[김영진] 치과방사선 바로보기(13)

2023.2.1.
호주 서부에서 운송도중 분실된 손톱크기의 방사성캡슐이 6일 만에 발견됐다. 호주 광산업체 ‘리오 틴토’는 지난달 12일 서호주 ‘뉴먼’의 한 광산에서 채굴작업에 사용되던 방사선 측정기의 수리를 위해 트럭에 싣고 1400㎞ 떨어진 서남부도시 ‘퍼스’로 보냈다. 
측정기가 수리공장에 도착한 것은 ‘뉴먼’을 출발한지 나흘 뒤인 지난달 16일이었다. 그리고 그 달 25일 수리를 위해 상자를 열자 측정기는 나사가 풀리면서 저절로 분해돼 있었다. 

측정기 안에 있어야 할 방사성캡슐도 사라진 상태였다. 분실된 물건은 ‘세슘-137’이 들어있는 지름 6㎜, 높이 8㎜ 크기의 손톱만한 은색의 타원형 캡슐이었다.
서호주 보건당국은 소방대를 동원하여 즉시 캡슐 회수작전에 나섰다. 

 [2023년 1월28일, 호주 소방당국 대원들이 서호주 ‘퍼스’시 외곽의 고속도로에서 운송 중 트럭에서 떨어진 것으로 추정되는 방사성물질이 담긴 손톱만한 캡슐을 찾아 대규모 수색작전을 펼치고 있다.] 

서호주 당국이 지난달 6일간에 걸쳐 1400㎞에 이르는 고속도로를 따라 이동하면서 고속도로 주변을 샅샅이 수색하여 트럭에서 떨어진 매우작은 방사성 캡슐을 극적으로 회수했다. 돌파구는 호주 ‘방사능보호 원자력안전청(ARPANSA)’이 제공한 특수장비가 뚫었다. 이 특수 장비를 활용해 고속도로를 이동하며 캡슐을 찾던 중 캡슐에서 나오는 방사선이 감지된 것이다. 이후 휴대용 탐지장비를 이용해 도로변에서 2m가량 떨어진 곳에서 캡슐이 발견되었다. 전 세계의 매스컴들은 ‘정말 놀라운 결과’라며 호주 보건당국을 극찬했다.

호주 보건당국은 캡슐 반경 1ｍ 내에서 약 1시간가량 머무르면 보통의 엑스레이(흉부촬영)를 10번 찍는 것과 같은 0.4mSv정도의 방사선에 노출되기 때문에 일반인은 반드시 5ｍ 이상 떨어져 있어야 한다고 당부했다.
호주보건당국(WA)에서는 방사성물질을 운반하는 과정에서 안전 절차를 따르지 않으면 1천 호주달러(약 87만 원)의 과태료를 물리고 있으며, 방사성물질이 안전하게 운송되지 않을 경우 개인에겐 최대 2만2천 호주달러(약 1천911만 원), 기업에는 최대 4만4천 호주달러(약 3천822만 원)의 과태료가 부과된다.

세슘-137(영어: caesium-137, Cs-137)은 핵 분열시 발생하는 주요 방사성 동위원소(放射性 同位元素) 중 하나이다. 반감기는 30년이다. 습도계, 밀도계, 유량계 따위의 공업용 기계, X선 등의 의료 분야에도 쓰인다. 

20세기 중후반 핵무기를 개발하기 위한 핵실험으로 인해 대량의 세슘-137이 환경 중에 방출되었다. 방출된 방사성 세슘은 먹이사슬을 따라 쌀, 야채, 쇠고기, 생선 등의 동식물에 들어오고, 인체로 자연스럽게 전달된다. 

세슘-137이 공기 중에 떠다니는 수증기를 통해 인체에 들어간다는 낭설이 있으나 사실 세슘은 공기는 물론 물보다 무겁기 때문에 방출된 세슘은 공기 중에 떠다니지 않고 땅으로 금세 떨어지며 물에 용해된다. 물에 녹은 세슘은 물이 증발할 때 같이 증발하지 않는다. 
그렇게 ‘공기 중 흡입’이 아닌 방사성 세슘에 ‘오염된 음식’을 섭취하는 것이 인체흡수의 주  경로로 판단되어지고 있다.
우리나라에서도 식품안전검사에서 세슘-137 함유농도를 매우 중요하게 다루고 있다. 

후쿠시마 원자력 발전소 사고는 2011년 3월 11일 일본 ‘후쿠시마현 오쿠마마치’의 ‘후쿠시마 제1 원자력 발전소’에서 지진과 쓰나미로 인해 발생한 원자력발전소 사고이다.

‘도호쿠’ 지방에 일본 관측사상 최대규모의 지진이 발생하여 15m에 달하는 쓰나미가 원전을 덮친 것으로 방사능 누출이 시작되었다. 지진을 감지한 원자로는 안전을 위해 자동적으로 셧다운 되었고, 이를 대체할 비상발전체계가 작동되었다. 하지만 몇 분 지나지 않아 15m에 달하는 쓰나미가 원전 앞을 가로막고 있는 5m 높이의 방파제를 넘어 원전을 덮치면서 1~4호기 원자로가 침수되었다.

비상발전기 자체는 고지대에 설치해 놓았기 때문에 침수로부터 안전하였으나, 발전기로부터 전기를 받아들이는 변전설비를 건물지하에 설치해 놓은 바람에 변전설비가 침수되었고 그에 따라 냉각수를 공급하는 순환펌프에 대한 전력공급이 중단되었다. 노심냉각을 위한 필수적인 전기가 끊겼으므로 노심온도는 시시각각 계속 올라갔다. 3월 12일에 남아있던 냉각수가 모두 증발하면서 노심의 온도가 섭씨 1,200도 까지 상승하였고 고온에 3개의 방호벽이 녹아내리기 시작하며 구멍이 뚫렸다.

이로 인해 안에 있던 핵연료가 대기 중으로 유출되기 시작하였고 결국 원자로 3기가 노심용융을 일으키고 말았다. 그러자 연료봉에 있던 지르코늄의 온도가 약 섭씨 1,200도에 도달하며 물과 산화반응을 일으켜 발생한 수소가스로 인해 폭발이 발생함과 동시에 1, 2, 3호기 각각에서 방사능이 누출되고 말았다.

체르노빌 발전소는 현재 방출되는 방사능물질을 차단하기 위해 석관을 만들어 원자로를 봉인한 상태이다. 하지만 후쿠시마는 아직 원자로의 노심을 완전히 냉각시키지 못하였으며, 여기서 지속적으로 소량의 방사성낙진이 뿜어져 나오고 있다. 완전히 원전이 정지하는 Cold Shutdown 상태까지는 아직 20년 정도가 더 걸릴 것으로 예측된다.
체르노빌은 1기의 원자로가 폭발하였지만, 후쿠시마는 손상된 원자로 4개 중 3개가 폭발하였다. 다만, 전체적인 총 방사성물질의 유출량은 체르노빌 원전에 비해 현저히 적다.

‘악티나이트 원소’의 유출량은 체르노빌의 약 0.001%, 방사성 ‘아이오딘’은 약 10%, ‘세슘137’은 약 15% 정도가 유출되었다. 이는 노심이 체르노빌과는 달리 공기 중에 노출되어 있지 않고 침수되어 있기 때문이다
일본 정부는 11만 명의 후쿠시마 이주민이 다시 돌아올 수 있게 이 지역의 유출방사능을 가능한 한 조속히 제거하도록 압력을 받고 있다. 
일본정부는 오염된 ‘후쿠시마’ 지역의 연간 방사선노출량을 1밀리 시버트(1mSv)까지 낮추어 이주민이 다시 거주할 수 있도록 하는 것을 목표로 삼고 있다.

※ 참고; 이번에 분실되었던 ‘세슘 137’ 캡슐에서 1m 떨어진 거리에서 1시간 동안 받는 방사선; 0.4mSv, 치과용 표준촬영; 0.003mSv, 치과용 파노라마; 0.011mSv, 흉부 X-Ray; 0.04mSv, 치과용 콘빔CT; 0.9mSv, 해수면에 도달하는 우주입자선; 연간 0.24mSv, 지하로부터 나오는 자연방사선; 연간 0.28mSv.
 

글_ 김영진 박사 
전 건강보험심사평가원 상근 심사위원
조선치대졸업(1981), 동대학원에서 ‘치과방사선학’으로 석사, 박사학위 취득.
제 23회 ‘치과의료문화상’ 수상 
제 30회 보건의 날 ‘대한민국국민포장’ 수훈