제주이남 해역에서 137Cs 분포: 2022년 선상 현장 신속분석법 개발법을 적용 예비 결과

Abstract

일반적으로 해수 중 방사성 137Cs의 기존의 분석법은 주로 육상 실험실에서 대용량 해수를 (시료당 >60~80 L) AMP 공침법을 통해 수행되고 이루어지고 있으나 전처리 과정 및 계측이 수 일 이상이 소요되는 등 매우 labor-intensive한 절차에 의해 이루어지고 있다. 특히 해상 현장에서 실험실로의 운송에 가장 많은 시간이 소모되고 있다. 본 연구에서는, 이러한 기존 해양 137Cs 연구의 단점을 개선하고자, 선상에서 측정 가능한 신속하고 정확한 분석 방법을 개발하고자 하였다. 본 연구는 고순도 게르마늄 (HPGe) 감마 분석기가 탑재된 선상 이동형 계측 시스템을 이용해 2022년 10월 제주이남 해역에서 현장 조사를 수행하였다. 137Cs의 전처리는 KNiFC-PAN 공침 기반의 신속-최적화된 방법을 이용하였으며 (평균 화학적 수율>90% 이상), 상대 검출효율 100%, 에너지 보정 오차 <±1%의 HPGe 감마선 분석기를 사용하여 측정했다. 137Cs 표층 농도 범위는 1.33 - 2.53 mBq kg-1 (n=20)이며, 현장 조사에서 평균값과 육상에서 조사한 평균값은 각각 1.99 ± 0.40 mBq kg-1 와 1.90 ± 0.40 mBq kg-1 이였다. 현장에서 신속 분석방법으로 수행한 경우, 95.4%의 신뢰구간에서 100.54 ± 4.00%의 높은 정확도를 보이는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 현장조사 이전 육상에서 3회의 동일한 과정으로 구한 평균 회수율 91.94%를 적용하여 계산된 값과의 비교에서 평균 0.54%의 차이를 보였으며, 95.4%의 신뢰구간에서 -3.46 ∼4.54%의 오차를 보여, 본 방법은 현장에서 조사하면서 얻은 해수 중의 방사성 Cs의 농도로부터 5% 보다 작은 오차에서 오염 여부를 판단할 수 있는 정확도 높은 신속 분석 방법임을 제안한다.