일반적인 자연 환기실의 실내 라돈 분포에 대한 측정 및 전산유체역학 조사

Dec 27, 2023

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 2064(2023) 이 기사 인용

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측정항목 세부정보

전리 방사선 노출로부터 사람들을 보호하기 위한 유럽 연합 기본 안전 표준에 따라 실내 라돈 농도에 대한 기준 수준을 설정하고 다루는 것이 필요합니다. 따라서 주거지와 작업장에서는 실내 라돈 농도를 모니터링하고 관리해야 합니다. 그러나 적절한 환기와 지속 가능성은 건물 내 환경이 거주자에게 얼마나 건강한지에 영향을 미치는 주요 요소입니다. 본 논문에서는 전산유체역학(CFD) 기법을 이용하여 두 가지 시나리오(문이 닫혀 있을 때와 열려 있을 때)에 따른 일반적인 자연 환기실의 실내 라돈 분포를 연구했습니다. 유한체적법을 기반으로 한 CFD 코드 ANSYS Fluent 2020 R1을 사용하여 시뮬레이션 결과를 분석 계산은 물론 수동 및 능동 측정과 비교했습니다. CFD 시뮬레이션의 평균 라돈 농도는 원하는 환기 속도 1 ACH(시간당 공기 변화)에서 닫힌 조건과 열린 조건에서 각각 70.21~66.25 Bq m−3인 것으로 나타났습니다. 또한 라돈 농도는 바닥 근처에서 가장 높게 측정되었고 입구 근처에서 가장 낮은 값이 기록되어 기류 속도 프로파일이 생성되었습니다. 시뮬레이션 결과는 개방형 및 폐쇄형 시나리오에서 서로 다른 실내 공기 속도에 대한 분석 계산과 비교하여 각각 최대값 19% 및 7%와 잘 일치했습니다. 활성 측정으로 얻은 측정된 라돈 농도도 CFD 결과와 잘 들어맞았습니다. 예를 들어, AlphaGUARD 및 RAD7 모니터로 지상 1.0m 높이에서 측정했을 때 상대 표준 편차는 약 7%와 2%였습니다. 오픈도어 시나리오. 시뮬레이션 결과를 바탕으로 작업장 실내공기로부터 개인이 받는 유효선량도 계산하였다.

지난 수십 년 동안 라돈과 그 딸에 대한 노출로 인한 건강 위험에 대해 전 세계적으로 상당한 우려가 제기되었습니다. 한편으로 사람들은 일생의 약 80%를 집이나 사무실 등 밀폐되고 폐쇄된 장소에서 보내고 있지만, 다른 한편으로 인간이 받는 자연 배경 방사선량의 거의 50%는 이러한 것들을 흡입함으로써 발생합니다. 가스와 그 공중 자손1,2. 라돈은 방사성 가스입니다. 반감기가 3.84일인 226Ra의 붕괴산물이며 불활성 방사성핵종(5.49MeV)을 방출하는 알파입자이다. 자연적으로 발생하는 핵종이며 알파 입자가 세포에 심각한 손상을 줄 수 있기 때문에 인간 생활 환경에 위험한 가스로 간주됩니다. 라돈의 붕괴 생성물은 이질적인 패턴으로 폐 조직에 침착될 수 있으며1, 흡연 다음으로 폐암을 일으키는 두 번째 주요 원인으로 알려져 있습니다2. 따라서 실내 라돈의 거동과 분포, 즉 특히 주거용 건물의 호흡 구역에서 다양한 지점과 영역에서 라돈의 정확한 수준을 아는 것이 선량 평가 목적에 필수적입니다3,4,5. 이 외에도 실내 라돈 노출은 유럽 전체 폐암 사망의 약 9%, 전체 암 사망의 2%를 차지하는 것으로 추정됩니다6. 헝가리에서는 유럽연합 기본안전기준7의 새로운 업데이트 기준과 관련하여 주거지나 작업장7에서 연평균 실내 라돈 농도가 300Bq m−3를 초과하지 않아야 한다고 권고하고 있으며, 회원국들은 다음과 같은 사항을 준비하고 지속적으로 검토해야 합니다. 라돈 노출로 인한 폐암 위험을 줄이기 위한 라돈 실행 계획. 따라서 주거지와 작업장에서는 실내 라돈 농도를 모니터링하고 관리해야 합니다.

라돈은 거의 모든 토양에서 발견되는 우라늄의 자연 붕괴에서 발생하므로 일반적으로 땅을 통해 공기 위로 이동하고 기초의 균열 및 기타 구멍을 통해 집 안으로 들어갑니다. 귀하의 집은 라돈이 축적될 수 있는 내부에 가두어 있습니다. 어떤 집에도 라돈 문제가 있을 수 있습니다. 이는 새 주택과 오래된 주택, 잘 밀봉되고 통풍이 잘 되는 주택, 지하실이 있거나 없는 주택을 의미합니다. 토양가스에서 발생하는 라돈은 라돈 문제의 주요 원인입니다. 때로는 라돈이 우물물을 통해 집으로 유입되기도 합니다. 많은 가정에서는 건축 자재에서도 라돈이 방출될 수 있습니다. 그러나 건축자재 자체가 라돈 문제를 일으키는 경우는 거의 없습니다. 따라서 비활성 기체인 라돈은 발생원에서 기공으로 쉽게 방출되고(발산), 이후 기공에서 외부 환경으로(호기) 쉽게 방출됩니다.