The Journal of the Petrological Society of Korea (암석학회지)

The Petrological Society of Korea (한국암석학회)
권호 표지

Long-term Variation of Radon in Granitic Residual Soil at Mt. Guemjeong in Busan, Korea

화강암 잔류 토양의 토양 가스 중 라돈의 장기적 변화 특성

  • Moon, Ki-Hoon (Department of Geological Sciences, Pusan National University) ;
  • Kim, Jin-Seop (Department of Geological Sciences, Pusan National University) ;
  • Ahn, Jung-Keun (Department of Physics, Pusan National University) ;
  • Kim, Hyun-Chul (Department of Physics, Inha University) ;
  • Lee, Hyo-Min (Department of Geological Sciences, Pusan National University)
  • 문기훈 (부산대학교 지구환경시스템학부) ;
  • 김진섭 (부산대학교 지구환경시스템학부) ;
  • 안정근 (부산대학교 물리학과) ;
  • 김현철 (인하대학교 물리학과) ;
  • 이효민 (부산대학교 지구환경시스템학부)
  • Published : 2009.12.31
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Abstract

Radon is a natural radionuclide originated from radioactive decay of radium in rocks and soil. It is colorless, odorless and tasteless elements that mainly distributed as gaseous phase in soil pore space. The present study analyzed the characteristics of long-term radon variation in granitic residual soil at Mt. Guemjeong in Guemjeong-gu, Busan and determined the effects of atmospheric temperature, rainfall and soil temperature and moisture. Periodic measurements of radon concentrations in soil gas were conducted by applying two types of in-situ monitoring methods (chamber system and tubing system). Radon concentration in soil gas was highest in summer and lowest in winter. The variations in soil temperature and atmospheric temperature were most effective factors in the long-term radon variations and showed positive co-relations. The air circulation between soil air and atmosphere by the temperature difference between soil and atmosphere was analyzed a major cause of the variation. However, other factors such as atmospheric pressure, rainfall and soil moisture were analyzed relatively less effective.

라돈은 원자번호 86의 화학원소로서 무색, 무취, 무미의 천연에서 존재하는 방사성 불활성기체이며 암석 및 토양 내 라듐의 방사능붕괴에 의해 생성되어, 주로 토양의 공극 중 가스 상태로 분포된다. 본 연구에서는 부산시 금정구의 금정산에 분포하는 화강암 잔류 토양에서 라돈 농도의 장기적 변화 특성과 이러한 변화에 영향을 미칠 수 있는 요인들로서 대기 온도, 강수, 토양 온 습도에 대한 영향을 분석하였다. 챔버와 튜브를 토양 내 설치하는 두 종류의 In-situ 모니터링 방식으로 토양 가스 내 라돈 농도를 정기적으로 측정하고, 그 효율성을 검토하였다. 토양 가스 중 라돈의 농도는 여름철에 가장 높게 측정되며, 겨울철에 가장 낮게 측정된다. 토양 내부 온도와 대기 온도의 변화가 이러한 라돈의 장기적 변화에 가장 크게 영향을 미치며, 양의 상관관계를 보인다. 대기 중 온도와 토양 내 온도 차에 의한 대기와 토양 내 공기의 순환이 주된 변화 요인으로 분석되었다. 그러나 다른 요인들(강수, 토양 습도)은 라돈 농도의 장기적 변화에 미치는 영향은 상대적으로 낮게 나타났다.

Keywords

References

  1. 손문, 함세영, 김인수, 이융희, 정훈, 류춘길, 송원경, 2002, 부산시 금정산 일원의 지하수 유동해석을 위한 단열계분석, 지질공학회지, 12, 305-317
  2. 손치무, 이상만, 김영기, 김상욱, 김형식, 1978, 한국지질도-동래.원래 도폭, 자원개발연구소, 27p
  3. 이효민, 김진섭, 안정근, 손은진, 문기훈, 2006, 부산지역 암석, 토양, 지하수 및 지하공간에 대한 라돈의 분포 특성연구, 대한지질학회 추계학술발표회 초록집, 146p
  4. 이효민, 문기훈, 김진섭, 안정근, 김현철, 2008, 부산시 금정구 일대 암석 및 토양에서 일부 환경방사성 핵종들의 분포 특성, 암석학회지, 17, 179-190
  5. 제현국, 강치구, 전효택, 1998a, 기반암에 따른 토양가스222Rn농도의 분포에 관한 기초연구, 자원환경지질학회지, 31, 415-424
  6. 제현국, 전효택, 2002, 시계열분석에 의한 토양 가스 라돈농도의 변화특성 고찰, 서울자원공학회, 39, 423-433
  7. 환경부, 2008, 지하수 중 자연방사성물질 함유실태 조사결과, 우라늄, 라돈 항목이 높게 나타나, 환경부 보도 자료, 14p
  8. Arvela, H., Voutilaiene, A., Honkamma, T., Rosenberg, A., 1994, High indoor radon variation and the thermal behaviour of eskers, Health Phys, 67, 254-260 https://doi.org/10.1097/00004032-199409000-00005
  9. Barillon, R., Ozgumus, A., and Chambaudet, A., 2005, Direct recoil radon emanation from crystalline phases. Influence of moisture content, Geochimica et Cosmochimica Acta, 69, 2735-2744 https://doi.org/10.1016/j.gca.2004.11.021
  10. EPA, 2007, A Citizen’s Guide to Radon, U.S. EPA 402-K-07-009
  11. Garver, E., Baskaran, M., 2004, Effects of heating on the emanation rates of radon-222 from a suite of natural minerals, Applied Radiation and Isotopes, 61, 1477-1485 https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2004.03.107
  12. Greeman, D.J., 1991, The geochemistry of uranium, thorium, and radium in soils of the eastern United States, Ph.D dissertation, Pennsylvania State University, 225p
  13. Gundersen, L.C.S. and Wanty, R.B., 1991, Field studies of radon in Rocks, Soils and Water, U.S. Geological Survey Bulletin 1971, Washington D.C., USA, 334p
  14. Hutri, KL., Makelainen, I., 1993, Indoor radon in houses built on gravel and sand deposits in sothern Finland. Geological Society Bulletin, 36, 385-388
  15. Iakovleva, V.S., Ryzhakova, N.K., 2003, Spatial and temporal variations of radon concentration in soil air, Radiation Measurements, 36, 385-388 https://doi.org/10.1016/S1350-4487(03)00156-2
  16. Iskandar, D., Hiromi, Y., Takao, I., 2004, Quantification of the dependency of radon emanation power on soil temperature, Applied Radiation and Isotopes, 60, 971-973 https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2004.02.003
  17. Kovach, E.M., 1945, Meteorological influences upon the radon-content of soil gas, American Geophysical Union, 26, 241-248 https://doi.org/10.1029/TR026i002p00241
  18. Pylon Electronics Inc., 2001, Instruction manual number: A900042, 15p
  19. Sun, H., Furbish, D.J., 1995, Moisture content effect on radon emanation in porous media, Journal of Contaminant Hydrology, 18, 239-255 https://doi.org/10.1016/0169-7722(95)00002-D
  20. Sundal, A.V., Valen, V., Soldal, O., Strand., 2008, The influence of meteorological parameters on soil radon levels in permeable glacil sediments, Science of the total environment, 389, 418-428 https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2007.09.001
  21. Thompkins, R.W., 1982, Radiation in uranium mines, CIM Bulletin, September, 1982, 149-156
  22. Wilson, DL., Gammage, RB., Dundey, CS,. Saultz, RJ., 1991, Summertime elevation of 222Rn levels in Huntsville, Alabama. Health Phys, 60, 189-97 https://doi.org/10.1097/00004032-199102000-00006