P1-1920분
방사선 안전관리
방사선 종류, 피폭 관리, 차폐 계산
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용접 분야에서 방사선은 주로 RT(방사선투과검사)에서 사용됩니다. Ir-192, Co-60 등 감마선원과 X선 발생장치를 다루므로 방사선 안전관리는 NDT 기사에게 필수입니다. 용접기사 시험에서도 방사선 관련 안전 문항이 매 회 1~2문제 출제됩니다.
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방사선의 종류와 특성
| 방사선 | 기호 | 본질 | 투과력 | 차폐재 |
|---|---|---|---|---|
| 알파(α) | ⁴He | 헬륨 핵 | 매우 약함 (종이) | 종이, 피부 |
| 베타(β) | e⁻ | 전자 | 약함 (수 mm 알루미늄) | 알루미늄, 아크릴 |
| 감마(γ) | γ | 전자기파 | 강함 | 납, 텅스텐, 콘크리트 |
| X선 | X | 전자기파 | 강함 | 납, 텅스텐 |
| 중성자(n) | n | 중성 입자 | 매우 강함 | 물, 파라핀, 콘크리트 |
RT에서 주로 사용하는 것은 감마선(γ)과 X선입니다.
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RT에서 사용하는 방사선원
| 선원 | 에너지 | 반감기 | 적용 두께 | 특징 |
|---|---|---|---|---|
| Ir-192 | 0.31~0.61 MeV | 73.8일 | 10~70mm 강재 | 가장 널리 사용 |
| Co-60 | 1.17+1.33 MeV | 5.27년 | 50~200mm 강재 | 두꺼운 재료, 높은 에너지 |
| Se-75 | 0.12~0.40 MeV | 119.8일 | 5~30mm 강재 | 박판, Ir보다 선명 |
| X선 장치 | 가변 (50~400 kV) | — | 가변 | 에너지 조절 가능, 선명도 우수 |
> 감마선원은 전원이 불필요하여 현장 사용에 유리하지만, 지속적으로 방사선을 방출하므로 차폐 보관이 필수입니다.
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방사선 피폭 관리 — 3원칙
| 원칙 | 내용 | 실무 적용 |
|---|---|---|
| 시간(Time) | 피폭 시간 최소화 | 작업 전 리허설, 신속한 선원 조작 |
| 거리(Distance) | 선원으로부터 최대한 이격 | 역자승 법칙: 거리 2배 → 선량 1/4 |
| 차폐(Shielding) | 차폐물로 선량 감소 | 납 차폐벽, 콘크리트 벽, 콜리메이터 |
역자승 법칙(Inverse Square Law):
I₂ = I₁ × (d₁/d₂)²
거리가 2배 → 선량률 1/4, 거리 3배 → 선량률 1/9
시험 핵심: "역자승 법칙" 계산이 매우 자주 출제됩니다. 선원에서 2m 거리의 선량률이 100 mSv/h일 때 4m에서는? → 100 × (2/4)² = 100 × 1/4 = 25 mSv/h
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피폭 한도 (한국 원안위 기준)
| 대상 | 연간 한도 |
|---|---|
| 방사선 작업종사자 | 유효선량 50 mSv/년, 5년 평균 20 mSv/년 |
| 수시출입자 | 유효선량 12 mSv/년 |
| 일반인 | 유효선량 1 mSv/년 |
| 임산부(태아) | 잔여 임신기간 동안 1 mSv |
방사선 구역 설정:
| 구역 | 선량률 기준 | 조치 |
|---|---|---|
| 관리구역 | 600 μSv/주 초과 가능 | 출입 제한, 개인선량계 착용 |
| 제한구역(방사선 경계) | 2.5 mSv/3개월 초과 가능 | 출입 통제, 경고 표지 |
| 차폐 격리 구역 | 촬영 중 선원 주변 | 차폐벽·로프로 완전 차단 |
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개인 방사선 감시
| 장비 | 원리 | 용도 |
|---|---|---|
| TLD(열형광선량계) | LiF 결정의 열형광 | 법정 개인선량계 (월/분기 판독) |
| 필름 배지 | 방사선에 의한 필름 감광 | 구형이지만 일부 사용 |
| OSL(광자극형) | Al₂O₃:C의 광자극 발광 | TLD 대체, 재판독 가능 |
| 포켓 선량계 | 전리 작용으로 전하 방전 | 즉시 확인용 (보조) |
| 전자 개인선량계(EPD) | 반도체 검출 | 실시간 선량/선량률 표시 |
방사선 작업종사자는 법정 개인선량계(TLD 또는 OSL)를 반드시 착용하고, 3개월마다 판독 기록을 유지해야 합니다.
반감기 활용: Ir-192의 반감기 73.8일을 알면 선원 교체 시기와 노출 시간 보정을 계산할 수 있습니다. 예: 3개월(약 90일) 후 선원 활동도 ≈ 초기의 (1/2)^(90/73.8) ≈ 42%. 시험에서 반감기 계산 문항이 출제됩니다.
1
선원·장비 확인
Ir-192/Co-60/X선 장비 선택. 선원 활동도, 반감기 확인. 차폐 용기(캐머라) 점검.
2
방사선 구역 설정
관리구역·차폐격리구역을 설정하고 경고 표지·로프를 배치합니다. 일반인 접근 차단.
3
피폭 3원칙 적용
시간 최소화(리허설), 거리 최대화(역자승 법칙), 차폐(납벽·콜리메이터) 적용.
4
개인선량 감시
TLD/OSL 배지 착용, EPD로 실시간 확인. 연간 50mSv·5년 평균 20mSv 한도 관리.
🎯 학습 확인 퀴즈⚠️ 자체 제작 문항1 / 8
방사선 피폭 방어의 3원칙에 해당하지 않는 것은?