Transcription

1 원전주변주민과갑상선암발생에관한 과학적분석

2

3 한국원자력학회장대한방사선방어학회장 귀하 본보고서를한국원자력학회와대한방사선방어학회가공동으로수행한 원전주변주민과갑상선암발생에관한과학적분석 보고서로제출합니다 보고서발간위원회공동위원장 : 김교윤 ( 한국원자력연구원 ) 박우윤 ( 충북대학교 ) 발간위원 : 강건욱 ( 서울대학교 ) 금동권, 김봉환 ( 한국원자력연구원 ) 김광표 ( 경희대학교 ) 김병일, 서성원, 진영우 ( 한국원자력의학원 ) 김수근 ( 성균관대학교 ) 김현정, 안형식 ( 고려대학교 ) 정규환, 조건우 ( 한국원자력안전기술원 )

4

5 - I -

6 - II -

7 - III -

8 - IV -

9 () - V -

10 - VI -

11 I. 서론 1장. 배경 2011년 3월 11일일본후쿠시마에서발생한대지진과쓰나미의영향으로발생한후쿠시마다이이치원전사고이후원자력과방사선에대한국민적관심이증가되었다. 그러나이런원전사고이후의폭증한방사선에대한관심과더불어왜곡된정보가언론과같은대중매체와 SNS 등을통해무차별적으로국민개인에게전달되면서방사선에대한막연한공포가형성되었다. 원자력안전위원회에의해허가되어운영되고있는국내원자력발전소에서정상운전중방사성물질의환경배출은불가피하게수반되는일상적인행위이며, 엄격하게관리하고있어배출되는방사성물질의양은매우미미한수준이다. 이는국내법과국제원자력기구 (IAEA), 국제방사선방호위원회 (ICRP) 에서권고하는수준보다훨씬적은양으로매우안전하게관리되고있다. 원자력안전위원회와한국원자력안전기술원에의해원자력발전소의방사성물질누출이철저하게감시되고있음에도불구하고일부에서의왜곡된정보의전달과후쿠시마원전사고이후의원전에대한불안감으로인하여원자력발전소주변주민들로하여금잠재적인건강상의위험을느끼게하고있다. 이런가운데 2012년 7월 4일고리원전인근주민 3명이 한국수력원자력을상대로손해배상소송을제기하였다. 2014년 10월 17일부산지방법원동부지원은 1심선고를통해원고중남편의직장암과아들의선천성자폐증에대해서는청구를기각하면서도아내가제기한갑상선암에대해서는 1500 만원을배상하라는원고일부승소의판결을하였다. 1심재판부의판결요지는 원고가원전부근에상당한기간거주하면서발전소에서내보낸방사성물질에노출되었고, 그로인해암진단을받았다고봄이상당하여피고에게손해배상책임이있다. 라는것이다. 원전의안전한방사선관리로원전주변에서의방사선선량이국내여느지역의자연방사선량과동일한수준임에도불구하고, 이번 1심재판의결과로인해원전주변주민에게원전주변에서의거주에대한막연한불안감을조성하고있다. 이런막연한불안감을해소하기위해정부와사업자인 한국수력원자력과는독립적인위치에서한국원자력학회와대한방사선방어학회는학계와연구계의전문학자로구성된위원회를구성하여갑상선암과원전주변방사선과의상관관계를사실에입각하여정확하게진단하고자한다

12 2 장. 과학적분석 본론에서는방사선과학및의학그리고역학이라는전문연구분야의영역에서학술적인접근을통해방사선과갑상선암과의상관관계를알아보고자한다. 본론의 1장에서는저선량방사선이인체에미치는영향을분석한다. 방사선이인체에미치는영향을알아보기위해서방사선이무엇인지알아보고, 자연계에존재하는자연방사선과원자로혹은엑스선발생장치와같은인공적인장치에의해발생하는인공방사선을설명한다. 국제원자력기구 (IAEA) 나국제방사선방호위원회 (ICRP) 에서권고하고있는피폭선량한도가무엇을의미하는지그리고저선량방사선이우리의인체에미치는영향은어떠한지를설명한다. 본론의 2장에서는원자력발전소주변에서의방사선량에대해설명한다. 원전주변에서의방사선량이갑상선암에영향을미치고있는지를논하기전에, 먼저원자력발전소주변에서의방사선량을파악할필요가있다. 원자력발전소에서수행하고있는방사성물질의배출관리에대한기본개념과원칙그리고방사성물질배출현황을알아본다. 원자력발전소주변의방사선 / 능 ( 방사선및방사능 ) 환경감시를위한조사계획과정과환경감시결과를설명한다. 원자력발전소주변주민의방사선영향을평가하기위해서인체피폭경로, 선량평가기준치, 선량평가대상및평가지점, 선량평가방법과이러한방법을이용한주민선량평가결과를알아본다. 본론의 3장에서는갑상선암의발생에대해의학적으로분석한다. 우리나라에서의갑상선암발생을논하기위해갑상선암의일반적인특징과갑상선암발생과검진과의관련성을파악하여갑상선암발생을의학적으로분석한다. 갑상선암의발생부위, 갑상선암의정의및종류, 갑상선암의위험요인을통해갑상선암의일반적인특징을알아본다. 갑상선결절과갑상선암, 갑상선암의증가와검진과의관련성, 조기검진과갑상선암발생의관련성을파악하여갑상선암발생과검진과의관련성을규명한다. 본론의 4장에서는국내외원전주변의연구사례에대해역학적으로분석한다. 원전주변에서의갑상선암발생기전을파악하기위해서는국내외원전주변의역학연구사례를수집하여분석할필요가있다. 국내원전주변주민역학조사의경우원전역학조사배경, 연구방법, 지역주민암발생양상분석결과, 주변주민암발생위험도와원전방사선과의인과관계분석 - 2 -

13 결과를통해원전역학조사결론을도출한다. 국외연구사례로는체르노빌, 후쿠시마, 스리마일섬 (TMI) 과같은사고시의방사선노출과갑상선암관련성을연구하고, 정상운전중인원전시설주변지역에서저선량방사선노출로인한건강영향을논의한다. 본론의 5장에서는원전주변갑상선암발생의인과관계를분석한다. 원전주변갑상선암발생의인과관계를알아보기위해상당인과관계, 역학적인과관계, 속성수준과사건수준의인과관계, 인과관계에서상당성의본질을논한다. 결론에서는본론에서제기되고논의된과학적사실에입각하여원전주변주민의갑상선암발생이원전으로부터의방사선에기인한것인지를판단한다

14 II. 본론 1장. 방사선의인체영향 1.1절방사선의개념 1. 방사선의정의가. 방사선이란? 방사선이란에너지준위가높아불안정한상태에있는분자, 원자, 원자핵등이안정된상태로변화하면서방출하는에너지의흐름이다. 방사선은알파선, 베타선, 중성자선등의입자형태와엑스선, 감마선등의전자기파형태가있다. 나. 방사선의종류방사선은크게전자의전리능력유무, 방사선자체의전하유무, 형태별, 발생원리등에따라다양하게구분할수있다. 알파선, 베타선, 양성자, 중성자, 감마선, 엑스선등은에너지가커서물질안에서이온을만들수있는데, 이들을전리방사선이라고한다. 반면가시광선, 적외선, 전자파등과같이전리능력이없는것은비전리방사선이라한다. 원자력분야에서일반적으로방사선이라불리는것은전리방사선을의미한다. 또한방사선은전하의유무에따라하전입자선 ( 알파선, 베타선등 ) 과비하전입자선 ( 엑스선, 감마선, 중성자선 ) 으로구분할수있다. 알파선은 2개의양성자와 2개의중성자로이루어진원자핵입자의흐름이다. 이는헬륨원자핵과같으며양전하를가지고있다. 알파선은주로자연에존재하는방사성물질로부터방출되는데, 투과력이매우약해종이한장으로도쉽게막을수있다. 베타선은방사성물질내원자핵으로부터방출되는전자를말한다. 베타선의투과력은알파입자에비해상대적으로강한편이지만, 얇은금속판을이용하여차폐할수있는수준이다. 중성자선은원자핵을이루는핵자의한가지이며, 원자로나가속기등을이용하여발생시킬수있다. 중성자선은전하를가지고있지않아전기적으로중성이기때문에물질을뚫고지나가는능력이매우크다. 엑스선은원자에서방출되는전자기파의일종이다. 엑스선은빛에비해파장이매우짧고에너지가높지만, 빛과유사한성질을가지고있다. 감마선은엑스선과마찬가지로전자기파의일종이다. 엑스선은원자수준에서방출되는반면감마선은원자핵수준에서방출된다. 감마선은방사성물질에서자연방출되며, 일반적으로엑스선에비해에너지가높은편이다. 또한투과성이높아두꺼운납이나콘크리트를이용해서차폐한다

15 2. 방사선량의단위 방사선의양을나타내는방사선량에는다양한종류가있다. 각각의방사선 량은그의미하는바가다르며, 그에상응하는단위를사용한다. 방사선량은크게 물리적인방사선량과방사선방호에사용되는방사선량으로나눌수있다. 물리적 인방사선량의예로는조사선량 (exposure dose), 흡수선량 (absorbed dose), 커마 (kerma) 등이있으며, 방사선방호에사용되는방사선량으로는조직또는장기의 평균흡수선량 (mean absorbed dose), 등가선량 (equivalent dose), 유효선량 (effective dose), 집단유효선량 (collective effective dose) 등이있다 [1.1, 1.2]. 방사선방호에서흡수선량은기본적인물리적선량이며, 모든종류의전 리방사선및조사형태에사용된다. 흡수선량 (D) 은전리방사선에의해부여된 평균에너지를물질의질량으로나눈값으로정의된다. 흡수선량의단위로는그레이 (Gy) 가사용되는데, 1 Gy 는물질 1 kg 에 1 Joule 의에너지가흡수되었을때의흡수선량이다. SI 단위인 Gy 대신고전단위 인 rad 가종종사용되기도하는데, 1 rad 는물질 1 g 당 100 erg 1) 의에너지가흡 수되었을때, 즉 100 erg/g 에해당한다. 실제방사선방호에서흡수선량을사용할경우선량은조직이나장기전 체의흡수선량의평균을사용한다. 조직또는장기 T 의평균흡수선량 (D T ) 은 조직또는장기에전달된총에너지 (ε T ) 를조직또는장기의질량 (m T ) 으로나 눈값으로정의된다. 어떤장기가피폭되어같은흡수선량즉동일한방사선에너지를흡수하였을경우, 방사선이인체에미치는영향은방사선의종류와에너지에따라다르다. 따라서이러한다른선질의방사선이미치는생물학적인영향을고려하기위해방사선가중치 (w R : radiation weighting factor) 개념을도입하였다. 방사선가중치 (w R ) 는각각의방사선의생물학적효과비 (RBE: Relative Biological Effectiveness) 에기초하여설정하였다. 표1-1에방사선유형별방사선가중치를정리하여놓았다. 방사선가중치를고려하여새롭게정의된선량을등가선량 (H T : equivalent dose) 이라하며, 조직이나장기의평균흡수선량 (D T,R ) 에방사선가중치를곱한값으로정의된다. 1) 1 Joule =10 7 erg ( 에너지단위 ) - 5 -

16 방사선가중치 (w R ) 는무차원이므로, 등가선량의단위는흡수선량단위와같은 J/kg 이며, 그특별명칭은시버트 (Sv) 이다. [ 표 1-1 방사선가중치 ] 방사선종류 방사선가중치 ( R ) 광자 1 전자또는뮤온 1 양성자및하전파이온 2 알파입자, 핵분열파편, 중이온 20 중성자 중성자에너지의연속함수 동일한방사선량이서로다른조직또는장기에피폭되었을때, 인체에 미치는영향은피폭된조직또는장기에따라다르다. 방사선에피폭된사람의 종합위해를근사적으로나타내기위해국제방사선방호위원회 (ICRP: International Commission on Radiological Protection) 2) 는권고 60 에서유효선량개념을도입 하였다 [1.1]. 유효선량 (E) 은인체의모든특정조직과장기의등가선량 (H T ) 을 조직가중치 (w T: tissue weighting factor) 로가중한합으로표현된다. 또는 유효선량의단위는등가선량과마찬가지로시버트 (Sv) 가사용된다. 조직 가중치는다양한장기마다다른방사선의민감도를수치로나타낸것이다 ( 표 1-2 참조 ). 예를들어골수와같은조직은방사선에민감하기때문에다른조 직보다높은가중치를주고, 딱딱한골조직과같이방사선에상대적으로민감 하지않은부위는낮은가중치를갖게된다. [ 표 1-2 유효선량계산을위한조직가중치 [1.2]] 조직또는기관 조직가중치 ( ) 적색골수, 결장, 폐, 위, 유방, 잔여조직 3) 0.72 생식선 0.08 방광, 식도, 간, 갑상선 0.16 뼈표면, 뇌, 침샘, 피부 0.04 방사선방호는직무로피폭되는개인뿐만아니라, 집단의방사선피폭을 최적화하고감축하는것을포함한다. 따라서국제방사선방호위원회는방사선 2) 방사선방호에관한기준을권고하고, 지침을제공하는국제적인위원회. ICRP 의권고는국제적인권위를가지고있어 IAEA 및각국의방사선방호기준으로채택되고있음. 3) 잔여조직 : 부신, 흉외기도, 쓸개, 심장, 신장, 림프절, 근육, 구강점막, 췌장, 전립선, 소장, 비장, 흉선, 자궁 / 자궁경부 - 6 -

17 방호최적화목적을위해집단선량개념을도입했다 [1.1, 1.3]. 집단유효선량은고려하는일정한기간또는작업에대해모든개인유효선량의합으로계산된다. 하지만장시간, 넓은지역에대해낮은개인선량을합치는것을피하기위해유효선량과시간의범위를제한하고명시해야한다. 특정선원에서일정 ΔT 기간에 E 1 과 E 2 사이의개인유효선량값으로인한집단유효선량은다음과같다. 집단유효선량단위로는인-시버트 (man-sv) 가사용된다. 최적화과정의예로집단유효선량은직무피폭에서종사자그룹에대한계획피폭상황의최적화를위해사용된다. 계획된작업이개시되기전에다양한운영시나리오에대해집단유효선량과개인선량분포를전망적으로평가한후, 운영시나리오의선택을위한의사결정과정에서해당변수로서집단선량을사용된다. 집단유효선량은방사선기술이나방호절차들을비교하기위한최적화의한도구이다. 따라서집단유효선량을위험모사에사용하는것은적합하지않다 [1.2]. 국제방사선방호위원회에서는특히사소한피폭을대규모집단에적용한집단유효선량에기초한암사망계산은타당하지않으며피해야한다고권고하고있다. 집단유효선량에기초한그러한계산은결코의도한바가아니며, 생물학적으로나통계학적으로불확실성이매우크고, 전후관계를무시하고평가치를인용할때재현성이없는많은단서를전제로하며, 집단유효선량이라는방호량을그르게사용하는것이라고보고하였다. 3. 방사선의발생원방사선원은크게방사성물질, 방사선발생장치로나눌수있다. 방사성물질은방사성핵종을일정농도이상으로함유하고있는물질을말하며핵연료물질, 사용후핵연료, 방사성동위원소, 핵분열생성물등을말한다. 일정농도이상이라는조건이붙는이유는자연계의모든물질에는방사성핵종이미량함유되어있기때문에농도기준이없으면모든물질이방사성물질로분류되기때문이다. 일반적으로자연계에존재하는방사성핵종은원자번호가비교적큰우라늄, 라듐핵종등이포함되어있으며, 이를천연또는자연방사성물질이라부른다. 방사성물질은원자로혹은가속기등을이용하여인공적으로생산되기도하는데, 이를인공방사성물질이라고일컫는다. 방사선발생장치란방사성물질또는방사성동위원소물질을사용하는대신에다른형태의에너지를인위적으로방사선에너지로변환하여, 방사선을 - 7 -

18 방출하는장치이다. 대표적으로엑스선발생장치가있으며그밖에도다양한종류의가속기가포함된다. 가장널리사용되는방사선발생장치인엑스선발생장치는양극에가속된전자가충돌할때전자에너지가변환되어엑스선을발생시키는엑스선관, 엑스선관내에고전압을걸어주는변압장치, 열을식히는냉각장치등으로구성되어있다. 1.2 절자연방사선및인공방사선 1. 자연방사선자연방사선이란우리주위의자연계에존재하는방사선을총칭하는용어이다. 우리주위의환경에서이러한자연방사선은항상존재한다. 인간주변의환경에존재하는자연방사선원은지구의지각을구성하는토양, 암석등에포함된천연방사성핵종으로부터방출되는지각방사선, 지구의대기권밖에서지구로입사하는우주방사선, 그리고이러한우주방사선과대기중원소와의반응으로생성되는방사선등이있다. 이처럼자연방사선은어디에든존재하기때문에, 인간은방사선의바다에살고있고, 그로인해일상생활중에서항상피폭을받으며살아가고있다. 가. 자연방사선의종류 (1) 지각방사선지각방사선이란지구의지각에존재하는방사성핵종으로부터방출되는방사선을의미한다. 지구의지각에는약 45억년전지구가생성될시점에생성된수많은종류의방사성원소들이존재하였다. 이러한방사성핵종들중반감기가짧은단반감기핵종은붕괴되어사라졌지만, 반감기가대략 1억년이상인장반감기방사성핵종들은현재까지도지구의지각에남아존재하며끊임없이방사선을방출하고있다. 천연방사성핵종중대표적인핵종들로는우라늄계열, 토륨계열, 악티늄계열, 넵튬계열핵종이있다. 그림1-1에우라늄계열및토륨계열핵종의붕괴도를나타내었다. 우라늄계열은반감기가약 45억년인 238 U을모핵종으로하는계열로써, 238 U이붕괴하여최종적으로안정된상태의핵종인 206 Pb으로붕괴할때까지생성되는그붕괴계열핵종들을포함한다. 토륨계열은 140억년의반감기를가지는 232 Th를모핵종으로 232 Th가최종적으로안정된핵종인 208 Pb로붕괴할때까지생성되는모든붕괴계열핵종들을포함한다. 악티늄계열은약 7억년의반감기를가지는 235 U를모핵종으로하여, 최종적으로 207 Pb로붕괴한다

19 넵튬계열은 241 Pu이붕괴하여최종적으로 209 Bi에서끝나는방사성핵종의붕괴계열을의미한다. 우라늄계열, 토륨계열, 악티늄계열핵종들과는다르게넵튬계열의핵종들은상대적으로짧은반감기를가지고있기때문에그붕괴계열의원소중긴반감기를가지는 209 Bi만이현재지구에서발견된다. [ 그림 1-1 우라늄계열및토륨계열핵종의붕괴도 ] (2) 라돈라돈은자연방사선피폭의 50% 이상을차지하는주요한천연방사성핵종이다. 라돈은우라늄과토륨계열핵종의붕괴과정에서발생하기때문에, 지각방사선의일종이라할수있다. 약 45억년의매우긴반감기를가지는 238 U이붕괴하여중간생성물인 230 Th과 226 Ra 등과같은핵종들이생성되고, 226 Ra 핵종의붕괴에의해서 222 Rn가생성된다. 이처럼우라늄과토륨계열핵종의붕괴과정에서 222 Rn와 220 Rn과같은기체상태의방사성핵종들이발생하는데, 이러한기체상태의핵종들은지각에서생성되어대기중으로방출될수있다. 대부분의라돈방사성동위원소의반감기는수초단위로짧은반면 222 Rn은반감기가 3.8일로상대적으로긴편이다. 따라서 222 Rn 외에다른라돈방사성동위원소들의자연환경존재비율은매우낮은수준이다. 따라서대기중의라돈에의한주된피폭은 222 Rn에기인한다. 라돈의밀도는공기의약 8배정도높아고도가낮을수록농도가더높게나타나며, 특히밀폐된지하에서라돈의농도가높게나타난다. 공기중으로확산된라돈은공기중에서붕괴하여폴로늄 (Po), 납 (Pb) 과같은자손핵종을생성한다. 생성된자손핵종은호흡을통해인체내로유입되어내부피폭을일으킨다. 실외공기중에서존재하는라돈가스의농도 - 9 -

20 는낮기때문에실외에서는라돈가스에의한영향이거의문제가되지않는다. 하지만, 밀폐된공간이나실내로라돈가스가유입되는경우문제가될수있다. (3) 우주방사선우주방사선이란지구밖의우주공간에서지구로입사하는자연방사선을의미한다. 이러한우주선은높은에너지를가지고은하계와태양으로부터방출된다. 지구에살고있는인간이받는모든자연방사선피폭중우주방사선에의한피폭은약 16% 정도이다. 주로우주방사선은고에너지의양성자, 헬륨이온등으로이루어져있으며, 이외에도높은원자번호를가지는원자, 전자등이있다 ( 표1-3 참조 ). 양성자, 헬륨이온등의우주방사선이지구로입사하면지구의대기를구성하는물질인질소, 산소등의원자들과반응을하게되는데, 이때우주방사선과대기와의반응으로수많은종류의방사성핵종이생성된다. 지구외부로부터입사하는방사선을 1차우주방사선이라고하며, 우주선과대기가반응하여생성되는중성자, 양성자, 파이중간자등을 2차우주방사선이라고한다. [ 표1-3 우주방사선의종류별존재비율 ] 입자 평균존재비율 (%) 양성자 87 헬륨원자핵 11 원자번호 2 이상의원자핵 1 전자 1 (4) 인체내방사성핵종인체의 95% 이상은산소, 탄소, 질소등의원소로이루어져있으며, 이외에인, 나트륨, 칼륨등의원소가인체를구성하고있다. 인체를구성하는원소들의대부분은방사성을띄지않는안정된동위원소들이지만, 인체를구성하는핵종들중미량의천연방사성핵종이존재하며, 작은양이지만이러한핵종들에서도자연방사선이방출되고있다. 인체의호흡작용이나음식물섭취등을통하여천연방사성핵종이체내로유입될수있다. 체내에유입되는대표적인방사성핵종으로는 14 C, 40 K, 87 Rb, 210 Po, 226 Ra, 238 U 등이있으며, 40 K이다른핵종들에비하여상대적으로인체피폭에가장큰영향을주는핵종이다

21 나. 자연방사선에의한일반인피폭선량자연방사선피폭은천연방사성핵종에서방출되는방사선과우주선에의한피폭을의미한다. 인간은일상생활중에서항상자연방사선에피폭을받으며살아가고있다. 방사선피폭은방사선원의위치에따라외부피폭과내부피폭으로분류할수있다. 자연방사선에의한외부피폭은우주선과토양, 해수, 지표수, 공기등에존재하는천연방사성핵종에서방출되는방사선에의해인체가피폭하는것을의미하며, 내부피폭은생활환경도처에존재하는천연방사성핵종이호흡또는음식물섭취등을통하여인체내부로유입됨으로써체내에서방출되는방사선에의해서피폭되는것을의미한다. 자연방사선에의해인체가받는피폭선량에대해유엔방사선영향과학위원회 (UNSCEAR: United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation) 4) 에서는주기적으로자료를수집하여보고하고있다 [1.4]. 유엔방사선영향과학위원회의보고에의하면, 자연방사선에의한전세계인구의일인당평균연간피폭선량 ( 유효선량 ) 은 2.4 msv이다 ( 그림1-2 참조 ). 이러한자연방사선에의한영향은지역의특성과환경에따라차이를보이는데, 주로대지에포함된우라늄, 토륨, 칼륨등천연방사성핵종의함량차이에기인한다. 지각에서자연방사선이많이방출되는지역에사는사람은세계평균보다 10 배정도많은자연방사선에피폭되며살아가고있다. 유엔방사선영향과학위원회의보고를토대로피폭원별자연방사선피폭의기여도를살펴보면라돈흡입에의한피폭선량이약 52% 로가장높게나타났다. 다음으로지각방사선 ( 약 20%), 우주방사선 ( 약 16%), 음식물섭취 ( 약 12%) 순으로나타났다. 자연방사선은일반적으로방사선방호의대상이되지않는다. 그이유는자연방사선은인간이생활하는환경주위의거의모든곳에존재하기때문이다. 따라서자연방사선에의한피폭을인간이인위적으로제어하는것이쉽지않기때문에일반적으로방사선방호의대상에서제외된다. [ 그림 1-2 전세계기준피폭원별자연방사선피폭 [1.4]] 4) 국제연합산하기구로방사능이인간과환경에미치는영향에대한자료를수집하여보고서를발간함

22 자연방사선으로부터우리나라국민이일상적으로받고있는유효선량은지역그리고생활습관에따라차이가있으나, 평균적으로는연간총 3.08 msv 로평가되었다 [1.5]. 라돈자손핵종흡입에의한방사선량은 1.40 msv이고, 지각방사선에의한방사선량은 1.04 msv이며, 음식물중방사능에의해 0.38 msv, 우주방사선에의한방사선량이 0.26 msv으로나타났다. (1) 라돈에의한피폭라돈에의한방사선피폭은모든자연방사선피폭의 50% 이상을차지하며, 최대방사선피폭원이다. 자연중에널리존재하는라돈은일반적으로토양, 건축자재, 상수도등에다양하게존재하고있고이중일부가대기중으로방출된다. 라돈의인체내유입경로는대기에방출된라돈을흡입하거나, 라돈이함유된음용수의섭취등이있다. 최근라돈피폭이방사선방호분야의주요이슈로대두되고있는데, 이러한이유중에하나는최근건물이에너지절약형으로개선되어실내공기의환기율이낮아짐에따라실내공기중라돈의양이증가하였고, 지하공간의이용이증가하였기때문이다. 일반적으로실내공기중라돈의농도는우려할수준은아니다. 그러나균열이많은오래된건축물, 밀폐도가높고환기시설이부족한건물의경우실내의라돈농도가높을수있으므로주의를기울여야한다. 우리국민의라돈에의한연간피폭유효선량은전국평균 1.27 msv로나타났으며총집단선량은약 60,000 man-sv로평가되고있다 [1.5]. 그림1-3은지역별및국가별평균실내라돈농도준위를나타내었다. 전국평균에비해전북, 충남지역의라돈농도가다소높게나타났으며, 이로인해예상되는연간유효선량은약 1.7 msv 수준이다. 울산, 부산은전국평균에비해낮은연간약 1 msv의준위를보였다. 우리나라의실내라돈농도는해외와비교하여평균수준인것을알수있다. [ 그림 1-3 지역별 ( 좌 ) 및국가별 ( 우 ) 평균실내라돈농도준위의비교 [1.5]]

23 (2) 지각방사선에의한피폭지각방사선에의한피폭은주로지각을구성하는주요핵종인우라늄계열, 토륨계열, 악티늄계열핵종에서방출되는감마선에기인하며, 토양이나암석에서방출되는감마선에의한외부피폭을대상으로한다. 지각에서방출되는방사선수준은지역에따라차이가있다. 인도의케랄라지방의거주민은지각방사선에의해연간평균약 4 msv의피폭을받으며, 브라질가라바리지역에거주하는사람들은연간약 2 80 msv의피폭을받고있다. 우리나라옥외에서지각감마선에의한공간감마선량률은 ngy/h( 평균 108 ngy/h) 의범위에있었으며, 실내에서의선량률은 ngy/h( 평균 214 ngy/h) 로실외에비해평균적으로 2배정도높게나타났다 [1.5]. 공간감마선량률을기반으로평가한우리국민의연간피폭유효선량은전국평균으로 1.04 msv 수준이다. (3) 음식물섭취에의한피폭일반인의음식물섭취에의한피폭은주로식품의원료나동물, 식물등에함유되어있는방사성물질에기인한다. 방사성물질에오염된음식물을섭취하면방사성핵종은고유의특성에따라인체내로흡수, 침착, 배설되며이과정에서체내피폭이발생한다. 우리나라의음식물섭취에의한내부피폭유효선량은연간 0.38 msv 수준이다 [1.5]. 일반적으로식품내에존재하는천연방사성핵종중피폭에가장크게기여하는핵종은 40 K으로서방사능은약 4,000 Bq 정도이다. 이외에음식물섭취를통해주로수소, 탄소, 칼륨등과같은원소를섭취한다. 삼중수소 ( 3 H) 5) 는물과함께식물의뿌리를통해흡수되며, 삼중수소에의한연간유효선량은약 1 x 10-5 msv 정도이다. 탄소의동위원소중하나인 14 C은광합성과정에서이산화탄소형태로공기중으로부터섭취되며, 연간유효선량은약 msv이다. (4) 우주방사선피폭우리나라의시도별우주선에의한방사선량률은 nsv/h 수준이며, 전국평균은 33.4 nsv/h이다 [1.5]. 이를기반으로평가된우리국민의연간피폭유효선량은 0.25 msv이다. 우주선의강도는공중으로올라갈수록강해지므로항공여객은지상에있는사람보다더많은우주선을피폭한다. 국제선항로도북극에가까운항로, 예를들면우리나라에서유럽이나미국을왕래 5) 수소의동위원소중하나로서, 보통수소 ( 1 H) 에비해질량이 3 배. 삼중수소 (tritium) 는천연에서산출되며, 자연에존재하는모든종류의수소중보통수소의분율은 % 이고, 삼중수소가차지하는비율은극히낮음

24 하는항로일수록우주선피폭이높아진다. 항공기여행시북미의경우평균 0.06 msv, 유럽의경우평균 msv 정도피폭한다. 2. 인공방사선방사선은그출처에따라크게자연방사선과인공방사선으로분류할수있는데, 인공방사선은원자력시설등에서발생되는인공방사성핵종에서방출되는방사선이나, 의료또는산업목적을위해인위적으로발생시킨방사선을말한다. 방사성핵종은다양한목적을위해사용되지만자연에존재하는천연방사성핵종은그종류가제한적이다. 따라서인공적으로방사성핵종을생산하는방법들이개발되었다. 가. 인공방사선의이용과학기술이발달함에따라인공방사선의사용분야가다양해지고, 그사용기술이향상되어왔다. 우리나라에서방사선발생장치또는방사성동위원소이용인 허가를받은기관수는 2011년말기준 5,000 곳이상이며, 10년전과비교하여약 3배정도증가하였다. 인공방사선이용분야는크게원자력시설, 의료분야, 산업분야등으로구분할수있다. (1) 원자력시설원자력시설이란발전용원자로, 연구용원자로, 핵연료주기시설, 방사성폐기물의저장 처분시설, 핵물질사용시설등원자력에너지를이용하기위한설비의통칭으로서대표적인예로원자력발전소가있다. 우리나라는 1978년 4월고리원전 1호기의가동을시작으로현재미국, 프랑스, 일본, 러시아에이어발전설비기준으로세계 5위의원자력강국이되었다. 2013년말기준으로국내에는총 23기의원전이고리, 영광, 울진및월성의 4개부지에서가동되고있다. 23기의원전중 19기는가압경수로형 (17,937 MW 6) ) 이고, 나머지 4기는가압중수로형 (2,779 MW) 이다. 2013년원자력발전량은국내전체발전량의약 27% 를차치한다. 발전용이외에연구용원자로인하나로를한국원자력연구원에서운영중에있다. 하나로는원자로에사용되는재료및핵연료물성연구, 방사성의약품개발및방사성동위원소생산, 방사화분석과산업적이용등의목적으로수많은기관과연구원들이활용하고있다. 하나로를이용하여생산되는비파괴검사용방사성동위원소인 192 Ir, 의료용방사성동위원소인 131 I 등의인공방 6) MW: Mega Watt, 10 6 Watt

25 사성동위원소는국내시장의높은점유율을차지하고있다. 핵연료주기란우라늄의채광, 핵연료로사용하기위한 235 U의농축, 농축된우라늄을펠릿형태로만들기위한성형및가공부터핵연료의사용 처분까지의과정을의미한다. 우리나라에는우라늄광이존재하지않아채광시설이없고, 한 미원자력협정에의해우라늄농축시설이없기때문에농축우라늄을외국으로부터전량수입하여국내에서핵연료를성형 가공한후원자력발전소에서사용하고있다. 방사성폐기물은방사능의높고낮음에따라고준위, 중 저준위로분류할수있다. 일반적으로핵분열생성물과남아있는핵연료물질을고준위폐기물이라하고, 원자력발전소의운영중에사용했던작업복, 덧신, 장갑, 폐부품등과방사성동위원소를이용하는산업체, 병원, 연구기관등에서발생하는동위원소폐기물등이중 저준위폐기물에속한다. 대부분의원자력선진국에서는처분시설을오래전부터운영하고있으며, 우리나라에서도경주시에중 저준위폐기물처분시설을건설하여운영하고있다. (2) 의료분야 1930년대후반사이클로트론에서생산된 24 Na, 32 P 등인공방사성동위원소의공급을시작으로인공방사선및인공방사성동위원소가의료분야에사용되었다. 의료분야의인공방사선은크게진단방사선과치료방사선으로구분할수있다. 방사선진단은방사선의특성중투과성을이용한것으로서크게엑스선검사처럼외부에서환자에게방사선을조사하여촬영하는방식과핵의학검사처럼내부에인공방사성동위원소를주입하여체외로방출되는방사선을측정하여데이터를분석하는방식으로나눌수있다. 방사선촬영이란사람의신체와같이비균질하게구성된피사체의내부를보기위해방사선을조사하여투과한선량정보를이용하여판독영상을얻어내는기술을말한다. 또한단층방식으로촬영된이미지를컴퓨터기술을이용하여 3차원으로이미지를재구성하는기술인전산화단층촬영 (CT: Computed Tomography) 이개발되어사용되고있다. 핵의학진단이란인공방사성동위원소를이용하여진단하는의료분야중하나이다. 핵의학진단은감마카메라로신체장기의형태및대사정보또는조직의기능정보를제공하는이미지를얻어진단하는방법으로인공방사성동위원소를함유한특정화합물형태의방사성의약품을인체에투여한후방사성핵종이모여드는표적영역이나결합량을외부에서신티스캐너등으로방사

26 선을측정하는방식을사용한다. 핵의학진단법에서흔하게사용되는촬영술은단일광자방출단층촬영술 (SPECT: Single Photon Emission Computed Tomography) 과양전자방출단층촬영술 (PET: Positron Emission Tomography) 이있다. 단일광자방출단층촬영술은감마선방출핵종을함유하는방사성물질을환자에게정맥주사한후심장이나, 뇌, 간등관심부위를촬영하고질병으로인한변화를컴퓨터를이용하여진단하는검사방법이며, 주로뇌혈관질환으로인해발생하는각종질병을진단하는데사용된다. 양전자방출단층촬영술은방사성의약품을체내에주입하여방출된양전자가소멸할때방출되는광자를신체를중심으로둘러싸인검출기로분석하는장치이다. 주로암, 심근경색, 치매의진단에사용된다. 방사선치료는국소치료방법으로서고에너지의방사선을이용하여암세포를사멸시키는치료방법이다. 방사선치료는방사선발생장치의중심부에서병소까지의거리를일정하게유지하여치료하는원격치료와밀봉된방사선원을환부에삽입혹은노출시키는근접치료로분류할수있다. 원격치료는대용량감마선원이나가속기를이용하여방사선이나빔을환자에게조사하는방사선치료방법이다. 고에너지엑스선과전자선, 양성자치료기와중입자치료기는가속기를이용한치료기이고, 사이버나이프, 세기조절방사선치료기, 토모테라피, 감마나이프, 래피드아크는직접방사선을발생하는장비를사용하는치료기이다. 근접치료는밀봉소선원을종양에근접시켜치료하는방법을말한다. 근접치료에는밀봉소선원을종양의표면에치료시간동안만직접노출시키는방법과특별히고안된기구를이용하여체강내에삽입하여치료하는강내치료, 인체내의여러장기에삽입하여치료하는체관내치료, 또는종양에직접침등을삽입하여치료하는조직내치료등이있으며소형방사성물질을장기간이식하는방법도있다. (3) 산업분야산업분야에서는공정이나제품의상태를감시, 관리, 검사, 가공, 추적자를이용한물질의거동분석, 환경기술, 분석등에인공방사성동위원소및인공방사선을널리사용하고있다. 2011년말기준국내에서인 허가받은방사성동위원소또는방사선발생장치이용기관중 74% 가산업분야에속한다. 방사선게이지는방사선이물체를통과할때투과력이저하되거나반사되는성질을이용하여공정이나제품의상태검사, 제품생산절차에서계측제어수단으로사용하는장비이다. 방사선게이지의종류로는수위계, 두께계, 성분계, 수분계등이있으며, 물질내의수분함량을측정하는장비도있다. 산업용방사선촬영즉방사선투과검사는방사선의투과성을이용하는대

27 표적인기술이다. 방사선촬영을통해물체를파괴하지않은채외관상으로는알수없는결함등내부상태를알아낼수있으며, 주로비파괴검사및공항과항만, 주요시설의검색대에서주로사용하고있다. 비파괴검사는제품, 재료, 주물이나용접, 대형탱크, 배관의건전성또는내부결함점검이나중요문화재의수리및복원에사용되고있다. 공항과항만, 주요시설의검색대는컨테이너운송차량, 여행객이나출입자의불법물질의반출 입관리에사용되고있다. 방사선가공은방사선이물질과의반응을통해물질의물리적, 화학적특성을변화시키는특성을이용한기술로서다른물리적, 화학적, 열적가공방법과비교하여유해한첨가제가필요없기때문에경제적이고, 친환경적인기술이다. 방사선가공의대표적인이용에는고분자재질가공, 반도체성능개선, 방사선육종등이있다. 방사선을이용한환경보존기술은방사선을수질이나대기에조사할때이온화하여발생한기단들의강한산화, 환원력그리고살균력등을이용하여환경오염물질을원천적으로제거하는방법이다. 기존에사용되어온환경보존기술보다간편한설비와짧은처리시간, 그리고 2차환경오염물질발생이없다는장점을가지고있다. 특히오폐물에의한수질오염과대기공해물질로인한대기오염복원에사용되고있다. 이외에도산업현장에서방사선발생장치는첨단분석기술에이용된다. 방사선발생장치를이용한분석에는가스크로마토그래피, 산란 회절분석, 형광엑스선분석, 방사화분석등이있다. 또한방사선의대표적인특성인투과성과산란 회절을제외한전리작용과발광작용을이용하기도한다. 전자포획검출기, 점화기, 정전기제거, 용접봉등의제품이알파입자, 베타입자와같은전리방사선이가지는전리능력을이용하여생산되고있다. 그리고시계나항공기와선박의필수계기판, 비상구표지, 군용야간장비에사용되는야광물질은방사성물질이방출하는방사선이형광물질과작용하여발광하는특성을이용한것이다. 방사선은식품에도이용되는데, 방사선조사를통해식품내의미생물을제거하고, 견과류나근채류등의발아를억제하여식품을장기적으로안전한위생상태로유지할수있다. 방사선은주사기, 붕대등의의약품이나화장품, 건강식품등의멸균에도사용되는데방사선멸균은열이나화학물질에약한재료에적용할수있다. 나. 인공방사선에의한일반인피폭선량인공방사선피폭은인간활동에의하여만들어진방사선으로부터받는피폭을의미하며, 생활방사선으로부터받는피폭중약 20% 가이에속한다

28 [1.4]. 인공방사선에는의료목적으로사용되는방사선, 대기권핵실험에의하여생성되어환경으로이행하여방출되는방사선, 원자력발전소로부터방출되는방사선등이있다. 최근유엔방사선영향과학위원회 (UNSCEAR) 의보고에의하면, 전세계인구 1인당인공방사선에의한평균연간피폭유효선량은 0.6 msv이다 [1.4]. 피폭원별인공방사선피폭의기여도를살펴보면인공방사선에의한피폭의대부분이진단및치료목적의의료피폭에기인한다. 이외에핵실험, 직무피폭, 체르노빌사고등이인공방사선피폭에기여하는데, 그양은극히미미한수준이다 ( 그림1-4 참조 ). [ 그림 1-4 전세계기준피폭원별인공방사선피폭 ] (1) 의료방사선피폭의료방사선피폭은의료적인목적으로질병의진단및치료과정에서발생되는방사선피폭을의미한다. 진단방사선은그적용범위가다양하며사용건수도해마다증가하는추세이다. 최근연구보고에의하면 1980년대미국인일인당연간유효선량은 3.6 msv이었으며, 그중약 15% 인 0.53 msv가의료방사선에의한것이었다 [1.6]. 하지만 2006년에는유효선량이 6.2 msv로증가하였으며, 그중약절반인 3.0 msv가의료상피폭에기인하였다 ( 그림1-5 참조 ). [ 그림 1-5 방사선원별미국인의연간피폭선량 [1.6]] 최근식품의약품안전처에서 2007 년부터 2011 년까지 5 년간국내의료기관

29 에서환자들에게진단을목적으로실시한방사선검사건수및검사종류별피폭량등의자료를조사 분석한결과, 방사선검사및피폭량이증가하고있는것으로나타났다 [1.7]. 우리나라국민의연간진단용방사선검사건수는 2007 년 1억6000만건에서, 2011년 2억 2천만건으로 5년간약 35% 증가했다. 국민일인당연간진단용방사선에의한유효선량은 2007년 0.93 msv에서 2011년 1.4 msv로 5년간약 51% 증가하였다 ( 그림1-6 참조 ) 년 일반촬영 0.44 msv (31.7%) CT 검사 0.79 msv (56.3%) 투시촬영 0.09 msv (6.6%) 혈관촬영 0.05 msv (3.5%) 유방촬영 0.02 msv (1.6%) 치과검사 msv (0.3%) [ 그림 1-6 국내진단방사선검사별일인당유효선량 ] (2) 방사성낙진에의한피폭방사성낙진이란핵무기폭발로인해대기권으로방출된방사성핵종이환경으로유입되는것을의미한다. 지상에서핵실험이이루어졌을경우방사성물질은낙진의형태로지표로떨어진다. 이러한방사성낙진은지표에서의방사선량률을증가시키며, 호흡과음식물을통해체내로섭취될수있다. 특히 1950년대와 1960년대에서방국가들의핵무기경쟁으로많은핵무기실험이대기권에서수행되었고그결과다량의방사성핵종이지구전역으로확산되었다. 핵폭발에의하여생성되는방사성핵종은수백종류에달하지만, 대부분은반감기가짧거나, 생성량이적어실제로사람들의피폭에관여하는핵종은한정되어있다. 이중에서방사성낙진에대해고려해야할핵종으로는 14 C, 137 Cs, 95 Zr, 90 Sr, 106 Ru, 144 Ce, 3 H, 131 I이있다. 현재방사성낙진에의한피폭은 1960년대와비교하여 1/100 수준이며자연방사선피폭원에비해현저히낮은수준이다. (3) 원자력발전시설로부터의피폭원자력시설은충분한차폐가이루어지도록설계 건설되었기때문에시설에서외부로직접방출되는방사선은없으며, 관심대상은방사능의환경으로의방출이다. 운영중인원자력시설에서방출된방사능에대해인근주민을대상으로평가한방사선량은연간 0.01 msv 이하수준이다. 따라서원자력

30 시설의운영으로인한일반국민의일인당피폭선량은무시할만한수준이며, 자세한내용은 2장에서기술한다. (4) 직무로인한피폭국민이피폭하는방사선량은피폭하는사람의속성에따라직무의과정에서방사선을피폭하는직무피폭, 질병의진료나건강진단을받는과정에서피폭하는의료피폭, 기타의식적으로또는무의식적으로피폭하는일반인피폭이있다. 직무피폭은달리표현하면방사선작업종사자가받는피폭으로서직업상피폭으로부르기도한다. 원자력발전소종사는물론, 병원의의사나방사선사, 간호사의피폭도모두직무피폭이다. 국내의경우, 2002년기준으로직업상방사선을피폭하는종사자들은원자력분야, 의료분야, 산업분야, 기타분야에서총 62,554명이다 [1.5]. 종사자분포를분야별로보면의료분야종사자가 53% 로가장많았고, 원자력종사자 21.3%, 산업분야종사자 17.5%, 기타 8.3% 이다. 직군별개인평균선량측면에서는가장많은선량을피폭하는직군이체내핵의학종사자로서연간 3.5 msv를피폭하고있고다음으로는비파괴검사종사자가평균 2.6 msv를피폭한다. 항공승무원도평균 2.6 msv를피폭하는것으로평가된다. 다음으로는진단방사선종사자가 1.5 msv를받으며원전운영이나핵연료가공종사자는약 1.0 msv를피폭한다. 모든종사자에대해평균한연간평균유효선량은연간 1.48 msv이다. 모든종사자의총집단선량은연간 92.3 man-sv이며, 이선량을국민일인당선량으로환산하면개인평균연간선량은 msv이다. 1.3 절저선량방사선이인체에미치는영향 1. 방사선피폭가. 방사선피폭유형방사선피폭은방사선원의위치에따라외부피폭과내부피폭으로분류한다. 외부피폭은우주선과토양, 해수, 지표수, 공기등에존재하는방사선, 즉인체외부에존재하는방사선원으로부터피폭하는것을의미한다. 외부피폭은선원근처를떠나거나선원을다른곳으로옮기면발생되지않는다. 내부피폭은생활환경도처에존재하는방사성핵종이호흡이나음식물섭취등으로체내로유입되어체내에서방출되는방사선에의해서인체장기, 기관, 조직등이피폭하는것을의미한다. 방사성물질이체내에있으므로그방사능이붕괴, 소멸할때까지지속적으로피폭이발생한다

31 나. 방사선피폭이인체에미치는영향 (1) 결정적영향및확률적영향사람은일정수준이상의높은선량에노출될때세포사멸이나기능장애등의유해한조직반응이일어남으로써위해를입게되는데, 이를방사선의결정적영향이라한다. 결정적영향이일어나기위해서는문턱선량이상의방사선에노출되어야한다. 문턱선량이란그선량까지는방사선영향이나타나지않는최대한의선량을말한다. 결정적영향의구체적증상은피폭부위에따라다르며피폭부위마다문턱선량값도다르다. 신체적으로우려할수준의문턱선량값은 1 Gy 이상이다. 1Gy는사고와같은특별한경우에만받을수있는선량이다. 전리방사선피폭으로인하여피폭자의체세포돌연변이가발생하고이와관련하여암이발생하거나, 생식세포돌연변이로인하여자손의유전질환이발생하게되는영향을방사선의확률적영향이라한다. 방사선노출로인해이러한영향은나타날수도있지만그렇지않을수도있는확률적인우연성을따른다. (2) 신체적영향및유전적영향그림1-7은방사선의생물학적영향을신체적영향과유전적영향으로분류하여나타내었다. 방사선이체세포를손상시켜생기는것을신체적영향이라하며, 이는피폭받은사람에게만한정되어나타난다. 방사선이생식세포를손상시켜다음세대에영향을주는것을유전적영향이라한다. [ 그림 1-7 방사선의신체적영향및유전적영향 ]

32 신체적영향은방사선에의한효과가조기에나타나는급성효과와잠복기후에나타나는만성효과로분류된다. 수십일이내의짧은시간동안전신또는이에필적하는넓은신체부위에비교적대량의선량을받았을때이를급성피폭이라한다. 급성피폭에의한급성효과들은피폭후수개월이내에발생한다. 일반적으로선량에따라조혈기장해, 위장장해, 중추신경장해등이나타나고, 이는결정적영향에속한다. 선량에대한급성효과의증상은표1-4에나타내었다. [ 표 1-4 선량에대한급성피폭의증상 ] 선량 (Gy) 증상 염색체이상이나타나는최소선량 백혈구, 임파구변화 혈액변화를개별적으로확인가능 피폭자 10% 에서오심, 구토 피폭자 20 70% 에서구토피폭자 30 60% 에서무력증피폭자 20 35% 에서혈구생산감소 3 5 조혈기능장해로수개월내 100% 사망 (LD 7) 50/60 8) ) 7 10 위장관계증후군으로수주 ~ 수개월에 100% 사망 (LD 100/60 9)) 15 이상중추신경계증후군으로수주내에사망 저선량의방사선을수개월에서수년동안받는경우를만성피폭이라한 다. 만성영향은확률적영향에속하는데, 종양, 노화, 수명단축, 유전적영향등 이이에해당한다. 일반적으로생물학적영향은만성피폭이급성피폭보다작 다. 이는방사선을조금씩긴시간동안받을경우세포가회복되어영향이적 어지기때문이다. 만성효과의특징은발생된장애가방사선에의한것인지, 다 른요인에의한것인지구분이쉽지않다는것이다. 2. 저선량방사선이인체에미치는영향 가. 저선량방사선의정의 저선량방사선이란자연방사선과같이낮은선량의방사선을말하며 일반적으로 100 msv 이하의방사선을의미한다. 국제방사선방호위원회 (ICRP) 는 100 msv 또는그이하, 미국과학원 (NAS: National Academy of Sciences) 10) 방사선영향연구회 (BEIR) VII 보고서에의하면 0 msv 에가까운 7) LD : Lethal Dose 8) LD 50/60 : 전신조사로인해피폭한사람이 60 일이내에 50% 가사망하는선량 9) LD 100/60 : 전신조사로인해피폭한사람이 60 일이내에 100% 가사망하는선량 10) 미국과학자조직으로국가발전을위한과학분야의연구와조사를목적으로설립. 주로정부각부처에대한과학과기술자문실시

33 선량부터약 100 msv 사이를저선량으로명시하고있다 [1.8]. 1970년대이전에는다수의관련위원회에서저선량의범위를 200 msv 이하로규정하였으나, 1974년미국국립과학아카데미가방사선의물리적, 생물학적측면등을고려한결과 100 msv의수치가자연적인방사선노출의수준으로간주될수있다는결론을내렸으며, 부분적논란은있으나현재까지이기준이일반적인기준으로간주되고있다. 100 msv의저선량방사선은연간자연방사선에의한피폭선량인 msv의 30 40배에달하며, 일반적인흉부 CT 검사 10 20회를수행한정도의선량이다. 나. 저선량방사선영향에대한모델유엔방사선영향과학위원회 (UNSCEAR), 미국과학원, 국제방사선방호위원회 (ICRP) 등국제적전문기구에서는방사선위해에관한과학적검토와평가를수행하고있으며, 지금까지의근거에의하면대략 100 msv 이하의저선량방사선구간에서연구한암발생위험에관한여러문헌이있으나그위험의근거는불확실성을안고있다. 일반인피폭및의료방사선노출에따른피폭은대부분 100 msv 이하의범위내에서일어난다. 현재까지진행된대부분의역학연구결과에서는 100 msv 이하의방사선피폭에따른직접적인암발생을증명하지못하였으나다수의학회및연구기관에서는저선량방사선의영향에대한다양한모델을제시하고있다. 미국과학원방사선영향연구회 (BEIR: Biological Effects of Ionizing Radiation ) VII 보고서 11) 에의하면저선량방사선의건강위해와관련하여 100 msv 선량이하에서는문턱없는선형 (LNT: linear- non-threshold) 모델을현재까지가장합리적인모형으로제시하였다 [1.8]. 반면, 프랑스과학아카데미에서는 LNT 모델이현재의과학적증거에의해지지할수없음을밝힌바있다 [1.9]. LNT 모델은단위용량당위험을보수적으로예측하는모형의하나로 0 이상의어떠한선량피폭도인체에위해를끼칠가능성이있음을의미하므로, 모형을통하여예측된위험의불확실성에대한부분을고려해야한다. 어떤용량에서도안전하지않다는개념은근거없는두려움을낳을수있으며, 규제를강화시킬수도있다. 국제원자력기구에따르면, 체르노빌원전사고이후서유럽전역에서사고의영향으로 100, ,000 건의유산이이루진것으로알려졌다. 국제방사선방호위원회 (ICRP) 에서는 LNT 모델을이용한가정이방사 11) 미국과학원이발표한저선량방사선의인체영향에관한보고서

34 선방호의최적화를위해필요하다고인정하지만, 큰인구집단이저선량방사선을장기간에걸쳐피폭하는것을이모델을이용하여암발생률을예측하여서는안된다고권고하고있다 [1.1, 1.2]. 그림1-8은피폭방사선량과그로인한암발생위험관계를나타내는방사선의인체유해성에대한선량반응모델이다. 그림에서우측부분은높은선량구간을나타내는데, 일본원폭생존자에대한추적연구의결과로방사선노출에따른암발생의위험성이증명이된구간이다. 그래프의좌측부분인방사선저용량구간은아직근거가불충분하여암발생과의연관성이확립되지않은부분이다. 위험도 방사선영향이불분명한저선량영역 대략 100 msv 방사선피폭의영향이알려진고선량영역 LNT 모델 선형 2 차모델 역치모델 호메시스모델 방사선량 [ 그림 1-8 방사선의인체유해성에대한선량반응모델 ] 방사선량반응모델에서선형 2차방정식모델은방사선피폭량이증가함에따라암발생의위험도도증가하나타모델에비해완만한증가곡선을보이는모델이다. 선형역치 12) 모델은선형무역치모델과상반된모델이다. 역치모델은어떤문턱치가존재하여그이하에서는암발생이증가하지않지만이수치를넘어서는피폭을받을시에는암발생위험도가방사선피폭량에비례하여증가한다는모델이다. 호메시스모델은저선량의이온화방사선이생물에유익하며생체방어력을증가시켜, 오히려건강에유익한영향을가져온다고가정하는모델이다방사선량과위험의관계, 즉방사선영향모델의형태는위험을관리하고소통하는방법에크게영향을미친다. LNT 이론에의하면용량이증가할수록위험이증가하게되므로위험관리의전략은위험을최소화하기위하여용량을줄이는것에집중하게된다. 실제완전한안전을위하여위험을 0 으로하는 12) 생물체가자극에대한반응을일으키는데필요한최소한도의자극의강도

35 것은불가능하므로위험감소접근을하게되고이것이현재방사선안전관리의근본철학인 ALARA(As Low As Reasonably Achievable) 13) 이며, 이때방사선량감소를위하여소요되는사회적, 경제적요소의비용과기대되는이득이균형을이루어야한다. 방사선이일으킬수있는위험에문턱값이존재한다면방사선안전관리는훨씬용이해질것이다. 왜냐하면역치이하의선량에서는위해가 0이라는것이확실하기때문이다. 저선량방사선에대한근거의축적이이루어지면서 msv 사이에역치가있을것이라고일부전문가들은예측하고있다. 이러한주장에는 msv 이하의정해진역치선량이하에서는인체의항상성유지기전에의해방사선에의한세포손상은스스로복구가가능하다는가설에근거한다. 1.4 절피폭선량한도의의미 1. 피폭선량한도의의미선량한도란방사선방호체계의일환으로써계획피폭상황 14) 에서초과해서는안되는피폭량을의미하며, 개인유효선량이나등가선량값으로나타낸다 [1.2]. 즉, 선량한도는환자의의료피폭이아닌직업상피폭이나일반인피폭과같은계획피폭상황에만적용된다. 법으로정한한도이어서이를위반할경우, 곧법률을위반한것을의미한다. 피폭상황에대하여방사선방호를적극적으로이행하기위하여법으로강제하고있는것이선량한도이다. 선량한도는보편적판단에서용인가능한피폭수준이며, 한도를초과하면위험하고초과하지않으면안전하다는경계선을의미하는것은아니다. 방사선방호의기본논리는피폭으로인한위해는문턱없이선량에비례함을가정한선형모델 (LNT) 을바탕으로하고있다. 단, 이가정이매우작은선량에서도위험이실제로있음을의미하는것이아님에주의해야한다. 연간 1 msv를포함한 100 msv 이하저선량의범위에서는어떤해로운영향이있는지아니면이로운영향이있는지명확한과학적근거가없다. 다시말해서선량한도는위해를최소로하거나없게하는방사선방호목적을달성고자적극적으로피폭선량을관리하기위하여설정하는하나의지표일뿐이다. 13) 국제방사선방호위원회 (ICRP) 가권고한방사선방호의기본철학으로사회적경제적인요소들을감안하여방사선피폭의수준을합리적으로달성가능한한감소시킨다는뜻 14) 방사선피폭이충분히예측되어사전에적절한방호조치를강구할수있어계획에따라개인선량을일정제한치이내로관리할수있는피폭상황

36 2. 선량한도권고가. 선량한도권고치의변화초기국제방사선방호위원회에서발표한최초의방사선피폭에대한일반권고는 1928년의료용선원의취급시간을제한하는방법을통한의료인보호에관한것이었다 [1.2]. 이권고에제시된제한치를현재통용되는단위로환산하면연간약 1,000 msv 상당선량으로평가된다. 초기에발표된권고들은문턱영향방지에대한정성적방법으로시작했다. 1934년에는현재종사자선량한도의약 10배에해당하는연간 500 msv를권고했으며, 1951년에는주당 3 msv( 연간 150 msv) 로평가되는선량한도를제안했다. 군사와산업분야에서원자력에너지사용이확대됨에따라 1950년대초기에일반인방호를위한권고를도입했다. 1956년도에는종사자에대해 50 msv, 일반인에대해 5 msv의연간선량한도를설정하였다. 하지만확률적영향으로정의하는영향의가능성과그러한유형의영향에문턱존재여부를확인할수없다는사실을인식하여 1954년도에는모든종류의전리방사선피폭을가능한최소준위로감소시키기위해노력해야한다고권고했다. 그후에는 실행가능한한낮게, 용이하게달성할수있는한낮게, 경제적, 사회적인자를고려하여합리적으로달성가능한한낮게 유지하도록계속해서개선되었다. 1977년국제방사선방호위원회권고 (ICRP 26 권고 ) 에서처음으로방사선의확률적영향위험을정량화했으며, 개인선량한도 라는새로운원칙을제안했다 [1.3]. 그후유엔방사선영향과학위원회 (UNSCEAR) 및미국방사선영향평가회 (BEIR) 에서수행한히로시마, 나가사키의원폭피폭선량재평가사업 (DS 86: Dosimetry System 86) 에의해원폭피폭데이터의암사망확률이수정되었다. 이에, 1991년 ICRP 60 권고에는 ICRP 26 권고내용에서부분적으로방사선피폭으로인한위험평가치의상향조정등을수행하여권고를대대적으로개정하였다. [ 표 1-5 국제방사선방호위원회 26 및 60 권고에따른선량한도 ( 단위 : msv/y) [1.1, 1.3]] 등가선량 작업자일반인구분 ICRP 26 ICRP 60 ICRP 26 ICRP 60 유효선량당량 수정체 단일장기또는조직 피부 손, 발

37 나. 선량한도설정방법 1977년국제방사선방호위원회에서는방사선위험수준을평가하여, 비교적안전한산업과비교했을때, 대등한위험수준 (10-3 /y) 에해당하는선량값으로선량한도를설정하였다 [1.1]. 그러나 1980년대에수행된일본원폭피해생존자에대한선량재평가사업인 DS86의결과방사선위험도가과거평가치에비해크게증가하였고, 일반산업현장에서의위험도수준도변화하였다. 또한방사선에의한치명적위험만을고려하는것이적절하지않다는판단에서 ICRP 60에서는그접근방식을수정하였다. 즉, 방사선에의한확률적영향으로인한치명적위험은물론비치명적위험까지를고려한위해계수를도출하고, 이를이용하여일정한수준의피폭이지속될경우생애위험을평가하여그위험이사회적으로용인되기어려운수준보다낮게되는선량값을채택하였다. 직업상피폭의경우그림1-9와같이 ICRP 26 권고의선량한도인 50 msv 는직업상피폭이인정되는 18세부터퇴직까지계속해서매년피폭하는것을가정할때생애위험의추세가 60세이후노년기에용인할수있다고보는선인 10-3 /y에비해현저히높아부적절한것으로나타나고있다. 이보다낮은방사선량에대해동일한평가를반복한결과연간 20 msv의피폭은비록노년기수년간은 10-3 /y 수준을약간상회하지만직선이나곡선아래의면적에해당하는전체위험은충분히작으므로편리한수인 20 msv/y가새로운선량한도로채택되었다. 사망확률 (1/year) 44.E-03 x E-03 x E-03 x E-03 x 세부터 65 세까지피폭되는경우 연간위험도 1: msv/year 30 msv/year 20 msv/year 10 msv/year 0.E 연령 ( 세 ) [ 그림 1-9 직업상피폭의선량한도를설정하기위한피폭방사선량에따른위험도평가 15) ] 15) 점선은남성, 실선은여성에대한위험도

38 일반인에대한선량한도를채택함에도같은논리를적용할수있다. 다만일반인의경우는피폭의시기를 0세부터일생동안으로확장하고, 용인불가한위험의수준은 10-4 /y으로낮아졌다. 위와같은방법으로설정한선량한도는연간 1 msv이다. [ 그림 1-10 일반인의선량한도를설정하기위한피폭방사선량에따른위험도평가 16) ] 다른접근방법으로누구나피할수없는자연방사선에피폭하는경우를고려하여선량한도를정한다. 유엔방사선영향과학위원회의는현재까지의과학지식과임상자료를검토하여, 세계평균수준의자연방사선에피폭하였기때문에그로인한건강상의영향이확실하게증가한다고는할수없다고보고하였다.[1-10] 즉자연방사선수준의피폭에의해서는암발생과같은확률론적영향이없다는의미이다. 즉자연방사선수준의피폭에의해서는확률론영향이없다고생각한다. 전세계적으로자연방사선은지역과고도에따라다르나, 평균적으로 1~3 msv 인점을고려하여그변동폭이라할수있는연간 1 msv를일반인에대한선량한도로정할수있는것이다. 자연방사선과인공방사선이본질적으로차이가없기때문이다. 이경우과학기술적근거가불충분하다고할수있으나방사선방호목적은충분히달성할수있다. 저선량피폭으로인하여인체에위해가있음을임상학적으로분명히증명할수없는현재의과학지식과아무리작은선량이라도위해를줄수있다고하는 LNT 가설을방사선방호의근거로하고있는현재의상황에서이러한방법으로선량한도를설정하는것도가능하다

39 다. 국내선량한도선량한도는국제방사선방호위원회가그값을권고하고이를국가의규제기관이받아들여규정화함으로써강제규범이된다. 선량한도수치는각국가의규제기관이조정할수있으나일반적으로국제방사선방호위원회가권고한값을그대로사용하고있으며, 국내에서는국제방사선방호위원회 60 권고를도입하고있다. 아래의표1-6에는국내원자력안전법에서제시하고있는선량한도를나타내었다. 또한유효선량만으로관리가미흡한일부조직에대해서는별도로등가선량한도를부여하고있다. 일반인에대해유효선량한도를연간 1 msv로하고있고, 방사선작업종사자와동일한방식으로 5년간평균 1 msv를초과하지않는범위에서특별한 1년에대해서는 1 msv를초과함이인정된다. 등가선량한도 구분 유효선량한도 [ 표 1-6 국내원자력안전법에서제시하는선량한도 ] 방사선작업종사자 연간 50 msv 를넘지않는범위에서 5 년간 100 msv 수시출입자및운반종사자 일반인 연간 12 msv 연간 1 msv 16) 수정체연간 150 msv 연간 15 msv 연간 15 msv 손 발및피부연간 500 msv 연간 50 msv 연간 50 msv 3. 일반인선량한도 1 msv의특징직업상피폭과일반인피폭을따로구분하고, 일반인의연간선량한도를 1 msv로설정하여직업상피폭의선량한도에비해낮게적용하는이유는일반인의피폭이다음과같은특징을지니고있기때문이다 [1.11]. 일반인은직업상피폭과달리적극적인방사선관리아래에놓여있지않다. 직업상피폭의경우피폭선량관리및건강관리등을받고있으며, 이에따라이상사태가발생할경우그것을조기에발견하고상황에따라대처하는것이가능하다. 하지만일반인피폭의경우에는개개인에대하여관리한다는것이현실적으로불가능하다. 일반인에게는피폭에따른직접적인이익이돌아가지않는다. 직업상피폭의경우방사선을취급하는일에종사함에따라급여와같은형태의직접적인이익을받지만일반인에게는그러한혜택이없다. 따라서일반인피폭은직업상피폭과는다르게위험을감수하는수준이낮아야한다. 16) 일반인의경우 5 년간평균하여연 1 msv 를넘지않는범위에서단일한 1 년에대하여 1 msv 를넘는값이인정될수있다

40 직업상피폭은특정한소규모집단을대상으로하나일반인피폭은그대상이불특정다수이다. 일반인의구성원에는어린이도포함된다. 방사선작업을하는작업자들은모두법적으로만 18세이상의성인이지만, 일반인중에는상대적으로방사선의감수성이높은소아나유아그룹이포함되어있다. 일반인은피폭에대한선택의자유가없다. 직업상피폭은당사자가방사선작업에종사할것인가아닌가에대해어떤식으로든판단하여선택할수있는자유를가지고있으나, 일반인은원칙적으로선택의자유가없다. 달리말하면일반인피폭은자신의의사에반하는피폭이다. 일반인은대다수가자기자신의직업과연관된위험에도노출되어있다. 직업에는크기는다르나모두위험이뒤따르며일반인의대부분은자기자신의직업에종사하고있다. 따라서일반인피폭은방사선을취급하지않는각개인의직업에따르는위험에방사선피폭으로인한위험이추가되므로직업상피폭과같은방법으로한도를설정하는것은불합리하다. 따라서일반인의선량한도를설정하는방법으로자연방사선의변동폭인 1 msv를사용하는것은현재의활용가능한과학적지식과방사선방호목적의달성이라는측면에서오히려합리적일수있다. 일반인에대한선량한도의대상에서사고상황에따른피폭, 라돈을포함한자연방선피폭, 우주선피폭, 진단및치료목적의의료방사선피폭등은제외된다. 즉, 주변에원자력시설 ( 원자력발전소, 방사성폐기물저장고, 가속기등 ) 을운영함에따라방사성물질이시설외부로방출되어생활환경에존재하게됨으로해서받게되는선량만을고려한다. 국내모든원자력시설은원자력안전법에따라그운영으로인하여일반인이피폭하는선량이선량한도에크게못미치는일정기준이하를유지하도록관리되고있다

41 - 31 -

42 2장. 원자력발전소방사선관리 2.1절원자력발전소방사성물질배출관리 1. 개요원자력이용시설의운영과정에서필연적으로방사성물질이발생되며이러한방사성물질은방사능농도와무관하게원자력안전법에서는방사성폐기물로간주되어관리되고있다. 방사성물질의환경배출은원자력이용시설의운영과정에서수반되는일상적인행위로서, 체르노빌, 후쿠시마사고후방사선위험에대한일반국민의우려가점증되고있어원자력이용시설에대한국민수용성을확보하기위해엄격한관리하에방사성물질이배출된다. 원자력발전소에서는주변주민의안전을위해여러단계의방사선관리정책을수립하여운영하고있다. 첫번째단계가방사성물질배출량을일정기준이하로통제하는배출관리정책이다. 두번째는원전주변방사선환경을감시하여예기치않은방사성물질의배출과장기적인방사선 ( 능 ) 준위를지속적으로확인하는것이다. 마지막세번째단계는최종적으로환경감시결과와원전으로부터환경으로배출된방사성물질의양을토대로주민의방사선영향을평가하여기준치이내로유지되고있음을확인하는것이다. 본절에서는국내원전의방사성물질의배출관리정책과현황을살펴보았다. 2. 방사성물질배출관리기본개념및원칙방사선관리구역 17) 에서발생된모든고체방사성폐기물은원칙적으로임시저장단계를거쳐최종적으로방사성폐기물처분시설로이송 처분되지만, 방사선적위해도가원자력안전위원회가정하는기준미만의미미한수준에대한고체폐기물은예외적으로자체처분관련규정에따라비방사성폐기물로서매립 소각또는재활용할수있도록허용하고있다. 액체및기체상태의방사성폐기물은허가방출 (authorized discharge) 개념에따라적절한처리과정을거친후감시및통제된상태에서환경으로배출 18) 되고있다. 환경으로배출되는액체및기체상태의물질을배출물이라하고, 배출물내에존재하는방사성물질의감시및통제를위한일련의행위를포괄적으로 방사성 17) 방사선관리구역 : 외부의방사선량률, 공기중의방사능농도또는방사성물질에따라오염된물질의표면의오염도가원자력안전위원회규칙으로정하는값을초과할우려가있는곳으로방사선의안전관리를위히여사람의출입을관리하고출입자에대하여방사선의장해를방지하기위한조치가필요한구역. 18) 배출 : 방사성물질또는그로인하여오염된물질로서원자력이용시설에서정상운영중에발생한액체또는기체상태의방사성물질등을원자력안전위원회가정하는제한값이내에서배수시설또는배기시설을통하여계획적이고통제된상태에서외부로내보는것

43 물질배출관리 라고한다. 국내원자력이용시설방사성물질배출관리는미국원자력규제위원회의 (US/NRC) 및국제기구의규제기준에따라수립및운영되고있다 [ ]. 가. 배출물의종류배출물은발생원또는물리적상태에따라액체배출물과기체배출물로분류된다. 액체배출물 (Liquid effluent) 은주로계통폐액또는액체방사성폐기물을처리하는과정에서발생되며, 일반적으로용존또는비용존상태의고체상방사성물질을함유하지만용존상태의불활성기체 (Noble gas) 를함유하기도한다. 기체배출물 (Gaseous effluent) 은주로계통의배기 / 탈기또는건물의배기과정에서발생되며, 주로불활성기체및에어로졸 (Aerosol) 19) 상태의방사성물질을함유하게된다. 나. 배출물관리의대상원자력발전소에서발생되는모든기체및액체상물질은방사성물질로오염될가능성이있으므로환경으로배출되는모든기체및액체상배출물은원칙적으로규제관리 (Regulatory control) 의대상이다. 따라서국내에서운영중인모든원자로의액체방사성폐기물관리계통 (Liquid radioactive waste management system) 배출폐액이외에증기발생기취출수, 터빈건물바닥배수, 복수탈염설비재생폐액등환경으로배출되는 2차계통폐액과복수기진공배기, 탈기기, 터빈축밀봉계통등 2차배기계통을통한방사성물질또한관리대상이다. 다. 운영중방사성물질배출관리방사성물질배출관리는원전의설계, 시운전, 운영및해체등모든과정에서적용된다. 여기서는원전정상운영중방사선환경영향에초점을두고운영단계의방사성물질배출관리방안에대해서만기술한다. 원자력발전사업자는원전의안전운영을위해배출물관리프로그램을수립, 이행하고있다. 배출물관리프로그램에는표2-1에서보여주는배출물관리의기본요소를반영하여배출물감시기운영방안, 배출물에대한시료채취분석계획및관련세부절차가포함된다. 운영중모든운전모드에서방사능배출관리기준 (Effluent control limit) 이만족되고장기적으로는설계목표치가만족됨을입증하는프로그램이이행되어야한다. 방사성물질환경배출현황은주기적으로규제기관에보고되어야하며, 이를통해관련법적 19) 에어로졸 : 대기중에떠도는고체또는액체의미세한입자

44 요건의만족여부를검증한다. 현재원자력안전법시행규칙제 127 조 ( 보고 ) 에 서는관련내용을매분기마다보고하도록규정하고있다. [ 표 2-1 원자력발전소운영단계배출물관리의구성요소 ] 환경배출량의최소화및 ALARA(As Low As Reasonably Achievable) 환경배출량에대한정확한평가 감시 통제된상태에서계획적으로배출 관련요건에대한부합성의입증 ( 선원감시및환경감시 ) 배출경로 ( 배수구및배기구 ) 이외의유출경로통제 피드백 ( 배출특성및환경조건변화여부에대한재검토 ) 원전주변환경의방사선 / 능에대한감시는배출물관리와는별도로이행되고있으며, 이는배출물감시의적합성을검증하고환경방사선 / 능의변화추이를감시하는데그목적이있다. 운영단계에서는설계단계에서고려된계통분류및배출물관리설계개념을유지하기위한절차가수립 이행되어야한다. 이와관련하여비정상배출의발생가능성을최소화하기위한절차수립과, 설계및운전방법의변경시기존배출물관리체계에영향을줄수있는사항에대해평가되어야한다. 또한운영허가시확인된배출조건또는부지주변환경조건의변동여부가주기적으로재검토되어야한다. 기본적으로원자력시설에서환경으로배출되는방사성물질은계획에따라감시및통제된상태로배출되어야한다. 계획되지않은배출 (Unplanned release), 통제되지않은배출 (Uncontrolled release) 을비정상배출 (Abnormal release) 이라고하며, 비정상배출이발생될경우에는사후방사성물질의환경배출량을평가해야한다. 지정된배출경로를벗어난방사성물질의배출또한비정상배출의일종이다. 방사성물질의배출경로에는규제제한값을초과하는방사성물질의환경배출을억제하기위하여경보및연동 ( 자동차단 ) 기능이확보된방사성배출물감시기를배출경로에설치하여배출물이연속적으로감시되어야한다. 배출물의방사능농도는배출전또는주기적인시료채취및분석을통해정량화되어야하며, 부지주변주민선량평가를통하여관련규제요건의만족여부를입증하여야한다. 이러한일련의배출물관리체계에따른배출을감시 통제된상태의배출이라고말할수있다. 라. 방사성물질배출관리관련법및규칙국내원자력관계법령에서는방사성물질배출관리가국민의건강및환경상의위해방지요건을만족하여야함을원전의건설허가, 운영허가및정기검사합격의조건으로규정하고있으며, 배출제한값과관련계측설비의

45 설치등최소한의요건을명시하고있다. 이러한법적인요건을이행하기위 한세부적인방안은호기별운영기술지침서및최종안전성분석보고서등의 인허가약정을통하여성문화되어적용되고있다. 표 2-2 에방사성물질배출 관리관련법및규칙을정리하여놓았다. 원자력안전법 원자력안전법시행령 원자력안전법시행규칙 20) 원안위 고시 21) [ 표 2-2 방사성물질배출관리관련법및규칙 ] 종류내용 제 11 조 ( 건설허가기준 ) 제 21 조 ( 운영허가기준 ) 제 35 조 ( 정기검사 ) 제 174 조 ( 환경상의위해방지 ) 제 2 조 ( 정의 ) 제 10 조 ( 처리및배출 ) 제 20 조 ( 계측및제어장치 ) 제 32 조 ( 방사성폐기물의 처리및저장시설 ) 제 38 조 ( 경보장치등 ) 제 66 조 ( 방사성폐기물 관리계획 ) 제 6 조 ( 배출관리기준 ) 제 16 조 ( 환경상의위해방지 ) 3. 발전용원자로및관계시설의건설로인하여발생되는방사성물질로부터국민의건강및환경상의위해를방지하기위하여대통령으로정하는기준에적합할것 3. 발전용원자로및관계시설의운영으로인하여발생되는방사성물질로부터국민의건강및환경상의위해를방지하기위하여대통령으로정하는기준에적합할것 1. 법 21조제1호부터제3호까지의규정에따른기술기준에맞게운영되고있을것 1. 시설에서배출되는액체및기체상태의방사성물질의농도가위원회가정하는기준에맞을것 2. 그밖에방사선위해방지를위하여위원회가정하는기준에맞을것 3. 배수설비라함은액체상태의방사성물질이아그에의하여오염된액체를정화하거나배출하는설비로서농축기 분리기 이온교환장치등의배출액처리장치또는저장탱크 희석탱크 여과탱크등배출액정화탱크의배수관 배수구등을말한다. 3. 핵연료물질등을처리및배출함에있어기체상의방사성폐기물은 핵연료물질등을처리및배출함에있어액체상의방사성폐기물은... 1계측장치설치 7. 배기통의출구또는이에근접하는곳에서의배기중방사성물질의농도 8. 배수구또는이에근접하는곳에서의배기중방사성물질의농도기체및액체방사능폐기물처리시설은다음각목의기준에적합할것. 라. 원자로시설에서발생되는액체또는기체방사성폐기물은배기구또는배기구외의곳에서방사성폐기물이배출되지않도록할것. 1 원자로시설에는... 운전에현저한지장을미칠우려가발생한때... 방사선량률이현저하게상승할때이들을검출하여자동적으로경보하는장치를설치하여야한다. 1 방사성폐기물관리계획을수립하여방사성폐기물및유출물의발생을최소화, 환경에미치는영향을가능한낮게유지 4 방사성폐기물의배출에관한요건을방사선안전규칙제10 조에위임 1... 원자력안전위원회가정하는제한값이란다음과같다. 2 배출관리기준을적용함에있어배기중또는배수중방사성핵종의허용농도는 1주간의평균치로한다. 다만, 부득이한경우에는 3개월간의평균치로갈음할수있다. 1 영제 174 조제 1 호로서원자력안전위원회가정하는기준이란기체및액체상태의방사성물질의제한구역경계에서의농도로서별표 3 의제 1 란의방사성핵종에대한제 5 란및 8 란에서정하는농도를말한다. 2 영제 174 조제 2 호에서그밖의방사선위해방지를위하여원자력안전위원회가정하는기준이란다음각호와같다. 1. 해당시설의설계에적용할기준 2. 동일부지내에다수의원자력관계시설을운영하는경우

46 원자력안전위원회고시제 호 22) 제6조 ( 배출관리기준 ) 및제16조 ( 환경상의위해방지 ) 에서규정한액체및기체유출물에대한배출관리기준은원자력안전법시행령에명시된일반인연간선량한도 23) 를근거로 IAEA BSS No.115 [2.9] 의선량계수등국제기준을반영하여유도한것이다. 제16 조제2항에규정한호기당선량목표치와동일부지내에다수의원자력시설을운영하는경우에대한운영목표치는환경상위해방지를위해 ALARA 방호원칙에입각하여더엄격하게방사선관리를하도록원자력사업자에게부과한운영목표치이다 ( 표2-14 참조 ). 3. 국내원전의방사성물질배출현황한국수력원자력의자료 [2.10] 에따르면최근 10년 (2004년 2013년) 동안국내원자력발전소에서약 5,946 TBq 24) 의방사능 ( 액체방사능 2,431 TBq, 기체방사능 3,515 TBq) 이방출된것으로알려졌고, 이러한내용이언론을통해보도 25) 됨으로써논란이된적이있다. 외형적으로매우큰수치의방출량이나이는현재국제적으로통용되는방사능단위인 Bq의사용으로인한착시현상이며방사선위해도측면에서보면실제로는매우작은수치이다. 연간배출량은 4개원전전체에서연간배출되는총량은약 600 TBq 정도이며, 이양의약 2배정도인 1,000 TBq가모두 2013년도한해에고리원전부지에서삼중수소형태로공기중으로방출되었다고가정하더라도고리부지인근주민의방사선량 ( 유효선량 ) 은최대연령군인유아를기준으로약 0.03 msv/yr이다. 이는일반인의연간선량한도 (1 msv) 의 3% 정도에지나지않는다. 실제로 2008년도유엔방사선영향과학위원회 (UNSCEAR) [2.11] 에서발표한세계주요원전보유국의연간호기당액체방사성물질방출량을비교하면 ( 표2-3 참조 ) 우리나라는일본과비슷하며, 미국의약절반수준, 그리고다른나라에비하면매우낮은수준이다. 액체뿐만아니라원전에서배출된기체방사성물질의양도상대적으로적은국가군에속한다. 20) 방사선안전관리등의기술기준에관한규칙 21) 원자력안전위원회고시제 호 : 방사선방호등에관한기준 22) 원자력안전위원회고시제 호 : 방사선방호등에관한기준 23) 선량한도 : 외부에피폭하는방사선량과내부에피폭하는방사선량을합한피폭방사선량의상한값으로원자력안전법시행령제 2 조제 4 호에규정된값으로일반인의경우유효선량한도는연간 1 밀리시버트 (msv) 임. 24) TBq: Tera Becquerel, Bq 25) 부산일보 2014 년 11 월 25 일자, 총량기준없는원전폐기물규제 - 농도만맞추면무한배출

47 [ 표 2-3 주요국가별원전액체방사성물질배출량비교 ] 구분연간배출방사능 (TBq) 운영호기호기당배출방사능 (TBq) 한국 영국 2, 캐나다 아르헨티나 프랑스 일본 스페인 독일 미국 1, 자료출처 : 유엔방사선영향과학위원회 (UNSCEAR) 보고서 [2.10, 2.11] 2.2 절원자력발전소주변방사선 / 능환경감시 1. 개요 원전운영에따른주민및환경의방사선영향을감시하기위해국내 각원자력발전소에서는원자력안전위원회고시제 호 26) 에따라수립되 어원자력안전위원회로부터승인받은 원자력발전소주변환경방사선조사계 획 에따라환경방사선 / 능을주기적으로조사하여, 그결과를인터넷홈페이 지게시등을통해대외에공개하고있다. 상기의조사계획서에는원자력발전소운영이환경에미치는방사선영 향을평가하기위한조사항목, 조사지점, 조사주기, 조사방법등이제시되어 있다. 조사계획에따라수행되는조사결과의투명성및신뢰성확보를위해 환경감시는한수원과대학기관이각각독립적으로수행하고있다. 원자력발 전소부지외부조사지점에대한시료채취및분석은한국수력원자력이대 학에위탁하여수행하고있으며, 부지내부의조사지점에대한분석은한수 원의각원자력발전소가자체적으로수행하고있다. 이와병행하여환경방사 능분석품질검증을위해, 일부지점에대해서는대학과원자력발전소가중 복하여시료를채취하여분석하고있다. 원전사업자이외에도한국원자력안전기술원, 지자체조례에의해구성 된민간환경감시기구도원전주변방사선환경감시를독자적으로수행하여 결과를일반에게공개하고있어원전주변의환경감시결과에대한투명성 및신뢰성은충분히확보되어있다고볼수있다. 26) 원자력안전위원회고시제 호 : 원자력이용시설주변의방사선환경조사및방사선환경영향평가에관한규정

48 2. 환경감시조사계획 가. 조사목적 원자력발전소주변의환경방사선조사목적은발전소운영으로인해 주민들이받게되는방사선량이연간선량한도이내로충분히낮게유지되 는지확인하고, 또한예기치않은사건으로인해원전으로부터방사선 / 능이 주변환경으로방출되는방사선사고를조기에감지함으로써주민의건강과 안전을확보하고환경의방사능오염을최소화하는데있다. 표 2-4 에환경방 사선 / 능감시목적별조사항목을요약하여놓았다. 감시목적 환경방사선의단기적변동파악외부피폭선량평가 내부피폭선량평가 방사능준위파악 방사능축적경향파악 [ 표 2-4 환경방사선 / 능감시목적별조사항목 ] 공간감마선량률 공간감마선량률, 공간집적선량 환경매체 공기시료 ( 공기중미립자, 방사성옥소, 삼중수소및방사성탄소 ) 물시료 ( 식수, 지하수 ), 섭취시료 ( 곡류, 채소, 과일, 우유, 육류, 어류, 패류및해조류 ) 공기시료 ( 공기중미립자, 방사성옥소, 삼중수소및방사성탄소 ), 물시료 ( 지표수, 빗물및해수 ) 지표생물 ( 솔잎, 쑥 ), 토양시료 ( 표층토양, 하천토양및해저퇴적물 ), 저서생물 ( 불가사리 ) 조사항목은방사선과방사능분야로대별된다. 방사선은공간감마선량을 감시하며지상공간중의감마방사선의단기적변동상태를파악하기위해실 시간으로감마선량률을측정함과동시에, 사람의신체외부로부터의방사선에 의한피폭선량을추정하기위해일정기간누적된집적선량을측정한다. 방사능은주민의내부방사선량평가와환경방사능의농도수준을확인 하기위하여측정한다. 호흡에의한영향평가를위해공기중의방사능을, 섭취에의한영향평가를위해식수, 지하수, 농축산물, 어 패류및해조류 중의방사능을분석한다. 또한방사능준위파악을위해공기, 지표수및해 수의방사능을측정하고, 환경중방사성물질의축적경향을파악하기위해 지표생물과표층토양, 해저퇴적물및저서생물시료의방사능을분석한다. 나. 조사대상및방법 조사대상은고리, 한빛, 월성및한울원자력발전소부지주변의육상및 해양의방사선량과각종시료의방사능농도이며, 육상은발전소로부터 5 km 이내를집중조사하며해양은발전소배수구주변을집중조사하고있다. 또한, 원전의영향이없을것으로예상되는지역을비교지점 ( 원전으로부터일정거리

49 이상떨어진 1곳이상 ) 을선정하여자연방사선 / 능준위와비교하고있다. 원자력발전소별시료종류, 조사빈도, 지점수, 측정방법등은표2-5와같다. 각원전별조사지점은원자력안전위원회고시에따라원전으로부터의거리, 방위, 인구밀도, 토지및해양이용현황등을고려하여선정하고있다. 각원전별부지외부의조사지점및조사항목은그림2-1과같다. [ 표2-5 한수원의환경방사선 / 능조사항목별조사빈도, 조사지점및측정항목 ] 조사대상 빈도시료채취지점수 ( 회 / 년 ) 고리한빛월성한울계 측정수단, 측정항목 27) 집적선량 열형광선량계 감마선량률 연속 환경방사선감시기 미립자 ( 공기 ) 전베타, 감마 옥소 ( 공기 ) 수분 ( 공기 ) 이산화탄소 ( 공기 ) I 3 H 14 C 식 수 감마, 3 H 지하수 감마, 3 H 지표수 감마, 3 H 빗 물 감마, 3 H, 전베타 표층토양 감마, 90 Sr 하천토양 감마 곡 류 감마, 90 Sr, ( 14 C, 3 H) 채소 과일 감마, 90 Sr, ( 14 C, 3 H) 우 유 감마, 90 Sr, ( 14 C, 3 H) 육 류 감마, (14C, 3 H) 솔 잎 감마, 90 Sr 쑥 감마 해 수 감마, 3 H, 전베타, 90 Sr 해저퇴적물 감마, 90 Sr 어 류 감마, 90 Sr 패 류 감마, 90 Sr 해조류 감마, 90 Sr 저서생물 감마 27) 감마는고순도게르마늄검출기를이용하여정량분석하며, 14 C, 3 H 는월성원자력발전소만일부시료에대해분석

50 < 고리 > < 한빛 > < 월성 > < 한울 > [ 그림 2-1 국내원전소외환경방사선 / 능조사지점 ]

51 원자력안전위원회에서는엄격한환경감시를위해일정수준이하의환 경매질방사능농도를측정할수있도록검출하한치 28) 를규정해두고있다 ( 표 2-6 참조 ). 검출하한치는방사선의인체위해도를기준으로설정된값이 아니고검출기성능에대한최소한의요건을정한것이기때문에검출하한 치이상의방사능이측정되었다고하여위험한수준의방사능에오염되었다 는것을의미하는것은아니다. 따라서환경매질에서의방사능검출여부자체 를주민건강에위해가된다는뜻으로받아들이면안된다. 식품의약품안전처에 서는인체위해도를고려하여식품중에허용되는방사성물질의농도를규 정하고있다 ( 표 2-7 참조 ). 예를들어방사성세슘의경우허용기준이모든식 품에서 100 Bq/kg( 또는 Bq/L) 인데비해원안위에서정한검출하한치는우유 0.2 Bq/L, 농축산물 0.1 Bq/kg 으로식품중방사능허용농도의 0.2% 및 0.1% 에 불과하다. 구분 공기 (Bq/ m3 ) [ 표 2-6 환경방사능분석을위한검출하한치 ] 물 (Bq/L) 토양 (Bq/kg-dry) 우유 (Bq/L) 농축산물 (Bq/kg-fresh) 해수 (Bq/L) 수산생물해저퇴적물 (Bq/kg-fresh) (Bq/kg-dry) 전 β H ) C 30) Cr Mn Co Co Fe Zn Sr Zr-Nb Tc Ru I I Cs Cs Ba-La U Pu ) 검출하한치 : 환경조사방법으로측정가능한최소한의방사능농도 29) 식품중 3 H 단위 : Bq/L( 조직자유수중 3 H 농도기준 ) 30) 14 C 의단위 : Bq/g-C

52 [ 표 2-7 식품의약품안전처에서정한식품중방사능허용기준 ] 핵종요오드 ( 131 I) 세슘 ( 134 Cs+ 137 Cs) 대상식품 영아용조제식, 성장기용조제식, 영 유아용곡류 100 조제식, 기타영 유아식, 영 유아용특수조제식품 우유및유가공품 100 기타식품 300 기준 (Bq/kg 또는 Bq/L) 모든식품 370->10031) 3. 환경감시결과원자력발전사업자는매년 2회씩반기별로조사결과보고서를관련기관에배포하고있으며, 연간조사보고서는원자력사업자인터넷홈페이지를통해공개하고있다. 고리, 한빛, 월성및한울원자력발전소가동이후각발전소부지주변의육상및해양시료에서의환경방사선 / 능은매년거의일정한수준을유지하고있는것으로알려져있다. 원전사업자인한수원은원자력안전법에따라호기별로매 10년주기로주기적안전성평가를통해환경감시결과를종합적으로분석하여, 환경감시계획에반영하고있다. 주기적안전성평가시에는장기간에걸친방사선 / 능추세분석을통해방사능축적경향여부를평가하고있다. 주기적안전성평가결과현재까지각원전부지별로환경방사선 / 능에대한축적경향은일어나지않았다 [2.12]. 가. 환경방사선 (1) 공간감마선량률공간감마선량률은환경방사선의단기적인변동상황을파악하기위해 4 개원전주변에부지별로 10 16개총 55개소의환경방사선감시기에서측정되며, 시간당감마선량률로나타낸다. 공간감마선량률은원자력시설로부터의인공방사선뿐만아니라우주선, 지각방사선, 비파괴검사에사용되는방사선등다양한요인에따라변동될수있다. 특히강우현상이있을경우에공기중방사성물질의침적에따라일시적으로방사선량이증가하기도한다. 2013년고리, 한빛, 월성및한울 4개원전부지내부및외부에서측정된공간감마선량률의평균치는부지내부 µr/h, 부지외부 ) 후쿠시마사고이후기준치를 370 Bq/kg( 또는 Bq/L) 에서 100 Bq/kg( 또는 Bq/L) 으로임시로기준을강화함

53 13.8 µr/h로서 [2.10], 같은해한국원자력안전기술원이전국 122개모니터링포스트에서측정한지점별연평균공간감마선량률범위인 µr/h 이내에있다 [2.13]. 표2-8과그림2-2에제시된원전부지최근 10년간측정된결과도부지내부와외부그리고비교지점에서측정한값이원전으로부터의거리에따라일정한상관관계를나타내고있지않는다는것을보여주고있다. 상기와같이국내원전주변의공간감마선량률변동폭이우리나라전국공간감마선량률의변동범위내에있는것으로보아원전으로인한영향이거의없다는것을알수있다. [ 표 2-8 최근 10 년간 ( 년 ) 공간감마선량률 (µr/h)] 구분 원전 고리한빛월성한울 부지내부 9.5~ ~ ~ ~13.3 부지외부 ( 비교지역포함 ) 8.7~ ~ ~ ~13.9 [ 그림 2-2 연도별고리원전주변공간감마선량률변화 ] (2) 공간집적선량공간집적선량은외부피폭을파악하기위해부지내 / 외부에인구출입도가큰장소를중심으로 4개원전주변에서부지별로 26 41개, 총 139개소에

54 서측정하고있다. 공간집적선량은일정기간 ( 일반적으로분기 ) 동안누적된값으로나타낸다. 4개원전부지별로최근 10년간측정한분기별공간집적선량은표2-9에나타낸것과같이부지내부집적선량은 µgy/ 분기로부지외부집적선량 µgy/ 분기와거의유사하다 [2.10]. 즉원전으로부터의거리에따라방사선준위가증가하거나감소하는상관관계가나타나지않는다는것을알수있다. 또한원전주변에서측정되는공간집적선량은 2013년한국원자력안전기술원이전국 52개지역에서측정한분기별집적선량범위인 µgy/ 분기보다전체적으로낮은수준이다 [2.13]. [ 표2-9 최근 10년간 ( 년) 공간집적선량 (µgy/ 분기 )] 원전구분 고리 한빛 월성 한울 부지내부 99~ ~ ~ ~254 부지외부 ( 비교지역포함 ) 97~ ~ ~ ~270 나. 환경방사능환경방사능에의한호흡및섭취에의한내부피폭, 방사능준위및축적경향등을파악하기위해, 공기, 물, 토양, 음식물, 지표생물등의환경시료에포함한방사능을감시하고있다. 일부환경시료에서과거핵실험및체르노빌, 후쿠시마원전사고등으로환경에유입된인공방사능중반감기가긴일부핵종이검출되고있다. 또한원전이기원으로추정되는핵종이일부간헐적으로검출되기도한다. (1) 공기공기시료에서는공기미립자의시료를채취하여미립자의전베타및인공감마동위원소의농도를분석하고있다. 이중미립자의전베타는주로자연방사능의하나인라돈계열의방사성붕괴에의한기여도가상대적으로크다. 따라서원전에서는라돈계열의영향을최소화하고자시료채취후 72시간경과후에방사능을측정하고있다. 최근 10년간각원전별공기미립자전베타방사능농도변동범위를표2-10에제시하였다 [2.10]. 원전주변공기중전베타방사능농도는부지외부와차이가없음을알수있다. 기타공기중인공감마동위원소는모든원전에서검출되지않고있다

55 [ 표 2-10 최근 10 년간 ( 년 ) 공기미립자전베타방사능농도 (m Bq / m3 )] 구분 원전 고리한빛월성한울 부지내부 0.76~ ~ ~ ~1.17 부지외부 ( 비교지역포함 ) 0.65~ ~ ~ ~1.12 중수로인월성원자력발전소는특성상삼중수소 ( 3 H) 와방사성탄소 ( 14 C) 발생이경수로보다많아공기중 3 H와 14 C 을추가적으로분석하고있다. 공기중삼중수소농도측정지점은월성원자력발전소부지내부 6개소, 부지외부의발전소인근지역 2개소와비교지점 2개소등총 10개소이다. 공기중삼중수소는부지내부에서최근 10년 ( 년) 간연평균 Bq / m3이며, 부지외부에서는 Bq / m3수준이었다 [2.10]. 삼중수소방사능농도가최대치 (15.2 Bq / m3 ) 로나타난부지내부폐기물저장고지점에서호흡에의한연간최대피폭선량은 msv으로일반인연간선량한도의 0.2% 수준이다. 공기중 14 C는월성원자력발전소부지주변에서최근 10년 ( 년 ) 간연평균 Bq /g-c이며, 최대치를나타낸상봉지점 (0.34 Bq /g-c) 에서의공기호흡에의한연간최대피폭선량은 3.41x10-6 msv으로일반인연간선량한도의 % 수준이다. 이상과같이월성원전이중수로특성상공기시료에서삼중수소및 14 C 의농도가일반환경에비해상대적으로높게나타나지만, 이로인해주민이받을수있는방사선량은무시할수준이다. (2) 육상물 ( 빗물, 지표수, 식수, 지하수 ) 육상물시료는주민이섭취할수있는음용수에대한방사능오염을감시하기위한것으로빗물, 지표수, 식수및지하수속의전베타방사능, 삼중수소및감마동위원소방사능을측정하고있다. 4개원전부지주변에서측정된빗물중전베타방사능은부지내부와외부의차이가나타나지않고있으며최근 10년 ( 년) 간연평균값이울산에서최대 Bq /L 수준이었다 [2.10]. 이는한국원자력안전기술원에서 2013년도전국 14개감시소에서측정한 Bq /L 수준에비해상대적으로낮은값을보이고있다 [2.13]

56 최근 10년 ( 년) 간 4개원전부지주변에서측정된육상물시료중연평균삼중수소농도의분포는표2-11과같다 [2.10]. 빗물중삼중수소는부지내부에서 4개원전모두일반환경보다높은수준으로검출되고있다. 그러나지표수, 식수, 지하수에서의삼중수소는월성원전을제외하고는낮은준위이거나검출되지않고있다. 반면에중수로원전이가동되고있는월성원전주변에서는삼중수소가상대적으로높게관찰되고있다. 식수로사용가능성이있는지표수, 식수, 지하수에서검출된삼중수소농도는최대 17.0 Bq/L( 월성, 지하수 ) 인데, 이를식수로사용하였을경우연간 msv 정도의방사선량에피폭되며, 이는일반인연간선량한도의 % 수준이다. [ 표 2-11 최근 10 년간 ( 년 ) 육상물시료중삼중수소방사능농도 ( Bq /L)] 빗물지표수식수지하수 원전구분 고리 한빛 월성 한울 부지내부 부지외부 < ( 비교지역포함 ) < < 부지외부 < ( 비교지역포함 ) < < <1.19 부지외부 <1.84 ( 비교지역포함 ) <2.48 < <1.86 부지외부 <1.79 ( 비교지역포함 ) <2.49 < <1.89 지표수에서방사성요오드 ( 131 I) 가간헐적으로검출된것을제외하고다른육상물시료에서감마동위원소는거의검출되지않고있다. 지표수중의방사성요오드 ( 131 I) 는 2011년고리원전주변효암천부근에서최대 6.04 Bq /L 이검출되었다 [2.10]. 그러나방사성요오드는반감기가 7일로짧고, 각원전의배기구필터에서거의대부분여과되어환경으로배출되지않기때문에환경에서검출되는방사성요오드는원전이외의요인으로추정할수있다. 2014년국회정책토론회에서발표한자료 [2.14] 에의하면전국의하천수에서 131 I이광범위하게검출되었으며 (2006년기준 ), 그원인의하나로치료용방사성요오드 ( 131 I) 를복용한환자의배설물이하수구를통해일반환경으로배출된것으로추정하고있다. (3) 표층토양및하천토양표층토양및하천토양에대한환경감시는주로방사능축적경향을파악하기위해수행된다. 표층토양에대한시료는방사능이많이침적될것으로예상

57 되는풍하지역과농산물생산이이루어지는경작지를대상으로채취한다. 표층토양에대한분석결과인공방사성핵종인 137 Cs 및 90 Sr이원자력발전소부지주변과비교지점에서검출되었으나, 지역적농도차이가없고 134 Cs가검출되지않는것으로보아이는과거대기권핵실험등에의해지구전역으로퍼진인공방사능의잔유물로보여진다. 표층토양에대한최근 5년간의 137 Cs 및 90 Sr 분석결과를표2-12 및표2-13에정리하였다 [2.10]. 137 Cs은한울원전주변에서최대 14.7 Bq /kg-dry이었고, 2013년한국원자력안전기술원이전국 14개모니터링포스트주변의표층토양에대해측정한 137 Cs의농도 < Bq /kg-dry 범위이내였다 [2.13]. 표층토양에대한 90 Sr 분석결과최대 90 Sr은월성원전주변에서최대 2.37 Bq /kg-dry 이었다. 하천토양에대한감마동위원소분석결과고리주변해수에서낮은농도수준의 131 I이검출되었으며, 기원은치료용 131 I 동위원소가환자로부터배설된후지표수로유입, 하천토양에침적되어검출된것으로추정된다. 하천토양중 137 Cs은평상변동범위수준이었으며, 최대치는한빛원전의비교지점인광주지역에서 2.11 Bq /kg-dry를나타냈다. [ 표2-12 표층토양중 137 Cs 농도 (Bq/kg-dry)] 시기지역 09년 10년 11년 12년 13년 고리주변 < 한빛주변 월성주변 < 한울주변 < [ 표2-13 표층토양중 90 Sr 농도 ( Bq /kg-dry)] 시기지역 09년 10년 11년 12년 13년 고리주변 한빛주변 < < 월성주변 < 한울주변 (4) 육상식품류 ( 곡류, 채소류, 과일류, 육류, 우유 ) 방사능에오염된농축산물섭취에의한주민피폭선량을파악하기위

58 해육상식품류에서수확기에시료를채취하여방사능을분석한다. 최근 10년 ( 년) 간곡류 ( 쌀, 보리 ), 채소류 ( 배추, 열무, 무 ), 과일류 ( 배, 포도, 감 ), 우유등의식품에서감마동위원소는거의검출되지않았으며, 일부시료에서인공방사성핵종인 90 Sr이 2.44 Bq/kg-fresh 이하로검출되었는데 [2.10] 이는과거대기권핵실험으로인해지구전역에퍼진방사성핵종잔유물이다. 월성원자력발전소주변에서는중수를냉각재로쓰는중수로원전특성으로삼중수소와 14 C이검출되고있다 [2.10]. 채소류 ( 배추 ) 의조직자유수중삼중수소 (TFWT) 최대치를나타낸읍천지점의방사능농도 198 Bq /kg-fresh 를기준으로피폭선량을평가한결과, msv/year로일반인에대한연간선량한도의 % 수준이다. 곡류 ( 보리 ) 의조직결합수중삼중수소 (OBT) 및 14 C 최대농도값 ( 각각 42.4 Bq /kg-fresh 및 0.27 Bq /g-c) 을보인읍천지역주민의삼중수소및방사성탄소에의한피폭선량은각각 2.85x10-4 msv, 1.01x10-2 msv로일반인연간선량한도의 %, 1.01% 수준인것으로평가되었다. (5) 해양 ( 해수, 해저퇴적물, 어 패류, 해조류, 저서생물 ) 해양에서의방사능감시는해양매질은대기와달리환경매질에서의이동이상대적으로느리고확산범위도작기때문에주로액체폐기물이환경으로배출되는배수구주변에서집중적으로이루어지고있다. 해수에서전베타방사능이지속적으로검출되고있으나이는국내해수에서전국적으로검출되는수준이며, 부지내부의취 / 배수구에서의농도와원전의영향이거의없는비교지점의농도가 10 Bq/L 수준에서유사하게나타나고있다. 최근 10년 ( 년) 간해수중삼중수소연평균농도는고리 < Bq /L, 한빛 Bq /L, 월성 Bq /L, 한울 < Bq /L로서각부지의비교지점값인송정 <2.11 Bq /L, 함평 < Bq /L, 구룡포 < Bq /L, 광진 <1.17 Bq /L 보다높게나타났다 [2.10]. 월성원자력발전소연평균최대치인 90.0 Bq /L는원자력안전위원회고시제 호 ( 방사선방호등에관한기준 ) 에서규정된삼중수소배출관리기준 40,000 Bq /L의 0.23% 에해당되는낮은수준이다. 137 Cs 및 90 Sr은과거핵실험등에의해지구전역에서검출되고있는핵종으로최근 10년 ( 년) 간대부분의해수시료에서최대 3.35 mbq /L 이하의농도로검출되었으며, 부지내부와외부의측정값이거의유사하였

59 다 [2.10]. 137 Cs 최대값은한빛원전취수구에서 2004년도에측정된 3.35 mbq /L이며[2.10], 이는 2013년한국원자력안전기술원이우리나라주변해역 22개지점표층해수에대해측정한결과인 < mbq / kg과비슷한수준이다 [2.10]. 90 Sr 최대치는 2013년도한빛원전주변함평 ( 비교지점 ) 의 2.03 mbq /L이며, 이는같은해한국원자력안전기술원이우리나라주변해역 16개지점의표층해수에대해측정한결과인 mbq / kg와비슷한수준이다 [2.13]. 137 Cs 및 90 Sr은다른해양시료 ( 해저퇴적물, 어 패류, 해조류등 ) 에서도원자력발전소부지주변과비교지점에서검출되었으나그농도값은매년일상적으로검출되는평상변동범위를벗어나지않고있다 [2.10]. 137 Cs 및 90 Sr 이외해양시료에서검출된인공방사능은해조류에서의 131 I과저서생물에서의 110m Ag이다. 해조류의경우 131 I이고리원전내부에서최대 2.06 Bq / kg-fresh 이하로검출되었으며, 비교지점인고리원전으로부터남쪽으로 16 km 정도떨어진송정에서도최대 8.97 Bq / kg-fresh 이하로검출되었다 [2.10]. 이는해조류에서검출된 131 I의기원이원전이아니라다른요인일가능성을확인시켜주는것이다. 2008년도에한수원이수행한부지주변추가조사 ( 08년도 6월 12월 ) 결과에서도송정보다원전으로부터더원거리에있는수영만해역의감태에서 131 I의농도가최대 43.9 Bq / kg-fresh) 정도로높게검출되었다 [2.10]. 유사한조사결과가최근개최된국회정책토론회의에서도발표되었으며 [2.14], 갑상선암치료에활용되는의료용 131 I의사용이주된원인중의하나로고려되고있다. 비록원전으로부터배출된것은아니지만수영만해역의감태에서검출된최대 43.9 Bq / kg-fresh의방사성요오드를함유하고있는해조류를일년동안지속적으로성인이섭취했다고가정해도연간 3.63x10-3 msv정도피폭되는데, 이는일반인연간선량한도의 0.363% 수준이다. 저서생물의경우 110m Ag이한울원전배수구지점에서 2005년도에연평균최대 Bq / kg-fresh로검출되었다. 이농도로인한연간피폭선량은최대 2.32x10-6 msv 로일반인연간선량한도의 2.32x10-4 % 수준이다. 다. 환경감시및방사선량결과요약공간감마선량률과공간집적선량등국내원자력발전소주변의환경방사선량은일반지역과비교하여유의할만한차이가발견되지않았고자연방사선수준으로유지되고있다. 환경시료를채취하여방사능을분석한결과, 과거대기핵실험에의해

60 지구전역으로확산된방사성핵종잔류물중반감기가긴 137 Cs, 90 Sr이환경에서지속적으로검출되고있으며, 원자력발전소운영에기인하는핵종인 3 H, 14 C, 110m Ag 등도미량이나마검출되었다. 그러나환경시료에서검출된 3 H와 14 C 등인공방사능핵종에의해주변주민이받는방사선량을모두합쳐도일반인에대한선량한도의 1% 내외로매우낮은값을보여주고있다. 원자력발전사업자, 규제기관, 민감감시기구등이발표한최근까지의환경감시결과에따르면국내원전은원자력안전법과규정에따라방사성물질배출물관리를철저하게하고있는것으로나타났다. 전술한바와같이환경시료에미량존재하는인공방사성핵종에따른주민선량을평가한결과로보면, 원전운영으로인한시설주변주민에대한추가적인선량의기여는없거나무시할만한수준이다. 2.3 절원자력발전소주변주민방사선영향 1. 개요앞절에서기술한 원전주변방사선환경감시 로부터측정된환경매질의방사능농도를이용하여인근주민의방사선량을추정하는방법은계측된환경방사능에는원전에서배출된인공방사능뿐아니라자연적으로존재하는자연방사능도포함되어있어순수한원전의영향만을평가하기에는어려움이있다. 따라서원전으로부터의환경으로배출되는방사능양을토대로방사선량을계산하여주민의안전을확인하는방법이원전운영에활용되고있다. 원전으로부터배출된방사성물질은육상또는해양생태계에서확산, 희석, 이동, 축적등의과정을거쳐인체에도달되는데원전사업자인한국수력원자력은이러한일련의과정을해석하는지침을관련기술기준 [ ] 에따라수립하여평가에활용하고있다. 2. 주민방사선량평가방법가. 인체방사선피폭경로원전주변주민선량평가에적용되는기체및액체방사성물질의인체피폭경로를그림2-3 및그림2-4에각각나타내었다. 기체상으로배출된방사성물질은일차적으로대기중에서확산및희석이된다. 일반적으로원전으로부터멀어질수록대기중방사성물질의농도는확산에의해감소하게된다. 대기중에서희석된방사성물질일부는지표면과식물체 ( 농작물, 목초 )

61 의표면에침적된다. 지표면에침적된방사능은다시식물체의뿌리를통해식물체내부로전이된다. 식물체로이동한방사성물질은다시식물체를섭취하는동물체 ( 축산물 ) 로이동하는과정을거친다. 주변주민은야외활동및농축산물섭취등과같은다양한경로를통해방사선피폭을받게되며주요피폭경로는다음과같다. 기체배출물에의한피폭경로 외부피폭 1 대기-인체 2 대기-지표면침적-인체 내부피폭 1 대기-호흡-인체 2 대기-농작물표면침적-농작물섭취-인체 3 대기-지표면침적-농작물뿌리흡수-농작물섭취-인체 4 대기-사료표면침적-축산물사료섭취-축산물섭취-인체 5 대기-지표면침적-사료뿌리흡수-축산물사료섭취-축산물섭취-인체 [ 그림 2-3 기체상유출물의인체피폭경로 ] 액체상으로배출된방사성물질은일차적으로해수중에서확산및희석이된다. 대기와마찬가지로확산효과에의해원전으로부터멀어질수록해수중방사성물질농도는감소하게된다. 해수중에서희석된방사성물질일부는해변토양에침적되거나해수로부터수산물로전이 농축되는과정을거친다. 주변주민은해변활동및수산물섭취등과같은다양한경로를통해방사선피폭을받게되며주요피폭경로는다음과같다

62 액체배출물에의한피폭경로 외부피폭 1 해수-수영 / 어업활동-인체 2 해수-해변침적-해변활동 인체 내부피폭 1 해수-수산물 ( 어류, 연체 / 갑각류, 해조류 )-섭취-인체 [ 그림 2-4 액체상유출물의인체피폭경로 ] 액체상폐기물에의한피폭경로중음용수섭취에의한경로를제외한이유는, 국내원전이모두해안가에위치하고있어액체배출물이모두해양으로배출되기때문이며, 대기로배출된방사성물질또한지표수로이동하는비율은매우낮기때문이다. 음용수섭취에의한내부피폭선량은음용수로이용가능한물시료에서방사능이계측될경우환경감시결과를이용하여별도로평가한다. 나. 방사선량평가기준치전리방사선으로부터인간을방호하기위해국제원자력기구 (IAEA) 에서는국제방사선방호위원회 (ICRP) 의권고 [2.17] 를바탕으로유효선량이연간 1mSv를넘지않도록기준치를정하고있으며, 우리나라원자력안전법에서도이값을일반인에대한선량한도로정하고있다. 일반인의선량한도와는별개로원자력안전위원회고시제 호의제 16조 ( 환경상의위해방지 ) 에는운영기준치를일반인의연간선량한도 1/4 수준인 0.25 msv으로엄격하게규정하고있다 ( 표2-14 참조 ). 이는일반인의연간선량한도보다엄격한기준치를발전소운영에적용함으로서원전운영에따른주변주민에대한방사선위해방지를보다강화하기위함이다

63 [ 표 2-14 국내원전의주민선량기준치, 원전적용피폭경로및핵종 ] 항목소항목기준치원전적용피폭경로및핵종 감마선에의한공기의흡수선량 0.1 mgy/yr 방사능운 ( 불활성기체 ) 호기별설계목표치 기체배출물 액체배출물 부지당운영기준치 베타선에의한공기의흡수선량 0.2 mgy/yr 외부피폭에의한유효선량 0.05 msv/yr 방사능운 ( 불활성기체 ) 지표면침적 ( 입자성 ) 외부피폭에의한피부등가선량 0.15 msv/yr 입자성방사성물질, 3 H, 14 C 및방사성 옥소에의한인체장기등가선량 0.15 msv/yr 지표면침적 ( 입자성 ) 호흡, 섭취 : 불활성기체를제외한전핵종 유효선량 0.03 msv/yr 전체경로및전체핵종 인체장기등가선량 0.1 msv/yr 유효선량 0.25 msv/yr 갑상선등가선량 0.75 msv/yr 다. 방사선량평가대상및평가지점방사성물질은복잡한이동경로를거쳐인체에도달되기때문에원전으로부터배출된방사능양이같더라도개인별생활습관, 행동양식등많은요소에따라선량은다르게나타난다. 모든특성을고려하여개인별선량을평가하는것은불가능하므로주변주민을대표하는가상적개인을설정하여선량을평가하는것이일반적인접근법이다. 일반적으로생활특성, 원전입지환경특성등을고려하여가상적개인을설정하는데국가별로가상적개인의개념은조금씩상이하며대표개인, 결정집단, 최대개인, 평균개인등으로표현된다. 주요국가에서적용중인가상적개인의개념을표2-15에정리하였다. 우리나라에서는상대적으로보수적인개념인미국원자력규제위원회 (NRC : Nuclear Regulatory Commission) 규제지침 [2.15] 을준용하여다음과같이정의하여적용하고있다

64 [ 표 2-15 주요국가별선량평가대상개인설정현황 ] 유럽 국가 국내 미국 캐나다 영국 프랑스 독일 일본 IAEA 규제지침및원전적용현황 최대개인 : 미국의개념준용 - 부지제한구역경계 (EAB) 에거주하면서그지역에서생산된음식물을섭취하는최대개인 최대개인 : 음식물섭취량등이평균적인사람과합리적인편차를가지는개인 - 외부피폭, 호흡 : 부지경계또는최인근거주최대개인 - 섭취 : 최인근거주지또는최인근생산지에서생산된식품을섭취하는최대개인 결정집단 : 지역, 습관, 식단등때문에피폭인구의다른집단이받는평균선량보다많은선량을받는동종의인구집단 - 각피폭경로별로최대의피폭이예상되는지점을선정하여그지점의구성원 - OPG 에서는 5 개내 외의발전소주변의집단취락지및주요음식물생산지 결정집단 : 원자력시설운영으로인해최대로피폭될수있는대중구성원 - 주된피폭경로나습성측면에서결정집단을정의 ( 아래예시참조 ) 부지주변의야외에서작업하는농부 지역에서생산되는육상식품을섭취하는사람 해변에서개를산책시키는사람등발전소별로부지특성에따라다양하게결정 별도의법적요건없으며유럽연합의결정집단개념준용 - CEA : 기체, 액체등각유형별로최대피폭을받는집단취락지를결정집단으로선정 - EDF : 대기확산인자가최대인경작지와거주지주민 ICRP 의결정집단준용하여, 가장많은피폭이이루어지는지점의주민구성원으로적용 - 적용가능한현실적인습관에바탕을두고, 개별주민들의극단적인방법들과소비습성은무시 표준개인 - 외부및호흡선량 : 최대피폭을받는지점에거주하는개인 - 섭취 : 현실에존재하는피폭경로대해집단취락지에서생활 / 식습관이표준적인 ( 평균적인 ) 사람 대표개인 : 결정집단의평균적인구성원과동등한개념 - 결정집단 : 가장많은피폭을받는인구집단 - 음식물섭취량등습관자료는인구집단의한개인의극단적특성치가아닌소수의개인들을대표하는소규모인구집단에대한평균적인특성자료적용

65 국내에서주민선량평가를위해적용하고있는최대개인의개념 음식물섭취량, 활동시간등이일반인구집단의평균적인값에비해합리적편차를가지는최대개인 실제거주여부와상관없이부지제한구역경계에서 365일거주한다고가정 경로별로최대오염이발생할가능성이있는지점에서생산된음식물을섭취한다고가정 선량평가지점을거주성과관계없이부지제한구역으로정한것은일반인이자유롭게접근가능한원전으로부터의최단거리를고려하기위해서이며, 이는상상할수있는최대피폭지점에서선량이기준치를만족하면원거리에있는모든다른지점에서도저절로기준치를만족하게된다는방사선방호원칙에입각한것이다. 상기의개념에따라선정된평가지점의한예시로고리원전주변주민선량평가지점을그림2-5에제시하였다. 아래에도시된각평가지점에서거주또는음식물을생산하여섭취하는가상적인개인을대상으로선량을평가한후, 최대인값을그부지의최대개인선량으로결정하여기준치와비교한다. 즉, 부지주변의주민중최대피폭을받을것으로추정되는개인의피폭선량이기준치이내이면이보다원거리에실제거주하는주민들모두가안전하다는것을의미한다. [ 그림 2-5 피폭경로별고리원전부지주변주민방사선량평가지점 32) ]