[김영진] 치과방사선 바로보기(14)

■ 그레이(Gy)와 시버트(Sv)
방사선의 영향을 고려할 때 중요한 사항은 방사선검사로 인해 인체의 어느 부위가 얼마나 많은 방사선조사를 받게 되느냐 하는 것이다. 이러한 방사선 조사의 양을 나타내는 단위가 mGy이다. 1Gy는 1000mGy이다. 

어느 정도의 방사선 양이 조사되고 있는가 하는 기준에는 조사선량(C/kg)이라는 단위를 사용한다. 방사선(X선, γ선)이 공기 중에 조사되면 전리현상이 일어나는데 이것을 공기 1kg당의 전리 량으로 나타낸 것이 조사선량(C/kg)이다.

조사된 방사선 중 어느 정도의 에너지가 흡수되었는가 하는 기준에는 흡수선량(Gy)을 사용한다. 그리고 인체에 대한 방사선의 영향을 평가하기 위해서는 시버트(Sv)라는 단위를 사용하는데 이것은 방사선의 에너지나 종류에 의해 인체에 대한 영향이 달라지므로 이것을 보정하기 위해서 앞서 말한 흡수선량에 방사선 하중계수를 곱해서 산출한다.

※ 1 rad = 1 rem = 1 cGy = 10mSv.
Sv는 방사선에 조사받은 양과 방사선 조사에 따른 생물학적인 영향의 정도까지 포함하는 단위이다. 이와 같이 생물조직에 대한 선량당량은 그레이로 표시되는 흡수당량에 방사능종류에 따른 선질계수(quality factor) Q와 그 밖의 다른 요소들을 나타내는 계수 N을 곱해서 구해진다. N은 노출되는 신체 부위, 시간 및 부피, 혹은 종에 따라서 달라진다. 
Q와 N은 단위가 없다. Q와 N의 곱을 복사가중치(radiation weighting factor)라고 하며 Wr로 표시한다. 

시버트는 방사선이 사람(혹은 환경)에게 가져다주는 유효피해를 실질적으로 가늠할 수 있는 가중치(weighting factor, w)만큼을 흡수선량에 곱해주기 때문에, 엄밀히 말해서는 단위의 차원은 큰 의미가 없고, 시버트(Sv) 단위 그 자체로써의 의미가 크다.
mSv단위를 사용하는 이유는 방사선방호라는 행정적인 관리를 목적으로, 즉 방사선의 영향을 관리하는 목표를 계산하기 위해 사용하는 단위로 보는 것이 타당하다. 

1) 실효선량 (dose equivalent); 시버트(sievert, 기호: ㏜)
위에서 살펴본 바와 같이 시버트(sievert, 기호: ㏜)란 실효선량 또는 선량당량(線量當量; dose equivalent)을 나타내는 SI 단위계의 단위이다. 이는 인체의 조직 및 기관이 방사선에 노출되었을 때 같은 흡수선량이라 하더라도 방사선의 종류에 따라서 인체가 받는 영향의 정도가 다른 것을 고려한 것으로, 방사선에 노출된 조직 및 기관의 평균 흡수선량에 방사선 가중계수(radiation weighted factor)를 곱하여 구한다.

일반적인 방사선의 흡수량(흡수당량; absorbed dose)은 그레이로 표현되는데 반해 시버트는 여기에 생물학적 효과까지 반영한 단위이다. 

시버트라는 단위는 방사능 노출측정 및 생물학적 영향을 연구한 스웨덴의 유명한 의학물리학자 ‘롤프 막시밀리안 시베르트’(Rolf Maximilian Sievert, 1896. 5. 6 ~ 1966. 10. 3)의 이름을 딴 것이다.

시버트 자체는 매우 큰 단위라서 밀리시버트나 마이크로시버트를 많이 쓴다. 그리고 뒤에 시간 단위를 붙여서 시간당 노출되는 방사능으로 표현하는 경우가 많다. 
이는 단순히 피폭선량이 얼마나 되느냐 하는 것도 중요하나, 그것이 순식간에 일어난 피폭인지 아니면 천천히 일어난 피폭인지에 따라서도 증상이 매우 달라지고 효과도 달라지기 때문이다. 

1년에 CT를 한 번씩 찍는 사람의 경우 20년 동안 총 1Sv라는 상당한 유효선량을 보여주나, 원자력사고에 의해 매우 짧은 시간에 1Sv를 받은 사람과 비교해보면 전자는 방사선에 의한 영향이 매우 적은 반면, 후자의 경우 과다한 방사선피폭에 의한 급성증상이 나타날 확률이 매우 높다. 그 이유는 인체의 DNA 복구 기작이 한계가 있기 때문이다.

이를테면, 방사선의 총량은 같더라도 1년 동안 매일 하나씩 망가지는 DNA는 체내에서 충분히 수리가 가능하나, 단 하루만에 365곳이 망가진 경우는 다 복구를 하지 못하게 되고 결국 복구하지 못한 부분이 암이나 급성 백혈병 등으로 진행하게 되는 것이다

2) 유효선량(effective dose : E)
유효선량"이란 인체 내 조직 간 선량분포에 따른 위험정도를 하나의 양으로 나타내기 위해 방사능에 노출된 인체의 모든 조직에 대하여 각 조직의 등가선량에 해당 조직가중치를 곱한 결과를 합산한 양을 말한다. 
이 경우 전신 피폭된 조직가중치의 합은 1로 한다. 즉 유효선량(effective dose : E)이란 신체의 일부분에 조사된 방사선의 양을 전신에 조사되는 양으로 환산하고, 조직마다 다른 방사선감수성에 따라 가중계수로 환산한 것이다. 
 

방사선 검사나 자연으로부터 받는 유효선량은 다음과 같다.
• 치과표준촬영 = 0.003mSv
• 치과파노라마 = 0.011mSv
• 치과Cone Beam CT = 0.6~1mSv
• 흉부 X-레이 = 0.04mSv
• 매모그램 (Mammogram 유방암 진단) = 0.3mSv
• 인체의 자연발생 방사선 = 연간 0.35mSv
• 두뇌 CT 스캔 = 0.8 ~ 5mSv
• PET(양전자단층촬영) = 6 ~ 8mSv
• 개인에게 미치는 연평균 자연방사선양 :2mSv; 오스트레일리아는 1.5mSv, 미국은 3mSv
• 흉부 CT 스캔 = 6 ~ 18mSv
• 미국인 연 평균 방사선 노출량 : 6.2mSv
• 핵관련 종사자 연간 허용치 : 20mSv
• 발암 최저 한계치 : 연간 100mSv
 

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