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방사선량과 건강영향(선량의 의미와 활용)
방사선량과 건강영향의 크기 추정
방사선피폭과 이로 인한 건강영향에 관한 연구에서는 방사선이 인체에 주는 영향을 양과 크기로 설명해야 한다. 방사선이 인체조직에서 일으키는 여러 특성들의 차이를 고려하여 유용한 양의 개념을 만들어야 했다. 많은 연구를 통해 방사선의 종류(알파선, 베타선, 엑스선, 감마선, 중성자 등)에 따라 표적물질(예; 생명체의 세포단위)에 전달되는 에너지의 크기가(방사선이 우리 몸에서 진행하는 경로 상 세포 또는 유전자 단위 길이 당) 다르고, 특정 조직이나 장기들은 방사선에 상대적으로 민감하다는 것을 알 수 있었다. 필요한 양과 단위는 이러한 물리적 생물학적 현상들을 반영해서 만들어 졌다.
모든 종류의 방사선에 대하여 그리고 다른 형태의 피폭(외부 혹은 내부 피폭)에 대하여 공통으로 사용할 수 있는 개념을 도입하고자 건강영향의 크기를 계량화 하여 비교할 수 있는 양을 만들었다. 그 한 가지가 유효선량(단위: mSv)이다. 하지만 방사선 종류와 피폭형태를 모두 고려하여 그 (건강)영향의 크기를 간단하게 하나의 양으로 표현하는 것은 쉽지 않다. 하나의 양과 단위로 만들어 표현하는 편리를 꾀했지만, 피폭형태(외부, 내부 피폭)에 따라 에너지가 전달되는 경로가 다르고, 또한 피폭대상(장기, 기관, 조직 등)에 따라 방사선감수성이 각각 다르기에 이들을 녹여 내 표현된 양(유효선량)은 불확실성이 클 수밖에 없다. 이에 더하여 성별로도 연령별로도 방사선민감도(결국 나타나는 건강영향)에 차이가 있다. 비록 이러한 제약이 있긴 해도 유효선량은 유용하게 사용하고 있는 양이다.
사람에게 나타나는 건강영향의 크기를 표현하자니 방사선에 피폭하는 대표인이 필요했고 대표 연령, 성별 평균화한 값을 사용해야 했다. 사실 다른 분야에서도 마찬가지이다. 극한 값이 아닌 평균값으로 대표한다. 그렇기 때문에 정확하게 말하면 우리가 측정하고 평가한 선량은 개개인의 선량이 아니다. 개개인에 맞추어 설계한 것이 아니기 때문이다. 필요하다면 개인에 대한 위험의 크기 평가를 다시 해야 한다. 이를 위하여 개개인에 맞거나 적합한 인자들이 필요하다. 피폭상황, 피폭부위, 신체 및 생리 특성, 연령, 성별 등을 고려한 자료들이 필요하다. 특히 사고로 인해 특정 개인이 많은 양의 방사선에 피폭하였을 때에 개인별로 선량을 평가하는 경우가 대표적인 사례이다. 일상 활동, 업무, 환경방사선 등에 의한 일반적인 경우에는 그럴 필요가 없다.
특정한 원인으로 인해 나타나는 건강영향의 크고 작음을 숫자화 하여 그 크기를 보면 개념적으로 건강영향의 정도를 이해할 수 있다. 자료에 의하면 방사선피폭으로 인한 위험의 크기는 대략 1 Sv 당 약 5% 증가한다. 생애 암으로 사망하는 위험을 일컫는다. 이는 생활환경에서 자연적으로 피폭하는 것은 제외하고 추가로 방사선에 피폭할 경우 증가할 수 있는 위험을 말하는 것으로 100 mSv 이면 약 0.5%이고, 10 mSv 이면 0.05%이다. 일반인 선량한도 1 mSv이면 생애 암사망 위험이 추가로 0.005% 증가할 수 있다고 표현한다. 이렇게 숫자화를 통해 때로는 무시할 수 있는 혹은 용인할 수 있는 위험임을 개념적으로 확인하는 것이다. 2018년 12월 보건복지부 발표 자료에 의하면 우리나라의 경우 생애 암발생률이 약 36%이다.(미국은 약 39% 이다.) 암발생률의 1/2을 사망률로 보면 생애 암사망률이 약 18%라고 할 수 있다. 국민 100,000명 중 18,000 명이 생애 암으로 사망하는데, 그 100,000명이 (자연방사선에 의한 피폭을 제외하고 추가로) 1 mSv의 선량을 피폭하였다고 하면 18,005명이 사망한다고 추정할 수 있지만, 의미상 이 두 개의 인구통계 숫자는 실제 구분이 어렵기 때문에 차이가 없다 해야 할 것이다. 즉, 방사선피폭으로 인한 분명한 건강영향은 없다고 이해한다.
모든 활동과 행위들에서 그 위험의 크기를 작게 하는 것이 목표이다. ALARA(As Low As Reasonably Achievable; 달성 가능한 한 낮게)가 그렇다. 방사선방호체계 3원칙(정당화, 최적화, 선량한도) 중 최적화가 그것이다. 방사선피폭을 주는 어떤 행위가 불가피했지만 그로 인한 피폭을 최소로 혹은 무시할 정도의 수준으로 하려고 방호조치를 한다. 사후가 되었든 예측이 되었든 평가한 선량은 방호조치들의 적절함을 확인하는 지표가 된다.
사전에 방호조치별로 선량을 구하면 효과적인 방호방법을 알 수 있다. 이로부터 선량이 적게 되는 방호조치를 선택한다. 의료방사선의 경우, 진단 검사 치료 모두 적용하는 여러 가지 방법들에 대해 선량을 예측하면 효과를 최대로 하면서 피폭을 적게 하는 절차와 방법을 미리 설계할 수 있다. 건강한 삶을 위한 것이라도 가능하면 방사선 치료나 진단 등으로 받게 되는 선량을 최소로 하자는 것이다.
사후에 평가하는 선량은 방호조치가 제대로 이행되었음을 확인하는 방법이다. 종사자이건 일반인이건 현장에서 특정 방사선원을 대상으로 해서 충분하게 방사선방호가 이루어지고 있었음을 확인하는 것이다. 방사선을 사용할 경우엔 그로 인하여 피폭하는 선량이 법에서 정해 있는 한도 미만임을 확인하는 것은 기본이고, 당연히 ALARA 원칙에 따라 선량을 충분히 최소화하는 노력을 하고 있음을 보여야 한다.
참고
ICRU, Fundamental quantities and units for ionizing radiation, ICRU Report 85a revised(2011)
ICRP, The 2007 recommendations of the ICRP, ICRP Publication 103(2007)
Darrell R. Fisher and Frederic H. Fahey, Appropriate Use of Effective Dose in Radiation Protection and Risk Assessment, Health Physics, V113, No2, 102-109(2017)
Jerrold T. Bushberg, Use of Effective Dose: the Good, the Bad, and the Future, Health Physics, V116, No2, 129-134(2019)
보건복지부/중앙암등록센터, 2013년 암등록통계자료 발표(보도자료), 2018. 12. 22
이 자료의 최초 작성 및 등록 : 김봉환(KAERI) bhkim2@kaeri.re.kr
