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Home > 국가방사선비상진료센터 > 방사선 비상진료개론 > 피폭방사선량 평가
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피폭방사선량 평가란

피폭방사선량 평가란 방사선 사고를 통해 방사선에 외부피폭 혹은 내부피폭 된 환자가 받게 되는 총 피폭선량을 다양한 방법을 이용하여 평가하는 것을 말한다. 방사선 사고로 인하여 방사선에 피폭된 환자가 발생할 경우 피폭방사선량을 조속한 시일 내에 정확히 파악하는 것은 환자의 치료방침을 결정하고 예후를 판단하는데 필수적이다. 또한 피폭방사선량을 확인하는 것은 방사선피폭에 따라 향후 발생할 수 있는 만성 영향에 대한 예측과 방사선피폭에 따른 질환 발생 시 이에 대한 원인 규명을 위한 자료로도 활용 가능하다.

피폭방사선량 평가는 크게 임상적 선량평가, 물리적 선량평가 및 생물학적 선량평가로 구분할 수 있다. 임상적 선량평가는 방사선피폭 후 환자에 나타나는 임상증상, 즉 피부홍반, 탈모, 수포발생 등을 확인하여 방사선량을 추정하는 방법이다. 노출된 방사선 피폭량에 따라 나타나는 증상의 종류 및 정도가 다르기 때문이다. 물리적 선량평가에는 사고 시 착용한 선량계에 누적된 방사선량을 측정하거나, 피폭상황을 재구성하여 방사선량을 계산하는 등의 외부피폭 선량평가의 방법이 있으며, 직접·간접 생체검정법 및 공기샘플링방법을 통하여 내부피폭 선량을 평가하는 방법이 있다. 그러나 일반적으로 공기샘플링을 통한 내부피폭 선량평가는 안전관리 목적의 평가방법으로 방사선 사고 상황 시에는 적용하기 힘들기 때문에 여기서는 다루지 않도록 한다. 생물학적 선량평가는 다양한 생물학적 표지자를 통해 노출 선량을 추정하는 방법이다. 이는 여러 가지 분석법을 통해 이루어질 수 있는데, 혈액검사를 통해 백혈구 혹은 림프구의 감소 정도를 측정하여 노출 선량을 추정하는 것이 그 중 하나이다. 생물학적 선량평가 방법 중 가장 흔히 쓰이는 표준법은 손상된 염색체를 분석하여 노출 선량을 추정하는 세포유전학적 선량평가이다. 이것은 방사선에 의하여 유발된 염색체의 변화 정도를 측정하여 방사선량을 추정한다. 최근들어 유전자 분석법이 빠르게 발달하면서, 방사선에 의해 유발된 유전자 이상을 표지자로 사용하는 방법이 연구되고 있다.

본 장에서는 임상 소견을 이용한 임상적 선량평가를 제외한 물리적 선량평가와 생물학적 선량평가에 대한 내용을 중심으로 다루게 될 것이며, 그림 7-1은 피폭방사선량 평가의 종류를 나타내었다.

그림 7-1. 피폭방사선량 평가 종류

외부피폭 선량평가

1) 개인선량계(personal dosimeter)

개인선량계는 방사선작업종사자가 착용해야 하고 많은 수의 개인 종사자에게 지급되어야 하므로 측정의 정확도가 높은 것 외에도 착용이 간편하고 소형이며 가격이 낮아야 하고 안정성이 높아야 한다는 요건이 적용된다. 따라서 대체로 수동형(passive) 측정장치가 되며 개인용이 식별될 수 있도록 배지 형식을 취하게 된다. 또 개인선량계는 일정 기간 누적된 피폭량을 평가하는 것이 목적이므로 적산형이 된다. 현재 실용되고 있는 개인선량계로는 필름, TLD(thermoluminescence dosimeter), OSL(optically stimulated luminescence) 등의 검출물질을 내장한 배지, 소형 전리함을 내장한 포켓선량계, 실리콘 다이오드와처럼 작은 검출기를 갖춘 능동형(active) 전자선량계 등이 있다. 이러한 개인선량계들 중에서 안정성이나 신뢰성 등을 이유로 규제기관에서 공식 선량계로 인정하는 선량계를 ‘공식선량계’라 부른다. 즉, 법규에 의해 개인선량을 측정하도록 규정된 사람에게 지급되는 개인선량계는 공식선량계 이어야 한다. 현재 교과부 고시에서 방사선작업종사자가 착용하는 개인선량계는 필름배지, 열형광선량계, 유리선량계로 규정하고 있으며, 능동형 개인선량계는 제외를 한다. 비상진료요원의 경우 수동형 개인선량계(법정선량계)와 능동형 개인선량계를 모두 착용하는 것을 권장한다. 그림 7-2는 방사선작업종사자가 일반적으로 착용하는 수동형 개인선량계를 나타내며 그림 7-3은 능동형 개인선량계로 사용되는 전자개인선량계를 나타낸다.

그림 7-2. 피폭방사선량 평가 종류 - 개인이 방사선을 외부로부터 얼만큼 받았는지 알 수 있는 휴대용 측정장비이며 그 중 법으로 지정된 장비이다.

그림 7-3. 능동형 개인선량계(전자개인선량계)

2) 대체물질을 이용한 선량평가(Opportunistic dosimetry)

방사선상해자가 개인선량계를 미착용하거나 훼손된 경우에는 사고현장에서 방사선에 피폭된 대체물질을 이용하여 피폭방사선량을 평가할 수 있다. 이러한 선량평가방법에는 방사화분석법(Activation analysis), 열형광분석법(Thermoluminescence), 광자극형광분석법(Optically stimulated luminescence), 전자스핀공명법(Electron spin resonance) 등이 있다. 대체물질을 이용한 선량평가법은 선량에 따른 각각의 반응특성에 따라 시스템 교정이 수행되어야 하며, 피폭자와 대체물질이 근접할 수 록 정확도가 높기 때문에 가능한 피폭자가 소지하거나 착용한 물질을 사용하는 것이 바람직하다.

방사화분석법은 특히 중성자피폭이 발생한 경우 피폭자가 보유하고 있던 대체물질이 중성자포획으로 방사화되는 원리를 통해 피폭방사선량을 평가한다. 중성자 피폭은 원전이나 핵연료처리시설에서 발생하는 임계사고를 통해 발생할 수 있으며, 대체물질로는 혈액과 같은 생체시료를 주로 이용하며, 반지, 열쇠, 동전, 휴대폰 등의 금속물질도 사용이 가능하다. 특히 체내에 거의 균일하게 분포하고 있는 Na-23은 중성자포획반응을 통해 고에너지의 감마선을 방출하는 Na-24로 변환되어 쉽게 측정이 가능하기 때문에 중성자피폭선량 평가에 주로 사용된다. 그림 7-4는 혈액내 나트륨동위원소의 방사화를 통해 중성자피폭선량을 평가하는 개념을 나타내고 있다.

그림 7-4. 혈액내 나트륨의 방사화를 이용한 증성자피폭선량평가 개념도 - 혈액안의 나트륨이라는 성분이 중성자에 피폭되면 방사선을 방출할 수 있는 방사능 핵종으로 변해서 인체내부의 방사선피폭이 일어난다.

형광분석법은 개인선량계로 이미 사용중인 선량평가법으로 방사선피폭을 통해 물질내 전자들이 에너지흡수를 통해 여기되고 그 중 일부가 전자트랩에 포획되어 누적되는데 물질을 가열하거나 레이저로 자극할 때 트랩된 전자가 기저준위로 천이하면서 가시광선의 빛을 방출하는 특성을 이용한다. 열형광분석법은 대체물질을 가열시켜 빛을 방출하는 방법이고, 광자극형광분석법은 레이저 자극을 통해 빛을 방출시킨다. 대체물질이 피폭된 방사선량과 방출되는 빛의 양은 비례하므로 광전증배관으로 가시광선을 포착하여 계량화할 수 있다. 최근에는 대체물질로 휴대폰이나 메모리 칩 등을 사용하여 선량반응특성을 연구하고 있다. 그림 7-5는 특정 휴대폰에서 흡수선량별 광자극형광신호를 실험한 결과이다.

그림 7-5. 흡수선량에 따른 광자극형광신호의 세기 - 광자극형광법은 방사선을 받은 물질이 같은양을 빛으로 내보내는 특성을 이용한 측정법이며 방사선을 많이 흡수할 수록 신호의 세기가 커지기 되는 것을 그래프 형식으로 나타냈다.

전자스핀공명(또는 전자상자성공명)법은 인체의 손톱, 모발, 치아 등과 같이 수용액에 녹지 않는 유기물이 방사선에 피폭되면 유기물의 내부에 유리기(free radical)가 생성되는데, 생성된 유리기의 양은 조사된 방사선량에 비례하게 된다. 전자스핀공명법은 피폭된 물질의 전자스핀의 분리효과를 이용한 것인데 이러한 유기물을 자기장 속에 놓여두면 유리기의 전자스핀은 자기장에 의해 정렬하고 특정 마이크로파에서 공명(resonance)을 통해 에너지를 흡수하여 특정 peak를 발생시킨다. 이와 같은 원리에 따라 전자스핀공명의 흡수세기와 피폭방사선량의 상관관계를 통해 대체물질이 받게 된 피폭방사선량을 정량적으로 평가할 수 있다. 그림 7-6은 전자스핀공명장치를 통해 일반적으로 얻게 되는 에너지 공명흡수 peak를 나타내고, 그림 7-7은 피폭방사선량에 따른 공명흡수 peak를 각각 나타낸다.

그림 7-6. 일반적인 전자스핀공명장치의 공명흡수 peak - 전자스핀공명장치의 공명흡수스펙트럼으로 peak와 peak사이의 크기에 비례하여 피폭받은 방사선량을 계산할 수 있다.

그림 7-7. 피폭방사선량에 따른 공명흡수 peak - 방사선피폭을 받은 환자의 뼈에 대한 전자스핀공명 스펙트럼이며 사람의 치아, 뼈, 손톱 등을 이용하여 측정할 수 있다.

3) 선량 재구성(Dose reconstruction)

선량 재구성법은 물리적 선량재구성(Physical dose reconstruction)과 수학적 선량재구성(Mathmatical dose reconstruction)으로 구분할 수 있다. 물리적 선량재구성은 모의피폭체 또는 팬텀 등에 많은 개수의 선량계를 부착시켜 피폭상황을 물리적으로 재현하여 피폭방사선량을 평가하는 방법이다. 수학적 선량재구성은 방사선원의 방사능, 피폭자와 방사선원과의 거리, 피폭 시간 등의 피폭조건으로 피폭방사선량을 계산하는 방법이다. 피폭조건에 대한 정보가 정확할 경우에는 비교적 쉽게 피폭방사선량을 추정할 수 있지만 피폭 조건에 대한 불확실성으로 인하여 선량 계산의 오차가 발생할 소지가 크다. 방사선원과 피폭자간의 거리가 짧고 피폭자가 계속 움직인 경우에는 위치에 따라 방사선량률이 변화하므로 피폭방사선량을 계산하는데 어려움이 있다. 몬테칼로 전산모사 등의 방사선수송해석코드를 이용해 피폭방사선량을 계산할 수도 있는데 피폭조건에 대한 정보가 정확할 경우에는 단순한 수학적 계산보다 더욱 정확하게 조직이나 장기별 피폭방사선량을 평가할 수 있다. 실제 일본 도카이무라 임계사고 당시에 피폭방사선량평가에 사용되었으며, 현재 선량평가결과에 대한 검증이나 교차분석용으로 많이 활용되고 있다. 그림 7-8과 7-9는 모의피폭체를 이용한 물리적 선량재구성법과 방사선수송해석코드를 이용한 수학적 선량재구성법을 각각 나타내고 있다.

그림 7-8. 피폭상황 재현을 통한 물리적 선량재구성법

그림 7-9. 몬테칼로 전산모사를 이용한 수학적 선량재구성법

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내부피폭 선량평가

방사성핵종이 흡입, 섭취, 피부 침투 등의 경로를 통해 인체 내부로 들어와 조직에 분포하면서 방출하는 방사선에 의해 피폭되는 내부피폭선량의 계측은 본질적으로 여러 가지 어려움이 수반된다. 신체의 적절한 위치에 개인선량계를 착용함으로써 피폭의 대푯값을 얻을 수 있는 외부피폭선량 평가와는 달리 조직이나 장기의 선량을 직접 측정할 수 있는 현실적인 수단이 없기 때문이다. 따라서 내부피폭 선량평가는 방사능 섭취량(Intake)을 구하고 그 섭취량에 따른 예탁유효선량(Committed effective dose)을 평가한다. 방사선상해자에 대한 방사능 섭취량을 평가하는 방법으로 생체검정법(bioassay)을 사용하며, 이 방법은 체내 잔류하고 있는 방사능을 측정하는 직접 생체검정법(In-vivo bioassay)과 체외로 배출되는 방사능을 측정하는 간접 생체검정법(In-vitro bioassay)으로 구분된다. 예탁유효선량이란 체내에 섭취된 방사성핵종이 배설 또는 붕괴에 의해 소멸될 때까지의 충분히 긴 시간동안 앞으로 피폭될 것이 예상되는 유효선량을 말한다. 성인의 경우에는 평균 수명 70세까지 최장 기간인 50년으로 간주하여 평가를 수행한다. 그림 7-10은 내부피폭선량에 대한 평가절차를 나타내고 있다.

그림 7-10. 내부피폭 선량평가 절차

1) 생체검정법(Bioassay)

내부피폭선량은 섭취량에 직접 비례하고 있으므로 내부피폭선량 평가의 주된 일은 섭취량(Intake) 즉, 섭취 시점과 섭취 핵종 및 화학형, 입자크기, 그리고 방사능량을 결정하는 것이다. 그러나 방사성 핵종의 섭취 상황을 현장에서 직접 감시하기는 어렵다는 점이 내부선량계측의 기술적 어려움과 불확실성의 원인이 된다.

우선적으로 체내 잔류하거나 체외로 배출된 방사능으로부터 섭취량을 평가하는 것이 생체검정법이다. 교과부 고시에 따라 내부피폭방사선량의 측정방법은 직접 생체검정법과 간접 생체검정법을 사용하는 것을 원칙으로 한다. 이 경우 내부피폭된 방사성핵종의 특성에 따라 가정 적합한 측정법을 택일할 수 있다. 직접 생체검정법은 전신계수법(Whole body counting)으로 부르기도 하는데 백그라운드가 낮은 측정환경에서 체내의 방사능을 민감한 검출기로 외부에서 직접 계측하는 방법인 반면, 간접 생체검정법은 생체 시료, 주로 배설물이나 분비물 시료를 채취하여 함유된 방사능을 계측한 다음 이 경우의 감응함수인 배성함수 등을 이용하여 섭취량을 평가하는 방법이다.

(1) 직접 생체검정법(in-vivo bioassay)

직접 생체검정법은 인체 내에 존재하는 방사성핵종의 방사능을 외부의 계측시스템으로 직접 계측하는 것이므로 고감도 검출기와 낮은 백그라운드 환경이 필요하다. 따라서 다채널 파고분석기와 연결되는 검출기로는 대형 NaI 섬광검출기나 HPGe, LEGE 검출기가 사용되고 차폐체로는 오래된 신품 납이나 철이 사용된다. 반도체 검출기의 경우 하나의 크기는 한계가 있으므로 수개의 검출기를 다발로 묶어 사용하기도 한다. 검출기 자체의 본질적 검출효율은 대구경 섬광검출기가 높지만 스펙트럼의 전에너지 흡수피크 에너지 분해능은 반도체 검출기가 앞서므로 최소검출방사능은 큰 차이가 없다. 차폐는 백그라운드를 최소화하기 위해 완전한 방으로 구성하기도 하지만 피검자의 폐소 불안감을 완화하기 위해 부분적으로 그림자 차폐를 사용하는 모델이 많다. 그림 7-11은 여러 유형의 계측 배열방식을 보인 것이고 그림 7-12는 여러 유형의 체내 방사능 측정시스템의 실물의 예이다. 모델에 따라 검출기가 관심 신체부위를 스캐닝하는 방식이 있고 고정식도 있다. 표 7-1은 IAEA에서 권장하는 방사성핵종별 체내 방사능 측정시스템의 기학학적 구조를 나타낸다.

그림 7-11. 체내 방사능을 직접 측정하는 배열 방식 - 인체내부의 방사성 핵종이 얼마나 있는지 인체를 통해 직접 측정하기 위해 선 자세나 앉은 자세, 누운 자세 등으로 자세를 잡게된다.

그림 7-12. 다양한 체내 방사능 측정시스템 - 인체내부의 방사성 핵종이 얼마나 있는지 측정하기위한 다양한 장비이다.

표 7-1. 방사성핵종별 체내 방사능 측정시스템의 기하학적 구조

표 7-1. 방사성핵종별 체내 방사능 측정시스템의 기하학적 구조
방사성 핵종 기하학적 구조
전신 갑상선
핵분열 및 방사화 생성물 + ++ +
Fe-59 + ++  
Co-57   ++  
Co-58   ++  
Co-60   ++  
Sr-85 ++ +  
Ru-106 + ++  
I-125,129,131   + ++
Cs-134,137 ++ +  
Ra-226,228   ++  
U-235 + ++  
Th-228, 232   ++  
Np-237   ++  
Am-241   ++  
Cf-252   ++  

직접 생체검정법은 체내의 방사성핵종이 방출하여 인체 외부로 나오는 방사선을 검출하는 것이므로 그 계측 대상은 투과력이 큰 방사선(감마선이나 특성X선)을 방출하는 핵종에 한정된다. 고에너지 베타입자를 방출하는 핵종의 경우 그 베타 입자가 인체 조직과 작용하여 제동복사선을 방출하므로 체외에서 어느 정도의 광자 방사선을 검출할 수 있으나 에너지가 연속 스펙트럼이므로 핵종을 특성화할 수 없어 현실적으로 직접 계측법을 적용하기 어렵다. 따라서 H-3, C-14, P-32, S-35, Sr-90 등 순수 베타입자 방출 핵종이나 Pu-239처럼 알파입자를 방출하는 핵종은 간접 생체검정법을 사용하여 섭취량을 평가한다.

직접 생체검정법은 체내의 미량 방사능을 비교적 원거리에서 측정하는 일이므로 피검자 신체의 표면에 오염이 있는 경우 체내 오염으로 오인되어 선량평가에 과오를 초래할 수 있다. 따라서 전신계측 전에 반드시 샤워를 하여 있을 지도 모르는 표면오염을 제거해야 한다. 의복 역시 전신계수 전용 가운을 착용한다.

계측 자체는 시료에 대한 일반적 방사능 계측과 다를 것이 없다. 일정한 시간 동안 계측하여 스펙트럼을 얻고 스펙트럼 분석 소프트웨어를 통해 피크 식별 및 피크 면적계산, 에너지 판정 및 핵종판정, 교정에 의해 결정된 계수효율을 이용한 방사능 평가로 이어진다.

(2) 간접 생체검정법(in-vitro bioassay)

간접 생체검정법은 배설물이나 혈액, 타액 등 생물시료에 함유된 방사능을 측정함으로써 섭취량을 간접적으로 평가하는 방법이다. 특히 미량이고 낮은 농도의 방사능을 검출해야 하므로 화학분석적 방법으로 표적 원소를 분리해야 할 경우도 있어 절차가 복잡하고 시간이 소요된다. 간접 생체검정법은 직접 생체검정법으로 감시할 수 없는 알파, 베타 방출핵종의 섭취량 평가에 주로 이용된다. 직접 생체검정법으로 측정이 가능한 핵종이라도 신체 계측시스템의 비용을 감당하기 어려운 소규모 사용시설에서 직접 생체검정법을 대신하여 사용할 수도 있지만 핵종과 화학형에 따라서는 배설률이 낮아 측정이 어려운 경우에는 직접 생체검정법을 사용해야 한다.

전형적인 간접 생체검정법의 대상물은 소변이다. 경구섭취의 경우 소화관에서 흡수율이 낮거나 소변을 통한 배설율이 낮은 핵종과 물질에 대해서는 대변분석을 권고하고 있으나 현실적으로 쉽지는 않다. 타액이나 콧물 시료는 호흡에 의한 섭취 잠재성을 확인하는 목적으로는 좋은 시료이지만 그 결과로부터 섭취량을 추정하기는 어려우므로 특정 목적으로만 분석된다. 혈액시료는 심각한 내부피폭이 발생한 특별한 경우에만 사용되는 것으로 볼 수 있다. 소변시료는 하루 중 시간에 따라 농도가 변동하므로 원칙적으로 완전한 하루 배설량 전부를 채취할 것을 권장한다.

시료의 채취는 채취 과정에서 외부적인 오염이 발생하지 않도록 해야 하며 시료 공여자, 채취일시 등을 명확히 표기하여야 한다. 시료 용기는 내용물을 흡착하는 등의 반응이 없는 것이어야 한다. 시료를 채취한 후 분석까지 시간이 걸리는 경우에는 시료의 부패방지와 함유물의 석출 등을 방지할 수 있도록 적절한 첨가제를 추가하고 첨가물의 내용도 시료표지에 명기한다.

생체시료에 함유된 방사성핵종을 정량화하는 일은 표적 원소와 그 화학형에 따라 구체적인 분석학적 절차들이 수립되어 있다. 흔히 내부피폭 감시의 대상이 되는 트리튬(HTO)의 경우는 체액 중 농도와 동일한 농도로 소변으로 배설되는 것으로 간주되므로 일반 핵종에 비해 상대적으로 농도가 높아 소량의 시료를 액체섬광물질과 혼합하여 액체섬광계수기로 계측하는 것으로 충분하다. C-14와 P-32와 같은 베타 방출핵종들도 액체섬광계수기로 측정하되 펄스크기 분석을 통해 적절히 계량화할 수 있다. 감마선을 방출하는 핵종들은 감마 스펙트로메트리로 분석할 수 있는데 이때에는 최소검출농도를 낮추기 위해 시료의 양을 증가시킬 필요가 있다. 1L 들이 마리넬리 비커를 사용할 수 있으면 좋다. Am이나 Pu과 같은 알파 방출핵종들은 화학적 방법으로 농축한 후 스텐레스 디스크에 전착시킨 후 알파 spectrometry로 핵종분석과 방사능을 정량화할 수 있다. 우라늄은 화학적 분리 후 알파 spectrometry로 분석할 수 있지만 농축도를 알고 있는 경우 우라늄 총량의 분석은 플루로메트리 또는 질량분석기(ICP mass-spectrometry)를 이용하면 간편하고 정밀하게 측정할 수 있다. 그림 7-13은 간접 생체검정법을 수행하는 데 시용되는 방사능 측정시스템을 나타내고, 표 7-2는 IAEA에서 권장하는 방사성핵종별 분석시료와 계측장비를 나타낸다.

그림 7-13. 간접 생체검정법을 위한 방사능 측정시스템(좌측:액체섬광계수기, 우측:감마핵종분석기) - 인체내부의 방사성 핵종이 얼마나 있는지 측정하기위한 다양한 장비이다.

표 7-2. 방사성핵종별 분석시료 및 계측장비

표 7-2. 방사성핵종별 분석시료 및 계측장비
방사성 핵종 시 료 계측 장비
H-3, C-14, Sr-89,90, P-32 소변 액체섬광계수기
Fe-59 소변 감마핵종분석기
Co-57,58,60 소변 및 대변 감마핵종분석기
Sr-85,89,90 소변 액체섬광계수기
Ru-106 소변 감마핵종분석기
I-129,129,131 소변 감마핵종분석기, 액체섬광계수기
Cs-134,137 소변 감마핵종분석기
Ra-226,228, Pb-210 소변 비례계수기
U 소변 형광계, 알파핵종분석기, ICP-MS
Th 소변 및 대변 분광광도계, 알파핵종분석기, ICP-MS
Pu-238, 239, 240 소변 및 대변 알파핵종분석기
Np-227 소변 및 대변 감마핵종분석기
Am-241 소변 및 대변 알파핵종분석기
Cm-242, 244 소변 및 대변 알파핵종분석기
Cf-252 소변 및 대변 감마핵종분석기, 알파핵종분석기
핵분열 및 방사화생성물 소변 및 대변 감마핵종분석기

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2) 섭취량 및 내부피폭선량 평가

(1) 섭취량(Intake) 평가

섭취량 평가에는 섭취핵종의 종류와 이의 물리적 반감기, 섭취일자 및 시각, 섭취경로(흡입, 경구, 상처 오염등), 섭취핵종의 화학적 형상(화합물의 F, M, S 구분), 섭취핵종의 입자 크기, 잔류량 또는 배설량 및 이들의 측정일자 및 시각, 과거의 피폭이력, 피검자의 연령과 건강상태, 적절한 대사모델등이 필요하다.

이와 같은 자료는 작업환경 조사 및 오염시의 상세한 상황으로부터 구할 수 있다. 잔류량 또는 배설량은 앞선 생체검정법으로부터 얻어진다. 측정결과 오염이 발견되었을 경우에는 1회 측정으로 만족하지 말고 연속적으로 측정을 수행하여 가능한 한 많은 측정자료를 확보하여야 한다.

방사능 측정결과로부터 섭취량은 다음 식을 이용하여 계산할 수 있다.

방사성 핵종을 얼마나 섭취했는지 나타내는 간단한 식이며 섭취량에 섭취이후 시간에 따라 인체에 얼마나 남아있는지에 대한 값을 곱하여 나타낼 수 있다.

여기서, I는 섭취량(Bq), M은 섭취 후 t시간 경과한 후 생체검정법으로 측정된 방사능(Bq), R(t)는 방사능을 섭취한 후 t시간 경과한 체내 잔류함수 또는 배설함수를 나타낸다. R(t)의 경우 직접 생체검정법에서는 체내 잔류함수(IRF : Intake retention function)를 간접 생체검정법에서는 배설함수(Excretion function)를 각각 적용하고, 방사성핵종의 체내 대사모델에 기초하여 얻어지며, 급성 및 만성 섭취 시 이 값은 각각 다르다. 대사모델로는 ICRP에서 제시한 모델이 일반적으로 사용되나, 이 모델과 개인의 모델과의 차가 정도상의 중요한 문제가 될 수 있으므로, 측정결과로부터 개인의 고유 데이터를 얻을 수 있는 경우에는 고유 데이터를 사용하는 것이 바람직하다.

(2) 내부피폭선량 계산

내부피폭선량 평가는 방사능 섭취량(Intake)을 구하고 그 섭취에 따른 조직 등가선량 또는 유효선량은 전형적 신체 조건과 생물역동학적 거동의 모델에 의해 산출한 예탁선량환산계수 e50(Sv/Bq)을 적용하여 산출한다. 즉, 유효선량에 대해서는

방사성 핵종 섭취량에 따라 인체내부의 방사선피폭을 계산하는 식이다. 섭취량에 신체조건에 따른 특정 값을 곱하여 나타낼 수 있다.

로 산출하며 특정 조직T에 대한 등가선량은

방사성 핵종 섭취량에 따라 인체내부의 방사선피폭을 계산하는 식이다. 섭취량에 신체조건에 따른 특정 값을 곱하여 나타낼 수 있다.

와 같이 산출한다. 여기서 h50,T은 조직 T에 대한 단위 섭취량 당 예탁등가선량이다. 아랫첨자 50은 섭취 후 50년 동안의 총 선량을 의미하는 것으로서 섭취 후 시간에 따른 선량률의 시간 적분 기간이다. 환산계수 e50이나 h50은 ICRP의 호흡기모델(human respiratory tract model; HRTM), 소화기모델(human alimentary tract model; HATM), 생체역동학모델(biokinetic model) 등으로 섭취된 물질의 체내 분포와 거동을 평가하고 MIRD(medical internal radiation dose) 모의피폭체와 몬테칼로 방사선 수송계산을 통해 얻은 고유흡수비(AF) 또는 고유유효에너지(SEE) 데이터를 이용하여 조직 등가선량률을 산출하고 이를 종합하여 유효선량을 결정하는 방식으로 얻은 것으로서 핵종별, 화학형별, 흡입의 경우에는 입자크기별, 피폭자의 연령군별로 제공된다.

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최종수정일 :2017/04/21
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