으며, 현장 교정의 편리성과 교정 시간의 단축은 교정비용 절감 및 교정에 대한 부담을 줄일 수 있을 것으로 기대된다. KRISS는 올해 하반기 교정서비스 등록을 통해 라돈 교정의 효율성을 향상시킬 예정이다.


KRISS 방사능측정표준팀은 이번 성과를 통해 국내 최초로 라돈과 토론의 핵종 구분이 가능한 핵종분광형 라돈측정기의 원천기술을 확보했으며, 지난 10월 기술이전을 완료해 제품화를 진행하고 있다.



▲ 고감도 라돈측정기를 이용하여 획득한 스펙트럼. 라돈의 딸핵종인 Po-218, Po-214, Po-210의 피크가 선명하게 분리가 된다.



기존 라돈측정기는 라돈과 토론을 구분하지 않고 하나로 측정하고 있었다. 그러나 라돈의 반감기는 약 3.8일, 토론의 반감기는 약 55초로 차이가 있기에 대응방법이 다르다. 반감기가 낮은 토론은 비닐을 씌워놓거나 멀리 떨어지는 방법으로, 라돈은 환기하는 방법으로 줄일 수 있다.


KRISS 방사능측정표준팀 황상훈 책임연구원은 “경제적인 가격으로 대량교정이 가능하기에 학교와 병원 등에 사용되는 라돈측정기의 측정 품질보증에 기여할 것”이라며 “기술이전을 시행한 국내 최초 핵종분광형 라돈측정기 개발을 통해 라돈에 대한 국민의 불안감을 해소하는 데 집중할 것”이라고 밝혔다.


한편, KRISS 주요사업의 지원을 받아 수행된 이번 연구결과는 방사능 및 핵화학 분야 국제저널 Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry에 게재됐다.


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권혁재 기자 hjk@mtnews.net

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