방사선 #

방사선은 방사능을 가진 원자에서 발생하는 빛 또는 물질을 의미하며, 종류로는 알파선, 베타선, 감마선, 중성자선, 엑스선이 있는 것으로 알려져 있다. 방사선이 인체에 노출되면 세포를 파괴시키거나, DNA 혹은 RNA의 수소결합을 절단하여 유전자의 변형을 일으키기 때문에 취급주의가 필요한 물질이다.

방사선이란 무엇인가? #

방사선에 대해 알기 위해서는 우선 원자(atom)가 무엇이고 어떤 특성을 가지고 있는지부터 파악을 할 필요가 있다. 원자란 더이상 쪼갤 수 없는 물질이라는 의미로, 모든 물질의 가장 작은 구성단위를 일컫는다. 이러한 원자는 크게 원자핵과 전자로 이루어져 있으며, 이 중 원자핵은 양성자와 중성자가 강한 상호작용의 힘으로 결합된 형태로 구성되어 있다. 물질에 따라서 양성자와 중성자의 비율이 각기 다른데, 이 비율에 따라서 원자핵의 안정성에 차이가 나게 된다. 자연의 이치에 따라 불안정한 상태의 원자는 안정된 원자핵으로 바뀌려는 성질을 갖게 되는데 이렇게 에너지를 방출하면서 크기를 줄여나가는 과정을 '방사선 붕괴'라 하고 이 과정에서 나오는 빛이나 입자가 바로 방사선이다.

방사선 붕괴와 반감기 #

라듐이나 토륨처럼 중성자에 비해 양성자 수가 매우 많은 원자핵의 경우 상태가 불안정해지기 쉬운데, 이는 같은 전기를 띤 양성자끼리 서로 밀어내는 힘이 강하게 작용하기 때문이다. 이들의 에너지로 방사선 붕괴가 연속적으로 발생하게 되는데 이렇게 되면 원자핵이 가지고 있던 방사능의 양은 점점 줄어들게 된다. 이런 식으로 방사능이 반으로 줄어들 때까지 걸리는 기간을 '반감기'라고 하며 이는 방사선 물질의 영향을 파악할 수 있는 중요한 요소 중 하나이다.

자연방사선과 인공방사선 #

방사선은 인위적인 조정을 가하지 않아도 물질 자체의 특성에 따라서 나올 수 있기 때문에 우리가 살고 있는 자연환경에서도 사실 많이 발생되고 있다. 이처럼 자연에 존재하는 방사선을 자연방사선이라고 하는데 우리가 평균적으로 1년동안 받는 자연방사선의 양은 약 3mSv인 것으로 알려져 있다. 그리고 자연방사선의 경우 이러한 평균치의 약 30배 정도의 양을 한번에 받는다고 해도 몸에는 아무런 이상이 없다고 한다. 인공방사선은 인위적으로 만들어낸 방사선으로 X선 촬영장치나 암치료 장치등에서 발생하게 된다.

방사선의 단위 #

방사선의 단위는 크게 두가지가 있는데 특정한 물질이 낼 수 있는 방사선의 크기를 나타내는 베크렐(Bq)과 방사선이 인체에 주는 영향을 측정하는 시버트(Sv)이다. 베크렐은 방사성 물질에서 방사선이 얼마나 나오는지를 나타내는 국제단위로, 1베크렐은 1초 동안 1개의 원자핵이 붕괴되며 방출되는 방사능의 강도를 의미하며 채소, 수산물, 해양, 토양의 오염 정도를 파악하는데 사용된다. 그런데 베크럴의 경우 같은 수치라 하더라도 이의 영향을 받게되는 쪽에서는 특성(피부나 중간막 등)이나 방사선의 종류에 따라 영향을 받는 정도가 다르기 때문에 영향도를 고려한 시버트라는 단위를 추가로 사용한다. 건강검진 시 시행하는 X선 촬영의 경우 0.03~0.05mSv의 방사선에 노출된다. 연구결과에 따르면 한번에 100mSv에 노출될 경우 1천명 중 5명은 암으로 사망할 수 있다고 한다. 국제방사선방호위원회에서는 일반인 기준 연간 피폭선량의 한도를 1mSv로 정한 바 있다.

방사선의 활용가치 #

방사선의 위험성에 대한 우려가 계속되고 있지만, 다른 한편으로 방사선은 전세계적으로 매우 유망한 산업적 가치를 가지는 자원으로 다양한 분야에 활용되고 있다. 방사선 이용기술은 공업, 농업, 환경, 식품생명, 우주과학등 주요산업의 각 분야에서 매우 요긴하게 쓰이고 있다. 식품분야에서는 음식내의 대장균, 살모넬라균, O-157균을 멸균시켜주는 역할을 하면서 식품의 안정성 확보 및 저장성을 용이하게 하고 있다. 미국과 같은 일부 선진국에서는 일정 크기의 방사선이 조사된 식품을 시장에 유통하는 것을 법적으로 허용하고 있다. 공업 분야에서는 소재의 물성을 변화시켜 더욱 견고하고 효율적인 제품을 만들어낼 수 있다. 뿐만 아니라 오폐수 정화, 토양 및 지하수 정화등에 활용되면서 환경 보존 및 정화에도 활용되고 있으며, 자동차, 반도체, 항공우주산업과 같은 산업용 고부가가치 첨단 신소재 개발에도 계속 그 활용성이 커지는 추세이다.

방사선 관련 실험 정보 #

방사선과 관련된 각종 실험정보는 한국원자력연구원에서 운영하고 있는 국가 방사선 반응지도 시스템(http://kaeri.re.kr/rrm)에서 상세하게 확인해 볼 수 있다.

세계 유수의 학술지에 실린 방사선 반응 실험 정보가 집대성된 이 시스템에서는 식품, 검역, 공업소재 관련 방사선 반응 실험 정보의 원문과 실험정보를 손쉽게 열람할 수 있다. 시스템에서 제공되는 데이터의 종류와 수는 지속적으로 확대/증가되고 있어 그 가치는 계속 향상될 것으로 보인다. 막연하게 생각했던 방사선의 효능들을 실제 검증된 실험을 통해 확인해 볼 수 있으며, 각종 차트와 예측 시스템을 통해 소재와 용도에 맞는 최적의 방사선량을 추정/예상하는데 도움을 받을 수도 있다.

참고사이트 #

한국원자력연구원 홈페이지 https://www.kaeri.re.kr
국가방사선반응지도 시스템 https://www.kaeri.re.kr/rrm