일단 한국에서 원자력 공학 전공자들이 중심이 되어 제기하는 아주 웃기는 방사선 피폭관련 논리, 예를들면 바나나에도 방사성물질이 있다 등등으로 제기하면서 아예 저선량피폭에서는 인체영향이 없다고 주장하는 거의 또라이 수준의 내용에 대해서는 신경쓰지 않아도 된다고 봅니다.
세게적으로 핵찬성진영과 탈핵진영의 가장 큰 논점차이를 유발하는 핵찬성진영의 대표적인 주장은 다음과 같습니다.
1) 100mSv 이하에서는 인체영향을 확인할 수 없다.
2) 저선량 피폭의 인체영향은 확률적으로 발생한다.
3) 저선량 피폭에서의 리스크는 고선량 피폭리스크의 절반에 해당한다. (소위 DDREF)
4) 내부피폭과 외부피폭의 차이는 거의 없다.
이외에도 다른 뭔가가 더 있을 텐데 이정도로만 하구요.
핵찬성진영의 논리는 ICRP 권고문에 고스란히 실려있습니다만, 아래에 서술한 IAEA 응용방사선생물학 • 방사선치료 부장 에드와르도 로젠블랏Eduardo Rosenblatt의 강연내용은 에센스만을 담은 느낌이 듭니다. 다들 이런 주장을 눈여겨 보시면서 학습활동을 해나가시면 도움이 많이 되실것으로 생각합니다.
원문 파일을 첨부합니다.
“방사선의 인체영향”
Eduardo ROSENBLATT, MD,
Head of the Applied Radiation Biology and Radiotherapy
Section, Department of Nuclear Sciences and Applications, IAEA
2011년 11월23일 히로시마 국제회의장에서 시행한 일본 HICARE 국제심포지움 기조강연 내용
(참고 HICARE = Hiroshima International Council for Health Care of the Radiation-exposed ; 히로시마피폭자의료국제협력추진협의회)
안녕하세요. 에두와르도 로젠브랏Eduardo Rosenblatt이라고 합니다.
저는 IAEA의 응용방사선생물학 • 방사선치료 파트장입니다. 이번에 중요한 심포지움에서 강연할 기회를 주신것에 대해 土肥회장님을 비롯한 HICARE 관계자 분들과 모든 분들게 깊이 감사드립니다. 방사선의 인체영향에 대해 간단하게 설명드리겠습니다.
먼저 저주파광선은 물질을 투과할 수 없습니다. 가시광선도 물질을 투과하지 못합니다. 그러나 주파수가 높으면 자외선 방사선도 인간의 피부를 투과할 수 있고, 나아가 주파수가 높아지면 파장이 짧아 방사선이 물질을 투과할 수 있어서 인체도 투과합니다.
우리들은 건물이나 집에서 라돈가스에 또 대지, 우주방사선, 식품, 의료진단, 대기권내 핵실험, 체르노빌 사고의 방사성강하물 등으로 인해 저선량의 피폭을 경험하고 있습니다.
전리방사선은 사용하는 방식에 따라 유익할 수도 있고, 유해할 수도 있습니다. IAEA의 원자력과학 • 응용국에서는 에너지, 산업활동, 진단이나 치료 등의 의료분야 이용, 비파괴검사, 농업, 해충관리, 수문학hydrology,, 동물번식에서 전리방사선의 활용 등 원자력을 평화적으로 이용하고 있습니다.
전리방사선은 인체를 세포내의 전리작용으로 손상을 줍니다. 전리라는 것은 X선 등이 전자, 양의 전기를 띠고 있는 원자, 프리래디컬로 불리는 분자등과 같은 하전입자를 발생시키는 과정입니다. 이런 작용은 대단히 반응하기 쉽고, 예를들면 세포조직 내의 분자에 화학반응을 유발하는 등 다른 분자에 화학변화를 초래합니다. 이러한 화학반응으로부터 세포기능에 지장을 주고, 세포사망에 이르는 경우도 발생합니다.
세포의 구조상, 결정적인 장애는 DNA의 손상입니다. DNA는 대단히 안정된 분자로서, 세포는 DNA의 손상을 수복하는 작용을 갖고 있습니다. 방사선이 DNA를 손상하는 경우로서 DNA한 가닥 절단, DNA 두 가닥 절단, 화학변화 또는 돌연변이 유발이라는 3가지 경우가 있습니다.
이런 손상중에서 어떤 경우는 수복효소로서 수복할 수 있습니다. 그러나 예를들면 DNA 두 가닥 절단과 같이 손상이 대단히 심각한 경우는 손상을 수복할 수 없습니다. DNA는 방사선으로 손상을 입는 가장 중요한 분자이고, DNA의 손상으로 유전자발현, 수정, 유전자 돌연변이, 염색체 이상, 게놈불안정성, 아울러 극단적인 경우 세포사망과 같은 다양한 영향을 줄 수 있습니다.
그러나 대부분의 방사선으로 인한 DNA손상은 수복할 수 있다는 점을 기억해 두시기 바랍니다.
방사선의 인체영향은 확률적이고 확정적인 영향으로 분류합니다. 확률적 영향의 중증도는 피폭선량과는 관련성이 없습니다. 예를들면 저선량 또는 고선량의 방사선 피폭으로 암이 발생하는 경우, 일단 발병한다면 중증도는 암이 저선량 또는 고선량 어느 쪽의 피폭으로 유발했는 지는 관계가 없습니다. 즉 확률적 영향의 경우, 중증도는 피폭선량과는 관계가 없습니다.
그러나, 영향을 받을 가능성은 피폭선량에 비례합니다. 암의 경우와 같이, 확률적 영향의 문턱값은 존재하지 않거나, 알려지지 않았습니다. However, the probability of having an effect is proportional to the dose absorbed, and there is no threshold or at least there is no known threshold for the production of this kind of stochastic effects, of which cancer is a classic example.
한편 확정적 영향의 중증도는 피폭선량의 증가에 수반하여 중증화 합니다. 예를들면 안구가 피폭했을 대, 피폭량이 증가할 수록, 진행성 방사성 백내장이 중증화되며, 주기도 장기화됩니다. 방사선 백내장은 확정적 영향의 대표적인 사례이고, 이런 유형의 영향에는 통상 문턱값이 있습니다. 문턱값이하의 피폭량에서는 영향이 나타나지 않습니다.
방사선의 인체영향은 급성과 만성으로 분류하고 급성피폭이라는 것은 단기간에 고선량피폭을 한 경우이며, 중증화됩니다. 대단히 높은 선량의 경우, 수시간 또는 수주간 이내에 현저한 영향이 나타납니다. 방사선피폭 사고로 인한 대규모 피폭은 이런 종류의 피폭이 발생한 대표적인 사례이고, 감마선, 알파선, 베타선, 중성자선 등 다양한 유형의 방사선에 노출됩니다.
대조적으로 만성피폭은 장기간에 걸쳐 비교적 저선량의 피폭을 말합니다. 세포에는 DNA의 저준위 손상을 수복하는 힘이 있고, 장기간에 걸친 저선량 피폭으로 인한 손상은 부분적으로 수복할 수 있기 때문에, 이런 종류의 피폭에는 내성이 발생합니다. 예를 들면 방사선 노동자의 직업성 피폭이 해당됩니다.
방사선의 인체영향은 신체적 영향과 유전적 영향으로 분류할 수 있으며, 신체적 영향은 피폭자의 기관이나 조직에서 나타납니다. 신체적 영향은 단기적으로는 탈모, 장기적으로는 암이나 기관부전을 유발합니다.
한편 유전적 영향은 난소나 고환과 같은 생식계통의 세포 DNA손상으로 발생하고, 선천적 이상으로 나타납니다. 피폭량의 증가에 다라 건강영향도 커지게 됩니다. 예를 들면 통상 수명 기간내에 영향이 있다고는 말할 수 없는 100mSv의 피폭과 같은 저선량의 피폭, 아울러 특수한 기술로 판별가능한 염색체 이상을 초래할 가능성이 있는 250mSv의 피폭, 나아가 30일 이내에 사망할 가능성이 있는 10Sv가 넘는 대단히 고선량의 피폭이 있습니다.
“방사선장애”는 급성피폭, 즉 단기간에 대량피폭을 한 사람에게 나타납니다. 방사선증후군에는 다양한 것이 있습니다. 조혈계통이나 골수에 영향을 주고, 2,3주 이내에 사망에 이르는 조혈증후군 이외에 위장증후군 및 중추신경계 증후군, 피부 및 생식샘의 손상도 있습니다. 피폭자의 데이터 및 암 등의 질병에 대한 방사선 치료 경험으로부터 장기별로 방사선 감수성은 대단히 큰 편차가 있습니다.
장기별 방사선감수성은 총피폭량, 선량률과 관계있습니다. 같은 양의 피폭이라도 단기간에 피폭하는 쪽이 장기간에 걸쳐 피폭하는 경우보다 인체에 해롭지만, 이것은 방사선으로 손상된 DNA의 수복력과 관계가 있습니다. 물론 피폭용량의 영향도 대단히 중요합니다. 방사선 종양학의 경험으로부터 아울러 기관이 피폭한 용량을 정확하게 계산하는 최신 방사선 치료기기에 의해, 피폭 용량이 대단히 중요하다는 점을 알 수 있습니다. 같은 방사선량을 신장 전체에 쪼이는 경우와 신장의 3분의 1에 쪼이는 경우, 후자는 나머지 3분의2의 기능이 회복하기 대문에 영향이 달라집니다.
피부는 40그레이까지의 방사선 분할조사에 견딜수 있지만, 이것을 넘어서면 홍반, 건성박리(dry desquamation), 상피 및 진피가 파괴되는 습성박리(moist desquamation)가 발증하며, 마지막에는 궤양(ulceration)이 발생하고, 괴사을 유발하는 단계가 됩니다. 아울러 탈모는 200렘 이상의 피폭이면 발생합니다. 이러한 피부손상은 널리 알려진 사실입니다.
갑상선은 혈액속의 아이오딘을 선택적으로 흡수하는 특성이 있습니다. 갑상선은 갑상선 호르몬의 생성을 위해 아이오딘을 필요로 하며, 혈액속의 아이오딘을 흡수하기 때문에 방사성 아이오딘에 대단히 취약합니다. 다량의 방사성 아이오딘은 갑상선 전체 혹은 일부분을 파괴할 수 있지만, 아이오딘화칼륨의 섭취로 영향을 줄일 수 있습니다.
골수증후군은 골수, 비장, 림프조직과 같은 분열속도가 빠른 세포를 손상하는 특징이 있습니다. 조혈증후군은 적혈구계통의 손상으로 인한 출혈 및 피로, 백혈구계통의 손상으로 인한 세균감염 및 발열로 나타납니다.
림프계통의 조직은 전리방사선에 대단히 민감합니다. 저선량피폭으로 혈액림프구의 세포수는 현저하게 감소하며, 전염병에 걸리기 쉽습니다. 이것은 경증 방사선병으로서 초기증상은 독감을 포함하고 있습니다. 히로시마와 나가사키의 자료에 의하면 징후가 수년에서 10년정도 계속되며, 백혈병이나 림프종이 발생할 위험성이 장기적으로 증가합니다.
대단히 강한 피폭은 모세혈관을 손상시키고, 심부전으로 인해 사망합니다.
위장점막은 대단히 민감해서 장관이 피폭하면 욕지기, 구토 및 설사를 유발합니다. 이것은 피폭량이 200렘이상의 경우에 발생합니다.
중추신경계는 방사선피폭량이 비교적 높은 경우에도 견딜 수 있지만, 일단 발병하면 신경세포 등 재생하기 어려운 세포를 파괴하기 때문에, 협조운동장애, 혼란, 혼수, 경련 및 쇼크상태가 됩니다. 이런 경우 신경계통의 방사선 장애가 아닌, 내출혈이나 뇌부종에 연유하는 합병증으로 사망할 수 있습니다.
생식샘에 대해, 생식기 계통의 세포는 급속하게 분열하기 때문에 난소와 정소는 200렘 정도의 낮은 방사선피폭량으로 손상되며, 불임이 될 수 있습니다.
태아는 특히 임신초기인 20주가지는 대단히 민감합니다. 출생전의 자궁내 피폭은 성장지연의 우려가 있으며, 소두증, 발달중의 중추신경계에 대한 영향으로 인해 발생하는 지적장애, 소아백혈병, 암을 유발할 수 있습니다.
기관의 방사선장애는 주로 줄기세포의 재생불능이나 피폭한 기관의 세포재생력이 떨어지는 것으로 나타납니다. 줄기세포의 중요성에 대해서는 연구가 진행중에 있고, 피폭으로 인한 조직이나 기관의 손상을 치료할 수 있는 가능성이 있다고 들었습니다.
암에 대해서는 방사선종양학뿐아니라, 사고나 전쟁으로 인한 피폭자도 우려하고 있습니다. 방사선은 발암물질보다 훨씬 강한 힘으로 세포를 죽입니다. 방사선치료에서 사용하는 대단히 고선량의 피폭은 암세포를 사멸시킬수 있어서, 치료의 목적도 있습니다. 그러나 치명적이지 않은 정도로 고선량의 방사선을 받으면 DNA가 변형되고, 암이나 백혈병으로 발생시킬 가능성이 있습니다.
생물학적 선량평가라는 것은 순환하는 혈액속의 림프세포 등의 생체시료등에 대한 피폭의 생물학적 영향을 조사하여, 피폭선량을 추정평가하는 기술이며, 다양한 방법이 있습니다. 방사선영향연구소는 생물학적 선량평가중에 이동원체 염색체(dicentrics)의 빈도, 소핵의 발현, 혹은 “피쉬”(“FISH”)기술에 의한 피폭선량 추정평가기술의 이용, 개발 및 기술혁신을 적극적으로 추진하고 있습니다.
고선량피폭에 의한 초기 및 후발적 영향과 리스크는 비교적 확인된 내용입니다. 한편 저선량 피폭 리스크는 측정이 어렵고, 불확실한 부분이 많이 있지만, 가까운 시일안에 세포분자생물학 기술의 급속한 발전에 따라 저선량피폭에 수반하는 생물학적 변화의 예측도 이해할 수 있을 것으로 기대합니다.
경청해 주셔서 감사합니다.