NAA를 이용한 솔잎 분석 및 환경오염 측정 이길용★·윤윤열·심상권·양명권·서범경·정용삼* 한국지질자원연구원 환경지질연구부, *한국원자력연구소 하나로이용연구단 Evaluation of Environmental Pollution with Pine Needles by NAA Kil Yong Lee★, Yoon Yeol Yoon, Sang Kwon Shim, Myung Kwon Yang, Bum Kyoung Seo, Yong Sam Chung* Environmental Geology Division, Korea Institute of Geoscience & Mineral Resources(KIGAM), 30 Kajung-dong, Yusung-ku, Taejon 305-350, Korea *HANARO Center, Korea Atomic Energy Research Institute(KAERI), P.O. Box 105 Yusung, Taejon, 305-600, Korea Abstract NAA was applied to precision analysis of heavy metals in pine needles which is able to be sampled anywhere in Korea and the plant was also investigated to use as a biomonitor for environmental pollution monitoring. Only one year old pine needle was taken from three different places of urban, suburban and rural area with seasons. The pine needle sample was divided with two parts, and then one part was cleaned and the other was not. Under the environment of air and soil, the contamination level of analytes was investigated. Some elements such as As, Br, Ce, W, Zn have shown different characteristics with area, seasons and cleaning. It is found that pineneedle is available as a biomonitor. Key Words : pine needle, NAA, heavy metals, biomonitor, environmental pollution 1. 서 론 환경오염을 측정하기 위한 시료는 크게 수질, 토양, 대기의 세 종류로 여겨져 왔으나 최근에는 이들로부터 영향을 받는 식물, 동물까지도 포함시켜 나가고 있다. 이와 같이 환경시료는 지구상의 거의 모든 물질을 대상으로 하며 성분도 매우 다양하기 때문에 이들을 정확하게 측정하기 위해서는 고도의 다양한 분석기술이 필요하다. 이들 환경 시료 중 수질과 토양은 오래 전부터 분석방법이 표준화되어 있다. 그러나 대기시료나 생체시료들의 분석법에 대해서는 세계적으로도 그 분석법이 확립되어 있지 못한 실정이다. 물과 토양에 비하여 시료의 양이 적고 채취 및 전처리 과정이 매우 복잡한 것이 중요한 이유 중의 하나이다. NAA의 경우, 소량의 시료를 비파괴로 분석이 가능하고 분석감도가 좋기 때문에 최근에 와서 세계적으로도 이들 시료의 분석에 널리 이용되고 있다.1,2 국제원자력기구(IAEA)에서는 대기 및 생체환경시료의 분석에 NAA를 최적의 방법으로 이를 적극 권장하고 있다. 또한 NIST와 같은 표준물질의 제조기관에서도 표준물질 제조 및 검증에 NAA를 가장 많이 사용하고 있다.3-5, 6-12 식물체는 수질, 토양, 대기와 같은 3대 환경요소에 모두 영향을 받는 2차 환경시료라고 할 수 있다. 환경학적인 지표시료로 선택되기 위해서는 가능한 넓은 지역에 고루 분포되어 있어 지역간 비교가 용이하고, 채취하는데 기술적 혹은 경제적인 문제가 적어야 하며 계절에 의한 영향이 없어야 한다. 이러한 조건을 만족하는 환경지표시료(biomonitor)로 이용되는 식물체는 Moss, Lichen 및 pine needle 등이다.12-16 본 실험에서는 우리 나라의 실정에 가장 적합한 솔잎을 선택하여 오염도 차이가 클 것으로 예측되는 3개 지역(대도시 중앙, 도시 변두리, 벽지)을 채취지역으로 정하고 년 4회 실험하여 위치 및 계절에 따른 변화도 함께 조사하였다. 식물체는 서식지 토양 및 수질 그리고 대기의 일차 환경 등 복합적 인자들에 영향을 받으나, 부위에 따라서 각각의 환경인자에 영향을 다르게 받기 때문에 식물체를 측정함으로서, 서식지의 환경오염을 조사할 수 있다. 본 연구에서는 이와 같은 식물체를 이용한 환경오염조사의 기초조사를 위하여, 국내 어디에나 널리 분포되어 있는 소나무를 대상으로 지역 및 계절에 따라 중금속의 오염특성을 측정하였다. 도심지와 준 도심지, 그리고 청정지역의 세 곳에서 연 4회 1년생 솔잎만을 채취하여 15종의 원소들에 대한 지역별, 계절별 분포특성을 조사하였다. 또한, 채취한 각각의 솔잎을 이등분하고 그중 한 부분만을 세척하여 분석함으로서 대기환경오염상태를 간접적으로 측정할 수 있는지의 여부를 알아보고자 하였다. 원소농도의 측정은 생체시료의 분석에 적용하기 좋은 중성자방사화분석법(NAA, Neutron Activation Analysis)을 적용하였으며17,18, 시료채취, 전처리 등의 실험과정을 최적화하고 공통적으로 측정이 가능한 15종의 원소에 대하여 환경오염 특성을 조사하였다. 분석과정의 최적화 및 검증을 위하여, 솔잎 표준물(NIST SRM-1575)을 이용하였으며, 분석결과의 비교에서 보증 값 및 권고 값에 대하여 1