방사능의 단위
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방사능의 단위
  • 방예원
  • 승인 2013.12.03 19:44
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[건강칼럼] 방예원 / 인천의료원 직업환경의학과 전문의
방사능이 한 번 분열할 때(중성자가 우라늄과 부딪히면 원자핵이 2개로 나눠지고 이때 방사선이 방출된다.) 나오는 방사선량을 1Bq(becquerel,베크렐)이라고 합니다. 이는 물리적 단위로서 실생활에 적용하기에는 무리가 있고 학문적으로 많이 사용합니다. 방사선의 노출량 또는 피폭량 단위로 gray(Gy, 그레이)를 사용하는데 이는 방사선이 통과하는 물체에 방사선 에너지가 흡수되는 양입니다. 즉 물체나 조직의 단위질량(1kg)당 흡수된 방사선 에너지량으로 정의할 수 있겠습니다. 

여기서 중요한 것은 에너지이지 방사선양이 아닙니다. 방사선이 통과하지 않으면 에너지가 흡수가 안되고 통과되더라도 방사선 종류에 따라 방출되는 에너지는 모두 다릅니다. 다음으로 등가선량(dose equivalent)이라는 단위가 있습니다. 이는 방사선의 종류와 에너지에 따라 인체에 미치는 영향이 다르므로 흡수선량에 방사선 가중치를 적용하여 만든 단위입니다. 즉 흡수선량에 방사선 가중치-예를 들면 α선은 투과력은 낮지만 투과가 된 후 인체에 미치는 영향은 같은 방사선에 조사가 되더라도 인체에 영향이 크므로 α선은 더 많은 비중을 둬서 숫자로 표현됩니다. 다음으로 유효선량(effective dose)이 있습니다. 인체에 미치는 방사선 영향을 나타내는 것으로 신체의 조직 및 장기에 따라 방사선 영향이 각각 다르므로 등가선량에 조직가중치를 고려하여 만든 단위입니다. 단위는 등가선량과 같은 Sv(sivert,시버트)입니다. 단위가 많이 복잡한데요 위에서 말한 단위중에서 우리가 꼭 알아야 할 단위는 유효선량입니다. 유효선량의 개념만 정리해두시면 이후에 애기할 내용은 모두 이해하실 수 있습니다.

그러면 방사선원소가 분열을 하면 인체에 노출되는 방사선량은 어떻게 계산하는지 살펴보겠습니다. 요오드에 오염된 시금치가 있는데 성인이 50g을 매일 섭취한다면 연간 신체에 노출되는 방사선량은 얼마나 될까요? 보통 요오드 1kg에서 핵분열을 일으키면 1시간당 5만 4000번이 붕괴됩니다. 이를 단위로 표시하면 54000Bq/Kg이고 요오드가 한 번 분해하면서 방출되는 에너지는 2.2 x 10-5 mSv(유효선량)입니다. 그러므로 연간 요오드에 노출되는 방사선량(에너지)를 계산하면 54000Bq/Kg X 0.05Kg/day X 365day/year X 2.2 x 10-5 mSv/Bq= 21.7 mSv/year가 됩니다.

방사선이 어느정도 노출되면 인체에 어떤 영향을 미치는지 알아보겠습니다. 국제원자력기구가 제안하고 세계보건기구가(WHO)가 승인한 인체안전허용기준치는 1mSv입니다. 객관적인 증거가 있지는 않고 그냥 1mSv입니다. 1950년대에 정한 기준이라 아무래도 객관적인 증거를 가지고 만들었으리라고는 생각되지 않습니다만 유추해보면 일상생활에서 일반인이 1년간 노출되는 양이 1mSv정도 되기 때문에 아마도 기준을 1mSv로 정하지 않았을까 생각해봅니다. 만약에 휴대용 피폭 측정기가 있다면 측정기에는 시간당 피폭량으로 표시되기 때문에 1mSv를 365일로 나누고 24시간으로 나눈 값으로 표기되므로 시간당 0.11 micro Sv가 됩니다. 또 다른 예를 들어보겠습니다. 흉부 X-ray 촬영시 노출되는 양은 0.05mSv입니다. 복부 X-ray는 0.6mSv이고 비행기를 타고 태평양상공을 지나게 되면 그때 노출되는 양은 0.19 mSv입니다. 복부 CT는 1회 촬영 시 6.9mSv인데 보통 건강검진을 하면 복부CT 촬영과 심장 CT촬영, 경우에 따라서는 흉부 CT등 방사선이 노출되는 검사가 많게 됩니다. 이걸 모두 검사하면 방사선 관련 직종자의 노출 한계인 50mSv에 도달 할 수 있습니다.
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질병을 조기에 발견하여 건강을 유지하기 위해 건강검진을 하는데 검진하면서 도리어 질병을 만들어 가는 경우가 발생할 수도 있을 것입니다. 그래서 모든 건강검진은 의사와 상의하여 필요여부를 문의하고 꼭 필요한 검사만 수행하는게 훨씬 이익이 더 많습니다. 검진을 적은비용으로 많은 검사를 한다고 좋아 할 일은 아닙니다. 본인에게 꼭 필요한 검사만 하는 지혜가 필요 할 것 같습니다.
다음시간에는 방사선 노출 허용한계가 있는지와 최근 이슈인 원자력 발전에 대해서 알아보도록 하겠습니다. 
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