우라늄은 자연에서 발견되는 원소 중에서원자 번호가 가장 크다. 실제로 우라늄보다 원자 번호가 큰넵투늄과플루토늄도 자연에서 존재하지만, 이 둘은 워낙 드물게 나온다. 그래서 넵투늄과 플루토늄을 인공원소로 분류하므로, 우라늄이 가장 원자 번호가 크다. 우라늄의 원자량은 238.029u, 원자번호는 92, 악티늄족이다. 밀도는 20도에서 19.05g/cm3이며, 녹는점과 끓는점은 각각 1405K, 4404K이다.
반감기는 약 45억년으로, 상온에서 얻는 금속은 알파우라늄이며, 935.15K에서는 베타우라늄, 1045.15K에서는 감마우라늄이 된다. 알파우라늄은사방정계며, 결정의 세 축방향에 따라 팽창률이 다르다. 그러므로 원자로 연료로 금속우라늄을 사용하면 연료막대가 변형하는 일이 생긴다.
공기 중에서 가열하면 발화해서 산화우라늄(U3O8)이 된다.할로젠,황,질소와도 직접 반응한다. 묽은 산에는 녹아 수소를 발생하며 4가(4+) 우라늄염으로 바뀌며, 질산에도 녹아 질산우라늄을 만든다.알칼리 금속과는 반응하지 않으며이온화 경향은망가니즈와아연의 중간이다. 화합물의 주원자가는 2+, 3+, 4+, 5+, 6+인데 4+가 가장 안정하고 6+가 그 다음이다. 우라늄 이온은 U2+, U3+ 등이 있다.
바닥상태에서의 우라늄의 전자배치는 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d104p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s25f3 6d1이다.
우라늄을 농축시키는 데 육플루오린화우라늄을 많이 사용하는데, 화학적 반응은 이렇다.
UO2 + 4HF + 열 (500 °C) → UF4 + 2H2O
UF4 + F2 + 열 (350 °C) → UF6
자연에서 발견되는 우라늄 원자 중에서 가장 풍부한 우라늄 원자는 우라늄-238이며, 99.2742%를 차지한다. 그 다음이 원자력 발전소의 원료와 핵폭탄 제조에 많이 쓰이는 우라늄-235이며 0.7024%를 차지한다. 우라늄-235는 유일하게 핵분열을 할 수 있으며, 천연에서 매우 적은 비율을 차지하기 때문에 정련하여 옐로케이크라는 우라늄-235가 많은 농축우라늄을 만들어 낸다.
그리고 가장 적은 비율을 차지하는 우라늄-234 원자는 0.0054%를 차지한다. 우라늄의 반감기는 매우 길고 안정적이다. 반감기는 우라늄-238의 경우 44억 6800만 년, 우라늄-235의 경우 7억 380만 년, 우라늄-234의 경우 24만 5000년이 걸린다. 그 밖에 인공적으로 만든 동위원소를 포함하면 질량수 217로부터 242까지 26종이 존재한다.
천연우라늄은234U(존재 백분율 0.0054 %, 반감기 24만 8000년),235U(존재백분율 0.7024 %, 반감기 7억 년),238U(존재백분율 99.2742 %, 반감기 45억년) 등 3종의 동위원소로 이루어지며, 그 밖에 인공적으로 만든 동위원소를 포함하면 질량수 217로부터 242까지 26종이 존재한다.235U는 악티늄족 계열 최초의 핵종으로악티노 우라늄(AcU)이라고도 하며,열중성자·고속중성자·양성자·i입자·중양성자·i선 등의 충격에 의해서핵분열하는데, 열중성자에 의한 핵분열에서는 약 200MeV의 에너지를 방출하며 평균 2.5개의 중성자도 방출한다. 따라서 방출된 중성자가 다른 235U 원자를 분열시키도록 조건을 주면 연쇄반응을 일으켜 거대한 에너지를 방출한다.
또한 순수한235U에서는 1g당 매초 약 3만분의 1개의 원자가자발 핵분열을 일으키므로 일정량 이상 모이면 연쇄반응에 의해서 핵폭발이 일어난다. 이것을 이용한 것이1945년8월 6일 일본 히로시마에 투하된 최초의원자폭탄이었다.238U은 우라늄계열의 최초의 핵종으로 우라늄I(UI)라고도 하며 중성자를 많이 흡수하므로 연쇄반응올 억제할 수 있지만 그 결과239U로 되어239Np를 거쳐239Pu로 변한다. 이239Pu는 중요한 핵연료로 사용된다. 따라서 천연 우라늄 중 235와 238을 분리할 필요가 있게 되어, 제2차 세계대전 중 미국의원자폭탄 제조계획에 의해서 모든 방법들이 검토되었다.
결국 플루오린화물인육플루오린화 우라늄 UF6를 이용하여 그 기체에서 확산 속도의 차에 의한 물리적 방법이 채용되었다. 즉, 기체로 변화시킨 경우의235UF6와238UF6에서는 분자 1개의 무게가 1 % 정도 다르므로 많은 구멍을 뚫은 벽에 혼합기체를 흐르게 하면 가벼운 것이 다소 빨리 흐르게 되고 이것을 수없이 반복시킴으로써 농축시킬 수 있다. 또232Th를 원자로 내에서235U의 열중성자류에 접촉시키면232Th로부터233Pa을 거쳐233U이 얻어지는데 이것은235U나239Pu와 같은 연쇄반응을 일으키므로 원자로 연료로 중요하다.
우라늄 중에서 우라늄-235는 원자력 발전소의 전기 생산 원료로 쓴다. 경수로에 쓰이는 우라늄의 농도는 3~5% 정도이다. 이것은 우라늄 농도가 너무 높으면 핵분열이 활발해져 연쇄반응이 일어나서 원자로가 폭발하는 것을 방지하기 위해서이다. 그래서 원자력 발전소에서 쓰는 우라늄은 95.5%가 우라늄-238이고, 나머지 4.5%는 우라늄-235이다.핵폭탄에 쓰는 우라늄은 99%가 우라늄-235이고 1%가 우라늄-238이다.
원자로연료로서 보통 천연 우라늄으로부터우라늄-235를 분리하거나,우라늄-238을플루토늄-239로 변화시켜 사용하고 있으나, 천연 우라늄을 그대로 사용할 때도 있다. 특수한 목적에는 농축시킨 것을 사용하는 경우도 있다(농축 우라늄 사용). 이것은 기체확산분리 과정의 도중에서 뽑아냄으로써 적당한 농축도의 것을 얻을 수 있다. 원자로연료로 여러 가지 형태로 사용되고 있지만 균질로에서는 금속우라늄(때로는 합금 금속우라늄)을 적당히 성형한 것이, 불균질로에서는 황산염, 질산염의 용액이 사용된다. 그 밖에 여러 가지 내식성합금에도 소량 사용되고, 또 이우라늄산나트륨(우라늄황이라고도 한다)으로 유리, 도자기 등의 착색제로도 사용되고 있다.
대한민국 옥천 습곡대에 분포하는 변성퇴적암 지층옥천 누층군 내 탄질 흑색 점판암에우라늄이 함유되어 있다는 사실은 1956년 중앙지질광물연구소의 조사에서 처음 알려졌으며 그 이후 우라늄의 개발 가능성을 밝히기 위해 여러 지화학적, 광물학적 조사가 수행되어 왔다. 옥천 누층군 내 우라늄 광화대는괴산군을 기점으로보은군,옥천군을 거쳐대전광역시 서남부까지 이어져 있다.[4][5]충청북도괴산군 지역의 옥천대 하부천매암층은우라늄 함량이 높은 지층이 있는 것으로 알려져 있다. 이 지역은 1972~1986년 우라늄 광상 확보를 위해 정밀 지화학탐사와 시추 탐사가한국지질자원연구원에 의해 수행된 바 있다.[6] 옥천 누층군의 일부인 구룡산층은우라늄을 함유한 흑연질점판암으로 옥천대 내에서 90 km 이상 연장되며, 우라늄 함량 최고치가 294 ppm인 것으로 보고되었다.[7] 충북과 충남에서 저품위 40~660만 톤의 우라늄 매장량이 보고되었다. 현재 우라늄광산은 충북의 3개, 충남의 4개 광산에서 우라늄이 개발된 기록이 있다. 시추탐사 결과 우라늄 매장량이 가장 큰 광상은 괴산군 덕평리 광상이며 매장량은 10,696,000 M/T이다.
- 소칠섭과 강정극(1978)은 옥천층군 100개 시료의 흑색 탄질 점판암의 광물조성과 우라늄의 상관 관계를 분석하여 탄소와 우라늄의 높은 상관관계를 밝혔다.[8]
- 이민성과 전효택(1980)은 지화학 자료를 통계 분석하여 흑색 점판암에서는우라늄,몰리브데넘, 고정탄소, 저질탄 중에는우라늄,바나듐, 고정탄소 사이에 높은 상관관계가 있음을 밝혔다.[9]
- 윤석규(1984)는대전광역시 서남부 추부-진산 지역의 우라늄 광상 연구에서우라늄,몰리브데늄, 고정 탄소 사이에 높은 상관 관계를 밝혔으며, 안정동위원소분석에서 우라늄 광상은 유기물과 황이 풍부한 퇴적 환경에서 생성되었다고 해석하였다. 우라늄 광물로 메타우라노서사이트(metauranocircite)를 기재하였다.
- 이진수 외(1996)에 의히면충주시대소원면 탄용리 지역에 분포하는 옥천 누층군 흑색 셰일의 방사능 수치는 최고 240 cpm(Counts per minute, 분당계수치)이며우라니나이트가 확인되었고우라늄은 흑색 셰일에서 20, 56 ppm까지 부화된 것으로 나타나 이 지역은 괴산군 덕평리 및 금산군 추부면 지역과 함께 우라늄 광화대의 연장선 상에 놓인 것으로 추정된다. 산의 토양에서 우라늄 함량은 최대 14.0 ppm이다.[10]
- 이진희 외(1996)에 의하면보은군회남면 지역 흑색 점판암의 지화학 분석 결과우라늄 0.5~460 ppm,토륨 2~35 ppm,바나듐 123~8112 ppm,몰리브데넘 1~1400 ppm이 함유되어 있다.[11]
- 소방방재청의 보고서(2006)에 의하면 옥천 습곡대 834개 지역 지표방사능 측정 결과우라늄 0.6~287 ppm,토륨 4~102 ppm,칼륨 농도는 0.6~10.6 %이며 509개 지점 기반암 시료의우라늄 함량은 0.07~308 ppm (최대값은 탄질점판암에서 산출),토륨 함량은 4~60 ppm이다. 옥천대 지역의 토양 내 우라늄 농도를 조사 결과, 괴산지역 0.6~202 ppm, 보은지역 0.1~233 ppm, 금산지역 0.6~308 ppm 등 비교적 높은 함량이 검출되었으며, 일부 지역에서는 최대 700 ppm이 검출된 경우도 있었다. 국내 흑색셰일에는 괴산, 보은, 금산 등의 지역에서 0.10~308 ppm의 농도범위를 가진다. 토양가스의라돈 농도는 126~2542 pCi/L이며 평균 함량은 흑색 점판암이 가장 높은 것으로 나타났다. 대전-금산지역은 우라늄의 독성 위해도가 존재하는 것으로 나타났다.[12]
- 이길용 외(2009)는 금강 유역 기반암 지역 토양의자연방사선량을 조사하였다. 토양 내라듐-226,악티늄-228 및칼륨-40의 수치는 다음과 같다.라듐-226의 평균값은 변성퇴적암 지역이 가장 높게 나타났으며 특히 수양리 한 지점의 토양에서 타 지역에 비해 월등히 높은 485 Bq/kg이 나타났다.[13]
- 조남후(2012)에 의하면금산군복수면 수영리 일대에서는점판암 내 탄질성분이 우세한 부분에 우라늄 광체가 집중되며 이는 점판암의층리 방향과 거의 평행하다. 흑색 점판암과 탄질점판암의 우라늄 함량은 1.76~82.50 ppm 및 2.20~72.55 ppm이며구리,바나듐,몰리브데넘은 우라늄과 함께 농집된 것으로 추정된다. 이 지역 우라늄 광상의 형성에는 열수의 영향이 있었던 것으로 보인다. 이곳에서는 과거 굴진한 흔적이 있는 폐갱도와 폐석 더미가 발견되었다.[14]
- 전순원(2015)은 흑색셰일 분포지역에 위치하는보은군회남면 보은광산(N 36°26'32", E 127°36'23") 주변의 우라늄과 중금속 농도를 조사하였다. 광산폐기물 적치장 주변 토양의 평균 우라늄 함량은 174.8 ppm이며자연방사능 측정 결과 최고치는 시간당 2.25 µSv, 연간 19.71 mSv으로서 타 지역에 비해 자연방사능이 매우 높은 수준으로 나타났다.[15] 참고로, 일본에서 실외 활동 제한의 기준이 되는 방사선량은 시간당 3.8 µSv,이란람사르 지역의 자연 방사선은 연간 10.2 mSv이다.[16]
충청북도괴산군청천면 덕평리 지역은 옥천대 옥천 누층군의 대표적인우라늄 광화대 지역으로, 옥천 누층군의 흑색 (탄질)점판암이 분포하는 이 지역에서는 함우라늄층이 산능성이를 따라 연장 1.5 km, 폭 0.32 km, 두께 7~8 m의 렌즈상으로 분포하여 국부적으로우라늄의 함량이 타 지역에 비해 매우 높게 나타나는 것으로 보고되어 있다.
- 김태순 외(1978)에 의하면 덕평리 지역에서 우라늄 광상에 의한 자연 방사능의 영향을 조사한 결과 토양에서 타 지역보다 높은 10~30 ppm 이상이 함유되어 있고 현지에서 생산된 농작물의 우라늄 평균 함량은 깨 0.99 ppm, 감자 0.92 ppm, 벼 0.6 ppm, 콩 0.52 ppm, 보리 0.37 ppm, 옥수수 0.26 ppm이며 덕평리 주민 1인이 하루에 섭취하는 우라늄의 양은 247.3마이크로그램인 것으로 측정되었다.[17]
- 최선경 외(1999)에 의하면 덕평리 지역에서 함우라늄 흑색 셰일에 기인한 표토 시료를 채취한 결과 논 118 ppm, 밭 109 ppm, 산 221 ppm, 광미시료 299 ppm, 산토양 시료에서 725 ppm에 이른다.[18]
- 김영환(2000)에 의하면 덕평리 지역 시료들의 전암 화학 분석 결과 흑색 점판암에는 각종 희유(稀有)금속의 원소들이 농집되어 있는데, 원소별 최대 농도는바륨 7.2 wt. %,몰리브데넘 1112 ppm,우라늄 650 ppm,아연 2585 ppm,바나듐 4111 ppm,이트륨 253 ppm으로 측정되었다. 그리고 흑색 점판암의 구성 광물 중에는우라늄 광물인우라니나이트(섬우라늄석), 제노타임, 우라노서사이트가 포함되어 있다.[19]
- 이종윤 외(2002)에 의하면 덕평리 지역 함우라늄 흑색셰일 내 우라늄 함량은 총 349 ppm이며 대부분 탄산염과 유기물질 및 황화물에 수반되어 나타난다.[20]
- 신동복과 김수정(2011)에 의하면 덕평리 지역 탄질점판암의우라늄 평균 함량은 360 ppm, 최고 1101 ppm (1kg당 1.1g)을 함유한 것으로 측정되었으며 이는 동 지역의 흑색 점판암의 우라늄 함량(1.3~21.3 ppm)보다 매우 높다.[21]
- 김수정(2012)에 의하면 덕평리의 흑색 및 탄질점판암에서우라늄 광물인 토라이트, 에카나이트,우라니나이트가 산출된다. 우라늄 광화대에는 백금족 원소가 수반되며 우라늄 광화작용은 해저의 고온 환경에서 생성된 것으로 해석되었다.[22]
자연 방사선 피폭량의 세계 평균은 2.4 mSv/y 정도로 저농도의 자연 방사능이라도 장기간 노출되면 폐암, 골수암 및 면역체계 감퇴 등 질병 유발 가능성이 높아진다고 알려져 있으나[23] 해외의 자연 방사능이 상대적으로 강한 지역에서 피폭의 영향으로 생각되는 암 발생률의 증가는 나타나지 않았다.[16] 야외 활동을 하는 사람은 지표 아래 30 cm 내의 토양이나 암석으로부터 유래하는감마선에 노출되어 있다.[6] 일반인의 옥외 유효선량 한도는 1 mSv/y이며, 방사능 농도는 IAEA(2003)에 의해 추천된 Conversion factor에 의해 1%의40K은 313 Bq/kg, 1 ppm의238U은 12.35 Bq/kg, 1 ppm의232Th은 4.06 Bq/kg인 것으로 환산된다.[24][6][25]
- 전재식과 오희필(1990)에 의하면대전광역시 지역의 지각 방사선량에 의한 년간 실효선량은 564±4 µSv으로 나타났다.[26]
- 소방방재청(2006)은 옥천대 괴산군, 보은군, 금산군, 대전광역시 등 440개 지점의 지표방사능을 측정하였다.괴산군의 심부선량은 평균 0.44 mSv/y, 최대 5.32 mSv/y이며청천면 대전리에서 1.2~5.3 mSv/y, 덕평리에서는 3.2~3.9 mSv/y의 높은 심부선량을 보였다. 그 외의 지역에서는 3 mSv/y 이하의 값을 보였다. 일반인의 연간 권고선량인 1 mSv/y를 초과하는 곳이 괴산군에서 5곳, 보은군에서 1곳, 대전 지역이 2곳(2 mSv/y)인 것으로 드러났다. 방사능의 외부 피폭량은 1일에 0.02~9.2 µSv이다.[12]
- 최근식 외(2006)에 의하면괴산군 지역라돈 농도는 제곱미터당 가옥 내 83.7 Bq, 옥외 50.5 Bq이 검출되었으며 이는 한국 평균 농도(실내 53.4 Bq/m2)보다 높다. 측정된감마선량에 의한 괴산군 거주민의 외부 피폭선량은 0.71 mSv로 측정되었다.[27]
- 윤욱과 조병욱(2019, 2020)은 2차례에 걸쳐 옥천 누층군 분포지역의자연방사선량을 측정했다.감마선 분광분석기를 이용해괴산군 지역의 옥천 누층군 하부천매암대와 그 주변의 77개 지점에서감마선량을 측정한 결과칼륨-40 함량은 1.8~8.8% (563~2754 Bq/kg),우라늄-238 함량은 0.2~217.9 ppm (2.5~2691 Bq/kg),토륨-232 함량은 11.9~46.5 ppm (48.3~310.6 Bq/kg)로 산출되었으며 옥외 유효선량률은 0.08-1.71 mSv/y의 범위로 나타났다. 옥외 유효선량률의 최고치는 1.71 mSv/y (1kg당40K 2754.4 Bq,238U 2691.1 Bq)으로 이는 우라늄 지층을 협재하는괴산군청천면 덕평리 지역의 하부천매암대 지층에서 나온 수치이다.[6] 충청도 옥천 누층군 암석의칼륨-40 함량은 0.65~10.29% (205~3220 Bq/kg),우라늄-238 함량은 0.63~287.0 ppm (7.81~3544.5 Bq/kg),토륨-232 함량은 4.00~102.4 ppm (16.24~415.9 Bq/kg)으로 산출되었으며 흡수선량은 28.84~1714.5 nGy/h이다. 421개 지점에서 지표방사능을 측정한 결과 일반인의 옥외 유효선량 한도인 1 mSv/y를 초과하는 4개 지점이 나왔으며 그 수치는금산군 1.78 mSv/y,괴산군 1.24 mSv/y 및 1.45 mSv/y,보은군 1.36 mSv/y으로 이는 모두 우라늄층을 포함하는 하부천매암대에 위치한다. 하부천매암대의 최대값은 2.10 mSv/y이고 그 외의 지점에서는 국내 다른 지역보다 높게 나왔으나 1 mSv/y보다는 낮게 나왔다.[25] 참고로, 몸무게 60kg의 사람은 몸속에 3300 Bq (=0.17 mSv/y),시금치는 200 Bq/kg의칼륨-40을 포함한다.[16][28]
옥천대 지역과 해외 여러 국가의 연간 대지 방사선량[12][16][25][28]| 국내 | 괴산군 | 보은군 | 대전-금산 | 해외 | 노르웨이 | 독일 | 미국 | 브라질 | 오스트리아 | 인도 | 이탈리아 | 이란 | 일본 | 중국 | 프랑스 |
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| mSv/y | 심부선량: 최대 5.32, 평균 0.44
천부선량: 최대 3.57, 평균 0.69
지표: 1.24, 거주민 피폭량: 0.71 | 심부선량: 최대 1.74, 평균 0.20
천부선량: 최대 3.13, 평균 0.27
지표: 1.36, 보은광산: 최대 19.71 | 심부선량: 최대 1.82, 평균 0.22
천부선량: 최대 3.01, 평균 0.41
지표: 1.78 | mSv/y | 평균 0.63
최대 10.5 | 평균 0.48
최대 3.8 | 평균 0.40 | 구아라파리: 평균 5.5
최대 35 | 평균 0.37 | 평균 0.48
케랄라주: 평균 3.8
최대 35 | 평균 0.50
최대 4.38 | 람사르: 평균 10.2
최대 260 | 평균 0.43 | 평균 0.54
양장시: 평균 3.51
최대 5.4 | 평균 0.60
최대 2.20 |
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옥천대 지역의칼륨-40 함량과 비교[13][6][25][28]| 지역 | 옥천대 전체 | 괴산군 | 금산군복수면 | 말린 다시마채 | 표고버섯 | 말린 오징어 | 시금치 | 가다랑어 | 생당근 | 정어리 | 돼지고기 | 우유 | 꽁치 | 닭날개 | 맥주 |
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| 함량 (Bq/kg) | 205~3220 | 563~2754 | 639~1280 | 2130 | 630 | 330 | 222 | 123 | 120 | 102 | 93 | 45 | 42 | 36 | 11 |
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옥천 누층군의 우라늄은 충청도 지역의지하수에도 작지만 영향을 미치고 있다. 우라늄의 함량이 일정량 이상인 지하수를 장기간 섭취시 암이나신장 독성을 유발할 수 있다. 따라서 음용수의 (안전한) 우라늄 함량 가이드라인은 2~30 µg/L으로 제한된다.[29] 그러나 지하수 중 우라늄 농도가 위해성 기준치를 초과하는 지역은 함우라늄 암석 분포지역의 일부에 국한된다.
- 김통권 외(1999)에 의하면 우라늄 함량이 높은 옥천 누층군 탄질이암 분포 지역 내 지하수에서 검출된 우라늄 함량은 0.01~4.36 µg/L으로 암석 자체가 우라늄을 많이 함유하고 있음에도 불구하고 지하수 중 함량이 낮은 이유는 탄질이암 내바나듐이 지하수에 녹아 우라늄과 결합, 불용성의 우라늄 광물을 형성하고 이는 지하수에 용해되지 못하기 때문인 것으로 추정하였다.[30]
- 최미정(2000)에 의하면 덕평리 지역에서 과거 우라늄 채굴시 사용되었던 갱도의 갱내수는 미국EPA의 수질 기준치인 20 µg/L를 초과하는 21 및 30 µg/L이 측정되었으며 그 외 다른 시료에서는 기준치를 초과하지 않으나 모두 미량의 우라늄이 검출되었다.[31]
- 소방방재청(2006)에 의하면 옥천대 지하수의라돈 농도 범위는 82~2950 pCi/L이며 92개소에서미국 환경보호청 음용수 기준인 300 pCi/L를 초과하였다. 지하수의우라늄 농도는 갱내수에서 51~3334ppb, 하천수 113.4 ppb, 지하수는 평균 10 ppb이다.[12]
- 황정(2010)은괴산군에서금산군에 이르는 옥천대의 우라늄 광화대 퇴적암 분포 지역 지하수의 수리지화학적 연구를 수행하고, 석탄광산 폐수에서 함우라늄층과의 반응으로 1165 µg/L의 매우 높은 우라늄 수치가 나왔으나 지하수의 우라늄 함량은 최대 3.2 µg/L 이하로 매우 낮다. 그리고대전광역시지역 지하수 내 우라늄은 옥천대 우라늄 광화대로부터 공급되지는 않은 것으로 보았다.[32]
- 조병욱(2017)은 우라늄이 함유된 탄질점판암과 화강암이 많이 분포하는충청북도괴산군 지역 200개 지점의 지하수의 암석 내 우라늄 함량을 측정하였다. 이 지역에서 옥천 누층군 하부천매암대의 우라늄 최고 함량이 14.9 ppm으로 측정되었으나 전체적으로 우라늄 함량이 가장 높은 암석은 백악기 화강암(3.0~11.6 ppm)이며 우라늄 함량이 가장 낮은 옥천 누층군 함력천매암대는 1.7~6.8 ppm으로 측정되었다. 이는 괴산군 덕평리의 점판암에서 직접 측정된 수치보다 한참 낮은데 이는 함우라늄 지층이 소규모로만 분포하고 있기 때문이다. 지하수의 우라늄 함량 최고치는 백악기 화강암 최고 293.0 µg/L, 옥천 누층군 21.5 µg/L, 전체 평균 5.29 µg/L으로 이는 국내 전체 지하수의 우라늄 함량과 비슷한 수준이다.[33]
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