방사선 (Radiation)
방사선과 항공 여행
엑스레이나 탈륨 스캔과 같은 진단용 의료 방사선으로부터 원자력발전 폐기물, 시험 무기 폐자재, 파이프라인과 저장탱크 등에 사용되는 산업용 방사선에 이르기까지 모든 종류의 방사선이 건강에 미치는 영향에 대한 관심이 매우 큽니다. 휴대전화 및 전력 라인으로 인한 예상 피해에 대한 관심 또한 커지고 있습니다. 특히 최근 몇 년간 항공 여행이 급격히 증가하면서 우주선에 대한 문제가 대두되고 있습니다. 아래의 질문과 답변은 예상보다는 실제에 근거하였으며, 일반적인 방사선과 우주선에 대한 정보를 원하는 분에게 도움이 될 것입니다.
방사선이란?
공간이나, 입자 또는 파장 중간 형태의 물질을 통해 에너지가 방출되거나 확산되는 것을 방사선이라고 정의합니다. 방사선은 여러 종류가 있으며 각기 다른 종류의 방사선을 분류하는 쉬운 방법은 이온화 및 비 이온화에 따른 분류, 전자기성 및 미립자 등이 있습니다.
이온화 및 비 이온화 방사선의 차이는 무엇입니까?
가장 기본적인 차이는 에너지 포함 여부입니다. 비 이온화 방사선(전자파, 레이더, 볼 수 있는 빛 등)은 물질을 통과할 때 전자를 원자로부터 제거할 에너지가 충분하지 않고, 이온화 방사선은 원자에서 전자를 제거할 에너지가 있습니다.
이온화 방사선에 여러 종류가 있습니까?
네. 이온화 방사선은 전자기 또는 미립자입니다. 전자기성 방사선은 파장 형태이며 빛의 속도로 움직입니다. G-레이와 같이 짧은 파장은 유기체에 더 치명적입니다. 미립자식 방사선은 a와 b-입자, 양자, 중성자와 같은 여러 종류의 미립자로 이루어져 있습니다.
이온화 방사선이 생명체에 어떤 영향을 미칩니까?
이온화 방사선의 생물학적 첫 반응은 에너지의 흡수이며 원자로부터 전자가 제거됩니다. 이런 효과는 거의 동시에 일어나며 세포에 화학적 피해를 입혀 DNA에도 손상이 갑니다. 염색체, 세포막, 리소좀과 같은 세포 구성물질의 손상이 수초 내에서 수시간 내에 일어납니다.
세포, 조직, 유기체 전체에 대한 생물학적인 손상은 수시간 내 에서 몇 년간에 걸쳐 일어납니다. 세포의 즉각적인 파손, 세포구성 용량의 감소, 돌연변이 또는 암 유발 등이 포함됩니다.
이온화 방사선은 어떻게 측정합니까?
이온화 방사선을 측정하기 위하여 다양한 측정기구가 사용됩니다. 일반적으로 미립성 방사선 측정기구가 전자기성 방사선 측정기구(병원의 x-레이 기사가 입는 작은 필름배지나 휴대용 카운터) 보다 더 복잡하고 부피가 크고 무겁습니다. 방사선을 수량화하는 여러 단위가 있지만 건강에 미치는 영향을 나타내는 가장 유용한 단위는 노출량 이며, 생물시스템에 작용하는 여러 방사선의 수치를 표현하는데 사용됩니다. 미립성 방사선은 일반적으로 전자기성 보다 생물시스템에 더 큰 피해를 입힙니다. 단위는 시버트 (SV) 이며, 시버트의 천분의 일인 밀리시버트(mSv)가 시버트의 백만분의 일인 마이크로시버트(mSv)보다 더 흔하게 사용됩니다.
이온화 방사선이 암에 가져오는 부가적인 위험은 무엇입니까?
방사선으로 인해 발병한 암과 비교해 보면 자연적으로 발병한 암이 불행히도 매우 빈번하다는 것입니다. 안타깝게도 선진국에서는 백만 명 중 약230,000명 (5명 중 1명이상)이 자연적으로 발병한 암으로 인해 사망합니다.
국제 방사선 보호 협회(ICRP)는 1mSV 노출로 인하여 백만 명 중 추가로 12.5명이 사망한다고 추정합니다. 즉, 백만 명의 사람이 2 mSv의 방사선에 노출된 경우, 추가로 25명이 암으로 인해 사망하며, 백만 명 중 230,000명이 아닌 230,025명이 자연적으로 발생한 암으로 인해 사망하게 됩니다.
이온화 방사선의 안전 수준은?
해로운 영향을 미치는 방사선에는 두 가지 종류가 있으므로 매우 복잡한 문제입니다. 높은 노출 (체르노빌사태 시 소방수의 경우)은 골수와 장기 손상과 같은 치명적인 피해를 입히며 노출이 일정 수치를 넘지 않으면 나타나지 않습니다.
암이나 기형은 노출의 양과 관계없이 무작위로 발생합니다. 발생 가능성은 노출에 비례하지만 가능성이 전혀 없는 최저치는 없습니다.
피해가 없는 것으로 증명된 방사선 수준이 알려지지 않았다는 것은 국제 방사선 보호 협회 (ICRP)가 온전한 혜택을 가져오지 않는 한 방사선 노출과 관련한 어떤 행동도 추천하지 않는 다는 것과 경제적이고 사회적인 사안을 고려하여 합리적인 방법을 통해 방사선 노출을 최저수준으로 유지할 것을 시사합니다.
이온화 방사선을 완벽하게 피할 수 있나요?
불행하게도 없습니다. 대부분의 사람들이 치과 혹은 의료상의 이유로 엑스레이를 찍게 되며 핵무기 실험 의 낙진으로 소량의 방사능이 아직 실재해 있기 때문입니다. 이들 사람이 만든 방사선이 아니더라도 자연환경적인 방사선 에도 노출됩니다. 바위나 흙의 표면에는 우라늄과 토륨 등의 자연방사능 요소가 포함되어 있으며 이는 지리적 요인에 따라 다양합니다. 예를 들면 영국에서 가장 뜨거운 곳은 콘월과 애버딘입니다. 방사능 재료는 식물과 혼합되고 그 다음 동물들에게 먹히고 결과적으로 대부분의 음식물은 측량 가능한 정도의 방사능을 함유하는 것입니다. 음식물 속의 방사능은 자연적으로 발생하는 등위 원소 카본 14로부터 초래합니다. 특정 우주선 또한 해수면에 이릅니다.
우주선(線)이란 무엇입니까?
우주선이란 지구 밖에서 자연적으로 발생하는 이온화 방사선으로서 태양 방사선과 은하방사선의 두 가지 구성요소를 갖고 있습니다. 기본적으로 양자와 중성자 그리고 a-입자 등을 포함하고 있습니다. 이들 입자가 원자와 지구 대기 속에 상호작용을 할 때 2차 방사선이 생성 됩니다. 은하방사선은 보다 높은 에너지를 가지며 따라서 우세한 우주선입니다.
태양활동주기란 무엇이며 어떻게 우주선에 영향을 끼치나요?
태양의 활동은 11년을 주기로 변합니다. 태양복사가 가장 높을 때, 자계가 은하 방사선의 방향을 지구로부터 멀리 돌려 놓습니다. 은하방사선이 주요 우주선이기 때문에 태양활동이 높을 때 우주선의 총 강도는 낮아지게 되며 반대로 태양 활동이 낮을 때 우주선의 강도는 높아집니다. 위의 패턴의 예외적인 상황이 태양 표면의 폭발 중에 발생하며 이는 태양활동이 높을 때 때때로 일어납니다. 태양표면의 폭발은 태양 표면의 자기폭풍에 의해 일어나며 빠른 속력으로 이동하는 팽팽한 입자들의 폭발로 구성 됩니다. 이들이 지구에 부딪치면 짧은 기간 (수시간에서 수일간에 걸친)에 우주선이 두드러지게 증가 하게 됩니다.
우주선 수준은 어디에서나 동일한가요?
아닙니다. 높은 에너지의 입자가 지구표면을 향해 이동할 때 대기 속의 원자와 충돌하며 그때 마다 절반 가량의 에너지를 상실합니다. 이는 즉 고도에 따라 우주선 증가가 더 크다는 것을 의미합니다. 예를 들어 덴버에는 뉴욕보다 평균 두 배 정도의 방사선이 있습니다. 대부분의 입자들이 매우 팽팽하기 때문에 지구의 자계가 이들을 양극 방향으로 몰아가려 하고 따라서 방사선은 높은 위도상에 더욱 집중 되지만 북반구 혹은 남반구 의 60도 이상에서는 변동이 적습니다.
우주선 노출에 대한 규정이 있나요?
네. 있습니다. 유럽연합이사회는 유라톰 (EURATOM)으로 알려진 지침서를 발행했습니다. 이의 일부는 항공기승무원의 우주선 노출에 대한 제한 및 평가와 승무원에게 제공할 관련정보를 요구하고 있습니다.홍콩민간항공 당국은 정부, 항공사 및 조합의 대리인이 참석하는 우주선 담당 그룹을 조성하였으며 2002년 9월 이 그룹은 유라톰 지침서를 채택하였습니다. 캐세이패시픽은 이 보다 앞선 2002년 4월에 이미 이의 주요사항을 실행할 수 있었습니다.
우주선 노출 평가를 위해 유라톰이 요구하는 것은 무엇입니까?
유라톰은 고도 49,000 피트 이상으로 운항하는 항공기는 활성 방사선을 관찰기능을 갖출 것을 요구합니다. 캐세이패시픽항공은 은 현재 이런 종류의 항공기를 보유하고 있지 않습니다. 고도26,000에서 49,000 사이로 운항하는 항공기 (캐세이패시픽 보유 항공기 타입)의 경우 유라톰은 승무원들의 방사선 노출을 컴퓨터 예고 프로그램으로 평가할 것을 요구합니다. 캐세이패시픽은 승무원들이 권장량 이상의 우주선에 노출되지 않도록 하기 위하여 사내적으로 부가적인 조처를 취하고 있습니다.
또한 임신 중인 승무원을 위한 특별조처로서 임신기간 동안은 노출 허용치를1msv로 제한하고 있습니다.
이는 기대 방사선 수준보다 한 단계 더 제한하는 조처입니다.
왜 승무원들이 측정계를 착용하지 않습니까?
대부분의 방사선을 다루는 사람들이 차고 있는 측정계는 방사선 미립자에는 적절하지 않습니다. 가장 좋은 탐지기는 TEPC이지만 이는 사람들이 몸에 지니고 있기에는 너무 무겁습니다.
항공기에 존재하는 우주선의 양은?
이는 출발지, 목적지, 비행 노선, 비행 고도, 비행 당시의 태양활동 등에 따라 다양합니다. 캐세이패시픽항공은 대부분 낮은 위도에서 출발하고 도착합니다. 따라서 높은 위도상에서 운항하는 항공기에 비해 다행이라 할 수 있습니다. 항공편의 수치는 컴퓨터 프로그램에 의해 측정됩니다. | 홍콩-뉴욕 | 태양활동이 높은 해 | 0.0688 mSv |
| 뉴욕-홍콩 | 태양활동이 높은 해 | 0.0619 mSv |
| 홍콩-뉴욕 | 태양활동이 낮은 해 | 0.0938 mSv |
| 뉴욕-홍콩 | 태양활동이 낮은 해 | 0.0817 mSv |
| 홍콩-밴쿠버 | 태양활동이 높은 해 | 0.0414 mSv |
| 밴쿠버-홍콩 | 태양활동이 높은 해 | 0.0465 mSv |
| 홍콩-밴쿠버 | 태양활동이 낮은 해 | 0.0501 mSv |
| 밴쿠버-홍콩 | 태양활동이 낮은 해 | 0.0551 mSv |
| 홍콩-방콕 | 태양활동이 높은 해 | 0.0046 mSv |
| 방콕-홍콩 | 태양활동이 높은 해 | 0.0041 mSv |
| 홍콩-방콕 | 태양활동이 낮은 해 | 0.0047 mSv |
| 방콕-홍콩 | 태양활동이 낮은 해 | 0.0043 mSv |
현재 밴쿠버 구간이 캐세이패시픽의 노선 중 우주선이 가장 높습니다. 뉴욕 직항이 운항할 때 이 보다 약간 높을 것입니다.
노출량을 측정하는 컴퓨터 프로그램은 무엇입니까?
US FAA를 위해 개발된 CARI 시리즈 프로그램이 널리 통용되고 있습니다. 이 시리즈의 최신프로그램은 CARI6 입니다. 유럽 연합은 현재 EPCARD라고 불리는 프로그램을 사용하고 있습니다. 프랑스 정부는 SIEVERT라고 불리는 프로그램을 개발한 바 있습니다. CARI6 프로그램이 가장 널리 사용되는 프로이며 캐세이패시픽이 채택한 프로그램이기도 합니다.
CARI6는 다음 사이트에서 무료로 다운로드 받을 수 있습니다. www.faa.gov/education_research/research/med_humanfacs/aeromedical/radiobiology/
cari6/download/index.cfm
탑승객에게는 어떤 영향이 있습니까?
이는 비행노선, 고도 및 태양활동에 따라 다양합니다. 비즈니스 와 관련된 출장 여행의 경우 회사는 적절하다고 사료되는 경우, 노출을 평가하고 이에 따라 출장여행을 지시해야 합니다. 여행이 잦은 탑승객은 연간 노출량을 기록하는 것이 좋습니다. 본 웹사이트에는 캐세이패시픽 운항 구간의 대표적인 항공프로필에 대하여 안내하고 있으니, 비행으로 인한 노출량을 계산하시려면 CARI-6 컴퓨터 프로그램을 다운로드 하셔서 필요한 정보를 입력하시면 됩니다.CARI6는 다음 사이트에서 무료로 다운로드 받을 수 있습니다. www.faa.gov/education_research/research/med_humanfacs/aeromedical/radiobiology/
cari6/download/index.cfm
항공기 탑승객들에게 암이 발생할 위험성이 여행을 삼가야 할 만큼 높은가요?
항공 여행이 이온화 방사선 노출이 불가피하고 이온화 방사선 노출이 암을 유발할 위험성이 있는 만큼 위험성이 없다 할 수는 없습니다. 그러나 선진국가에서 자연 발생 암으로 인한 사망률이 23%인 것을 감안할 때 항공여행이 가져오는 위험도는 아주 낮습니다.
예를 들어, 한 사람이 홍콩에서 뉴욕을 2주마다 한번씩 20년간 왕복 여행할 경우 암으로 사망할 위험성이 23%에서 23.11%와 23.14%로 증가하게 됩니다. 이는 기준 0.5%이내로서 대부분의 사람들이 용납할 수 없는 수준은 아닙니다.
