마이크로모트와 방사선위험

Micro Mortality vs. Radiation Risk in Life

마이크로모트(micromort : micro mortality of a probability of 1 in a million)는 아주 작은 위험들의 크기를 비교하기 위하여 스탠포드 대학의 R.A. Howard 교수가 만들어 낸 개념^주1) 으로 특정 행위 또는 원인으로 인구 백만인 당 사망자 수가 어느 정도인가를 나타낸다. 미국자료에 의하면(위키자료 참고) 뉴욕시에서 하루 지내는 위험이 1 마이크로모트라 한다. 백만 명 중 한 사람이 사망하는 비율이다. 통계자료를 들여다보니 그렇다는 것이다. 자동차 운행거리(370 km 당 1), 자전거 타기(32 km 당 1), 걷기(27 km 당 1), 스카이다이빙(8/회, 영국/미국), 패러글라이딩(74/회, 터키), 마라톤(7/회, 미국), 등산(에베레스트 등반 성공, 37,932), 출산(자연분만 120, 제왕절개 170) 등 활동에 따라 사망자 통계자료를 보면 쉽게 만들어지는 값이다.^주2) 이 크기는 년도(시대), 연령, 성별, 지역 별로 차이가 있을 수 있다. 위험을 무릅쓰고 하는 활동도 있지만, 대개 개인의 건강과 사회의 안전수준이 향상되기 때문에 시간이 지나면서 작아질 수도 있다. 개인별로는 생체 건강상태의 자연 변화, 즉 노화에 따라 값이 변한다.(20세는 하루에 1 마이크로모트 이지만, 80세는 하루에 100 마이크로모트)^주3)
주1) Microrisks for Medical Decision Analysis, published on line by Cambridge Univ. Press, 10 March, 2009 by Ronald A. Howard, Stanford Univ.; micromort : micro mortality of a probability of 1 in a million, 백만인 당 사망자 수(작은 위험 사망 단위) micro mortality를 줄여서 마이크로모트(micromort)라 한다. 이는 년도(시대), 연령, 지역 별 차이가 있으며, 개인 건강 및 사회 안전도 향상(예; 매년 사망률이 다르다. 원인별 사망률도 변하고 있다.
주2) Micromort, 위키피디아
주3) 사망연령 통계자료를 보면 쉽게 알 수 있다. 예를 들어 20대는 하루가 1 (마이크로모트/일), 30대는 2, 40대는 3, 50대는 4, 60대는 5, 70대는 6, 80세는 100, 81세는 150, 82세는 200..... 등 이다.(Micromorts-how much risk of death would you accept?/)

우리나라 사망자 10만 명 당 594명(539.9명, 2020년); 5,940 마이크로모트/년 -> 16 마이크로모트/일
질병 외 사고사 10만 명 당 52명(51.5명); 515 마이크로모트 -> 1.4 마이크로모트/일
항목 별(마이크로모트/년); 운수사고(77), 추락사고(52), 익사(10), 화재(5), 중독(5), 자살(257), 타살(8), 기타(101; 질병 외 사고사 전체 515 마이크로모트에서 각 항목 별 값을 뺀 값)
암사망자 10만 명 당 160명(2020년); 1,600 마이크로모트/년
교통사고 사망자 10만 명 당 5.9명(2020년); 59 마이크로모트/년
※ 통계자료 출처; 2020년 사망원인 통계 결과 보도자료(통계청, 2021. 9. 28)

특정 위험한 사건의 발생 혹은 최종 결말 빈도를 확률로 표현한다. 우리가 생활하며 문제없다고 마음으로 받아들이는 위험의 크기 범위는 10^-4 ~ 10^-6 정도(1 ~ 100 마이크로모트)라고 한다. 물론 위험(혹은 안전) 인식은 개인적이고 주관적이기에 이보다 훨씬 작거나 클 수도 있다. 그러니, 위험하다거나, 아니 그렇지 않다고 하는 것은 당사자들 간에 또는 사회 안에서 합의가 필요하다. 한때(1970년대) 외국에서는 비교적 안전한 산업사회(분야)에서 발생하는 사고로 사망하는 경우는 10^-3 이라고 판단했었다.

국제방사선방호위원회는 ICRP26(1977)에서부터 선량한도를 정할 때 리스크 개념을 도입했다. 전술한 대로 당시 안전한 산업사회의 리스크를 0.001로 보고, 이 값의 1/10 이면(10^-4) 아주 안전할 것이고, 다시 적어도 이의 5배 정도(5 x 10^-4) 까지 허용할 수 있을 것이라 판단했다. 따라서 당시 원폭생존자 역학연구에서 유도된 방사선량 위험계수(0.01/Sv)를 적용하여 방사선직무종사자에 대하여 50 mSv의 선량한도를 만들었다. 한편, 선량한도를 적용하는 실제 현장에서의 작업자 연 평균 선량 값은 대부분 선량한도의 1/10 아래(< 5 mSv)였고, 따라서 이로 인한 치명적 암위험은 ~5 x 10^-5 인 셈이다.^주4) 이후 방사선량 위험계수는 치명적이지 않은 암위험 까지 추가하는 등 축적된 다수 연구자료를 검토한 결과 크게 상향 조정되었고(성인, 5.6 x 10^-2/Sv, ICRP60, 1990), 이는 다시 더욱 최신 연구결과를 반영하여 2007년에 ICRP103에서 다시 소폭 변경되었다(성인, 4.2 x 10^-2/Sv). 과학은 고정된 것이 아니다. 연구결과가 새로운 사실을 보여주면 면밀하게 검토하고 합의하여 이전의 결과를 수정한다. 더욱 정확해야 함을 추구하기 때문이다.
주4) Appendix A, Historical Review of Uses of Estimates of Risk and Their Uncertainty in Radiation Protection, NCRP Report 171; Uncertainties in the Estimation of Radiation Risks and Probability of Disease Causation, National Council on Radiation Protection and Measurements (2012)

현재 방사선방호체계에서 적용하고 있는 방사선량(유효선량) 당 위험계수는 1 Sv 당 5%(0.05/Sv)다. 단순 계산으로 이를 적용하면 현재 종사자 선량한도는 연간 10 mSv가 되어야 하지만,^주5) 작업자의 생애 위험 변화를 검토한 결과 20 mSv에서도 충분함을 확인하였다. 피폭기간을 18세에서 65세까지 하고, 연간 20 mSv를 일정하게 피폭한다고 하면 대부분의 생애 기간에서 위험도가 낮게 유지되기 때문이다. 참고로 그 값은, 70세 정도에서 10^-3을 넘고 80세 정도에서 다시 10^-3 아래로 내려온다.
주5) 단순 계산하면 그렇다.; 5 x 10^-4 ÷ 0.05/Sv = 10^-2 Sv = 10 mSv

방사선 직무종사자는 실제 선량한도에 비해 아주 적은 값만 피폭한다. 2020년도 한국원자력연구원 방사선작업종사자의 연간 평균 개인피폭선량은 0.03 mSv다. 국내 원전종사자는 0.52 mSv, 의료종사자는 0.38 mSv 이고, 가장 피폭을 많이 하는 비파괴산업 종사자는 0.59 mSv다.

일반인 선량한도는 연간 1 mSv다. 실질적으로 종사자와 같은 방법으로 (위해도 기반) 방사선위험 수준을 정하고 선량한도를 정하는 것은 지나치게 복잡하여 적용이 어렵다. 그래서 ICRP를 비롯한 방사선방호 전문가 사회는 생활 속의 기저 위험을 고려하게 된다. 누구나 일상에서 자연방사선에 노출되고 있음을 고려하면, 자연스럽게, 적어도 일정 수준의 방사선량은 위험하지 않으리라 짐작할 수 있다. 전 세계 지역별로 크고 작음의 차이는 있지만 연 선량이 2.4 mSv(UNSCEAR, 2008)를 전후하여 분포한다. 낮은 곳은 1 mSv 내외이다. 그래서 연간 1 mSv 정도는 무난하다고 판단하고 합의한 것이다. 선량한도로 적용하는 이 양은 자연방사선에 더하여 추가로 받는 선량이다. 종사자와 일반인이 차이가 없으니, 당연히 불합리한 것(종사자 20 mSv vs. 일반인 1 mSv)으로 보일 수 있다. 그러나, 이는 행위로 인한 사회경제학적 혜택과 부담을 반영한 것이기도 하다. 종사자는 피폭 가능성을 인지한 상태에서 자기 의지로 방사선을 접하지만, 일반인은 그렇지 않다는 점을 고려한 것이다. 한편 ICRP는 출생하여 매년 1 mSv 선량을 생애 피폭하면 치명적 암위험이 0.004이고^주6) 이로 인한 수명손실은 약 18일일 것으로 평가했다.(ICRP60, 1990)
주6) 평균 수명을 80세로 하면 생애 중 자연방사선을 제외하고 80 mSv에 노출되는 셈이니, 선량 당 위험 계수(0.05/Sv)를 적용하면, 이로 인한 위험은 80 x 10^-3 Sv x 0.05/Sv = 0.004다.

방사선위험(risk from radiation detriment), ~ 0.05/Sv(ICRP103, 참고; ICRP26은 0.01/Sv)을 마이크로모트 개념을 사용하여 살펴보면 다음과 같다.

우리나라 연 평균 개인 자연방사선량^주7) ; ~ 5.24 mSv/년 -> 2.62 x 10^-4/년 -> 262 마이크로모트/년 -> 0.71 마이크로모트/일(그러나 이는 기저 위험이므로 제외해야 함)
흉부, 골반, 몸통(전신) CT 촬영; ~ 10 mSv/회 -> 500 마이크로모트/회
일반인 선량한도 연간 1 mSv(자연방사선 제외 추가 노출); -> 50 마이크로모트/년
유방 촬영; 0.7 mSv -> 35 마이크로모트
원자력연구원 연구원 방사선작업종사자 체내 K-40(연령; 22세~69세, 체중 72.2 kg, K-40 4,026 Bq, 표본 수; 352 인) 방사선량; ~ 0.167 mSv/년 -> 8.4 마이크로모트/년
흉부 엑스선 촬영; 0.1 mSv -> 5 마이크로모트
골밀도 엑스선 촬영; 0.001 mSv -> 0.05 마이크로모트
원자력연구원 방사선작업종사자 2020년도 평균 피폭선량; 0.03 mSv/년 -> 0.15 마이크로모트/년
구강 엑스선 촬영; 0.005 mSv -> 0.25 마이크로모트
바나나 10 개(~1 μSv) 선량; -> 0.05 마이크로모트
원전 부지 주민선량(2020년 최고, 월성 3호기); 0.0002 mSv/y -> 0.0001 마이크로모트/년
주7) 우리나라 국민의 자연방사선 피폭선량은 5.24 mSv(한국원자력안전기술원, 대한민국 국민의 자연 및 인공 방사선 피폭량 조사 최종보고서, 2020)으로 평가; 이는 2009년 국제방사선방호위원회(ICRP)가 라돈 가스에 대해 위험도를 상향 조정한 결과를 반영하여 재평가된 값으로, 우리나라 국민의 경우 평균적으로 개인이 피폭하는 자연방사선량 중 약 70%(5.24 mSv/년 중 3.62 mSv/년)는 라돈 (참조:라돈과 토론)에 의한 것이다.

※ 자료 출처;
- 2021년 원자력연구원 원자력공감교육 3강. 방사선, 안전과 관리 자료 중 선량 값 자료 발췌
- 원자력시설주변 환경조사 및 평가 보고서(KINS/AR-140, vol.31/2020년, 한국원자력안전기술원)
- 방사선안전관리 제5절 표 5.1-3, 262쪽(KAERI/MR-764/2020, 한국원자력연구원)
- 업종별 종사자수 및 피폭선량 현황/, 한국원자력안전기술원 원자력안전정보공개센터

★ 통계 자료는 실제 발생한 경우의 수 값이나, 방사선위험 크기는 추정 값이다. 방사선위험은 건강영향이 나타나기 시작하는 선량지점(원폭생존자 수명연구 등 역학연구에 밝혀진 100~200 mSv)에서 '0'선량에 까지(충분한 자료가 없음에도 불구하고) 외삽하여 추정한 것이다.(아래 그림 중 적색 점 직선, 단순 선형 가정하는 것은 불확실성이 크지만 방사선방호를 보수적으로 하기 위한 것이다.)

관련 보고서;
ICRP-26, Recommendations of the ICRP (1977)
ICRP-60, 1990 Recommendations of the ICRP (1991)
ICRP-103, The 2007 Recommendations of the ICRP (2007)
NCRP-171; Uncertainties in the Estimation of Radiation Risks and Probability of Disease Causation (2012)

이 자료는 한국원자력연구원의 신규지식으로 게시된 자료 Micro Mortality vs. Radiation Risk in Life(2021.10.29)로 일부 표현만을 수정한 것임

이 자료의 최초 작성 및 등록 : 김봉환(KAERI) bhkim2@kaeri.re.kr

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