이 글은 SRI 시험 합격 당시 정리한 수기를 바탕으로 재구성했습니다. 학습 참고용 답안이며, 실제 채점자의 기준과 일치하는지는 확인되지 않았습니다.
1. 문제
제염계수와 제거율을 정의하고, 제염 전후의 오염도가 각각 1,000 Bq/cm²와 10 Bq/cm²일 때 계산 결과와 해석상 주의점을 설명하시오.
2. 모범답안
① 제염계수 DF는 제염 전 오염도 C₀를 제염 후 오염도 C₁로 나눈 값이다. DF=C₀/C₁이며 같은 종류의 양과 같은 단위를 비교하므로 무차원이다.
② 제거율 η=(C₀−C₁)/C₀×100%=(1−1/DF)×100%이다. 제시된 조건에서 DF=100, 제거율은 99%이다.
③ 제염지수를 상용로그로 정의하면 DI=log₁₀DF이므로 이 예에서는 2이다. 제염계수 100과 제거율 100%를 혼동하지 않는다.
④ 제염 효과의 상대적 크기와 제염 후 잔류오염도의 적합성은 별개이다. 같은 측정대상·방법의 전후 결과를 비교하고, 잔류오염도와 적용되는 목표·기준을 별도로 확인한다.
3. 문제를 풀기 위해 알아야 할 내용
3.1. 제염계수의 분자와 분모를 바꾸지 않는다
출처: IAEA PUB2066, §3.2 및 Table 1
제염계수의 분자는 제염 전, 분모는 제염 후의 오염도이다. 예제에서 1,000을 10으로 나누면 100이므로 잔류오염도는 처음의 100분의 1이 되었다. 이것은 100배를 제거했다는 의미가 아니라 잔류 비율을 역수로 나타낸 것이다. 비교할 때는 단위면적당 방사능끼리 또는 같은 기준의 농도끼리 맞춰야 한다. 총방사능과 단위면적당 방사능을 섞어 나누면 제염계수가 되지 않는다.
3.2. 제거율과 제염지수는 같은 효과의 다른 표현이다
출처: IAEA-TECDOC-1602, 190쪽 식(1)·(2) 및 Table 1
제거율은 처음의 오염량 가운데 줄어든 비율이므로 예제에서는 (1,000−10)/1,000×100%=99%이다. 따라서 DF=10이면 90%, DF=100이면 99%, DF=1,000이면 99.9%가 된다. 상용로그를 사용하는 제염지수는 각각 1, 2, 3이다. 특히 로그의 밑을 생략한 식을 계산할 때에는 정의를 확인해야 한다. 제염계수는 비, 제거율은 백분율, 제염지수는 로그값이라는 차이를 먼저 적으면 계산 실수를 줄일 수 있다.
제염 전후 오염도를 같은 단위로 비교한 예시: 제염계수 100은 제거율 99%이며, 잔류오염도의 적합성은 별도로 확인한다.
3.3. 높은 제거율만으로 제염 종료를 결정하지 않는다
출처: IAEA PUB2066, 서론·§3.2 및 Appendix IV
처음의 오염도가 높으면 99%를 제거한 뒤에도 관리가 필요한 오염이 남을 수 있다. 반대로 종료 판단에 필요한 것은 상대비뿐 아니라 실제 잔류오염도와 작업 목표이다. 또한 제염은 방사능 자체를 없애는 과정이 아니라 오염물질을 다른 위치나 형태로 옮기는 과정일 수 있으므로 발생한 폐액·폐기물도 관리해야 한다. 따라서 DF를 높이는 것만을 유일한 목표로 삼지 않고 잔류오염, 작업자 피폭, 이차폐기물과 실제 후속 용도를 함께 검토한다.
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