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생활환경이슈 기획연재 ⑥ 생활 속 자연방사성물질 라돈의 이해환경부 국립환경과학원 생활환경연구과 김성미 연구관
  • 환경부 국립환경과학원 생활환경연구과 김성미 연구관
  • 승인 2019.02.26 09:24
  • 호수 114

-글 싣는 순서-

. 빛의 어두운 면 잠들지 못하는 도시

2. 실내 주거공간 곰팡이 관리가 필요하다

3. 우리 생활 속 실내 미세먼지에 대한 바른 시각

4. 국내 친환경 건축자재 관리현황

5. 극저주파 자기장의 이해와 연구동향

6. 생활 속 자연방사성물질 라돈의 이해

7. 들리지 않는 소음, 저주파 소음에 대하여

* 일부 추가 또는 변경될 수 있음

 

환경부 국립환경과학원 생활환경연구과 김성미 연구관

우리는 생활하면서 피할 수 없는 것들이 많이 있다. 음식을 먹거나 물을 마시면서 그 안에 들어 있는 몸에 나쁜 물질들을 골라내고 먹을 수도 없다. 공기도 마찬가지다. 숨을 쉬면서 공기 중에 있는 오염물질을 빼고 숨 쉴 수 있는 방법은 없다. 그 중 하나가 요즘 언론에서 많이 언급되는 ‘라돈’이라는 물질이다.

‘라돈’이라는 물질은 아주 최근에서야 알려진 것은 아니다. 3~40년 전에는 ‘라돈이 함유돼 있는 온천수로 목욕을 하면 관절염과 같은 각종 염증에 효능이 있다’고 널리 알려져 있어서 라돈 온천탕이 흔했다. 많은 사람들이 즐겨 이용했었다.

한때 많은 사람들이 건강에 좋다는 믿음으로 ‘라돈탕’을 애용했는데, 이젠 라돈이 1군 발암물질이라고 하니 막연히 무섭다. 아무데서나 나온다고 하니 피할 수 없을 것 같아 더 두렵다. 라돈 때문에 가만히 있어도 수명이 줄어드는 것 같다.

라돈에 관해 보도되는 자료를 보면 방사선, 방사성물질, 베크렐, 반감기 등의 용어가 사용된다. ‘방사선’은 불안정한 상태의 원자들이 안정적인 원자핵으로 바뀔 때 방출되는 특정한 입자나 빛을 말한다. 입자형태와 전파형태로 구분되며, 입자형태의 방사선으로는 알파선, 베타선, 중성자선 등이 있고, 전파형태로 존재하는 방사선으로는 감마선, X선이 있다. 라돈에서 나오는 방사선은 이중 가장 약한 알파선으로 종이도 통과하지 못한다. ‘방사성 물질’은 방사선을 방출할 수 있는 능력을 가진 물질을 말한다. 라돈도 방사성 물질이다. 방사성 물질이 붕괴하면서 방사선을 방출하는데 이 방사선의 세기를 ‘방사능’이라 한다. ‘베크렐(Bq)’은 방사능 활동의 양을 나타내는 단위로서, 국제표준단위이다. 1초 동안 1개의 원자핵이 붕괴할 때 1Bq이라고 한다. 공기 중 라돈의 농도는 Bq/m3 단위로 표시되며, 공기 1m3 내에서 1초 동안 붕괴되는 라돈 핵의 수를 의미한다. ‘반감기’는 방사성물질이 자연 상태에서 그 양이 원래 원자의 개수에서 절반으로 줄어드는 시간을 말한다. 방사성물질마다 고유한 반감기를 가지고 있다.라돈(Rn)은 암석이나 토양 등에 존재하는 우라늄(238U) 또는 토륨(232Th)이 몇 차례 방사성 붕괴를 거치는 과정에서 생성되는 무색·무취·무미의 비활성기체로, 지구상 어디에나 존재하는 자연방사성 물질이다. 사람이 연간 노출되는 방사선의 85%는 자연 방사선에 의한 것이고, 그 중 50%는 라돈에 의한 것이다.

세계보건기구(WHO)는 전 세계 폐암 발생의 3~14%가 라돈에 의한 것이며, 라돈을 흡연에 이은 폐암 발병 주요 원인물질로 규정하고 있다. 일반적으로 라돈에 노출되면 폐암이 발생할 확률은 흡연자가 비흡연자에 비해 훨씬 높은 것으로 알려져 있다. 이러한 위험성 때문에 라돈을 관리해야 하는 물질로 정하고 있다. 토양에서 발생해서 틈새 등을 통해 쉽게 실내로 들어올 수 있는데, 들어오는 양보다 빠져나가는 양이 적으면 실내에 농도가 높아져서 호흡을 통해 몸속에 들어오게 된다.

우리가 통상적으로 라돈이라고 부르는 222Rn는 우라늄(238U)이 붕괴되는 과정에서 기체상태로 생성된다. 라돈은 반감기가 약 3.82일로 길어 실내공기 중 호흡에 의해 체내로 유입되지만 비활성기체이므로 대부분은 날숨에 의해 몸 밖으로 빠져나간다. 그러나 방사성 붕괴 시 생기는 라돈자손은 미세먼지에 부착돼 호흡을 통해 폐에 유입된다. 이 과정에서 알파선을 방출해 폐세포를 손상시킨다. 라돈의 동위원소(원자번호는 같지만 질량수가 다른 원소)인 토론(220Rn)은 토륨(232Th)이 방사성 붕괴를 거치는 과정에서 생성되며 라돈과 마찬가지로 알파선을 방출한다. 그러나 반감기가 55.6초로 매우 짧아서 거리가 조금만 떨어져도 농도가 낮아지기 때문에 공기 중에 존재하는 양은 매우 적다. 그래서 흔히 ‘라돈’이라고 하면 우라늄이 붕괴하면서 만들어지는 라돈-222를 말한다. 전 세계적으로 라돈(222Rn)을 관리하고 있으며, 보통 토론(220Rn)은 관리하지 않는다.

최근 우리나라에서 개발된 라돈 측정장비 중 라돈과 토론의 동위원소를 구별하지 못하는 저렴한 제품이 판매되고 있다. 그래서 ‘열성 아줌마’들이 장비를 구매하고 호기심으로 이 방 저 방을 측정하다 침대 표면에서 ‘라돈’의 농도가 높게 나오는 것을 알아내게 됐다. 이 때문에 원자력안전위원회(이하 원안위)의 정밀조사가 시작되게 된 것이다(가공제품의 방사선을 관리하는 기관이 원안위다).

원안위가 발표한 조사결과를 잘 살펴보면 ‘라돈 침대’에서 거리가 몇 십 센티미터만 떨어져 있어도 라돈(정확히 말하면 토론)의 농도가 일반 배경농도 수준이라는 것을 확인할 수 있다. 침대 제조 시 건강에 좋다며 음이온이 나오는 ‘모나자이트’를 넣었고 이 물질에서 토론이 나온 것이다. 다시 말하면 라돈침대에서 나오는 물질은 라돈보다 반감기가 훨씬 짧아 금방 없어져 버리는 토론이다(시판되는 장비는 라돈과 토론을 구분하지 못하고 모두 측정한 값을 보여준다). 토론은 10~20cm만 떨어져도 농도가 매우 낮아지기 때문에 인체에 미치는 영향이 거의 없다고 볼 수 있다. 그렇지만 다시 생각해보면 토론이 호흡기 가까이, 즉 침대에 엎드려서 잔다면 인체에 영향을 받을 수 있다는 것 또한 사실이다.

열성 아줌마들은 침대에서 라돈이 나오는 것을 발견해 결과적으로 ‘라돈 침대’를 집안에서 없애버리는 결과를 가져오게 했다. 만약 침대에서 발생한 라돈 즉 토론이 호흡기에 도달해서 영향을 미칠 가능성이 매우 적다라는 사실을 언론에 동시에 보도해 국민들을 충분히 이해시킬 수 있었다면 어땠을까 하는 아쉬움이 남는다. 최근 언론에 보도되는 제품에서 나오는 라돈은 대부분 토론이며, 라돈에 비해 반감기가 매우 짧아 쉽게 붕괴돼 호흡기로 들어올 가능성이 매우 낮다.

국내에서 라돈을 관리하기 시작한 것은 1997년 지하생활공간 실내공기질 관리법을 만든 이후이다. 같은 법 시행규칙(1998)에 지하생활공간 공기오염물질에 ‘라돈(222Rn)’ 항목을 넣었다(이후 다중이용시설 실내공기질관리법으로 확대). 기사진준을 설정한 것은 2004년에 다중이용시설 실내공기질 관리법을 만든 이후이다. 다중이용시설에 대해 권고기준으로 라돈을 4pCi/L(148Bq/m3)로 정했다. 라돈 관리를 위해 2007년에 실내 라돈관리 종합대책(2007-2012)을 수립했다. 라돈으로부터 안전한 실내환경 조성을 목표로 전국 실태조사와 라돈지도 작성, 대국민홍보 강화 등을 했다. 이후 실내공기질 관리 기본 계획에 라돈 항목을 넣어 지속적으로 라돈 관리를 하고 있다. 2008년도에는 지하역사 공기질 개선 5개년 대책을 수립했고, 지하역사에서도 라돈을 관리하고 있다. 고농도 라돈이 검출된 역사는 중점관리 역사로 지정하고 관리하도록 했다. 2016년에는 실내공기질 관리법에 공동주택 라돈 권고 기준을 설정(200Bq/m3)했고, 기준을 강화했다(148Bq/m3, 2019년 7월 시행).

세계보건기구(WHO)에서는 라돈의 권고기준을 100Bq/m3으로 정하고 있으나, 국가별 상황에 따라 100Bq/m3에서 300Bq/m3까지 정하도록 권고하고 있다. 미국은 148Bq/m3, 영국은 기존 주택과 신축 주택을 각각 200Bq/m3, 100Bq/m3으로 정하고 있다. 독일은 100Bq/m3, 체코ㆍ벨기에ㆍ핀란드 등은 기존 주택과 신축 주택을 각각 400Bq/m3, 200Bq/m3으로 정해 관리하고 있다.<표1 참고>

국립환경과학원에서는 2008년~2011년 다중이용시설 등 다양한 공간을 대상으로 실내라돈조사를 실시했으며, 이를 바탕으로 2011년부터 2년 단위로 전국 주택을 대상으로 실내 라돈 조사를 시작했다. 2011년에서 2018년까지 약 3만 가구의 실내 라돈 조사를 실시했으며, 측정한 자료는 주택 실내 라돈 지도를 작성해 환경부 국립환경과학원 누리집(생활환경정보센터, http://iaqinfo.nier.go.kr)에 공개하고 있다(2017-2018 조사자료 2019년 3월 업데이트 예정).

 

실내공기 중 라돈을 측정하는 방법은 장기측정방법과 단기측정방법이 있다. 세계보건기구(WHO, 실내공기질 가이드라인, 2010)에서는 라돈 노출에 의한 위험을 수십년 이상의 장기간 노출을 기준으로 평가한다. 그래서, 실내공기질 공정시험기준에 장기 측정방법을 주 시험방법으로 정하고 있다. 전국주택 라돈조사는 장기측정방법을 이용해 실내 공기 중 라돈을 조사했다. 장기측정방법은 라돈을 90일 이상 측정하고 측정기간의 평균값으로 농도를 나타낸다.

실내 라돈 농도에 변화를 미치는 인자는 여러 가지가 있다. 토양 공기 중 라돈의 실내 유입, 건축자재로부터의 영향, 지하수의 영향 등이 있다. 이와 같은 요인 중 약 85~90%는 토양 공기 중 라돈의 실내 유입에 의한 것으로 알려져 있다.

전국 주택 라돈 조사에서는 주택의 실내 라돈 농도에 영향을 미치는 환경요인을 분석하기 위해 실내 라돈 농도가 상대적으로 높게 나타난 단독주택을 대상(무응답 주택 제외)으로 건물유형, 건축연도, 환기습관과 실내 라돈 농도와 비교·분석했다.

조사대상 단독주택의 건축 시기를 1979년 이전, 1980년대, 1990년대, 2000년대, 2010년대 이후로 분류해 실내 라돈 농도를 비교한 결과, 건축시기에 따라 실내 라돈 농도는 차이가 있음을 확인했다. 실내 라돈 농도는 1970년에서 1980년대에 건축된 주택에서 상대적으로 높게 나타났으며, 1990년대 이후는 점차 감소하는 형태를 보였다. 단독주택이 오래될수록 실내 라돈 농도는 높아지는 것으로 나타났다. 이는 건축된 지 오래된 주택은 바닥이나 벽에 균열이나 틈이 많으며, 주로 토양과 직접 접촉하는 구조를 가지고 있어 토양 중 라돈 가스가 실내로 유입될 가능성이 높은 것으로 판단된다.

조사대상 단독주택의 겨울철 환기 여부를 주기적으로 환기하지 않음, 주 1~2회, 주 3~4회, 주 5~6회, 매일 주기적으로 환기함으로 구분해 실내 라돈 농도를 비교한 결과, 환기 습관에 따라 실내 라돈 농도는 <그림3>과 같았다. 특히 매일 주기적으로 환기하는 주택과 주 5-6회 환기하는 주택의 평균 실내 라돈 농도가 가장 낮게 나타나, 환기를 자주함으로써 실내 라돈 농도를 줄일 수 있음을 조사결과를 통해 확인했다.

라돈 농도를 낮추기 위한 가장 손쉬운 방법은 환기이다. 일상생활 속에서 라돈을 저감하기 위해서는 주기적인 환기를 통해 실내 라돈 농도를 줄일 수 있다. 특히, 실내 라돈 농도는 문을 닫아두는 밤에 주로 높아지므로, 잠자기 전후에 충분한 환기를 하면 라돈 농도를 낮출 수 있다.

라돈 농도가 매우 높아 환기를 통해 저감할 수 없는 건물의 경우, 건물의 개·보수를 통해 저감 시공을 할 수 있다. 건물 내 틈새를 확인해 보강재 등을 통해 틈새를 막고, 건물 아래부분에 토양에서 나오는 가스를 외부로 배출하기 위한 라돈 배출관을 설치한다. 배출관에 환기팬을 설치하면 효과가 극대화 될 수 있다. 신축 건물의 경우, 건축 시 라돈 저감 시공을 할 수 있다. 건물 신축 전에 토양에 자갈을 깔고, 플라스틱 시트를 설치해 라돈이 실내로 유입하는 것을 막는다. 또한, 라돈가스를 모으는 배출관을 설치해 라돈가스를 모으고, 여기에 환기팬을 설치해 외부로 배출시키는 방법이다.

라돈은 세계보건기구(WHO)에서 1군 발암물질로 관리하고 있다. 토양에서 주로 발생하고, 가스상 물질이어서 언제 어디서나 있을 수 있는 물질이다. 실내로 들어와 농도가 높아져서 인체에 장기간 영향을 미치면 위험할 수 있다. 그러나, 라돈은 가스 형태이므로 농도를 낮추는 방법도 비교적 간단하다. 일단 가장 간단한 방법으로 환기를 하면 농도를 낮출 수 있다. 환기로도 농도를 낮출 수 없다면 저감을 하는 또 다른 방법들을 사용해 라돈으로부터 안전하게 생활하는 것이 가능하다.

환경부 국립환경과학원 생활환경연구과 김성미 연구관  eco@ecofuture.co.kr

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