KR20110135842A - Method and device for measurement of radon in the underground water by means of in-line sampling - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 지하수 라돈농도 측정방법에 있어서 시료채취 과정에서 발생할 수 있는 오차를 줄이기 위한 기술에 해당한다.
The present invention corresponds to a technique for reducing errors that may occur in the sampling process in the groundwater radon concentration measurement method.
최근 들어 실내공기 및 지하수를 대상으로 국가차원의 라돈농도 관리가 이루어지고 있으며, 국내에서 식수로 사용하는 지하수의 약 20% 정도가 1급 발암물질에 해당하는 라돈(radon)에 의해 미국환경보호청에서 제시한 관리기준치인 4,000pCi/L를 초과하여 오염되었다는 발표가 있었다. 지하수 라돈 관리에 있어서 가장 기본이 되는 것은 정확한 측정이라 할 수 있으나, 계절에 따른 농도변화를 포함하여 분석기관에 따라 측정결과는 100% 이상의 차이를 나타내는 것이 현실이다. 지하수 라돈농도 측정값의 오차에 관련한 기존의 발표자료를 인용하면, 한국기초과학지원연구원 환경과학연구원 한정희 연구원은 2008년도 ‘지하수 중 라돈분석 및 분석법 표준화작업’ 연구보고서를 통하여 ‘지하수 중 라돈은 채수과정에서 불확도를 증가시킬 요인들이 존재하지만 현존하는 대부분의 분석법 및 논문들은 채수가 옳게 이루어졌다는 것을 가정하여 채수 후 분석과정에서 발생하는 불확도 요인들만 고려하고 있다.'라고 하면서 “채수가 원칙적으로 이루어졌을 경우 최소 10%의 불확도 요인이 발생하며, 채수방법이 불확실할 경우 최대 30%의 불확도 요인이 발생”한다고 발표한 바 있다. In recent years, radon concentrations have been managed at the national level for indoor air and groundwater, and about 20% of groundwater used for drinking water in Korea is radon, which is a first-class carcinogen. It was announced that the contamination exceeded the proposed management threshold of 4,000 pCi / L. Accurate measurement is the most basic in groundwater radon management, but the measurement results vary more than 100% depending on the analytical institution, including seasonal concentration changes. Citing previous published data on groundwater radon concentration errors, the Korea Research Institute of Basic Science and Environmental Sciences researcher Han, Jung-Hee reported that in 2008, the Radon Analysis of Groundwater and Standardization of Radon in Groundwater was collected. While there are factors that increase uncertainty in the process, most existing methods and papers consider only the uncertainty factors that occur in the post-harvest analysis, assuming that the sampling is correct. ' In the case of uncertainty, a minimum of 10% uncertainty occurs, and if the method of collection is uncertain, a maximum of 30% uncertainty arises. ”
지하수 라돈농도 측정에 있어서 채수과정에서의 오차를 포함하여 발생 가능한 오차를 구체적으로 나열한다면, ①시료채취 당시 운반용기를 사용하여 지하수 배관으로부터 지하수를 채취할 때 및 운반용기로부터 측정용기로 지하수를 옮기는 단계에서 지하수 표면으로부터 공기 중으로 방출하는 라돈의 누설량의 차이에 따른 오차, ②시료채취를 완료한 시점으로부터 측정을 시작하는 시점까지의 기간 동안에 시료채취 용기로부터 공기 중으로 방출하는 라돈의 누설량의 차이에 의한 오차, ③측정 과정에서 우라늄, 라듐 및 토륨 등 지하수에 녹아 있는 라돈 이외의 알파선 방출 원소의 간섭에 따른 오차가 있을 수 있으며, 또한 지하수에 많은 양의 라듐이 녹아있는 경우라면 시료채취를 완료한 시점으로부터 측정을 시작하는 시점까지의 시간이 길어지면 길어질수록 지하수에 녹아있는 라듐에서 발생하는 라돈에 의한 오차가 커질 수 있으며 이를 '도 1'에 나타내어 보았다.If the errors in the groundwater radon concentration measurement are listed in detail, including errors in the water harvesting process, ① When the groundwater is collected from the groundwater pipe using the transport container at the time of sample collection, and the groundwater is transferred from the transport container to the measuring container. Error due to the difference in the leakage of radon released from the groundwater surface into the air in the step 2) due to the difference in the leakage of radon released from the sampling container into the air during the period from the completion of sampling to the start of measurement Error, ③ There may be an error due to the interference of alpha ray emitting elements other than radon dissolved in groundwater such as uranium, radium and thorium in the measurement process. Also, if a large amount of radium is dissolved in the groundwater, the sampling time Long time from to start of measurement The longer side may increase the error by the Radon occurring in radium dissolved in the groundwater and this saw shown in "Figure 1".
지하수 라돈농도 측정방법에 있어서 대표적인 것은 액체섬광계수법과 루카스셀법이 있다고 할 수 있다. 액체섬광계수법(LSC: Liquid Scintillation Counting)은 시료수가 많은 경우 단시간 내에 측정하기에 적합한 방법으로써, 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등 공명고리를 가지고 있는 용매와 나프탈렌과 같이 π전자의 농도가 큰 화합물 및 섬광체(Ex: PBBO, PBD, PPO, BBOT, DPA, POPOP)를 함께 혼합한 추출섬광용액을 사용하고 있다. 추출섬광용액에는 상품화된 것도 있지만 사용자가 직접 조제하여 사용하기도 하며 하는데, 시판되고 있는 대표적인 추출섬광용액인 "RADONS"의 조성비는 톨루엔, 나프탈렌, PBBO의 상대적 성분비가 33:66:0.9에 해당한다. 루카스셀법(Lucas cell)은 시료수가 많지 않은 경우에 한하여 가장 널리 이용되고 있는 방법에 해당하며, 헬륨 기체를 지하수에 불어넣어 지하수에 녹아있는 라돈을 신틸레이터셀에 포집한 후 광전자증배관(PM tube)을 통하여 계수하는 방법이다. 위에서 소개한 측정방법은 고가의 측정장비 및 분석기술을 필요로 하므로 일반인이 직접 사용할 수 없으며, 또한 일반인이 직접 시료를 채취하여 분석기관에 측정을 의뢰하는 경우에서조차 채수과정에서의 오차를 피할 수 없는 것이 현실이다. Representative methods for measuring groundwater radon concentrations are liquid scintillation coefficient method and Lucas cell method. Liquid Scintillation Counting (LSC) is a suitable method to measure within a short time when there are a large number of samples, and compounds having high concentrations of π electrons such as benzene, toluene, and xylene and naphthalene such as compounds and scintillators ( Ex: The extraction flash solution which mixed PBBO, PBD, PPO, BBOT, DPA, and POPOP) is used. Some of the commercially available extraction flash solutions are prepared by the user. The typical composition of commercially available extraction flash solutions "RADONS" is 33: 66: 0.9. The relative composition ratio of toluene, naphthalene and PBBO is equivalent. Lucas cell method is the most widely used method when there are few samples, and helium gas is blown into the groundwater to collect radon dissolved in the groundwater into the scintillator cell, followed by a PM tube. ) To count. Since the measurement methods described above require expensive measurement equipment and analysis technology, they cannot be used directly by the general public, and errors in the water harvesting process cannot be avoided even when the public directly collects a sample and requests the measurement from an analysis institution. Is the reality.
지하수 라돈농도 측정방법의 종류에는 위에서 소개한 2가지 측정법 외에 시간적분형측정법에 의한 간이측정법이 있을 수 있으며, 시간적분형측정기를 사용하여 지하수 라돈농도를 측정하는 방법에 있어서 일반적으로 알려진 방법은 시료채취 단계를 포함하는 '수학식 1'을 이용하는 회분식 방법이라 할 수 있다(2007년도 한국실내환경학회 연차학술대회 논문집 제4권, p161~p164). 시간적분형측정법에 의한 지하수 라돈농도 측정방법을 단계별로 구분하여 설명하면, ①지하수 배관에 연결된 밸브를 열어 수분 동안 물을 흘려버린 후 운반용기로 지하수를 채취하는 단계, ②운반용기를 항온기가 준비된 실험실로 운반하는 단계, ③운반용기의 지하수 시료를 시간적분형측정기가 장착된 측정용기에 옮겨 담는 단계, ④측정용기를 항온기에 넣어 약 3일 정도 경과시킨 다음 시간적분형측정기를 수거하여 공기층에서의 라돈농도를 측정한 후 지하수 라돈농도(Rn,w)를 계산하는 단계로 구분할 수 있다.In addition to the two methods described above, the groundwater radon concentration measurement method may include a simple measurement method using a time integral measurement method. A method commonly known in the method of measuring groundwater radon concentration using a time integration meter is a sample. It can be said to be a batch method using the 'Equation 1' including the collection step (Korean Society for Interior Environmental Annual Report Vol. 4, p161 ~ p164). Step by step method for measuring groundwater radon concentration measurement by time-integrated measurement method: ① Open the valve connected to the groundwater pipe and drain the water for a few minutes, and then collect the groundwater with the transport container, ② The transport container is prepared with a thermostat Transporting to the laboratory, ③ transporting the groundwater sample from the transport container to the measuring container equipped with the time integration meter, ④ putting the measuring container in the thermostat for about 3 days, and then collecting the time integration meter from the air layer. After measuring the radon concentration of the groundwater radon concentration (Rn, w) can be divided into steps.
위 식에서, 'Rn,w'는 회분식 측정법에 의한 측정대상 지하수의 라돈농도, 'Rn,a'는 지하수를 담은 측정용기의 공기층에서의 라돈농도, 'Va'는 지하수를 담은 측정용기의 공기층의 부피, 'Vw'는 지하수를 담은 측정용기의 지하수층의 부피를 나타내며, 'S'는 오스트왈드 분배계수로써 온도에 따라 그 값이 변하게 되는데, 계절에 상관하지 않고 측정이 이루어진다고 하고 측정이 이루어지는 지점에서의 온도변화가 최소 0℃에서 최대 40℃까지라고 가정한다면 해당온도에서의 오스트왈드 분배계수는 각각 0.53 및 0.16에 해당하며(Washington J.W. and Arther W.R., Geophysical Research Letters, 1990), 이 변화폭은 실험실과 같은 항온조건이 아닌 현장에서와 같은 변온조건 하에서 라돈농도 측정이 이루어지는 경우에는 온도변화에 따른 오차가 발생하게 된다는 것을 알려준다. 시간적분형측정기를 이용한 공기층에서의 라돈농도 측정 방법은 등록특허 1006750호 '폴더형태의 반원형 고리가 부착된 시간적분형 라돈농도 측정기'에 자세히 설명되어 있으므로 본 발명에서는 추가 설명을 생략하였다.
In the above equation, 'Rn, w' is the radon concentration of the groundwater to be measured by batch measurement method, 'Rn, a' is the radon concentration in the air layer of the measuring vessel containing groundwater, and 'Va' is the air layer of the measuring vessel containing groundwater. The volume, 'Vw', represents the volume of the groundwater layer of the measuring vessel containing groundwater, and 'S' is the Ostwald distribution coefficient whose value changes with temperature. Assuming that the temperature change in the temperature ranges from 0 ° C to 40 ° C, the Ostwald distribution coefficients at that temperature are 0.53 and 0.16, respectively (Washington JW and Arther WR, Geophysical Research Letters, 1990). If the radon concentration is measured under constant temperature conditions, such as on-site, and not at constant temperature conditions, it is indicated that errors due to temperature changes occur. The method of measuring radon concentration in the air layer using the time integral measuring instrument is described in detail in Patent Publication No. 1006750 'Time Integrating Type Radon Concentration Meter with a Semicircular Ring Attached to a Folder Type'.
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 라돈에 대해 잘 알지 못하는 일반인들도 지하수 시료채취 과정에서 발생할 수 있는 오차를 줄일 수 있도록 하는 데 있으며, 구체적으로는 ①지하수 배관으로부터 운반용기로 지하수를 채취하고 운반용기로부터 측정용기로 지하수를 옮겨 담는 기존의 단계를 생략하여 지하수 표면으로부터 하우징 밖으로 누설되는 라돈의 양을 최소화시키는 것이며, ②시료채취 현장에서 메스실린더와 같은 정량용기를 별도로 준비하지 않더라도 일정량의 시료채취를 가능하도록 하는 것이며, ③시료채취를 완료한 시점으로부터 측정이 개시되도록 하여 운반 과정에서 발생할 수 있는 라돈의 누설을 방지하고 또한 지하수에 라돈과 함께 녹아 있는 라듐이 만들어낸 라돈의 증가분에 의한 오차를 최소화하는 것이며, ④측정 과정에서 우라늄, 토륨 및 라듐 등 지하수에 녹아있는 라돈 이외의 알파선 방출 원소의 간섭에 의한 오차가 발생하지 않도록 하는 것이다. 본 발명에서는, 시료채취와 동시에 측정이 시작되는 경우에 해당하며 또한 측정현장의 온도 변화에 대한 정확한 정보를 모른다고 가정한 경우에 해당하므로, '수학식 2'를 사용하여 지하수 라돈농도 계산에 이용하였다.The problem to be solved in the present invention is to reduce the errors that can occur in the groundwater sampling process even for ordinary people who are not familiar with radon, specifically, ① ground water from the groundwater pipe to the transport container and transported It minimizes the amount of radon leaking out of the housing from the groundwater surface by eliminating the existing step of transferring groundwater from the container to the measuring container. ② Sampling a certain amount of sample even if a separate measuring container such as a measuring cylinder is not prepared at the sample collection site. (3) Prevent measurement of radon from the transport process by starting the measurement from the completion of sample collection, and also increase the error caused by the increase in radon produced by radium dissolved with radon in groundwater. ④ in the measurement process This is to prevent errors caused by interference of alpha-emitting elements other than radon dissolved in groundwater such as uranium, thorium and radium. In the present invention, since the measurement is started at the same time as the sampling and it is assumed that you do not know the exact information on the temperature change of the measurement site, it was used in the groundwater radon concentration calculation using 'Equation 2' .
위 식에서, 'Rn,w''는 인라인 상태에서 채취한 하우징 내부 지하수층의 라돈농도, 'Rn,a''는 하우징 내부 공기층에서 측정한 측정기간 동안의 라돈농도 평균값, 'Va''는 하우징 내부 공기층의 부피, 'Vw''는 하우징 내부 지하수층의 부피, 'λ'는 라돈의 붕괴상수, 'D'는 측정기간, 'k'는 20℃에서의 오스트왈드 분배계수로써 그 값은 '0.2593'에 해당한다. 오스트왈드 분배계수에 있어서, 측정기간 동안에 하우징이 위치한 실내의 온도가 10℃ 내지 30℃의 온도분포를 갖는다고 가정하고 이들의 중앙값에 해당하는 20℃가 일반적인 실내온도라고 가정하여 '0.2593'를 적용하였지만, 이값은 반복 실험을 통하여 도출한 값들을 평균한 값에 해당된다고 할 수 있으며 또한 20℃가 아닌 다른 온도를 선택하는 경우 그 값은 바뀌게 될 것이므로, '0.2593' 대신에 일반적으로 허용하는 오차범위 내의 다른 값을 사용할 수도 있을 것이다.
In the above formula, 'Rn, w' is the radon concentration in the groundwater layer inside the housing taken inline, 'Rn, a' is the average value of radon concentration during the measurement period measured in the air layer inside the housing, and 'Va' is the inside of the housing The volume of the air layer, 'Vw' is the volume of the groundwater layer inside the housing, 'λ' is the radon decay constant, 'D' is the measurement period, and 'k' is the Ostwald distribution coefficient at 20 ° C, the value is '0.2593' Corresponds to For the Ostwald distribution coefficient, apply 0.2593 assuming that the temperature of the room where the housing is located during the measurement period has a temperature distribution of 10 ° C to 30 ° C, and that the median of 20 ° C is the normal room temperature. However, this value can be said to be the average of the values derived through repeated experiments, and if you select a temperature other than 20 ℃, the value will change, so instead of '0.2593' generally allowable error range You can also use other values in.
간이측정법에 해당하는 시간적분형측정법을 사용한 지하수 라돈농도 측정에 있어서, 시료채취 당시 지하수 배관으로부터 운반용기로 지하수를 채취할 때 및 운반용기로부터 측정용기로 지하수를 옮겨 담는 단계에서 지하수 표면으로부터 공기 중으로 라돈이 누설되지 않도록 하기 위하여 '도 3'과 같이 상부에는 시간적분형측정기를 장착할 수 있는 'O'형의 고리가 부착되어 있고 측면에는 시료주입구와 공기배출구가 부착되어 있는 하우징을 사용하여 현장에서 일정량의 시료를 채취할 수 있도록 하였으며 또한 지하수 시료를 채취한 시점에 측정이 개시될 수 있도록 하였다. 특히 지하수 시료 채취시 지하수층에 대한 공기층의 부피비(Va/Vw)가 큰 경우에는 공기층에서의 라돈농도를 낮게 하여 측정오차를 증가시키는 요소로 작용할 수 있을 것이며, 지하수층에 대한 공기층의 부피비(Va/Vw)가 작은 경우에는 공기층에서의 라돈농도를 높게 하여 측정오차를 감소시킬 수는 있으나 하우징의 사이즈는 커지게 될 것이므로 그 크기를 최적화할 필요가 있을 것이다. 본 발명에서는 알파트랙(α-track)을 이용한 지하수 라돈농도 측정시 온·습도에 의한 영향을 반영한 엑셀프로그램인 "라돈시트-A"를 이용하여 같은 시료에 대하여 온도변화에 따른 라돈농도를 계산하여 보았으며, 그 결과를 '도 2'에 나타내었다. 시료채취를 완료한 시점으로부터 시간적분형측정기를 꺼내야 하는 최적의 시점에 있어서는 지하수 라돈의 농도가 1,000pCi/L 이상인 경우에는 1일, 1,000pCi/L 에서 100pCi/L인 경우에는 2일, 그리고 100pCi/L 이하인 경우에는 3일 정도면 충분하다고 할 수 있으나, 측정대상 지하수의 라돈농도에 대한 사전 정보가 없는 경우가 대부분이므로 3일 동안의 측정기간이 가장 적당하다고 할 할 수 있다.
In the groundwater radon concentration measurement using the time integral measurement method corresponding to the simple measurement method, when the groundwater is collected from the groundwater pipe to the container at the time of sampling, and the groundwater is transferred from the container to the measuring container. In order to prevent the leakage of radon, as shown in Fig. 3, an 'O' type ring is attached to the upper part where a time integral measuring instrument can be mounted, and a sample inlet and an air outlet are attached to the side. In order to collect a certain amount of sample from the groundwater measurement, the measurement can be started at the time of groundwater sampling. In particular, if the volume ratio (Va / Vw) of the air layer to the groundwater layer is large when sampling the groundwater, the radon concentration in the air layer may be lowered to increase the measurement error, and the volume ratio of the air layer to the groundwater layer (Va / Vw). If the) is small, it is possible to reduce the measurement error by increasing the radon concentration in the air layer, but the size of the housing will be larger, so it may be necessary to optimize the size. In the present invention, the radon concentration of the same sample is calculated by using the Excel program "Radon sheet-A" reflecting the effect of temperature and humidity when measuring groundwater radon concentration using alpha track (α-track). And the results are shown in FIG. 2. The optimum time to take out the time integration meter from the completion of sampling was 1 day if the groundwater radon concentration was 1,000 pCi / L or more, 2 days for 1,000 pCi / L to 100 pCi / L, and 100 pCi. In case of less than / L, 3 days may be sufficient. However, since there is no prior information on radon concentration of the groundwater to be measured, the measurement period of 3 days is most suitable.
지하수 배관으로부터 운반용기로 지하수를 채취할 때 및 운반용기로부터 측정용기로 지하수를 옮겨 담는 단계 및 시료채취 완료 후 측정이 개시되는 동안에 지하수 표면 또는 운반용기로부터 공기 중으로 방출하는 라돈의 누설량의 차이에 따른 오차를 최소화하였으며, 또한 지하수에 라돈과 함께 녹아있는 라듐이 만들어낸 미확인의 라돈 증가분에 의한 오차도 최소화할 수 있었다.
According to the difference between the leakage of radon released into the air from the surface of the groundwater or from the container during the measurement of the groundwater from the groundwater pipe to the container and the transfer of the groundwater from the container to the measuring container. The error was minimized, and the error caused by the unidentified radon increase produced by the radium dissolved with radon in the groundwater was also minimized.
'도 1'은 시료채취를 완료한 시점으로부터 시간 경과에 따른 라돈붕괴곡선 및 지하수에 녹아있는 라듐에 의한 라돈의 생성곡선을 함께 나타낸 그림으로써, 시료채취 당시 라돈과 라듐이 같은 방사능 농도로 지하수에 녹아 있다고 가정하고 계산한 결과에 해당한다.
'도 2'는 알파트랙(α-track)을 이용한 지하수 라돈농도 측정시 주변의 온도 변화에 따른 오차를 나타낸 그림으로써, 20℃에서의 계산값을 기준으로 하였을 때 실내온도가 5℃에서 35℃의 분포를 나타낸다고 하였을 때의 최대오차는 약 ±20%에 해당하며, 실내온도 변화 폭이 10℃에서 30℃라고 가정한다면 측정값의 오차는 ±15% 미만에 해당한다는 것을 알 수 있다. 채수방법이 불확실할 때 발생할 수 있는 오차가 30%라는 것을 고려하면 큰 값은 아니라는 것을 알 수 있다.
'도 3'은 본 발명의 실시예를 표현하기 위하여 실제로 제작한 하우징의 사진으로써, 본체의 측면에는 지하수 배관에 연결하기 위한 시료주입구와 시료주입에 따르는 하우징 내부의 공기를 배출하기 위한 공기배출구가 부착되어 있으며 상부에는 알파트랙(α-track)을 매달린 형태로 장착할 수 있는 고리가 부착되어 있는 것을 나타내고 있다.
'도 4'는 하우징의 구조를 설명하기 위한 그림으로써, 고리가 부착된 시간적분형측정기뿐만 아니라 고리가 없는 시간적분형측정기라고 하더라도 그물망 형태의 선반이 준비된다면 지하수 라돈농도 측정에 활용할 수 있다는 것을 표현하고 있다.'Figure 1' shows the radon decay curve over time from the completion of sampling and the radon generation curve due to radium dissolved in groundwater. Corresponds to the result calculated on the assumption that it is dissolved.
Figure 2 is a diagram showing the error of the ambient temperature change in the groundwater radon concentration measurement using the alpha track (α-track), when the room temperature is based on the calculated value at 20 ℃ from 35 ℃ to 35 ℃ The maximum error is assumed to be about ± 20%, and it can be seen that the error of the measured value is less than ± 15% if the variation of room temperature is assumed to be 10 ℃ to 30 ℃. Considering that the error that can occur when the water collection method is uncertain is 30%, it is not a big value.
3 is a picture of the housing actually manufactured to represent an embodiment of the present invention, the sample inlet for connecting to the groundwater pipe and the air outlet for discharging the air inside the housing according to the sample injection is on the side of the main body; It is attached, and the upper part shows that the ring which can be attached in the form of hanging alpha track (α-track) is attached.
4 is a diagram for explaining the structure of the housing, it can be used to measure the groundwater radon concentration if a shelf in the form of a mesh is prepared, even if the loop-less time integration meter as well as the loop-integrated time integration meter. Express.
본 발명에서는 본체의 뚜껑에 해당하는 연결부가 있고, 상부에는 시간적분형측정기를 탈·장착할 수 있는 고리 또는 그물망이 있으며, 본체의 측면에는 지하수 배관에 연결하기 위한 시료주입구와 공기배출구를 부착하되 시료주입구의 위치는 가능한 하부에 부착하고 공기배출구의 위치는 가능한 상부에 부착한 구조의 하우징을 사용하여, 인라인 시료채취 단계에서 지하수가 바닥으로부터 차오르도록 하여 하우징의 외부 공기층으로 방출되는 라돈의 양을 최소화한 상태에서 일정량의 지하수가 채취될 수 있도록 하였을 뿐만 아니라, 시료채취 완료 후 항온기가 아닌 현장에 하우징을 보관하더라도 큰 오차 없이 지하수 라돈농도를 얻어낼 수 있도록 하였다. 본 발명에 적용할 수 있는 시간적분형측정기의 종류로는 LR-115, CR-39, PC, CN 등의 고체비적검출기뿐만 아니라 고체전리함을 사용하는 시간적분형측정기도 가능할 것이며, 또한 라돈의 자핵종 및 토론의 영향을 제거하기 위한 목적에서 약 1㎛ 기공의 필터를 사용하는 필터형 측정기는 물론 본체에 약 10㎛ 에어갭(Air-Gap) 또는 홀(Hole)을 이용하는 에어갭형의 측정기도 사용할 수 있을 것이다. 다만, 시료채취 후 시간적분형측정기가 내장된 하우징을 이동시켜야 하는 경우에는 지하수 유동에 따라 시간적분형측정기가 젖게 될 것이므로, 필터형 측정기의 경우에는 사용한 필터가 공기를 투과시키는 기능은 유지하되 물에 젖는 것은 방지할 수 있도록 사전에 방수 또는 발수처리를 하여야 할 것이며 에어갭형 측정기의 경우에는 물에 의해 에어갭이 막히지 않도록 하는 조치가 필요할 것이다. 하우징 내부에 시간적분형측정기를 탈·장착하는 수단에 있어서는, 하우징 상부에 고리를 부착하면 알파트랙(α-track)과 같은 고리가 부착된 시간적분형측정기를 사용할 수 있을 것이며 하우징 상부에 그물망을 삽입하면 고리가 부착되지 않은 측정기도 사용이 가능할 것이다. 하우징의 재질에 있어서는, 경질 폴리염화비닐, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 나일론, 테플론, 폴리스티렌, 폴리카보네이트 등 유기고분자 및 유리와 스테인리스스틸을 포함한 철 또는 철의 합금도 사용이 가능할 것이며, 시료를 채취하는 단계에서 지하수층의 부피가 유지되는가의 여부를 확인하기 위해서는 투명한 재질이 유리할 것이나 일정량의 지하수 시료를 채취할 수 있도록 하우징의 해당지점에 공기배출구가 마련되어 있으므로 불투명한 재질의 하우징도 사용이 가능할 것이다. 다음은 본 발명을 이해하기 쉽게 하기 위한 실시예에 해당하며 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
In the present invention, there is a connecting portion corresponding to the lid of the main body, the upper portion has a loop or a net that can be removed and mounted the time integration meter, the side of the main body is attached to the sample inlet and air outlet for connecting to the groundwater pipe, The amount of radon released to the outer air layer of the housing by allowing the groundwater to rise from the bottom in the in-line sampling stage, using the housing with the sample inlet as attached to the bottom as possible and the position of the air outlet as attached to the top as possible. In addition to ensuring that a certain amount of groundwater can be collected in a minimized state, the groundwater radon concentration can be obtained without significant error even if the housing is stored on the site other than the thermostat after sampling. As a type of time integrating measuring apparatus applicable to the present invention, not only a solid integrating detector such as LR-115, CR-39, PC, CN, but also a time integrating measuring apparatus using a solid ionizer may be used. For the purpose of eliminating the effects of nuclides and debates, filter-type measuring instruments using a filter having a pore size of about 1 μm may be used, as well as an air-gap type measuring instrument having about 10 μm air gaps or holes in a body. Could be. However, if you need to move the housing with the built-in time integration meter after sampling, the time integration meter will get wet according to the groundwater flow.In the case of the filter type meter, the used filter maintains the function of permeating air but To prevent it from getting wet, water or water repellent treatment should be applied beforehand. In the case of air gap measuring instruments, measures to prevent the air gap from being blocked by water will be necessary. As a means of dismounting and mounting the time integration meter inside the housing, attaching the ring to the upper part of the housing allows the use of a time integral meter with a ring such as an alpha track (α-track). Insertion will allow the use of non-hooked instruments. In the material of the housing, organic polymers such as rigid polyvinyl chloride, polypropylene, polyethylene, nylon, Teflon, polystyrene, polycarbonate, and an alloy of iron or iron including glass and stainless steel may be used. In order to check whether the volume of the groundwater layer is maintained in the transparent material is advantageous, but the air outlet is provided at the corresponding point of the housing so that a certain amount of groundwater sample can be collected, it is also possible to use the housing of the opaque material. The following is an example for the easy understanding of the present invention, and the present invention is not limited thereto.
시중에서 쉽게 구할 수 있는 1.3L 부피의 밀폐용기 측면에 바닥으로부터 2cm 높이에 구멍을 뚫어 1/8"의 시료주입구를 부착하고, 9.5cm 높이에 또 하나의 구멍을 뚫어 1/8"의 공기배출구를 부착한 후 뚜껑의 안쪽에는 'O'형 고리를 부착하여 하우징을 완성한다. 지하수를 식수로 사용하는 대전시 둔산동의 샘머리공원에서 하우징 내부에 알파트랙(α-track)을 장착한 후 개폐부는 닫고 시료주입구 및 공기배출구의 밸브는 열린 상태로 시료채취 준비를 완료한 다음, 지하수를 충분히 흘려버린 후 시료주입구에 맞는 구경의 호스를 수도꼭지에 연결한 다음 약 1 내지 2분 동안 추가로 지하수가 호스를 통하여 흘려가게 한 후 지하수의 유속을 약 0.2L/min로 조절한 다음 하우징의 시료주입구에 호스를 연결하여 시료 채취를 시작하되 공기배출구로 지하수가 배출되는 순간 또는 일정량의 시료가 하우징에 채워진 순간에 시료주입구의 밸브를 잠근 후 이어서 공기배출구의 밸브를 닫아 시료채취를 완료한다. 시료채취를 완료한 시점으로부터 정확하게 약 3일 경과한 시점에 하우징의 개폐부를 열어 알파트랙(α-track)을 꺼내어 공기층의 라돈농도를 측정한 다음 '수학식 2'에 대입하여 라돈농도를 계산하였으며, 본 발명이 소개되기 이전에 사용하던 시료채취 방법에 해당하는 회분식 시료채취법에 의한 결과와 비교하여 '표 1'에 함께 나타내어 보았다.
On the side of a commercially available 1.3L airtight container, attach a 1/8 "sample inlet by drilling a hole 2cm from the bottom and another hole at a height of 9.5cm by opening a 1/8" air outlet. After attaching the inside of the lid attached 'O' type ring to complete the housing. After installation of alpha track (α-track) inside the housing at Sammure Park in Dunsan-dong, Daejeon, where groundwater is used as drinking water, close the switch and close the sample inlet and air outlet valves. After sufficient flow, connect a hose with a diameter suitable for the sample inlet to the faucet, and allow groundwater to flow through the hose for about 1 to 2 minutes, and then adjust the flow rate of the groundwater to about 0.2 L / min, and then Start sampling by connecting a hose to the inlet, but close the valve of the sample inlet when the groundwater is discharged to the air outlet or when a certain amount of sample is filled in the housing, and then close the valve of the air outlet to complete sampling. After about 3 days from the completion of sampling, the opening and closing of the housing was opened to take out the alpha track (α-track), and the radon concentration of the air layer was measured, and then the radon concentration was calculated by substituting the equation (2). , Compared with the results of the batch sampling method corresponding to the sampling method used before the present invention was presented in Table 1 together.
본 발명에서는 시간적분형측정기를 내장한 하우징의 시료주입구에 지하수 배관을 호수로 연결한 상태에서 시료를 채취하는 방식을 인라인 시료채취법이라고 정의하였으며, 별도로 준비된 시료채취병을 사용하여 지하수를 채취한 후 측정용기에 옮겨 담는 방식의 시료채취 방법을 회분식 시료채취법이라고 정의하였다. '표 1'의 측정결과에서 알 수 있듯이 인라인 시료채취법에 의한 측정결과를 기준으로 하였을 때, 회분식 시료채취법의 의한 측정결과는 시료채취와 동시에 측정이 개시된다고 하더라도 8.5% 정도 낮은 값을 나타낸다는 것을 알 수 있었다. 또한 별도로 준비된 유리병을 사용하여 시료를 채취한 후 정확하게 2일이 지난 시점에 하우징에 옮겨 담아 측정을 개시한 경우에는 인라인 시료채취법에 의한 측정결과와 비교하였을 때 34.9% 낮은 값을 나타내는 것을 확인할 수 있었으므로, 시료채취 완료 후 측정이 개시되는 시점까지의 시간이 길어지면 길어질수록 측정값의 오차는 점점 커질 것이라고 예측할 수 있다. In the present invention, the in-line sampling method is defined as a method of taking a sample while the ground water pipe is connected to the sample inlet of the housing in which the time integral measuring instrument is built, and the ground water is collected using a separately prepared sampling bottle. The sampling method of transferring to a measuring container was defined as a batch sampling method. As can be seen from the measurement results of Table 1, when the measurement results by the in-line sampling method were used as the standard, the measurement results by the batch sampling method showed a low value of about 8.5% even if the measurement was started simultaneously with the sampling. Could know. In addition, when a sample was collected using a glass bottle prepared separately, it was transferred to the housing at exactly 2 days, and the measurement was started. When compared with the measurement result by the in-line sampling method, it was found that the value was 34.9% lower. Since the time from the completion of sampling to the time point at which the measurement is started becomes longer, it can be predicted that the longer the error is, the larger the error of the measured value becomes.
위에서 소개한 실시예를 이해하기 쉽게 단계별로 정리하면, ①하우징의 상부에 마련된 고리 또는 그물망의 선반 위에 시간적분형측정기를 장착하는 단계, ②지하수 배관에 연결된 밸브에 호스를 연결한 후 수분 동안 지하수를 흘려버린 다음 하우징의 시료주입구 및 공기배출구를 열은 상태에서 하우징의 시료주입구에 호스를 연결하여 지하수를 채취하는 단계, ③지하수의 수면이 공기배출구까지 올라오는 즉시 시료주입구의 밸브를 닫은 후 이어서 공기배출구를 닫아 시료채취를 완료하는 단계, ④하우징을 분석기관 또는 인근 주택의 실내에 운반한 후 약 3일 경과 한 다음 시간적분형측정기를 수거하여 공기층에서의 라돈농도를 측정하는 단계, ⑤하우징의 인라인 공기층에서의 라돈농도(Rn,a')와 공기층의 부피(Va') 및 지하수층 부피(Vw')를 '수학식 2'에 대입하여 지하수의 라돈농도(Rn,w')를 계산하는 단계로 구분할 수 있다. 위의 단계를 3단계로 요약하여 정리하면, 시간적분형측정기가 내장된 하우징을 지하수 사용시설의 배관에 인라인의 형태로 연결하여 지하수 시료를 채취하는 단계, 하우징의 공기층에 대한 라돈농도를 측정하는 단계, 측정값을 '수학식 2'에 대입하여 지하수 라돈농도를 계산하는 단계로 정리할 수 있다. 일반적으로 수압은 약 1.5kg/㎠ 내지 4.0kg/㎠의 분포를 갖는다고 할 수 있으므로, 지하수 시료를 채취하는 단계에서 지하수의 수면이 하우징의 바닥으로부터 공기배출구까지 도달하는 시간을 약 1분 내지 2분 정도가 될 수 있도록 미리 배관에 연결된 밸브를 적절하게 조절할 필요가 있을 것이다. The above-described embodiment can be summarized step by step in order to make it easier to understand: ① Mounting the time integration meter on the loop or net rack provided at the upper part of the housing, ② After connecting the hose to the valve connected to the groundwater pipe After draining the sample, open the sample inlet and air outlet of the housing and connect the hose to the sample inlet of the housing to collect ground water. ③ Close the valve of the sample inlet immediately after the surface of the groundwater reaches the air outlet. Closing the air outlet to complete sampling; ④ transporting the housing to the analyzer or indoor house, and after about 3 days, collecting the time integration meter and measuring radon concentration in the air layer, ⑤ housing Radon concentration (Rn, a '), volume of air layer (Va') and groundwater layer volume (Vw ') It can be divided into the step of calculating the radon concentration (Rn, w) of groundwater by substituting for '. Summarizing the above steps into three steps, collecting the groundwater sample by connecting the housing with the time integration meter in-line to the pipe of the groundwater facility, and measuring the radon concentration in the air layer of the housing. Step, by substituting the measured value into 'Equation 2' can be arranged to calculate the groundwater radon concentration. In general, the water pressure can be said to have a distribution of about 1.5kg / ㎠ to 4.0kg / ㎠, the time for the groundwater surface to reach the air outlet from the bottom of the housing in the step of collecting groundwater samples from about 1 minute to 2 Proper adjustment of the valves connected to the pipes will be necessary in advance to allow minutes.
Claims (3)
시간적분형측정기가 내장된 '하우징'을 지하수 사용시설의 배관에 인라인의 형태로 연결하여 지하수 시료를 채취하는 단계, '하우징'의 공기층에 대한 라돈농도를 측정하는 단계, 측정값을 다음 식에 대입하여 지하수 라돈농도를 계산하는 단계를 특징으로 하는, 지하수 라돈농도 측정 방법
In groundwater radon concentration measurement method,
Connect the 'housing' with built-in time integrator in the form of in-line to the pipe of the groundwater facility and collect the groundwater sample, measure the radon concentration in the air layer of the 'housing', and measure the measured value in the following equation. Groundwater radon concentration measurement method, characterized in that the step of calculating the groundwater radon concentration by substituting
상부에는 시간적분형측정기를 장착할 수 있는 고리 또는 그물망이 있고, 측면에는 시료주입구와 공기배출구가 부착된 것을 특징으로 하는, 지하수 라돈농도 측정 방법
In the 'housing' of claim 1,
The upper part has a loop or a net that can be equipped with a time-integrated measuring instrument, the ground surface radon concentration measuring method, characterized in that the sample inlet and the air outlet is attached to the side
상부에는 시간적분형측정기를 장착할 수 있는 고리 또는 그물망이 있고, 측면에는 시료주입구와 공기배출구가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는, 지하수 라돈농도 측정을 위한 장치In the device for measuring groundwater radon concentration,
Apparatus for measuring groundwater radon concentration, characterized in that the upper part has a loop or a net for mounting a time-integrated measuring instrument, and a sample inlet and an air outlet are attached to the side.
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