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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김광표
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 경희대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수27
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후쿠시마 원전사고로 인하여 광역의 부지가 방사성물질에 오염되었으며, 그 이후 대략 5년 정도의 시간이 흘렀다. 원전사고와 같은 광역의 부지가 방사성물질에 오염되는 경우 피난구역 및 제염 목표를 설정하기 위해서 오염부지 내 거주민에 대한 피폭방사선량 평가가 필요하며, 제염작업자의 방사선학적 안전성 평가를 위해 제염작업종사자에 대한 피폭방사선량 평가가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 방사성 오염부지로 인한 일반인 및 제염작업종사자의 피폭 방사선량평가 방법론을 개발하였다.
일반인의의 경우 피난지시가 해제된 지역을 대상으로 다양한 피폭 방사선량 평가 모델을 기반으로 선량평가를 수행한 후 실측값과의 비교를 통해 가장 적합한 선량평가 모델을 선정하였다. 피난지시 해제지역에서 2014년 7월 기준 134Cs의 침적밀도는 4.3-96 kBq/m2, 137Cs의 침적밀도는 1.4-300 kBq/m2으로 조사되었다. 2014년 말 기준 거주민에 대한 연간 피폭방사선량은 토양 내 방사성 세슘의 농도에 따라 다르게 나타났으며, 가와우치에서는 0.11-4.5 mSv/y, 나라하 지역에서는 0.69-1.6 mSv/y 수준이었다. 시간의 경과에 따른 피폭방사선량의 감소경향은 모델에 따라 상이하였다. 현시점의 피폭방사선량을 기준으로, 체르노빌 모델의 경우에는 1년 경과 후 65%, 10년 경과 후 11%, 30년 경과 후 5.6% 수준으로 감소하였으며, RESRAD 모델의 경우에는 1년 경과 후 85%, 10년 경과 후 40%, 30년 경과 후 15%로 감소하였다. 이러한 감소경향은 방사성세슘의 방사성붕괴 이외에 날씨 효과 및 방사성핵종의 토양 내 침투 현상과 같은 환경거동에 의한 것이다. 광역의 부지 오염 시 피폭방사선량 평가에 사용되는 모델이 미래에 대한 방사선량을 얼마나 정확하게 예측할 수 있는지 평가하기 위해, 토양 내 방사성세슘 농도를 이용하여 예측한 피폭방사선량과 실측한 방사선량을 비교하였다. 체르노빌 모델의 경우 시간 경과에 따른 방사선량을 잘 예측할 수 있는 것으로 판단되었다.
제염작업종사자의 유효선량 평가를 위해 토양의 깊이와 밀도에 따라 선량환산인자를 개발하였다. 본 연구에서 개발한 선량환산인자는 10 cm까지의 토양깊이에 대하여 1 cm 간격으로 토양 내 방사성세슘의 침적밀도 당 유효선량률을 계산하기 때문에 다양한 방사성핵종의 토양 연직분포를 고려할 수 있다. 또한 토양 밀도의 경우 0.5 - 2.0 g/cm3 범위를 고려하므로 다양한 토양밀도에 대해 유효선량을 계산할 수 있다. 유효선량 환산인자 계산 결과 거리에 따라 감소하였으며, 밀도가 작을수록 높게 나타났다. 본 연구에서는 개발한 유효선량 환산인자를 데이터베이스화하여 제염작업종사자의 외부피폭 방사선량 평가 프로그램을 개발하였다.
본 연구의 결과는 방사선학적 안전성 확인 또는 방사능방재대책을 목적으로 오염지역에 대한 피폭방사선량 평가에 활용될 수 있을 것이다.
일반인의의 경우 피난지시가 해제된 지역을 대상으로 다양한 피폭 방사선량 평가 모델을 기반으로 선량평가를 수행한 후 실측값과의 비교를 통해 가장 적합한 선량평가 모델을 선정하였다. 피난지시 해제지역에서 2014년 7월 기준 134Cs의 침적밀도는 4.3-96 kBq/m2, 137Cs의 침적밀도는 1.4-300 kBq/m2으로 조사되었다. 2014년 말 기준 거주민에 대한 연간 피폭방사선량은 토양 내 방사성 세슘의 농도에 따라 다르게 나타났으며, 가와우치에서는 0.11-4.5 mSv/y, 나라하 지역에서는 0.69-1.6 mSv/y 수준이었다. 시간의 경과에 따른 피폭방사선량의 감소경향은 모델에 따라 상이하였다. 현시점의 피폭방사선량을 기준으로, 체르노빌 모델의 경우에는 1년 경과 후 65%, 10년 경과 후 11%, 30년 경과 후 5.6% 수준으로 감소하였으며, RESRAD 모델의 경우에는 1년 경과 후 85%, 10년 경과 후 40%, 30년 경과 후 15%로 감소하였다. 이러한 감소경향은 방사성세슘의 방사성붕괴 이외에 날씨 효과 및 방사성핵종의 토양 내 침투 현상과 같은 환경거동에 의한 것이다. 광역의 부지 오염 시 피폭방사선량 평가에 사용되는 모델이 미래에 대한 방사선량을 얼마나 정확하게 예측할 수 있는지 평가하기 위해, 토양 내 방사성세슘 농도를 이용하여 예측한 피폭방사선량과 실측한 방사선량을 비교하였다. 체르노빌 모델의 경우 시간 경과에 따른 방사선량을 잘 예측할 수 있는 것으로 판단되었다.
제염작업종사자의 유효선량 평가를 위해 토양의 깊이와 밀도에 따라 선량환산인자를 개발하였다. 본 연구에서 개발한 선량환산인자는 10 cm까지의 토양깊이에 대하여 1 cm 간격으로 토양 내 방사성세슘의 침적밀도 당 유효선량률을 계산하기 때문에 다양한 방사성핵종의 토양 연직분포를 고려할 수 있다. 또한 토양 밀도의 경우 0.5 - 2.0 g/cm3 범위를 고려하므로 다양한 토양밀도에 대해 유효선량을 계산할 수 있다. 유효선량 환산인자 계산 결과 거리에 따라 감소하였으며, 밀도가 작을수록 높게 나타났다. 본 연구에서는 개발한 유효선량 환산인자를 데이터베이스화하여 제염작업종사자의 외부피폭 방사선량 평가 프로그램을 개발하였다.
본 연구의 결과는 방사선학적 안전성 확인 또는 방사능방재대책을 목적으로 오염지역에 대한 피폭방사선량 평가에 활용될 수 있을 것이다.
목차
국 문 초 록 i목 차 iii표 목 차 v그 림 목 차 vi제 1 장. 서 론 1제 1 절. 연구배경 1제 2 절. 연구목표 및 연구내용 31. 연구목표 32. 연구내용 3제 2 장. 원전사고 이후 제염활동 현황 4제 1 절. 방사성물질 방출량 및 토양오염 현황 41. 대기 중 방사성물질 방출량 42. 토양오염 현황 5제 2 절. 일본 현지의 제염 현황 81. 제염 대상 지역의 구분 82. 주요 제염 대상별 제염 작업 현황 12제 3 장. 방사성 오염부지로 인한 일반인의 피폭 방사선량 평가 방법론 개발 21제 1 절. 재료 및 방법 221. 외부피폭 방사선량 평가 모델 222. 피폭 방사선량 평가 27제 2 절. 결과 및 고찰 321. 현 시점에서의 피폭방사선량 322. 시간 경과에 따른 피폭방사선량 333. 방사성물질의 환경거동이 피폭방사선량 감소에 미치는 영향 354. 방사선량 향후 예측값과 실측값 비교 37제 4 장. 방사성 오염부지로 인한 작업자의 피폭 방사선량 평가 방법론 개발 38제 1 절. 재료 및 방법 391. 유효선량 환산인자 계산 조건 392. 제염작업자의 피폭환경 모사 433. 유효선량 환산인자 계산 44제 2 절. 결과 및 고찰 491. 제염작업자의 피폭환경 모사 결과 492. 유효선량 환산인자 계산 결과 493. ALARA C.S 프로그램 개발 53제 5 장. 결 론 56참고문헌 58Abstract 62감사의 글 64
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