부분과 전체

한가지 짚고 넘어가야 할 점이 있습니다. 방사능(Radioactivity)과 방사선(Radioactive ray)인데
방사선은 방사성 물질이 내는 유해한 전자기파의 일종이고 방사능(radioactivity)는 방사선의 세기를 일컫는 말입니다. 이 두가지가 혼돈되어 섞여 쓰이고 있는것 같습니다.


방사능의 인체에 미치는 해로움을 표시해줄 수 있는 지표단위는?
여러가지 방사선의 세기(=방사능)를 측정하는 단위가 존재합니다. 그 중에서 가장 기본이 되는 것은 시간(s)당 방사성 물질 붕괴 횟수인 Bq(베크렐) 또는 Ci(큐리)이지만 이는 인체에 미치는 영향을 알아보는데는 실질적 도움이 되지 못합니다.

<방사선과 관련된 여러가지 측정 단위>

그 다음으로 방사선이 물질을 전리시키는 정도를 나타내는 R(뢴트겐)의 단위가 있습니다. 방사선이 인체에 해로운 것은 우리몸을 구성하는 생화학적 분자들을 전리(이온화)시키는 것이기 때문이므로 인체에 해를 얼마나 미치는지를 알고 싶을 때 베크렐이나 큐리보다는 유용하다고 볼 수 있습니다.

하지만 이러한 물리적 관점에서 출발한 방사선 물리량은 인체에 미치는 영향을 직접적으로 나타내기에는 불충분합니다. 단순히 인체 조직이 방사선으로부터 흡수한 에너지(그레이, Gy)로는 해로운 정도를 예측하기에 충분치 않기 때문이죠. 사실 방사선에는 여러 종류가 있는데 여기에는 알파(α), 베타(β), 감마선(γ) 등이 있습니다. 실험에 의하면 1 그레이의 에너지를 가진 알파선은 같은 1그레이의 감마선보다 약 10~20배 정도 인체에 해롭습니다. 또한 동일 에너지를 기준으로 베타선과 엑스선은 감마레이와 비슷한 수준의 위해도를 가지고 으며 중성자는 감마선보다 약 5배 정도 더 해롭습니다.

실제로 방사선에 인체가 노출될 때에는 일반적으로 알파, 베타, 감마선 중어느 하나만 나오는 것이 아니고 이들이 섞여서 나온다고 본다면, 이들의 상대적 위해도 수치(1배~20배)를 각각의 방사선 종이 나타내는 에너지값(그레이,Gy)에 곱해줘야 합니다. 이렇게 곱해주는 배수를 가중치 요소(W)라고 합니다. 이렇게 계산된 값이 실질적으로 인체에 대한 유해정도를 나타내는 생물학적 방사선 단위인 시버트(Sievert)입니다.

1 Sv = 1Gy X [w]

* 방사선 종류에 따른 가중치 요소(weighting factor)

출처 : 위키피디아 영문판.

시버트는 스웨덴의 생물물리학자 Rolf Sievert에 의해서 고안된 방사선량입니다.

이 수치로 인체에 해를 미치는 정도를 예측할 수 있습니다. 여기서 한가지 짚고 넘어갈 점은 시버트는 피폭된 '방사선 량'이지 '방사선의 세기'가 아니라는 점입니다. 따라서 "지금 방출되고 있는 방사선의 세기는 2.3 시버트이다"라는 표현은 적절치 않습니다. 대신 "오늘 내가 받은 방사선 피폭량은 2.3 시버트이다"라고 말하면 개념을 잘 이해한 것입니다.
따라서 방사선의 세기를 '시버트'로 나타내고 싶다면 '단위 시간당 피폭량(시버트)'로 나타내야만 적절합니다. 이러한 면에서 언론에서 혼돈을 조장한 부분이 있습니다.

예를 들어 "후쿠시마 원전30km이내 지점에서 옥대 대피 기준치인 10 mSv(밀리시버트)가 넘는 량이 검출되었습니다"란 말은 정확한 정보가 빠져서 틀린 표현입니다. 10mSv라는 피폭량이 누적된 시간이 하루인지 1년인지 10년인지 명시되어 있지 않기 때문이죠. 만약이 위의 문장에서 제시한 10mSv가 10년동안의 누적량이라면 연간 1mSv가 누적된 것이므로 아주 안전한 수치가 되어버립니다.


자연으로부터 받는 방사선량은?
자연으로부터 받는 방사선의 양은 연간 2.4 mSv 정도인 것으로 알려져 있습니다. 여기에 추가해서 인공적으로 받을 수 있는 피폭량 허용치는 1mSv정도로 모두 다 합해서 약 3.4mSv정도라고 볼 수 있습니다.

후쿠시마 지역의 방사선 세기.

뉴스에서 일본 지진을 말할 때 리히터 규모와 수정 메르칼리 진도를 섞어 쓰는데 그 차이점이 무엇인지 궁금해서 찾아보았습니다. 지진의 규모와 지진의 진도. 혼돈하기 쉬운 이 두 가지 개념을 뉴스에서는 섞어 쓰는 경우가 많은데 찾아보니 둘 사이에는 엄밀한 차이가 있었습니다. 지진의 규모는 진앙지에서 발생한 지진의 크기를 나타내는 척도이고, 지진의 진도는 피해를 입은 지역의 손상 심각성 정도를 나타내는 척도가 됩니다. 규모는 대게 리히터 규모를 사용하고 진도는 대표적으로 수정 메르칼리 진도를 사용합니다.

(1) 리히터 규모
지진의 규모(scale)를 나타내는 것으로 일반적으로 널리 알려진 리히터 규모(Richter magnitude)는 진앙지에서 발생한 지진의 규모를 나타내므로 특정 지역의 실질적인 피해의 정도와 비례하지 않는 경우가 많이 있습니다. 리히터 규모는 진도계에 기록된 진폭을 가지고 계산식에 넣어서 계산해서 나타나는 수치입니다.

일반적으로 지진의 리히터 규모와 피해 정도는 아래와 같이 정리되어 있습니다.