1. 서 론

자연계에 존재하는 물질 중에 함유된 우라늄이나 토륨이 납으로 자연 붕괴되는 과정에서 발생하는 라듐이 붕괴할 때 생성되는 라돈은 무색, 무취, 무미의 성질을 가지며 공기보다 9배나 무거운 비활성기체이다^[1]. 비활성기체이므로 다른 물질과 화학적 반응은 하지 않으나 자연 붕괴하며 방사선을 방출하는 성질을 가지고 있으므로 물리적으로는 매우 불안정하다. 사람들의 호흡에 의해 체내에 흡수될 때 대부분의 라돈 가스는 숨을 내쉬는 호기를 통해 밖으로 배출되거나 혈액으로 확산되어 큰 피해는 끼치지 못한다. 그러나 라돈이 기관지나 폐포에 머무르게 될 때 라돈의 붕괴로 인해 알파선, 베타선 등의 자핵종이 생성되며 방사선을 방출해 세포의 염색체에 돌연변이를 일으켜 폐암을 유발하게 된다^[2]. 즉, 폐암의 원인은 라돈가스 때문이라기보다는 흡수된 일부 라돈의 붕괴로 인해 생기는 부산물이 방사선을 방출하기 때문이라고 할 수 있다.

미국 EPA(Environmental Protection Agency)는 연간 폐암 사망자의 10% 이상이 라돈 자핵종의 누적 폭로에 의한 것이며, 이는 대기오염에 의한 사망보다 10배 이상 높은 수치라고 보고했다^[3]. WHO(World Health Organization)는 흡연 다음으로 가장 큰 폐암 발병원인을 라돈으로 지목했다^[4]. WHO 산하기관인 국제암연구소(International Agency for Research on Cancer)에서도 라돈을 명확한 발암물질로 분류했다^[5]. 국내의 경우, 국립환경과학원에서 전국을 대상으로 실시한 주택 라돈 농도 조사 결과에서 단독주택의 33%, 연립주택 및 다세대주택의 14%, 아파트의 6%가 실내 라돈 농도에 대한 국내의 권고기준치이자 미국의 규제치인 4 pCi/L을 초과하는 것으로 나타났다^[6][7]. 이러한 라돈은 사람의 감각으로는 인지할 수 없기에, 특정 센서나 검출기를 통해서만 라돈의 존재 유무나 농도를 파악할 수 있다^[8].

지금까지 라돈 농도를 측정하기 위해 다양한 종류의 방법 및 장비들이 제안되어 왔다^[9]-^[14]. CR-39 플라스틱 트랙 탐지기를 이용해 저 농도 라돈 측정을 위한 라돈 가스 포집 챔버가 제안되었고^[9], 빛은 차단하면서 라돈 가스의 확산을 돕는 대전된 고압 필터를 장착한 라돈 탐지기도 개발되었다^[10]. 알파입자를 탐지하는 MOS IC를 이용한 수동형 라돈 모니터와 라돈 자핵종 포집기로 업그레이드 된 라돈농도 측정기를 구현할 수 있게 되었다^[11]. 그리고 정전기적 집진기와 업그레이된 시스템을 이용하여 반응이 빠른 라돈 탐지기를 개발하였다^[12]. 플라스틱 터널을 금속화시켜 구현한 정전기 집진기는 웹캠으로부터 광학적 이미지센서의 노출된 표면 위에 대전된 라돈의 부산물들이 집중되게 하여 라돈 농도 측정 방법을 향상시켰다^[13]. 집진된 부산물들의 방사성 알파붕괴로 인해 발생한 알파입자들이 이미지센서 표면에 충돌하면서 이미지센서 픽셀들의 전하가 충분히 포화될 수 있도록 만들어주는 CCD(Charge Coupled Device) 이미지센서 모듈을 사용한 라돈 검출기도 구현되었는데^[14], 이것은 CCD 이미지센서도 라돈 센서로 이용이 가능함을 보였다.

본 논문에서는 핀 포토다이오드 센서와 CMOS 이미지센서를 이용한 라돈 검출에 대한 가능성을 실험적인 방법을 통해 확인하였다. 이들 반도체 센서에서 출력된 신호를 이용해 MCU(Micro Controller Unit)에서 라돈 검출 여부를 인식할 수 있도록 검출 회로를 설계하여 라돈측정기를 구현하였으며, 실험을 통해 반도체 센서를 이용한 라돈측정기의 실용화 가능성을 확인하였다.

2. 반도체 센서 라돈측정 원리

2.1 핀 포토다이오드 센서 라돈측정

라돈이 붕괴하면서 발생하는 알파입자도 빛과 같이 파동성을 가진 입자가 핀 포토다이오드에 침투하는 것이므로 특정 세기를 가진 빛의 일종이라고 볼 수 있다. 핀 포토다이오드를 광전도 모드로 사용할 경우 유한한 저항을 갖는 전압–전류 곡선을 갖는다. 빛을 이용해 에너지를 생산하려는 목적이 아니므로 본 연구에서는 광전도 모드를 사용했다^[15]-^[18].

본 연구에서는 핀 포토다이오드를 광전도 모드로 이용하며, 일반적으로 사용하는 역방향의 전압을 걸어 부하 저항에 걸리는 전압이 상승하는 신호를 받은 것이 아닌 순방향으로 연결해 부하 저항에 걸리는 전압이 빛을 받으면 전류가 감소하게 되어 하강하는 전압 신호를 이용해 알파입자를 카운트했다.

핀 포토다이오드 센서를 이용한 라돈 검출의 원리를 살펴보면, 그림 1과 같이 순방향 바이어스 전압을 건 상태에서 라돈이 센서에 부딪치면 핀 포토다이오드 센서의 순방향 전류가 감소하여 부하 저항 R에 걸리는 전압 Vout가 순간적으로 하강하는데 이를 신호 처리하여 라돈검출을 확인한다. 그런데, 이 전압 Vout의 변동은 매우 작아 MCU가 인식하도록 적절한 신호처리를 해야 한다.

그림 1. 순방향 바이어스 광전도 모드

Fig. 1. Forward-bias photo conduction mode

그림 2는 핀 포토다이오드 센서 신호의 펄스 변환 회로도를 나타낸다. 핀 포토다이오드 센서에서 미세한 전압 변동이 발생하면 첫 번째 회로를 통해서 신호를 증폭하게 된다. 증폭된 신호는 두 번째로 커플링 캐패시터를 통과하며 DC 성분이 제거된 AC 성분만 다음 회로에 전달된다. 세 번째 회로를 통해서는 신호를 한 번 더 증폭하며, 이후 네 번째 회로인 차단주파수 300Hz의 저역통과필터를 거치면서 노이즈가 제거되고 신호의 진폭도 같이 줄어들게 된다. 다섯 번째 회로에서는 전달받은 신호를 펄스 파형으로 변환하는데, op amp에는 12V의 공급전압이 입력되어 약 11V의 최대전압을 가지는 펄스 파형이 출력된다. 때문에, 여섯 번째로 직렬 저항을 거치면서 펄스 파형의 전류는 MCU에서 허용할 수 있는 수준으로 낮아지며, MCU에 내장된 보호 다이오드로 인해 MCU에는 약 5V로 전압이 하강되어 입력된다. 하강 펄스의 인식은 MCU에서 하강 에지(falling edge)가 일어나는 순간 카운트를 세는 외부 인터럽트 기능을 이용해 소프트웨어로 처리된다.

핀 포토다이오드에서 라돈 알파입자가 측정되면 전압 하강이 발생하여 센서의 출력을 증폭 및 필터링을 거쳐 펄스로 만드는 펄스 발생 회로를 통해 5V에서 0V로 떨어지게 되는 펄스가 출력된다. 이를 Arduino를 MCU로 하는 카운터 회로에서 입력받아 신호의 하강 에지를 잡아내어 한 시간마다 해당 시간 동안 발생한 알파입자의 개수를 측정한다.

그림 2. 핀 포토다이오드 센서 신호의 펄스 변환 회로도

Fig. 2. Pulse conversion circuit of PIN photodiode sensor signal

2.2 CCD 이미지센서 라돈측정

CCD는 전하결합소자(Charge-Coupled Device)의 약자로 빛을 전하로 변환시켜 화상(畵像)을 얻어내는 센서이다. 전하결합소자(電荷結合素子)라고도 부르며, 1969년 조지 E. 스미스와 윌러드 보일이 공동개발하였다. CCD는 여러 개의 축전기(condenser)가 쌍으로 상호 연결되어 있는 회로로 구성되어 있고, 회로 내의 각 축전기는 자신 주변의 축전기로 충적된 전하를 전달한다. CCD는 디지털 스틸 카메라, 광학 스캐너, 디지털 비디오 카메라와 같은 장치의 주요 부품으로 사용된다.

CCD 칩은 많은 광다이오드 들이 모여있는 칩이다. 각각의 광다이오드에 빛이 비추어지면 광자의 양에 따라 전자가 생기고 해당 광다이오드의 전자량이 각각 빛의 밝기를 뜻하게 되어 이 정보를 재구성함으로써 화면을 이루는 이미지 정보가 만들어진다. 광다이오드에 생성된 전자의 양을 전달하기 위한 방법으로는 Interline Transfer, Frame Transfer, Frame-Interline Transfer, Fullframe 등이 있으며, Interline Transfer 방식은 광다이오드의 약 30%의 크기를 가진 전자들을 전달할 수 있는 레지스터가 각 광다이오드의 바로 옆이나 위에 붙어있는 형식으로 이 레지스터는 빛으로부터 가려지도록 되어 있다.

이미지가 카메라에 투사될 때, 빛이 렌즈를 통과하여 이미지센서에 도달한다. 이미지센서는 픽셀이라는 픽쳐 소자(picture element)로 구성된다. 각각의 픽셀들은 받은 빛의 양에 비례한 전자갯수로 바꾼다. 이를 전압으로 재차 바꾼뒤 A/D 변환기를 통해 디지털값으로 CPU에 읽어 들인다. 카메라 이미지센서는 CCD와 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)의 두가지 형태로 구현된다. CCD 이미지센서는 포획한 빛을 전기신호로 바꾸는 역할을 한다. 이미지센서의 각 셀은 아날로그 디바이스이다. 빛이 CCD 이미지센서 각 셀을 때리면 각각의 포토 센서는 작은 전기 전하를 띈다. 이 전하가 전압신호로 바뀌고 이것이 그림 3처럼 증폭된다.

그림 3. CCD 동작원리

Fig. 3. CCD operation principle

라돈가스로부터 라돈 붕괴시 알파입자가 방출된다. 방출된 알파입자가 이미지센서에 충돌시 센서의 픽셀 전압값이 빛을 감지했을 때와 같이 상승하게 되는 것을 이용하여 라돈을 검출한다. 이러한 원리를 이용하여 라돈검출기를 구현할 수 있다. 아날로그 신호 중 라돈이 검출 될 때 상승하는 전압값을 측정하여 기준 전압을 정하고 기준 전압 이상의 신호를 비교기(comparator)를 이용하여 라돈 신호만 검출하는 라돈검출기를 구현한다. 그림 4와 표 1은 각각 라돈검출 확인실험을 위해 채용한 CCD 이미지센서 모듈과 사양을 나타낸다.

그림 4. CCD 이미지센서(CC-003R1) 모듈

Fig. 4. CCD image sensor(CC-003R1) module

표 1 CCD 이미지센서(CC-003R1)의 사양

Table 1 Specification of CCD image sensor(CC-003R1)

구분	사양
모델명	CC-003R1
영상 출력방식	NTSC
작동 전압	12V
작동 전류	110mA
출력 이미지	흑백
초당 프레임	60 frame
1프레임 속도	15.30 ms
센서 크기	1/3“

2.3 CMOS 이미지센서 라돈측정

CMOS 이미지센서의 원리가 고안된 것은 1960년대 후반이지만 실용화된 것은 미세 가공 기술이 첨단화된 1990년대 이후이다. 2000년대 후반부터 이미지센서 기술의 고해상도화가 진행됨에 따라 BSI(Back Side Illumination) 공정 기술과 3D stacking 센서 제작 공정기술이 대두되고 있다. Wafer stacking을 통한 3D CIS(CMOS Image Sensor) 제작 공정은 wafer에 pixel의 광 집적 부분과 구동 회로 부분을 동시에 공정하는 것과 달리, 광 집적 부분과 구동 회로 부분을 각각 다른 wafer에 공정하여, 일정 공정 후 두 wafer를 각각 서로 bonding한 후 후속 일정 공정을 진행하는 방식으로 이뤄진다.

CMOS 이미지센서는 단위 셀마다 증폭기를 가지고 있으며 광 변환된 전기신호의 읽기에 의해서 전기 노이즈의 발생이 적어지는 특징이 있다. CMOS 로직 LSI 제조 프로세서의 응용으로 대량생산이 가능하기 때문에 고전압 아날로그 회로를 가지는 CCD 이미지센서와 비교해서 제조 단가가 낮고 소자의 크기가 작아서 소비 전력이 적다는 장점이 있다. 그리고 논리 회로를 동일한 공정으로 제작해서 화상 처리 회로를 on-chip화하여 화상 인식 장치, 인공 시각 장치에 응용 연구되어서 일부는 상용화되었다.

CCD와 비교해서 여러 장점들이 있지만, 저조도 상황에서 소자가 쉽게 불안정해지고 촬영된 화상에 노이즈가 많이 발생되는 경향이 있다. 그리고 화소마다 고정된 증폭기가 할당되기 때문에 증폭기의 특성차에 의한 고정 패턴 노이즈를 가지는 단점이 있어서 이것을 보정하는 회로가 필요하다.

최근에는 PC의 고출력화, 저잡음화, PD에서 증폭기로 전하 전송 효율의 향상, PD의 수광 면적을 상대적으로 확대하기 위한 트랜지스터의 복수 화소 공용화같은 여러 가지 개량 수단에 의하여 신호 대 잡음비가 현격히 향상되었다. 그리고 전하화를 동시에 실시할 수 없는 구조적인 문제로 인하여 고속으로 움직이는 물체를 촬영했을 때 진행 방향쪽으로 상이 흔들리는 단점이 있다. 이것은 한개의 CMOS를 블록화하여 극복할 수 있다. 다만, 이러한 기술적 접근으로 인해 가격이 낮다는 CMOS의 장점이 상쇄되기 때문에 소형 디지털 카메라에는 CMOS가 사용되는 경우가 적다. 한편 DSLR 카메라와 같이 소자의 크기가 큰 경우 CCD는 소비 전력 면에서 불리하다.

CMOS 이미지센서 또한 CCD 이미지센서와 마찬가지로 아날로그 신호 중 라돈이 검출 될 때 상승하는 전압값을 측정해 기준 전압을 정하고 기준 전압 이상의 신호를 비교기(comparator)를 이용하여 라돈 신호만 검출하는 라돈검출기를 구현한다. 그림 5와 표 2는 각각 라돈검출 확인실험을 위해 채용한 CMOS 이미지센서 모듈과 사양을 나타낸다.

그림 5. CMOS 이미지센서(RY1030) 모듈

Fig. 5. CMOS image sensor(RY1030) module

표 2 CMOS 이미지센서(RY1030)의 사양

Table 2 Specification of CMOS image sensor(RY1030)

구분	사양
모델명	RY1030
영상 출력방식	Pal
작동 전압	12V
작동 전류	90mA
출력 이미지	컬러
초당 프레임	50 frame
1프레임 속도	18.60ms
센서 크기	1/4“

3. 반도체 센서 라돈측정기 구현

라돈 알파입자가 핀 포토다이오드 센서에서 검출되면, 센서의 출력에 작은 하강 신호가 발생하고 이 신호는 신호-펄스 변환 회로를 통해 증폭 후 필터링 회로를 거쳐 최종적으로 5V 크기의 하강 펄스가 출력된다. MCU로 아두이노를 사용하는 라돈검출기 모듈이 라돈 검출 센서 모듈에서 출력되는 하강 펄스 신호를 입력받아 알파입자 검출 시 하강 에지를 인식하여 인식 횟수를 카운트하는데, 한 시간마다 해당 시간 동안 검출된 알파입자의 발생 빈도를 기록하여 저장한다. 측정된 발생 빈도 및 측정 시간과 관련된 데이터들은 아두이노의 비휘발성 내장 메모리에 저장되어 실험이 끝난 후 결과를 추출할 수 있도록 하며, 측정하는 동안에도 LCD 모듈을 통해 측정 상황을 표시하여 육안으로 확인할 수 있도록 구현했다.

MCU 모듈은 12V 어댑터 전원을 공급 전원으로 동작하는데 모듈 내에 레귤레이터 회로를 포함하고 있어 5V와 3.3V의 전압원이 존재하며, 이를 이용해 LCD 모듈에 전원을 공급하여 동작시킨다. MCU 모듈에서는 라돈을 측정하는 시간과 센서 모듈에서 발생하는 신호를 측정하여 각 시간별로 데이터를 정리 및 저장하는 역할을 한다. 라돈검출기 모듈은 그림 2의 신호-펄스 변환회로를 내장하고 있다.

그림 6 (a)는 이 모듈을 조립한 핀 포토다이오드 라돈측정기를 보여준다. 그림 6 (b)는 핀 포토다이오드 대신에 그림 5의 CMOS 이미지센서 모듈을 대체하여 조립한 CMOS 라돈측정기를 보여준다. CCD 라돈측정기의 경우는 그림 6 (b) CMOS 라돈측정기에서 CMOS 이미지센서 모듈 대신 그림 4의 CCD 이미지센서 모듈을 대체하면 된다.

그림 6. 핀 포토다이오드 라돈측정기와 CMOS 라돈측정기

Fig. 6. PIN photodiode and CMOS radon counter

4. 실험 및 결과

그림 7은 핀 포토다이오드 및 CMOS 이미지센서의 라돈검출 성능을 비교해 보고자 챔버 내에서 실시한 라돈측정기 성능 실험 모습을 나타낸다. CCD 라돈측정기는 CMOS 라돈측정기와 동작원리 및 성능에 큰 차이가 없기에, 본 연구에서는 핀 포토다이오드 센서와 CMOS 이미지센서서의 라돈검출 성능을 비교 및 분석했다. 실험은 1큐빅(cubic) 미터 크기의 아크릴상자 내부에서 실시했고, 라돈농도 기준 측정장비는 고정밀 라돈측정기 RAD7(DURRIDGE Company Inc., USA)을 사용했다. 총 164시간 동안의 실험을 통해서 핀 포토다이오드 및 CMOS 라돈측정기에서 측정되는 알파입자 검출 개수와, RAD7에서 측정되는 라돈농도 값을 1시간 간격으로 수집했다. 실험 시에는 라돈을 방출하는 토양 시료를 사용해 아크릴상자 내부의 라돈농도를 최소 0.22 pCi/L에서 최대 10.06 pCi/L까지 변화시켰다. 실험 중 측정된 라돈농도의 평균 및 표준편차는 4.29 ± 3.21 pCi/L였다.

그림 7. 라돈측정기 성능 실험

Fig. 7. Performance test of radon counters

그림 8은 핀 포토다이오드 및 CMOS 라돈측정기의 알파입자 검출 개수 그래프로, 실험 중 1시간 간격으로 측정된 핀 포토다이오드 및 CMOS 라돈측정기의 알파입자 검출 개수를 시간에 따라 누적한 결과를 나타낸다. 두 라돈측정기의 알파입자 검출 개수를 비교한 결과, CMOS 라돈측정기의 알파입자 검출 성능이 핀 포토다이오드 라돈측정기의 알파입자 검출 성능보다 약 50% 정도 낮은 것을 확인했다.

그림 8. 핀 포토다이오드 및 CMOS 라돈측정기의 알파입자 검출 개수

Fig. 8. Alpha particle detection of PIN photodiode and CMOS radon counter

반도체 센서 기반 라돈측정기의 경우 일반적으로 연속적인 측정이 가능하나 시간당 검출할 수 있는 알파입자의 수가 많지 않기 때문에 측정 또는 분석 시 일정 시간 간격으로 이동평균한 데이터를 사용한다^[2][19]. 본 논문에서는 총 164시간 동안의 측정 결과를 12시간 간격으로 이동평균한 데이터와 선형회귀분석을 사용해 핀 포토다이오드 및 CMOS 라돈측정기의 알파입자 검출 개수를 라돈 농도 값으로 변환하는 선형회귀식을 도출했다. 그림 9는 선형회귀분석 결과를, 식 (1)과 식 (2)는 도출된 핀 포토다이오드 및 CMOS 라돈측정기의 선형회귀식을 나타낸다. 그림 9에서 세로축은 RAD7에서 측정된 라돈농도(pCi/L)를, 가로축은 핀 포토다이오드 및 CMOS 라돈측정기에서 측정된 알파입자 검출 개수를 나타낸다. 식 (1)은 핀 포토다이오드 라돈측정기에 대해서 도출된 선형회귀식을 나타내며, 그림 9 (a)의 파란색 실선을 의미한다. 식 (2)는 CMOS 라돈측정기에 대해서 도출된 선형회귀식을 나타내며, 그림 9 (b)의 파란색 실선을 의미한다. 식 (1)과 식 (2)에서 $p$, m 값은 각각 핀 포토다이오드 및 CMOS 라돈측정기의 알파입자 검출 개수를, $v$, $w$ 값은 알파입자 검출 개수를 선형회귀식을 통해 라돈 농도로 변환한 값을 나타낸다. 도출한 선형회귀식은 R$^{2}$ 및 RMSE 값을 계산해 성능을 비교했다. 선형회귀식의 설명력을 나타내는 R$^{2}$ 값은 0에서 1사이의 값을 가지며, 값이 1에 가까울수록 선형회귀식의 유용성이 높다는 것을 나타낸다^[20]. RMSE 값의 경우, 값이 작을수록 선형회귀식으로 도출된 라돈농도 값과 RAD7의 라돈농도 값 사이의 오차가 작다는 것을 나타낸다^[21].

그림 9. 선형회귀분석 결과

Fig. 9. Results of linear regression analysis

표 3은 핀 포토다이오드 및 CMOS 라돈측정기의 선형회귀식에 대한 RMSE 및 R$^{2}$ 값을 비교한 결과이다. 핀 포토다이오드 라돈측정기의 선형회귀식은 RMSE는 1.83 pCi/L이고, R$^{2}$는 0.651인 것으로 나타났다. CMOS 라돈측정기의 선형회귀식은 RMSE는 1.94 pCi/L이고, R$^{2}$는 0.611인 것으로 나타났다. 두 결과를 비교해 봤을 경우, COMS 라돈측정기보다 핀 포토다이오드 라돈측정기에서 더 높은 R$^{2}$과 더 작은 RMSE 값을 가지는 선형회귀식이 도출되었으며, 이를 통해서 핀 포토다이오드 센서가 CMOS 이미지센서보다 라돈검출 센서로서의 유용성이 더 높은 것을 확인했다.

5. 결 론

본 연구에서는 핀 포토다이오드 센서와 CMOS 이미지센서를 이용하여 라돈측정기를 구현했고, 라돈검출 성능을 알아봤다. 라돈의 붕괴 시 발생하는 알파입자를 검출할 때 핀 포토다이오드 센서, CMOS 이미지 센서 등의 반도체 센서에서 발생하는 출력 신호를 MCU에 입력 가능한 디지털 펄스 신호로 변환하는 회로를 구현해 시험함으로써, 반도체 센서가 라돈검출을 위한 센서로서 유용함을 확인했다.

핀 포토다이오드 센서 및 CMOS 이미지센서로 각각 라돈측정기를 구현하고 성능을 비교해본 결과, 핀 포토다이오드 센서가 CMOS 이미지센서보다 라돈검출 센서로서의 유용성이 더 높은 것으로 나타났다. 선형회귀분석을 사용해 핀 포토다이오드 및 CMOS 라돈측정기의 알파입자 검출 개수를 라돈 농도로 변환하는 선형회귀식을 도출해본 결과, 핀 포토다이오드 라돈측정기에서 더 높은 R$^{2}$과 더 작은 RMSE 값을 가지는 선형회귀식이 도출되었다. 또한, 동일한 환경에서의 핀 포토다이오드 및 CMOS 라돈측정기의 알파입자 검출 개수를 비교해본 결과를 통해서, CMOS 이미지센서가 핀 포토다이오드 센서보다 알파입자 검출 성능이 더 낮은 것을 확인했다.

CMOS 라돈측정기는 핀 포토다이오드에 비해 라돈농도 측정오차도 크고 R$^{2}$ 적합도 측면에서도 성능이 떨어질 뿐만아니라, 제품양산에서도 몇 가지 어려움이 있음을 본 연구를 통해 알게 되었다. 우선, CMOS 이미지센서는 자주 단종 또는 업데이트되기 때문에 다른 대체품을 찾는 것에 대해서 어려움과 시간 낭비가 크다. 또한, 라돈을 측정하기 위해 이미지센서 위에 부착된 커버글라스를 제거하는 추가적인 기술 및 공정이 요구된다. 마지막으로, 민감도(sensitivity)가 낮은 단점이 있다. 알파입자 검출 성능이 낮다는 것은 측정기의 민감도가 낮다는 것을 의미하며, 낮은 민감도는 라돈농도 측정 정밀도를 떨어뜨리는 결과를 초래할 수 있다.