방사선이 인체에 미치는 영향, 방사선 호메시스, 결정 장기와 배가선량

방사선의 영향은 확률적 영향과 결정적 영향으로 나뉘며, 각각의 특성과 증상이 다릅니다. 확률적 영향은 저선량 방사선에서 나타나는 장해로 발현이 불확실하고, 결정적 영향은 고선량 방사선에 의해 급성으로 발생하는 반응입니다. 이 두 가지 영향은 방사선의 위험성을 이해하는 데 중요한 요소입니다. 이번 글에선 방사선이 인체에 미치는 영향, 방사선 호메시스, 결정 장기와 배가선량에 대해 알아보겠습니다.

 

 

확률적 영향의 특징

 

일상에서 선량과 단위 시간당 선량이 낮은 생활 방사선을 통해 발생하는 장애는 확률적 과정이며, 방사선 피폭선량이 아무리 낮아도 그에 해당하는 장애의 발생은 확률적으로 나타납니다. 이것을 확률적 영향이라 하며 확률적 영향의 증상과 특징에는 다음과 같습니다.

 

발단 선량이 없습니다. 또한 방사선에 의한 장해의 발현은 확률적이어서 인과관계를 정확히 파악하기 힘듭니다. 지발성이며 잠복기는 수년 이상입니다. 그 예로 고형암의 경우 최소 잠복기는 10년이며 백혈병은 2년입니다. 다른 원인에 의한 발병과 구분이 어렵고 일상적인 저선량, 장기간 피폭으로 인하여 발현할 수 있습니다.

 

증상으로는 악성종양, 유전적 결함인 돌연변이나 염색체의 이상, 백혈병, 수명 단축 등이 있습니다. 그리고 합리적으로 달성할 수 있는 한 낮게 유지함으로써 최적화할 수 있습니다.

 

방사선이 인체에 미치는 영향, 방사선 호메시스, 결정 장기와 배가선량

 

결정적 영향의 특징

 

 

일상적인 저선량의 방사선 피폭을 능가하는 고선량의 피폭으로 인해 발생하는 세포 또는 급성 반응으로 발생하는 결정적 영향의 증상과 특징은 7가지가 있습니다.

1. 발단 선량이 있습니다.

 

2. 방사선 피폭과 장애 발현과는 분명한 인과관계가 성립합니다.

 

3. 급성이며 수 주 또는 수개월 이내에 일어납니다.

 

4. 증상의 고유한 특이성이 있습니다. 즉, 다른 원인에 의한 증상과 구분이 됩니다.

 

5. 사고피폭이나 방사선 치료 시에는 주의해야 합니다. 단, 저선량 피폭에서는 결정적 영향의 증상이 발생하지 않습니다.

 

6. 결정적 영향의 대표적 증상으로는 홍반, 불임, 백내장, 탈모, 혈액에 변화가 있습니다.

 

7. 발단 선량보다 낮은 선량에서는 결정적 영향으로 인한 증상이 발생하지 않습니다. 즉, 근본적으로 예방이 가능합니다.

 

 

방사선에 의한 급성효과와 만성효과

 

 

급성효과

 

 

급성효과란 단시간에 고선량의 피폭으로 인해 수 주 또는 수개월 이내에 일어나며 증상으로 일반적으로 조혈기관 사망, 위장관 사망, 중추신경 사망, 분자 사망이 있으며 이는 결정적 영향에 속합니다.

 

등가선량의 수치가 0에서 0.25 사이일 때 임상적 증상은 거의 나타나지 않습니다.

 

등가선량의 수치가 0.25에서 1 사이일 땐 림프구가 일시적으로 감소하고 약간의 혈액 변화 후 곧 회복이 됩니다.

 

등가선량의 수치가 1에서 2 사이일 땐 림프구의 수가 현저하게 감소하며 피로나 권태, 탈모, 홍반, 설사, 구토, 구기, 식욕부진이 일어납니다. 이때 등가선량의 수치가 1.5일 때 방사선 숙취가 일어납니다.

 

등가선량의 수치가 2에서 4 사이일 땐 위의 현상이 더 심해지고 내출혈이 발생하며 피폭이 되고 나서 2~6주가 지난 후에도 회복되지 않으면 죽을 확률이 있습니다.

 

등가선량이 4에서 6 사이의 수치를 띄면 조혈기관에 장애가 발생하여 사망할 확률이 높아집니다. 이때 등가선량이 4인 경우를 반치사선량이라 하는데 반치사선량이란 100명이 피폭을 받을 시 50명이 죽을 수 있는 선량을 의미합니다.

 

등가선량 수치가 6에서 10 사이가 되면 심한 내출혈이 발생하고 장벽이 헐게 됩니다. 이때 등가선량 수치가 7일 때를 전 치사선량이라 합니다. 전 치사선량이란 100명이 피폭을 받을 시 100명 모두 사망할 때의 선량을 의미합니다.

 

등가선량 수치가 10에서 30 사이의 수치를 띄면 위장관 장애로 1주일 정도 후 사망하게 되고 30 이상 피폭 받으면 혼수상태가 되어 중추신경 마비가 발생해 하루에서 이틀 이내 사망하게 됩니다.

 

만약 100 이상의 등가선량에 피폭되면 조사 중 혹은 조사 직후 바로 사망하는데 그 이유는 세포나 조직의 구성 성분의 변화로 기본대사가 활동을 멈추기 때문입니다. 이러한 현상을 분자 사망이라고 합니다.

 

 

만성효과

 

 

저선량의 방사선을 장기간 피폭하여 수년에서 수십 년에 걸친 잠복기를 거쳐 발생하는, 피폭이 누적되어 일어나는 장애입니다. 이 장해의 특징은 방사선에 의해서도 발생하지만, 다른 요인에 의해서도 발생하므로, 발생한 장애가 방사선에 의한 것인지 다른 요인에 의한 것인지 구별이 되지 않는다는 것입니다. 만성효과에 해당하는 장애는 유전적 영향으로 인한 장애와 확률적 영향으로 인한 장애, 백내장이 있습니다.

 

 

방사선 호메시스

 

 

방사선 호메시스란 저준위 방사선이 인체에 이롭다는 가설로 방사선 호메시스로 인해 세포 기능을 자극하고 증식과 재생능력이 증가하며 면역학적 반응이 증진하며 체내 호르몬의 평형 조절을 촉진하고 인체의 자연 방어 메커니즘이 향상된다는 가설입니다.

 

하지만 국제 방사선 방어 위원회는 방사선 호메시스를 사실로 인정하지 않는데 그 이유는 3가지가 있습니다. 첫 번째, 실험 결과가 연구자마다 다르고 객관적 입증이 되어 있지 않습니다. 두 번째, 표본의 크기가 작고 하등동물 실험에 한정되어 있습니다. 세 번째 방사선방어에 문제가 되는 암, 유전적 영향 이외의 생물학적 현상에 주목해 이루어진 것으로 인체에 대한 입증자료가 거의 없습니다. 마지막으로 방사선 외의 다른 외부 요인으로 인해 발생했을 가능성도 있기 때문입니다.

 

 

결정 장기

 

 

방사성물질을 체내에 섭취할 때 해당 방사성물질을 가장 많이 축적하는 장기를 의미하며 특징으로는 전신의 건강을 유지하기 위한 필수적인 장기이며 방사선감수성이 높은 장기여야 합니다.

 

 

배가선량

 

 

자연돌연변이와 인공돌연변이 사이에는 차이가 없기에 방사선에 의한 유전적 장애를 평가하는 척도로 배가선량을 이용합니다. 사람은 매우 낮은 확률로 돌연변이가 자연적으로 발생합니다. 이때 배가선량이란 자연돌연변이 발생률의 2배가 될 때 필요한 선량이며 방사선의 유전적 효과를 나타냅니다.