시계열분석에 의한 토양가스 라돈농도의 변화 특성 고찰

제현국,전효택 한국자원공학회 2002 한국자원공학회지 Vol.39 No.6

The purpose of this study is to investigate the day-to-day and seasonal variations of soil-gas radon concentrations. The monitoring holes were drilled in the vicinity of a laboratory(Seoul National University) on the residual soil profiles that overlie Jurassic granite bedrock. The soil-gas radon level and other meteorologic factors have been measured for 6 months from November, 2000 to April, 2001. The results of long-term study of soil-gas radon concentration in soil revealed that interactions of meteorologic factors (rainfall, snowfall and temperature changes) and soil characteristics govern the radon concentration both on a daily scale and seasonal time scale. Seasonal variation of soil-gas radon concentration was greater than day-to-day fluctuation. The highest radon concentration of 5,131 pCi/L was measured during winter season and the lowest radon concentration of 107 pCi/L was measured during spring season. Time-series analysis showed that seasonal variation patterns fitted well to AutoRegressive Integrated Moving Average, ARIMA(2,1,1) model. The compositions of trend variances and irregular variances from ARIMA(2,1,1) were also calculated by decomposition method. Trend composition showed that soil-gas radon concentrations increased during winter season due to capping effect by surface freezing and decreased during late winter-early spring season due to radon exhalation to ground surface. The variances of irregular compositions were highly governed by the dramatic changes of meteorologic factors such as strong snowfall and rainfall. 이 연구의 목적은 토양가스 라돈농도의 일변화 및 계절변화의 양상을 연구하는 것으로 기반암이 화강암인 서울대학교 관악캠퍼스의 잔류토양에 3개의 모니터링 지점을 설치하여 약 6개월 동안 토양가스 라돈농도 및 기상요소를 측정하였다. 토양가스 라돈농도는 해당지반의 토양조건과 기상요소들과의 상호반응을 통해 변동폭이 매우 큰 계절변화양상을 보였는데 해당기간동안 최고농도는 5,131 pCi/L, 최저농도는 107 pCi/L를 기록하였다. 시계열 분석결과 계절적 변화양상은 ARIMA(2,1,1) 모형에 적합한 것으로 나타났으며 통계적인 분해법을 이용하여 ARIMA(2,1,1) 시계열모형의 성분을 분석한 결과, 추세성분은 겨울철에는 토양층 상부의 동결로 인한 덮개효과의 발생으로 증가하였고, 기온이 상승하여 결빙층이 해빙되는 2월과 3월에는 감소하는 현상을 나타냈다. 그리고, 불규칙 성분의 경우 폭설, 강우, 기온의 급격한 변화 등과 같은 단기간의 기상변화에 의해 변동량이 크게 증가하거나 감소하는 현상을 나타냈다.

국내외 라돈정책 및 라돈산업의 현황

제현국 한국자원공학회 2010 한국자원공학회지 Vol.47 No.3

기반암에 따른 토양가스 ²²²Rn농도의 분포에 관한 기초연구

제현국,강치구,전효택,Je, Hyun-Kuk,Kang, Chigu,Chon, Hyo-Taek 대한자원환경지질학회 1998 자원환경지질 Vol.31 No.5

In order to investigate soil-gas $^{222}Rn$ concentrations, Kwanak Campus (Seoul National University), Boeun (Choong-buk) and Gapyung (Kyonggi) areas were selected and classified depending on their base rock types. Radon risk indices of these study areas decrease in the order of Gapyung>Kwanak Campus>Boeun areas, and in the order of rock type as banded gneiss>granite gneiss>granite>black slate-shale>mica schist>shale-lirnestone>phyllite-schist. Radon emanating trends with water content and grain size of soils were assessed by modified Morse 3 min. method. Radon emanation increases with the increase of water content in soils which is lower than 6~16 wt.%, and decreases in the range of higher than 6-16 wt. %. It shows that Rn emanation increases with the decrease of soil grain size. Radioactivity analysis of radionuclides of 238U series in some soil samples shows that radioactive disequilibrium state between $^{226}Ra$ and $^{238}U$ exists owing to different geochemical behavior of each radionuclide, and, it is necessary to carry out radioactive isotope geochemical approach for soil-gas $^{222}Rn$ study.

서울대학교 관악캠퍼스 지역에서의 실내 라돈농도 분포

제현국,강치구,전효택,Je, Hyun-Kuk,Kang, Chigu,Chon, Hyo-Taek 대한자원환경지질학회 1998 자원환경지질 Vol.31 No.5

The results of radon $(^{222}Rn)$ concentrations and working levels (WL) for forty rooms in Kwanak Campus, Seoul National University on granite bedrock of Jurassic age showed that radon concentration have mean value of 3.0 pCi/L and 0.011 for working level. A number of rooms where these values exceed the EPA's action level are five (13%). It was also suggested that indoor basement rooms in poor ventilation condition can be classified as extremely high radon risk zone having more than 4 pCi/L and 0.020 WL. It was proved that inflow of soil-gas was a primary factor that governs indoor radon level by comparison of soil-gas radon concentrations with indoor radon concentrations.

수중 라돈 농도를 측정하기 위한 시험법 개발에 관한 연구

전효택,제현국,정성필 한국자원공학회 2006 한국자원공학회지 Vol.43 No.1

Radon is well known for its carcinogenic effect to lung cancer and is one of significant gases in indoor pollution. Most of indoor radon is derived from the soil gas, and radon flows from the water system which is connected to the indoor system. To assessment the effects of radon in water to the indoor gas system, it is needed to get the representative radon concentration in water. Groundwater of study area is using as drinking water with high radon concentration. The parameters which could affect the concentration of radon in water was investigated, and the whole procedure for sampling, containing and analysis was designed. From the result of controlled test, the experimental decay constant of radon(EDCR) was became stable as 0.216(day-1), and the standard variations of EDCR was analysed. The error of EDCR was decreased to ±13% at the 95% confidence level. 라돈은 폐암을 일으키는 것으로 알려진 기체로, 실내 공기를 다룰 때 중요하게 연구되고 있다. 실내 공기로 유입되는 라돈의 대부분은 토양가스가 그 기원이지만, 실내와 접한 수도를 통해서도 라돈의 유입이 된다. 따라서 수중 라돈의 실내 공기에 대한 영향을 평가하기 위해 대표성 있는 수중 라돈 농도를 얻는 것이 필요하다. 수중 라돈 측정 실험의 과정에서 수중 라돈 농도에 변화를 줄 수 있는 인자들로 채취용기 내부의 공기유무, 채취 용기의 재질, 그리고 실험기기 내부의 온도를 발견하였고, 그 인자들을 고려하여 시료 채취에서 보관, 그리고 분석에 이르는 전 과정의 시험법에 대한 연구를 수행하였다. 인자들을 조정한 시험에서 실험적 라돈 붕괴상수(Experimental decay constant of radon, EDCR)의 값이 일정하게 나타났으며(평균 0.216 day-1), 그 때의 실험적 붕괴상수의 편차를 분석하였다. 그 결과 95%의 신뢰구간에서 실험적 붕괴상수의 오차가 ±13%로 낮아지는 결과를 얻을 수 있었다.

지하유류비축기지의 안정적 유지를 위한 수리지구화학적 및 미생물학적 특성 연구

이진수,전효택,전계택,이종운,제현국,오세중,이경주 한국자원공학회 2005 한국자원공학회지 Vol.42 No.4

본 연구에서는 한국석유공사 기지에서 운영되는 지하 LPG 비축기지의 안정적 운영을 위해 수장막 시스템의 주입수, 수벽터널수, 삼출수와 주변 지표수·지하수에 대하여 수리지구화학적 및 미생물학적 분석과 해석을 통하여 수장막 시스템 운영에 가장 큰 장애요소중 하나인 클로깅의 발생을 예방하고 안정적 주입수 확보를 위한 중요한 기초 수질분석 자료를 제공하고자 하였다. 주입수의 경우 pH는 6.4∼6.8로, 경도는 69∼91 mg/L로 석유공사 주입용수의 수질기준을 만족하고 있다. 그러나, 공동삼출수의 경우, pH 10.3∼12.1의 강알칼리성의 특징을 나타내며, 이는 선행 연구에서 수회 보고된 바와 같이 비축공동에서 일반적으로 관찰되는 현상으로서 그 원인은 공동 내부에 타설된 숏크리트의 용해 때문으로 판단된다. 주입수내 Cl-, SO42-, Fe, Mn 함량이 석유공사 주입용수의 수질기준보다 훨씬 낮은 함량을 나타내었으나, 삼출수의 경우 Cl-과 SO42-의 함량이 주입수에 비하여 상대적으로 높게 나타나고 있다. 삼출수내 BTEX 함량은 검출되지 않았다. 물시료에 대한 미생물분석 결과 호기성세균, 점액성세균, 석유자화균, 원유분해세균 등이 총세균수의 대부분을 차지하고 있으며, 주입수인 지하수와 삼출수내 미생물 함량을 비교해 볼 때 공동 내에서는 급격한 미생물 증식은 없는 것으로 판단된다. WATEQ4F에 이용하여 지구화학적 모델링을 실시한 결과, 숏크리트 등의 용해로 인해 일부 관측정수와 삼출수가 방해석과 수활석에 대해 포화되어 있으나 공동상부의 시료들은 모두 불포화되어 있으므로 이들 광물들이 공동 상부에서의 침전 가능성은 없는 것으로 판단된다. The objectives of this research were to characterize the geochemical and microbiological compositions of water, to investigate the process of water-rock interaction in the water curtain system and to develop efficient treatment to prevent clog development. Waters in the vicinity of an LPG storage cavern site in Korea were sampled and analyzed. Hardness and pH in injection water ranged from 67 to 91 mg/L and 6.4 to 6.8, respectively, which were lower than the permissible levels of injection water quality of Korea National Oil Corporation(KNOC). Seepage water samples showed high pH of 10.3∼12.1 due to the dissolution of concrete on the cavern surface. Mean concentrations of Cl-, SO42-, Fe and Mn in both the injection and seepage waters were considerably lower than the permissible levels set by KNOC. BTEX were not detected in the seepage water. Microbial community structure was mainly composed of aerobic, slime-forming, hydrocarbon-degrading and petroleum-degrading bacteria. The number of these bacteria in the seepage water was lower than that of the injection and monitoring well waters, which indicated that there was no abrupt increase of bacteria in the caverns. From the results of geochemical modeling using WATEQ4F program, calcite and brucite showed the oversaturation state in some of the monitoring and seepage water samples due to the dissolution of concrete, but water samples in the upper part of the caverns were undersaturated for these minerals. Therefore it can be inferred that there is no possibility of precipitation of these minerals in the upper part of the caverns.

3차원 복원 지형과 수치표면모델 정합을 통한 항공기 위치 및 자세 추정

김성중(Sungjoong Kim),방효충(Hyochoong Bang),이상훈(Sanghoon Lee),제현국(Hyunkook Je) 한국항공우주학회 2022 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2022 No.4