방사성 물질 전용 규정(Class 7)의 운송 요건 및 관련 계산법 전반에 대한 상세 설명입니다.
IATA DGR 66판 Chapter 10 방사성 물질 운송 규정 (Class 7, 방사능량, 포장요건)
방사성 물질은 국제적으로 엄격하게 규제되는 위험물 중 하나로, IAEA(국제원자력기구) 및 각국 정부의 규정을 따라 운송되어야 합니다. 특히 Class 7로 분류되는 이 물질들은 운송 중 방사선 노출로부터 작업자와 일반 대중을 보호하기 위한 다양한 조건이 필수로 적용됩니다. 이 글에서는 방사성 물질 운송의 핵심 규정인 방사능량 계산법, Type A 및 Type B(U) 포장 조건, 선량계수 개념, 표면 방사선량 측정, T.I.(Transport Index) 산정 방식까지, 실무자가 반드시 알아야 할 요소들을 상세하게 정리합니다.
1 - Class 7 운송 요건 및 방사능량 계산법
Class 7은 UN에서 정의한 위험물 분류 중 방사성 물질을 뜻하는 등급으로, 방사선을 방출하거나 스스로 핵반응을 일으킬 수 있는 물질을 포함합니다. 이러한 물질의 운송에는 IAEA의 SSR-6 규정과 국내 ‘생활 주변방사선 안전관리법’ 등이 적용됩니다.
운송 요건 개요
- 정확한 식별 및 분류
모든 방사성 물질은 방사능 농도 및 총 방사능량(Activity, Bq 단위)에 따라 구분되며, A1/A2 값을 기준으로 Type A 혹은 Type B 포장이 요구됩니다. - 라벨 부착
Class 7 경고 라벨 외에도 내용물의 방사성 등급(White I, Yellow II, Yellow III)에 따라 라벨과 T.I. 표시가 다릅니다. - 운송서류 포함
운송 시 방사성 물질을 기술한 운송 문서, 포장 증명서, 운송 면허, 비상조치 계획서 등이 포함되어야 합니다.
방사능량 계산법
방사능량(Activity)은 특정 방사성 핵종이 단위 시간당 붕괴하는 핵의 수를 의미하며, 단위는 베크렐(Bq)입니다.
기본 공식:
A = λN
- A: 방사능(Bq)입니다.
- λ: 붕괴 상수 (s⁻¹)입니다.
- N: 핵종의 개수입니다.
예를 들어, Co-60의 경우 λ = ln(2)/T½ = 0.693 / (5.27년) → s 단위로 변환하여 계산입니다.
이렇게 산출된 방사능량이 규정된 A1 또는 A2 한계를 넘는 경우, Type A 대신 Type B(U) 포장이 필수입니다.
A1은 자발적 붕괴를 통해 알파 또는 감마선을 방출하는 봉입형 방사성 물질, A2는 비봉입형에 적용됩니다.
2 - Type A/B(U) 포장요건 및 표면 방사선량 계산
방사성 물질 운송에서 포장 조건은 방사능량과 누출 가능성, 외부 노출 위험에 따라 달라집니다.
Type A 포장요건
Type A 포장은 중간 수준의 방사능량(A1 또는 A2 이하)을 가진 물질에 대해 적용됩니다.
주요 요건:
- 1.2m 자유낙하 충격, 침수, 압력 테스트 등 견딜 수 있어야입니다.
- 외부 라벨에 T.I. 표시 및 방사성 물질명, 핵종, 방사능량 기재합니다.
- 표면 방사선량 ≤ 2 mSv/h (200 mrem/h)입니다.
Type B(U) 포장요건
Type B(U) 포장은 A1/A2 한계를 초과하는 고방사성 물질에 사용됩니다.
주요 특징:
- 고열, 압력, 침수, 충돌 등 극한 조건에서의 보호 성능 요구입니다.
- 포장체 자체에 대한 IAEA 인증 필수입니다.
- 일부 경우에는 Type B(M) 혹은 Type C가 사용됨 (항공 운송 등)입니다.
표면 방사선량 계산
운송 포장체의 외부 표면에서 발생하는 방사선량을 측정합니다. 일반적으로 mSv/h 또는 μSv/h 단위로 측정되며, TLD(Thermoluminescent Dosimeter)나 Geiger-Müller 계수기 등을 사용합니다.
표면 방사선량 기준:
- White I: 0.005 mSv/h 이하 (0.5 mrem/h)입니다.
- Yellow II: ≤ 0.5 mSv/h입니다.
- Yellow III: ≤ 2.0 mSv/h, T.I. ≤ 10입니다.
정확한 계산 및 측정은 운송 중 노출 선량을 최소화하기 위한 중요한 조건이며, 각 라벨 등급에 따라 포장 격리 거리 또한 달라집니다.
3 - 선량계수 및 T.I. 개념 설명
선량계수(Dose Coefficient)란?
선량계수는 방사성 물질을 섭취하거나 흡입했을 때, 인체가 받는 방사선량(mSv)을 계산하는 계수입니다. 핵종별로 다르며, 연령·성별에 따라 WHO/IAEA 권고치가 설정됩니다.
예시:
- I-131 흡입 시 선량계수: 약 2.2 ×10⁻⁸ Sv/Bq (성인 기준)입니다.
- Pu-239: 약 2.5 ×10⁻⁶ Sv/Bq (고위험 물질)입니다.
이 계수는 사고 시 내부 피폭 평가에 필수로 활용되며, 특히 방사성 폐기물 관리나 비상 대응 시 근거 수치로 사용됩니다.
T.I. (Transport Index, 운송지수)란?
T.I. 는 운송 중 해당 포장체가 주변에 방출하는 방사선 강도를 수치화한 지표입니다.
산정 방법:
- 포장체 외부 1m 거리에서 측정된 방사선량률 (mSv/h 단위)을 0.01로 나눈 값입니다.
→ 예: 1m 거리에서 0.02 mSv/h 측정 → T.I. = 2.0입니다.
T.I. 의 활용:
- 운송 차량 내 적재 제한 수량 계산입니다.
- 방사선 관리 구역 설정입니다.
- 방사성 물질의 운송 중 작업자 피폭량 관리입니다.
- 운송 중 적재 거리 확보 기준 설정입니다.
주의: T.I. 가 10 이상인 경우, 일반 화물과의 혼재가 금지되며 별도 승인 절차가 필요합니다.
결론
방사성 물질의 운송은 단순한 위험물 취급 이상의 전문성과 절차가 요구됩니다. Class 7 물질은 국제규정에 따라 분류, 포장, 라벨 부착, 방사능량 산정, T.I. 측정까지 복합적인 조건을 충족해야만 안전하게 운송될 수 있습니다. 실무자는 IAEA의 SSR-6 지침을 숙지하고, 매번 운송 전 사전 계산과 안전 점검을 통해 리스크를 최소화해야 합니다.
방사능량, 포장요건, T.I. 등은 이론이 아닌 실제 생명과 직결되는 수치임을 잊지 마세요. 본 글을 통해 운송 규정의 핵심 개념을 체계적으로 익히고, 방사성 물질 운송에 대한 신뢰와 안전성을 확보하시기 바랍니다.