1. 방사선 방호 개요.

1. 방사선 방호 개요

1. 방사선 방호 개요 방사선의 발견 뢴트겐(W. C Röntgen) : X선 발견(1895)
베크렐(H. Bequerel) : Uranium 방사능 발견(1896) 퀴리(Pierre and Marie Curie) : Ra 발견(1898) 방사선 방호의 중요성 -빌헬름 콘라트 뢴트겐 : 1895년 진공관에 전류 흐르게 하는 실험 중 근처 형광스크린(시안화 백금(II) 산바륨 조각)에서 빛이 나옴을 관찰 – 음극선 (1901년 노벨 물리학상 최초 수상) 앙투안 앙리 베크렐(프랑스) : 우라늄염의 알파선에 의한 형광 현상 발견(1903년 노벨 물리학상), 방사능의 생리학적 효과 발견 피에르퀴리, 마리퀴리 : 라듐 발견으로 노벨 물리학상(1903년 피에르 공동 수상), 라듐 및 폴로늄 발견과 라듐 성질 및 그 화합물 연구(1911년 노벨화학상 수상) 방사선에 대한 연구가 이루어짐에 따라 방사선에 의 한 장해가 보고됨으로 인해 방사선 방호의 중요성이 부각됨

1. 방사선 방호 개요 방사선 장해방어 관련 국제 기구
ICRP(International Commission for Radiological Protection) 1928년 설립 : 국제X선·라듐 방어위원회(IXRPC) 설립 1950년 개편 : 국제방사선 방호위원회 (ICRP)로 개편 방사선의 위험성과 그에 대해 필요한 예방조치에 대한 논의 당시 방사선과 관련한 의사들의 백혈병 발병률 낮추는 데 기여 전리방사선의 의학적 이용이 발달해가면서 방사선학에 관심 갖는 의사들 증가를 하나 방사선에 대한 방호 수단 강구하지 않고 작업을 하므로써 방사선에 의한 희생물이 됨. 예를 들어 마리 큐리의 딸이 차폐없이 방사선을 다루므로 인해 백혈병으로 사망…

1. 방사선 방호 개요 방사선 장해방어 관련 국제 기구
UNSCEAR (United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation) UN 방사선영향 과학위원회 1955년 설립 IAEA (International Atomic Energy Agency) 국제 원자력 기구 1957년 설립 원자력의 군사적이용 막고 평화적 이용 장려

1. 방사선 방호 개요 국내 방사선 방호 기준 원자력 관련 법령
원자력안전위원회와 그 소속기관 직제(안전행정부, 원 자력안전위원회) 원자력안전법(원자력안전위원회) 원자력진흥법(미래창조과학부) 방사선 및 방사성동위원소 이용진흥법(미래창조과학부) 생활주변방사선 안전관리법(원자력안전위원회) 원자력시설 등의 방호 및 방사능 방재대책법(원자력안 전위원회) 5 5

1. 방사선 방호 개요 국내 방사선 방호 기준 방사선 방호 관련 법령 원자력안전법 원자력안전법 시행령 원자력안전법 시행규칙
고시 6 6

1. 방사선 방호 개요 보건물리학(Health Physics) 건강을 물리적으로 지킨다는 의미
물리학, 화학, 생물학, 의학, 공학 등 각종분야에 걸친 지식을 총합 이용한 안전공학 유해한 방사선의 위험으로부터 사람과 환경을 보 호 하려는 제반학문과 기술 실무에서는 방사선안전관리라 칭함 7 7

1. 방사선 방호 개요 방사선안전관리의 개요 외부방사선피폭관리 개인방사선관리 내부방사선피폭관리 방사선 안전관리
지역방사선관리 환경방사선관리 외부방사선피폭관리 내부방사선피폭관리 공간방사선량율감시 방사성오염감시 환경방사선측정감시 환경방사능측정감시 8 8

1. 방사선 방호 개요 방사선안전관리 방사성물질 취급 종류 밀봉된 방사성물질(밀봉선원) 밀봉되지 아니한 방사성물질(개봉선원)
모든 개인은 방사성물질을 취급하지 않더라도 우주선, 지각방사선(지표, 공기, 물속에 함유된 방사성 물질), 인체 내 방사성물질로 구성되는 자연방사선에 항상 노출되어 살아간다. 여기에 과거 원폭 실험에 의한 방사성낙진, 원자력시설로부터 방출되는 미량 방사성물질, 그리고 의료상 피폭과 같은 인공 방사선원에 노출됨 9 9

1. 방사선 방호 개요 방사선안전관리 방사선 피폭원
우주선(Cosmic radiation) : 태양 또는 외계에서 발생하는 큰 에너지의 입자(양성자) 지각방사선 : 40억년 전 지구 생성 당시 방사성 핵종 중 현재 남아있는 핵종 공기 중 방사성물질 : 주로 222Rn (지각 및 건축자재에 포 함된 238U 붕괴과정에서 발생 수중 방사성물질 인체 내부의 방사성물질 모든 개인은 방사성물질을 취급하지 않더라도 우주선, 지각방사선(지표, 공기, 물속에 함유된 방사성 물질), 인체 내 방사성물질로 구성되는 자연방사선에 항상 노출되어 살아간다. 여기에 과거 원폭 실험에 의한 방사성낙진, 원자력시설로부터 방출되는 미량 방사성물질, 그리고 의료상 피폭과 같은 인공 방사선원에 노출됨 10 10

1. 방사선 방호 개요 방사선안전관리 방사선 피폭원 의료상 피폭 : 대부분 진단용 X선 촬영에 기인
방사성 낙진 : 핵실험에 의한 방사성낙진(fallout) 모든 개인은 방사성물질을 취급하지 않더라도 우주선, 지각방사선(지표, 공기, 물속에 함유된 방사성 물질), 인체 내 방사성물질로 구성되는 자연방사선에 항상 노출되어 살아간다. 여기에 과거 원폭 실험에 의한 방사성낙진, 원자력시설로부터 방출되는 미량 방사성물질, 그리고 의료상 피폭과 같은 인공 방사선원에 노출됨 11 11

1. 방사선 방호 개요` 방사선안전관리 방사선방호의 목표
유익한 방사선 이용을 부당하게 제약하지 않으면서 사람과 환경을 적절히 보호 결정적 영향 방지 확률적 영향의 위험을 합리적 범위에서 최소화 : ALARA 달성 피폭 수반행위로 인한 이득이 위해를 상회하여 정당화됨 보장 결정적 영향 방지 : 생애 피폭선량이 문턱선량을 초과하지 않도록 관리하여 대체로 급성이며 피폭과 피해의 인과 관계가 명확한 결정적 영향을 방지 확률적 영향의 위험을 합리적 범위에서 최소화 : 암이나 유전결함의 유발이 대표적인 확률적 영향은 문턱선량 없이 선량에 비례하여 낮은 선량에서도 그 위험이 뒤따르는 것으로 가정하고 있다. 따라서 이 영향의 완전한 방지는 개념적으로 부적절하므로 경제사회적 여건에서 합리적으로 달성 가능한 범위에서 최소화(As Low As Reasonably Achievable; ALARA)한다는 방호개념이 적용된다. 피폭 수반행위로 인한 이득이 위해를 상회하여 정당화됨을 보장 : 방사선이 해로운 영향을 미칠 수 있음을 알면서도 방사선을 사용하는 것은 방사선이 제공하는 편익이 크기 때문이다. 이렇게 이로움을 제공하는 방사선 이용을 부당하게 제한하지 않으면서 사람과 환경의 안전을 보장하도록 하는 것이 중요하다. 방사선 방호의 기본 원칙 ALARA란? As Low As Reasonably Achievable의 약자로 방사선에 의한 확률적 영향의 위험을 합리적 범위 내에서 달성 가능한 낮게 유지를 하고 자 함을 의미한다. 12 12

2. 방사선 방호 원리

2. 방사선 방호 원리 방사선의 인체 영향 구분 신체적 영향(Somatic effect) 피폭한 본인에게 나타나는 영향 분류
급성영향 : 피폭 후 수 주 이내 영향이 발생(대량 피폭에 의함) 지발성영향 : 수 개월~수 십년 이상 기간 경과 후 발생 (백내장, 암)

2. 방사선 방호 원리 방사선의 인체 영향 구분 유전적 영향(Heroeditary effect) 피폭한 후손에게 나타나는 영향
분류 유전자 돌연변이 : 우성, 열성 구분 염색체 이상 : 염색체 구조 변화, 염색체 변화

2. 방사선 방호 원리 방사선의 영향과 손해(ICRP 60 권고) 변화(Change) 손상(Damage)
세포 구성 성분인 DNA 등의 구조적 변화 반드시 유해한 것은 아님 손상(Damage) 세포에 대한 변화 세포 수준에서의 유해는 있으나, 개체 수준의 유해가 반 드시 나타나는 것은 아님

2. 방사선 방호 원리 방사선의 영향과 손해(ICRP 60 권고) 장해(Harm) 위해(Detriment)
신체적 영향 혹은 유전적 영향의 임상적 관찰이 발생 위해(Detriment) 장해의 발생률, 중증도, 발생시기(잠복기)를 포함한 영 향을 총체적 평가한 개념 확률적 영향을 평가하기 위한 개념

2. 방사선 방호 원리 결정적 영향과 확률적 영향의 발현 개념

2. 방사선 방호 원리 결정적 영향과 확률적 영향 결정적 영향(Deterministic effect)
생명체의 복구작용이 이루어지지 못할 정도로 짧은 기 간에 많은 방사선 양 피폭 사멸하는 세포 수가 피폭 방사선의 양에 비례 ⇒ 피폭 선량 ∝ 증상의 중증도 문턱선량(Threshold dose) : 세포 사멸로 인해 초과 피폭 시 필연적인 건강상 영향이 나타나는 방사선 피폭 선량 ⇒ 개인 체질 및 건강상태에 따라 차이가 발생 ⇒ 문턱선량은 일반적으로 방사선작업종사자들의 피폭선량보다 아주 높기 때문에 총 피폭선량을 문턱선량보다 낮게 유지함으로써 결정적 영향은 ‘방지’가 가능

2. 방사선 방호 원리 결정적 영향과 확률적 영향 확률적 영향(Stochastic effect)
세포 돌연변이로 우연성의 법칙(확률적)에 의한 발현 방사선 피폭에 의한 세포 돌연변이로부터 암이나 백혈 병이 발생하는 효과 암, 백혈병, 생식세포 유전결함 증상 발생 확률 ∝ 피폭선량 ⇒문턱선량이 없는 것으로 간주함

2. 방사선 방호 원리 결정적 영향과 확률적 영향의 증상 결정적 영향 피부 : 홍반, 수종, 궤양
수정체 : 백내장, 수정체 혼탁 인체 내부 특정 장기 : 장기 기능부전 및 부작용 ⇒ 중요장기 동시 피폭 시 생명 위협받게 됨 생식세포 : 정자∙난자 생산 장애, 기능 저하, 불임

2. 방사선 방호 원리 결정적 영향과 확률적 영향의 증상 확률적 영향 돌연변이 세포유전 과정으로 영향이 발생 가능
암 또는 자손의 유전결함 발현 참조 문턱없는 선형비례 가정(LN-T 가설; Linear No-Threshold hypothesis) 확률적 영향의 저선량에서의 인체 영향을 유추하는 가설. 낮은 선량에서도 고선량값에서의 위험에 비례하여 위험이 수반되는 것으로 본다. 선량이 “0”이 되지 않는 한 인체에 대한 위험성이 “0”이 되지 않으므로 확률적 영향에 대한 방호 개념은 ‘방지’가 아니라 선량을 ‘합리적으로 최소한으로 유지하여 위험을 낮추는 것(As Low As Reasonably Achievable; ALARA)’을 목적으로 한다.

2. 방사선 방호 원리 확률적 영향과 결정적 영향의 특성 비교 선량 <발현확률> <증상의 심각도> 23

2. 방사선 방호 원리 결정적 영향의 특징 및 조직별 특성 결정적 영향의 특징 문턱선량 존재
증상의 발현 : 급성(피폭 후 수 일 이내 즉발적인 전구 증 상 발생하고 잠복기를 수 주 거친 후, 주 증상이 발생) ⇒ 수정체 혼탁, 백내장은 수 개월~수 년 후에 나타나 는 지발성 증상의 고유한 특성이 존재 증상의 심각도가 피폭선량에 비례 관심 대상 : 사고, 치료방사선 행위

2. 방사선 방호 원리 결정적 영향의 특징 및 조직별 특성 조직별 특성 혈액, 림프계통 조직 생식선
수명이 짧고 골수에서 상시 세포분화 일어남 문턱선량 : 약 1Gy (림프구, 백혈구: 0.5Gy/ 적혈구, 혈소판: 1Gy) 고선량 피폭 시 면역기능 장애 초래 골수피폭의 반치사선량(LD50) : 약 4Gy 생식선 남성 : 일시적 불임(약 0.15Gy), 영구 불임(약 4~5Gy) 여성 : 일시적 불임(약 1Gy), 영구 불임(약 3~5Gy)

2. 방사선 방호 원리 결정적 영향의 특징 및 조직별 특성 조직별 특성 피부
표피층(피부표면) : 물리, 화학적 손상에 문제되지 않음 기저세포층(약 0.07mm) : 분열이 활발, 방사선 감수성 큼 모낭 : 손상 시 탈모 발생 선량에 따른 피부 증상 염색체 변화 : 약 0.5Gy 일시적 탈모, 홍반 : 약 5Gy 일시적 피부염, 수종 : 약 10Gy 궤양, 궤사 : 약 25Gy

2. 방사선 방호 원리 결정적 영향의 특징 및 조직별 특성 조직별 특성 수정체(백내장) 갑상선 전신
결정적영향이나 증상의 발현은 지발성(수 개월~수 년) 문턱선량 : X선이나 감마선 같은 저LET의 경우 약 5Gy (중성자와 같은 고LET에서는 1/2~1/3 정도) 갑상선 공기 중 방사성 요오드 호흡 시 갑상선 기능저하 문턱선량 : 25~30Gy(아동 : 1~10Gy) 전신 반치사선량 : 약 4Gy (전치사선량: 약 7Gy)

2. 방사선 방호 원리 확률적 영향의 특징 및 암 유발 확률적 영향의 특징
선량∝발생확률 (저선량에서 확률이 낮으나 위험 존재) 문턱선량 불분명 지발성 영향의 비특이성 증상 : 백혈병을 포함한 암, 유전결함

2. 방사선 방호 원리 확률적 영향의 특징 및 암 유발 암 위험 평가 모델

2. 방사선 방호 원리 확률적 영향의 특징 및 암 유발 방사선 피폭에 의한 암위험 평가치 증가
1.25X10-2Sv → 5.0X10-2Sv(100man-Sv당 약 5명 암치사) ICRP26 → ICRP60 평가로 변경 장기별 위험 조직 수, 골수나 폐 위험도 증가(조직가중치) 원인 원폭피해자에 선량 재평가 결과(T57D → T65D →DS86) : 중성자 의 대기 중 수송 메커니즘과 전산 능력 증대로 원폭피해에 대한 중 성자 선량이 낮아지게 됨 피폭집단이 고령화되어 암 발생률 증가로 역학자료 수정

2. 방사선 방호 원리 확률적 영향의 특징 및 암 유발 조직가중치
방사선 유발암 위험도를 상대적으로 평가하여 각 조직 의 등가선량을 유효선량으로 평가한 것 치사암, 비치사암과 유전적 결함에 의한 위해를 고려하 여 평가 ICRP 60(1990년 권고)에서 ICRP103(2007년 권고) 로 조 직가중치값 변경

2. 방사선 방호 원리 확률적 영향의 특징 및 암 유발 조직가중치 (ICRP 60) 장기 WT ∑WT 생식선1) 0.2
적색골수, 결장, 위, 폐 0.12 0.48 갑상선, 방광, 유방2), 식도, 간, 기타조직 0.05 0.3 골표면, 피부 0.01 0.02 계 1.00 * 기타 조직: 부신, 뇌, 후두, 소장, 신장, 근육, 비장, 췌장, 흉선, 자궁 1) 생식선의 가중치는 암위험이 아니라 후손에서 심각한 유전결함의 발생위험을 근거로 부여된 것임. 2) 유방의 위험은 남녀 평균치에서 도출된 것임. 남성에서는 유방암 위험이 무시할 수 있으므로 여성은 이 값의 2배에 해당한다. 3)기타조직에 대한 계산은 평균등가선량에 적용. 만약 기타 조직 중 하나가 열거된 어느 조직보다 높은 등가선량을 보이는 경우에는 이 조직에 0.025의 가중치를 할당하고 나머지 0.025를 기타조직의 평균 등가선량 적용

2. 방사선 방호 원리 확률적 영향의 특징 및 암 유발 조직가중치 (ICRP 103) 장기 WT ∑WT
적색골수, 결장, 폐, 위, 유방, *기타조직(14개) 0.12 0.72 생식선 0.08 방광, 식도, 간, 갑상선 0.04 0.16 골표면, 뇌, 침색, 피부 0.01 계 1.00 * 기타 조직: 신장, 흉곽 외(ET) 부위, 쓸개, 심장, 신장, 림프결절, 근육, 구강점막, 이자, 전립샘(남), 소장, 비장, 흉선, 자궁/자궁경관(여)

2. 방사선 방호 원리 확률적 영향의 특징 및 암 유발 유전결함
돌연변이한 생식세포에서 분화한 정자나 난자에서 후손 태어나는 경우 우성과 열성 유전, 염색체성 결함, 염색체 수 이상 자연 발생 발병율 높은 확률적 영향

2. 방사선 방호 원리 확률적 영향 위험의 이해 ICRP가 제시하는 Sv당 위험도 일반인 : 5% / Sv
참조<Report!!> 직업상 피폭자에 대한 암 위험 계수가 높은 이유?

2. 방사선 방호 원리 확률적 영향 위험의 이해 문턱없는 선형비례(LN-T) 관계 방사선 방호 체계를 목적으로한 가정
낮은 선량에서의 암 위험 평가하기 위한 가정 ⇒문턱선량이 없다는 가정 하에 저선량에서 암 증가 관찰 데이터 를 유추하여 저선량에서의 위험 평가 방사선 호메시스(Radiation Hormesis) : 저선량의 방사선 영향을 수학적으로 최적화 시킬 경우 암발병 빈도가 감소함 저선량 방사선에 노출 시 건강상에 유익할 것이라는 이론

2. 방사선 방호 원리 확률적 영향 위험의 이해 문턱없는 선형비례(LN-T) 모델 방사선 방호 체계를 목적으로한 가정
낮은 선량에서의 암 위험 평가하기 위한 가정 ⇒문턱선량이 없다는 가정 하에 저선량에서 암 증가 관찰 데이터 를 유추하여 저선량에서의 위험 평가 실제 낮은 선량에서도 선량에 비례한 암위험이 있다는 것은 아님에 유의

2. 방사선 방호 원리 확률적 영향 위험의 이해 문턱없는 선형비례(LN-T) 모델 발생빈도 세포치사로 인한 영향감소
선 량 선량-영향이 불분명한 낮은 선량영역 세포치사로 인한 영향감소 선량-영향을 알고 있는 높은 선량영역 저선량율 피폭시 관측치 기울기(α1) 문턱없는 선형비례 선형-2차 모델

3. 방사선방호와 관련한 양과 단위

3. 방사선방호와 관련한 양과 단위 방사선량 인체에 대한 방사선 피폭량을 정량적으로 나타내 기 위한 물리량
방사선이 진행하는 방향에 있는 물체의 에너지 흡수, 전달량

3. 방사선방호와 관련한 양과 단위 방사능과 비방사능 방사능 (Radioactivity)
방사성 핵종이 붕괴하여 안정한 핵종으로 변환하는 단 위 시간당의 수 단위 : Bq, dps, Ci A = λN 1Ci = 3.7×1010dps = 3.7×1010 Bq = 37GBq

3. 방사선방호와 관련한 양과 단위 방사능과 비방사능 비방사능 (Specific Activity)
방사성 핵종의 단위 질량당 방사능 값 단위 : Bq/g, Ci/g 각 핵종마다 고유 값을 가짐 SA = λN/M = = × ×1023 (Bq/g)

3. 방사선방호와 관련한 양과 단위 방사선 입자 특성을 나타내는 양과 단위 43

3. 방사선방호와 관련한 양과 단위 방사선 입자 특성을 나타내는 양과 단위
입자플루언스 (Particle fluence : Φ) 단위 면적당 입사 방사선입자 수 단위 : 개/cm2 입자플루언스율 (Particle flux density : φ) 단위 시간과 단위면적당의 입사 입자 수 단위 : 개/cm2·sec ( ) 입사 방사선 수 S

3. 방사선방호와 관련한 양과 단위 방사선 입자 특성을 나타내는 양과 단위
에너지 플루언스 (Energy fluence : Ψ) 단위 면적당의 에너지량 단위 : MeV/cm2 에너지 플루언스율 (Energy flux density : ψ) 단위 시간과 단위 면적당의 에너지량 단위 : MeV/cm2·sec ( ) 에너지플루언스율= 입자 플루언스율 × 에너지

3. 방사선방호와 관련한 양과 단위 방사선 입자 특성을 나타내는 양과 단위 예제
1Ci의 137Cs(0.662MeV)로부터 50cm거리에서의 입자플루언스율과 에너지플루언스율은 얼마인가? 입자플루언스율 : 1.18*10^8 /cm2.s 에너지 플루언스율 : 7.8*10^5 MeV/cm2.s 46

3. 방사선방호와 관련한 양과 단위 흡수선량 vs. KERMA (단위 : J/kg) 흡수선량
물질의 단위 질량당 흡수된 에너지 KERMA (Kinetic energy released in matter) 어떤 물질내에 입사한 간접전리방사선과 상호작용으 로 방출되는 하전입자의 초기 운동에너지의 총합

3. 방사선방호와 관련한 양과 단위 흡수선량 vs. KERMA (단위 : J/kg) 흡수선량과 KERMA의 비교
EB (제동복사 에너지) E KERMA = E – E’ 흡수선량 = KERMA – EB E’ * 커마와 흡수선량이 같은 경우 - 커마는 이차전자들이 제동복사 등으로 소멸될 경우 커마는 이 에너지까지 포함하지만 흡수선량은 그렇지가 않음 - 무한 매질내에서 전하입자(이차전자)의 평형 상태에서는 커마와 흡수선량이 같은 값을 가질 것임 - 전자 입자 평형상태에서 제동복사의 손실을 무시할 수 있다면 커마와 흡수선량은 같음

3. 방사선방호와 관련한 양과 단위 흡수선량 vs. KERMA (단위 : J/kg) 참고 하전입자 평형
방사선이 검출기 벽물질과 반응을 일으켜 생성된 하전입자가 검출기 내부의 기체가 충진된 공간에서 에너지를 잃게 되는 양과 방사선이 검출기 내부 공간의 기체와 반응을 일으켜 생성된 하전입자가 검출기 벽물질에서 잃는 에너지양이 평형을 이루는 상태 * 커마와 흡수선량이 같은 경우 - 커마는 이차전자들이 제동복사 등으로 소멸될 경우 커마는 이 에너지까지 포함하지만 흡수선량은 그렇지가 않음 - 무한 매질내에서 전하입자(이차전자)의 평형 상태에서는 커마와 흡수선량이 같은 값을 가질 것임 - 전자 입자 평형상태에서 제동복사의 손실을 무시할 수 있다면 커마와 흡수선량은 같음

3. 방사선방호와 관련한 양과 단위 흡수선량 vs. KERMA (단위 : J/kg) 참고 하전입자 평형의 조건
일차방사선장이 균질해야한다. 관심체적의 두께가 생성된 하전입자의 최대비정보다 조금 큰 경우 성립 3MeV 이하의 광자에 대하여 성립 * 커마와 흡수선량이 같은 경우 - 커마는 이차전자들이 제동복사 등으로 소멸될 경우 커마는 이 에너지까지 포함하지만 흡수선량은 그렇지가 않음 - 무한 매질내에서 전하입자(이차전자)의 평형 상태에서는 커마와 흡수선량이 같은 값을 가질 것임 - 전자 입자 평형상태에서 제동복사의 손실을 무시할 수 있다면 커마와 흡수선량은 같음

3. 방사선방호와 관련한 양과 단위 감마(Γ)상수 (단위 : R·m2/Ci·h)
점선원 1Ci 선원으로부터 1m에서의 조사선량률 R/h 선원에 따라 고유한 값을 가짐 감마상수를 이용하여 조사선량률 계산 Ẋ=Γ(R·m2/Ci·h) ‧ * 커마와 흡수선량이 같은 경우 - 커마는 이차전자들이 제동복사 등으로 소멸될 경우 커마는 이 에너지까지 포함하지만 흡수선량은 그렇지가 않음 - 무한 매질내에서 전하입자(이차전자)의 평형 상태에서는 커마와 흡수선량이 같은 값을 가질 것임 - 전자 입자 평형상태에서 제동복사의 손실을 무시할 수 있다면 커마와 흡수선량은 같음 51

3. 방사선방호와 관련한 양과 단위 감마(Γ)상수 (단위 : R·m2/Ci·h) 예제
50GBq 방사능을 띤 137Cs 점선원으로부터 3m 거리에서의 선량률은 얼마인가?(137Cs의 Γ상수는 0.28R·m2/Ci·h) ① 28mR/h ② 31mR/h ③ 37mR/h ④ 42mR/h 문제의 다른 접근… 방사능 X Ci선원을 분실하였을 경우 XXmR/h의 감도를 가진 서베이미터로 선원을 찾을 경우 몇 m까지 접근하여야 하는가? 52

3. 방사선방호와 관련한 양과 단위 방사선방어와 관련된 기본 양 등가선량 유효선량 집단선량 예탁선량

3. 방사선방호와 관련한 양과 단위 등가선량 (Equivalent Dose : HT)
방사선의 종류, 에너지에 따라 다르게 나타나는 생 물학적 효과를 반영하여 흡수선량을 보정한 선량 조직 또는 장기의 흡수선량에 방사선 가중치(WR)를 곱한 값(Sv) 단위 : Sv, rem (1Sv = 100 rem) 1개의 단일 장기나 조직에 대한 방호량 결정적(급성) 영향 방지 목적 HT = D × WR

3. 방사선방호와 관련한 양과 단위 등가선량 (Equivalent Dose : HT) 방사선가중치(WR) 방 사 선
ICRP60 ICRP103 광자(모든 에너지) 1 전자, 뮤온(모든 에너지) 중성자 E < 10 keV 5 연속함수 10 keV ≤ E < 100 keV 10 100 keV ≤ E < 2 MeV 20 2 MeV ≤ E < 20 MeV 20 MeV ≤ E 양성자(반도 양성자 제외) 2 (전하파이온 포함) 알파, 핵분열생성물 중하전입자

3. 방사선방호와 관련한 양과 단위 유효선량 (Effective Dose : HE)
방사선감수성이 서로 다른 조직(장기)의 위험 정도 를 가중 및 합산하여 신체에 대한 위험을 하나의 양 으로 나타낸 선량 확률적 영향을 방지하기 위한 목적 단위 : Sv, rem (등가선량과 동일) Σ HE = Σ HT WT T HT : 조직 T의 등가선량 WT : 조직 가중치

3. 방사선방호와 관련한 양과 단위 유효선량 (Effective Dose : HE) 조직가중치
남녀노소를 모두 포함한 집단을 바탕으로 결정된 값으 로 직업인 및 일반인의 구분없이 동일한 값 적용 ICRP60 권고 조직 · 장기 가중치(WT) 생식기 0.20 적색골수/폐/직장/위 0.12 갑상선/유방/방광/간/식도/ 0.05 뼈표면/피부 0.01 기타 조직

3. 방사선방호와 관련한 양과 단위 유효선량 (Effective Dose : HE) 조직가중치 ICRP103 권고
조직 · 장기 조직가중치(wT) 적색골수, 결장, 폐, 위, 흉부, 나머지조직* 0.12 생식선 0.08 방광, 식도, 간, 갑상선 0.04 골표면, 뇌, 침샘, 피부 0.01 *신장, 흉곽외 부위, 쓸개, 심장, 신장, 림프결절, 근육, 구강점막, 이자, 전립선, 소장, 비장, 흉선, 자궁/자궁 경관

3. 방사선방호와 관련한 양과 단위 집단선량 (Collective Dose : Sc)
어떤 인구집단에게 나타날 수 있는 확률적 영향이 나 위험을 평가할 때 사용되는 양 방사선에 피폭한 집단의 각 개인이 피폭한 선량 합 단위 : man-Sv 또는 man-rem SC = Σ Hi Pi Hi : 주민 개인당 선량 Pi : 피폭 인구집단 중 특정 집단 i의 인구 수

3. 방사선방호와 관련한 양과 단위 예탁선량 (Committed Dose)
방사성 물질이 섭취된 경우 체외 배출 또는 방사성 붕괴로 소멸할 때까지 신체가 받게 될 총 선량 내부 피폭에 대한 선량평가 평생에 대한 피폭선량 적분기간 : 성인 50년 아동70년 H50 = ∫ Ḣ(t) dt to +50 to

3. 방사선방호와 관련한 양과 단위 예탁선량 (Committed Dose) 예탁등가선량 (HT(τ))
결정적 영향의 방어 목적 예탁유효선량 (HE(τ)) 신체에 대한 위험을 섭취 이후의 시간 τ동안 적분한 선 량 확률적 영향의 방어 목적

3. 방사선방호와 관련한 양과 단위 유효반감기(Teff) 생물학적 반감기 (Biological half life, Tb)
생물학적 과정에 의해 초기방사성 물질이 반으로 배출될때까지의 시간 물리적 반감기 (Physical half life, Tp) 방사성물질이 물리적으로 붕괴하여 최초의 절반으로 감소하는데 걸리는 시간 유효 반감기 (Effective half life, Teff ) 생물학적, 물리적 두 과정에 의해 방사성물질이 처음의 반으로 감소되는데 소요되는 시간 62

3. 방사선방호와 관련한 양과 단위 유효반감기(Teff) 따라서
생물학적, 물리적 반감기 기간 차이가 크면 작은 쪽을 유효반감기로 사용하여도 무방 63

3. 방사선방호와 관련한 양과 단위 예탁선량 (Committed Dose) 예제
3H는 최대에너지 MeV인 β선을 매 붕괴당 하나씩 방출한다. 체중 70 kg인 사람이 1 MBq의 3H가 섭취되어 전신에 균등하게 분포한다면 이 사람이 받을 수 있는 예탁유효선량을 평가하시오. 단, 3H의 생물학적 반감기는 10일이다. 64

3. 방사선방호와 관련한 양과 단위 방사선과 물질의 상호작용을 나타내는 양 선감쇠계수 (μ) 질량감쇠계수 (μ/ρ)
방사선이 물질 내에서 단위거리당 상호작용할 확률 단위 : cm-1 질량감쇠계수 (μ/ρ) 방사선이 밀도가ρ인 물질 내에서 단위거리당 상호작용 할 확률 단위 : cm2/g

3. 방사선방호와 관련한 양과 단위 방사선과 물질의 상호작용을 나타내는 양 질량에너지 전달계수 (μtr/ρ)
밀도가ρ인 물질 내에서 방사선이 상호작용에 의해 에너 지를 물질에 전달할 확률 단위 : cm2/g 질량에너지 흡수계수 (μen/ρ) 밀도가ρ인 물질 내에서 방사선이 상호작용에 의해 에너 지를 물질에 흡수할 확률 참조 μen/ρ = μtr/ρ (1-G) (G: 제동복사로 잃은 2차하전입자 에너지 비율)

4. 방사선방호의 기준

4. 방사선방호의 기준 방사선피폭에 따른 DNA손상 후 단계 피폭에 의한 DNA 손상 세포 돌연변이
회복 세포사멸 (Apoptosis) 세포 돌연변이 68

4. 방사선방호의 기준 방사선 장해의 분류 증상의 발생 시기에 따라 장해 발생 개체에 따라
급성 장해 : 피폭 후 수주일 이내에 장해 발생 지발성 장해: 피폭 후 수 개월~수십 년 후에 장해 발생 장해 발생 개체에 따라 신체적 장해: 장해가 피폭 받은 개체에 직접 일어나는 경우 유전적 장해: 장해가 후손에 나타나는 경우 (생식선 피폭에 기인함) 69

4. 방사선방호의 기준 방사선 장해의 분류 증상과 선량관계에 따라 결정적 영향: 주로 급성 영향에 기인함
확률적 영향: 지발성 특징을 가짐 참고 지발성 증상을 가진다고 하여 반드시 결정적 영향은 아니다.  방사선 피폭으로 인한 백내장의 경우 발단선량 이상을 받게 되면 그 증상이 나타나는 결정적 영향이나 그 증상 피폭 후 바로 나타나는 것이 아니고, 6개월 이상의 잠복기를 가지는 지발성 특징을 나타낸다. (지발성 특징을 가진 결정적 영향) 70

4. 방사선방호의 기준 장해에 영향을 미치는 인자 흡수선량 선량률(선량의 시간적 분포) 선량의 공간적 분포 피폭의 범위
피폭조직의 방사선 감수성 방사선의 선질 방사성핵종의 장기 내 침착부위 인체 내에서의 반감기 핵종의 물리‧화학적 성질 71

4. 방사선방호의 기준 결정적 영향 발단선량(Threshold dose; 문턱선량)의 개념
동물 실험자료나 인간 임상자료 근거로 결정됨 ⇒반드시 모든 사람에게 같은 영향이 적용되지 않는다. 급성 대량피폭의 경우(세포사 또는 급성반응) 효과의 심각성이 선량에 의존 대체로 효과의 급성적(피폭 ~ 수 주일 이내) 백내장, 골수세포 감소, 피부 홍반, 불임, 사망 증상의 특이성 방호개념: 선량한도를 설정함으로써 방지 72

4. 방사선방호의 기준 결정적 영향 선량과 증상의 발생확률 및 중증도의 관계 1.0 개인편차 임상적 의미 있는 선 발단선량
심각도 개인편차 발단선량 임상적 의미 있는 선 73

4. 방사선방호의 기준 결정적 영향 발단선량값 전신피폭시 선량별 영향 영 향 발단선량(Gy) 선량준위(Gy) 영 향 불임 남성
영 향 발단선량(Gy) 불임 남성 일시불임 0.15 영구불임 3.5~6 여성 0.65~1.5 2.5~6 백혈구 감소 0.5 적혈구 감소 1 수정체혼탁 0.5~2 백내장, 피부홍반 5 아동의 갑성선 장애 1~10 태아의 지능저하 0.1~0.2 선량준위(Gy) 영 향 0.05~0.25 염색체 이상이 관찰되는 최소선량 0.25~0.5 백혈구, 임파구 변화 (집단대조 식별) 0.5~0.75 개인적 혈액상 변화식별 0.75~1.25 피폭자 10% 오심, 구토 1~2 구토, 무력증, 혈액생산 감소 3~5 조혈기능장애로 50% 사망 (LD50) 6~10 위장계 증후군으로 수 주~수 개월내 100% 사망 (LD100) 15 이상 중추신경계 증후군으로 조기사망 74

4. 방사선방호의 기준 확률적 영향 자연적 발생가능한 영향: 타원인 영향과 구분 불가
영향 발생확률이 선량에 비례, 효과의 심각성은 선량에 무관 LNT가설: 저선량에서도 발단선량 없이 장해 발생 확률 존재 잠복기가 존재(수 개월~수십 년) 암, 백혈병, 유전적 영향(돌연변이등) 방호개념: 발생확률(위험)을 합리적 범위에서 최 소화  ALARA 75

4. 방사선방호의 기준 확률적 영향 선량과 증상의 발생확률 및 중증도의 관계 선량 심각도 발생 확률 선량 76

4. 방사선방호의 기준 확률적 영향 확률적 영향의 데이터원 원폭 피해 생존자 및 그 자손
방사선 치료 받은 환자(X선 이용한 강직성 척수염 치료) Uranium 광산 광부(222Rn 피폭) 참고 선량-선량률 효과인자(DDREF, Dose and Dose Rate Effectiveness Factor) 고선량 및 고선량률로 피폭된 경우 저선량 및 저선량률로 피폭한 경우보다 선 량-영향 관계에서 그 영향이 약 2배 가량 높게 나타남  DDREF = 2 77

4. 방사선방호의 기준 예제 인체의 방사선 영향에 대한 설명으로 틀린 것은?
①결정적 영향은 선량을 문턱치 이하로 유지하면 방지할 수 있다. ②결정적 영향은 대체로 급성(acute)이며, 증상의 특이성이 있고 증 상의 심각도가 선량에 비례한다. ③확률적 영향의 발생확률은 선량에 비례한다. ④방사선방호의 목표는 사회적 경제적 인자를 합리적으로 고려하여 확률적 영향을 방지함을 목적으로 하고 있다. 다음중 확률적영향에 의한 장해는 어느 것인가? ① 피부암-백내장 ② 백혈병-갑상선암 ③ 빈혈-피부암 ④ 백내장-백혈병 입자플루언스율 : 1.18*10^8 /cm2.s 에너지 플루언스율 : 7.8*10^5 MeV/cm2.s 78

4. 방사선방호의 기준 방사선방호의 유효성 평가 피폭원 중심 평가(Source related)
하나의 피폭원에 관련한 개인 및 집단의 피폭 평가 선원에 주목한 방호 : 행위의 정당화, 방호의 최적화 선원중심 평가 79

4. 방사선방호의 기준 방사선방호의 유효성 평가 개인 중심 평가(Individual related)
특정인에 대한 여러 피폭원의 기여를 종합적으로 평가 개인에 주목한 방호 : 개인의 선량한도 80

4. 방사선방호의 기준 ICRP의 설립 및 그 배경 1895년 뢴트겐 : X선 발견 1896년 베크렐 : 방사능 발견
1898년 큐리부부 : Ra 발견 방사선 장해 발견 1928년 국제X선·라듐 방어위원회(IXRPC) 설립 1950년 국제방사선 방호위원회 (ICRP)로 개편 현대 81

4. 방사선방호의 기준 방사선 방호의 원칙(ICRP60) 행위의 정당화 방호의 최적화 선량한도
순이득이 없는 피폭수반행위는 수용되지 않음 방호의 최적화 ALARA의 달성 피폭자 수, 선량, 잠재위험을 사회적, 경제적 인자를 고 려하여 합리적인 범위에서 위험을 최소화 선량한도 개인이 용인할 수 없는 위험에 처함을 방지 (개인간 불평 등 정도 제한) 82

4. 방사선방호의 기준 행위와 개입 행위(Practice) 피폭을 증가시키는 인간활동
의도적으로 방사선원을 도입하여 사용하는 일 인간 활동으로 인하여 천연에 존재하는 방사선원으로부터 피폭을 증가시키는 일 83

4. 방사선방호의 기준 행위와 개입 개입(Intervention) 기존의 피폭을 절감하는 인간활동
방호 의사를 결정하는 시점에 이미 피폭이 진행돼 조치하는 일 피폭이 발생할 것이 확실하여 조치가 필요해 진행하는 일 기존의 선량을 줄이는 활동이므로, 행위에 적 용되어지는 선량한도는 개입에서 미적용 84

4. 방사선방호의 기준 행위의 정당화 선량한도를 만족한 설계에 대한 비용과 그 행위에 대한 이득을 비교하여 순이득 판단
B(순이득) = V - ( X + Y ) V: 행위로부터 나오는 총 이득 X: 방사선 방호 비용 Y: 방사선피폭의 사회적 비용 85

4. 방사선방호의 기준 행위의 정당화 B(순이득) = V - ( X + Y ) 비용 선량 86

4. 방사선방호의 기준 개입에 관한 방호 원칙 개입의 정당화(Justification of Intervention)
어떠한 개입으로 인한 비용 손실 보다 득이 많아야 한다. 개입의 최적화(Optimization of Intervention) 개입의 규모, 종류, 기간은 순이득이 최대가 될 수 있도록 최적화 되어야 한다. 87

4. 방사선방호의 기준 방사선 방호의 목표 ICRP 9(1965)의 특징
최대 허용선량 개념 급성효과 : 방지 만성효과 : 용인할 수 있는 준위까지 제한 ICRP26(1977)의 특징; 정상 작업시 선량 제한 최적화, 정당화, 선량제한체계 제시 비확률적 영향 : 방지 확률적 영향 : 용인 수준 이하 제한 ALARA(As Low As Reasonably Achievable) 개념 최초 도입 88

4. 방사선방호의 기준 방사선 방호의 목표 ICRP60(1990)의 특징; 만성피폭 및 사고 시 개입 확대 방사선방호체계
결정적 영향의 방지 생애 피폭선량이 발단선량을 초과하지 않도록 관리 결정적 영향 : 급성, 피폭과 피해의 인과관계가 명확함 확률적 영향을 합리적 범위에서 최소화 확률적 영향의 완전한 방지는 개념적으로 부적절 경제‧사회적 여건에서 합리적으로 달성가능한 범위에서 최소화 (As Low As Reasonably Achievable; ALARA) 이득이 위해를 상회하여 정당화됨을 보장

4. 방사선방호의 기준 방사선 방호의 목표 ICRP103(2007)의 특징; ICRP60내용 유지하며 이후 추 가 지침을 통합 및 발전 방사선가중치 및 조직가중치 재평가 방사선방호 원칙(정당화, 최적화, 선량한도 적용) 유지 피폭상황 구분(상황기반접근) 계획피폭 비상피폭 기존피폭 90

4. 방사선방호의 기준 ICRP103(2007)의 특징 방사선가중치 재평가 Type WR 2005 1990 Photons 1
Electron and muons Protons 2 (charged pions-하전파이온 추가) 5 Alpha particles, fission fragment, heavy nuclei 20 Incident neutrons - 5-20 (discrete value) 91

4. 방사선방호의 기준 ICRP103(2007)의 특징 방사선가중치 재평가 92

4. 방사선방호의 기준 ICRP 60(1990)의 조직가중치
장기 WT ∑WT 생식선1) 0.2 적색골수, 결장, 위, 폐 0.12 0.48 갑상선, 방광, 유방2), 식도, 간, 기타조직 0.05 0.3 골표면, 피부 0.01 0.02 계 1.00 * 기타 조직: 부신, 뇌, 후두, 소장, 신장, 근육, 비장, 췌장, 흉선, 자궁 1) 생식선의 가중치는 암위험이 아니라 후손에서 심각한 유전결함의 발생위험을 근거로 부여된 것임. 2) 유방의 위험은 남녀 평균치에서 도출된 것임. 남성에서는 유방암 위험이 무시할 수 있으므로 여성은 이 값의 2배에 해당한다. 3)기타조직에 대한 계산은 평균등가선량에 적용. 만약 기타 조직 중 하나가 열거된 어느 조직보다 높은 등가선량을 보이는 경우에는 이 조직에 0.025의 가중치를 할당하고 나머지 0.025를 기타조직의 평균 등가선량 적용 93

4. 방사선방호의 기준 ICRP 103(2007) 의 특징 조직가중치의 재평가
장기 WT ∑WT 적색골수, 결장, 폐, 위, 유방, *기타조직(14개) 0.12 0.72 생식선 0.08 방광, 식도, 간, 갑상선 0.04 0.16 골표면, 뇌, 침색, 피부 0.01 계 1.00 * 기타 조직: 신장, 흉곽 외(ET) 부위, 쓸개, 심장, 신장, 림프결절, 근육, 구강점막, 이자, 전립샘(남), 소장, 비장, 흉선, 자궁/자궁경관(여) 94

4. 방사선방호의 기준 ICRP 103(2007) 의 특징 조직가중치
[예제] 어떤 작업자의 조직 등가선량이 아래 표와 같을 때 이 작업자의 유효선량은 얼마인가? 조 직 생식선 위 신장 골수 소장 나머지 조직 등가선량(mSv) 25 22 30 12 20 16 95

4. 방사선방호의 기준 피폭상황 - 계획피폭상황(Plannedexposure): 선원을 계획적으로 도입해 운용함과 관련된 정상 피폭상황 - 비상피폭상황(Emergencyexposure): 계획피폭상황 운영 중 발생 또는 악의적 행위 결과로 예상치 못한 상황으로 긴급조치 필요한 상황 - 기존피폭상황(Existingexposure): 자연방사선 또는 비상 종료 후 피폭상황 100mSv 비상피폭상황 20mSv 기존피폭상황 1mSv 방사선방호체계 계획피폭상황: 정당화, 최적화, 선량한도, 선량제약치 비상/기존피폭상황: 정당화, 최적화, 참고준위 96

4. 방사선방호의 기준 피폭상황기반 접근 : 방사선방호 실무자들이 행위와 개입의 차이를 분명히 파악하지 못하고 있으며, 이런 방식으로 분류하기가 애매한 피폭도 존재함 따라서 피폭상황기반 접근을 시도함으로써 용어의 명확성과 통일성 향상시키고 선량제약치/참고준위를 쉽게 적용할 수 있으며, 모든 범위의 피폭상황을 포함시킴

4. 방사선방호의 기준 선량한도(Dose Limit) 확률적 영향을 ALARA원칙에 따라 낮게 유지하며 결정적 영향 예방
결정적 영향: 선량한도 충분히 낮게 설정 생애 피폭이 결정적 영향의 발단선량에 미달하도록 함으로써 달성 확률적 영향: 정당화와 최적화의 과정을 거쳐 ALARA를 지향하고 선량한도를 초과하지 않도록 함으로써 달성 1년간의 외부피폭으로 인한 유효선량과 내부피폭으로 인한 예탁유효선량의 합을 적용 자연방사선과 의료상의 피폭은 미포함 제어가능한 피폭에 대해 적용하며, 인명구조 목적으로 하는 긴급작업에 대해서는 선량한도를 설정하지 않음 98

4. 방사선방호의 기준 선량한도(Dose Limit) 선량한도의 이해 위험과 안전의 경계선이 아님
개인의 부당한 고선량 피폭을 방지하기 위한 상한 선량제약치에 대한 제한조건 복수의 직종에 종사하는 개인 의 피폭관리(개인중심 평가와 관련한 양) 용인가능 용인불가 참을 수 있음 위해의 증가 선량한도 ALARA에 의한 선량감축 99

4. 방사선방호의 기준 원자력안전법에서의 선량한도 구 분 확률적 영향의 관리를 위한 유효선량한도 결정적 영향의 방지를 위한
등가선량한도 직업상 피폭 5년간 100mSv (연간 50mSv 넘지않는 범위내) 수정체 : 연간 150mSv 피부, 손, 발 : 연간 500mSv 일반인의 연간 1mSv 수정체 : 연간 15mSv 피부, 손, 발 : 연간 50mSv 특수그룹 선량한도 수시출입자, 운반종사자: 유효선량-12mSv, 수정체-15mSv, 피부-50mSv 긴급작업자: 유효선량-500mSv, 피부의 등가선량-5Sv 임산부: 복부표면 등가선량-2mSv/임신기간, 방사성물질취급량-1/20ALI *인명구조를 목적의 긴급작업에 대해서는 선량한도를 설정하지 않고 상황판단에 따름. 100

4. 방사선방호의 기준 선량한도(Dose Limit) 일반인의 선량한도가 직업상 피폭의 선량한도보다 낮은 이유 101

4. 방사선방호의 기준 선량한도(Dose Limit) ICRP60에서 선량한도를 하향조정한 이유 102

4. 방사선방호의 기준 선량-반응 관계  선형모델  선형-2차 모델 고선량, 고선량률에서 관측된 데이터의 외삽,
문턱없는 선형비례 기울기(αL) 103

선량-선량률 효과인자(DDREF, Dose and Dose Rate Effectiveness Factor)
4. 방사선방호의 기준 선량-반응 관계 선량-선량률 효과인자(DDREF, Dose and Dose Rate Effectiveness Factor) 고선량 및 고선량률로 피폭된 경우 저선량 및 저선량률로 피폭한 경우보다 선량-영향 관계에서 그 영향이 약 2배 가량 높게 나타남  ICRP의 권고 : DDREF=2 [적용] 일본 원폭피해 생존자의 데이터를 기초로 위험도 예측모델을 통해 평가된 생애 치사암 위험도 1010-2/Sv DDREF=2 저선량, 저선량률에서 일반인의 생애 치사암 위험도 510-2/Sv 104

4. 방사선방호의 기준 선량한도의 활용 1차한도(기본한도; Basic Limit) 유효선량 등가선량한도 기본한도 (1차한도)
2차한도 유도한도 105

4. 방사선방호의 기준 선량한도의 활용 2차한도(Secondary Limit): 기본한도를 적용함에 있어 용이하도록 도출된 한도 연간섭취한도(ALI; Annual Limit of Intake) 내부피폭관리 목적 1년동안 섭취하여 예탁유효선량이 20 mSv에 이르게 되는 방사성핵종의 양 선량당량지수(dose equivalent index) 외부피폭관리 목적 106

4. 방사선방호의 기준 선량한도의 활용 유도한도(Derived Limit): 방사선실무에 적용이 용이하도록 유도된 양
유도공기중 농도(DAC; Derived Air Concentration) ALI를 넘지 않도록 정한 공기 중 평균농도 편의를 위하여 ALI로부터 유도된 한도 DAC = 연간작업시간 (2000 h) × 시간당 호흡율 (1.2 m3/h) ALI 107

4. 방사선방호의 기준 선량한도(Dose Limit) vs. 선량제약치(Dose Constraint)
계획피폭상황에서 모든 선원이나 행위로 받은 선량의 합을 제어 목적으로 설정하는 개인 중심의 상한치이며, 방사선방호 최적화에 실 패하였을 경우, 마지막 보루 역할 108

4. 방사선방호의 기준 선량한도(Dose Limit) vs. 선량제약치(Dose Constraint)
모든 피폭상황에서 방호 최적화 달성을 위해 하나의 선원 또는 행위로부터 개인선량이 부당하게 높아지는 것 방지 목적 (선원 중심의 상한치) 109

4. 방사선방호의 기준 예제 어떤 핵종을 106 Bq 섭취한 결과 예탁유효선량의 값이 2 mSv로 평가되었다. 위 핵종의 연간섭취한도(ALI)와 유도공기중농도(DAC)는 얼마인가? 137Cs의 농도가 2X10-8 μCi/ml인 구역에서 어떤 작업자가 2시간 30분동안 일했다 137Cs의 DAC가 6X10-8 μCi/ml인 경우, 이 작업자의 예탁유효선량은? 어떤 작업종사자가 일년간 작업하면서 연간섭취한도(ALI)의 30%를 경구 섭취하였고, 유도공기중농도(DAC) 기준으로 1000 DAC-air를 흡입하였다. 이 작업자가 해당 연도에 외부피폭으로 받을 수 있는 선량의 최대값은 얼마인가? 입자플루언스율 : 1.18*10^8 /cm2.s 에너지 플루언스율 : 7.8*10^5 MeV/cm2.s 110

4. 방사선방호의 기준 선량한도의 활용 표면오염도 기본한도와 직접 관련시키기 어렵다(방호 기준이 아닌 관리의 기준)
피폭의 원인으로서 관리 필요 허용표면오염도 설정하여 관리함(원자력안전위원회 고시 제5조) ┌알파선을 포함하는 경우 : 0.4Bq/cm2 허용표면오염도 ┤ └알파선 방출핵종을 포함하지 않는 경우 : 4Bq/cm2 111

4. 방사선방호의 기준 선량한도의 활용 참고준위(Reference Level) : 방사선 방호활동에서 초과할 때 절차를 취하기 위해 설정(한도량 아님) 기록준위(Recording Level) 감시 결과의 기록과 장부 유지를 위해 설정되는 준위 조사준위(Investigation Level) 원인 규명 등 필요한 조사를 하기 위해 설정되는 준위 개입준위(Intervention Level) 시설이나 행위가 비정상적인 것으로 판단되어 시설 가동 중지하고 작업 중지 및 검사, 보수 등 수행고자 설정되는 준위 112

4. 방사선방호의 기준 방사선피폭의 구분 자연방사선에 의한 피폭 우주선 지각방사선에 의한 피폭
흡입에 의한 피폭(공기 중 방사성물질에 의한 피폭) 음식물 섭취에 의한 피폭(수중 방사성 물질, 40K 등) 피폭의 제어가 어려우므로 방호 대상에서 제외(규제제외-exclusion) 비고 규제 면제(exemption) : 방사성농도가 지극히 낮거나 그 위험도가 낮아 규제 대 상에서 제외시키는 것이 오히려 이득이라고 판단되어 지는 경우 규제 해제(clearance): 기존에 규제 대상이었던 선원 및 행위를 규제 대상에서 제 외시키는 것 113

4. 방사선방호의 기준 방사선피폭의 구분 참고 TMNR or TENORM(Technical Enhanced Natural Occurred Radioactive Material) 인간의 제반활동에 따라 인공적 또는 기술적으로 높아진 자연방사선 을 TMNR (Technologically Modified Natural Radiation)이라고 부름 - 인간의 힘으로 제어가 가능하기 때문에 방사선방어의 대상이 됨 - 우라늄 채광 - 천연 토륨사용 공장 등 - 석유, 화학공장 슬러지 등 114

4. 방사선방호의 기준 방사선피폭의 구분 인공방사선에 의한 피폭 직업상 피폭(occupational exposure)
방사선피폭을 수반하는 직업에 종사하므로 발생하는 피폭 (피폭이 경영주의 책임하에 있는 것으로 보는 합리적인 상황에서의 직무상 피폭) 피폭이 방사선방호조직에 의하여 적극적 관리가 이루어짐 피폭집단이 비교적 소규모 피폭 수반 행위나 절차로부터 발생하는 이득의 일부를 직‧간접적으로 피폭당사자가 받게됨 16세 미만자에 대해서는 인정되지 않음(18세까지는 교육실습 목적으로 인정 가능) 115

4. 방사선방호의 기준 방사선피폭의 구분 인공방사선에 의한 피폭
의료상피폭(medical exposure): 진단이나 치료 등 의료 목적의 방사선 피폭 질병과 직결된 진단이나 치료 의학적 연구 정기 건강진단 또는 검사 목적의 집단 검진 작업자에 대한 의학적 검사 법의학 또는 보험 목적의 검사 선량한도의 적용 대상에서 제외(방사선 방호의 대상이 아니라는 의미는 아님) 116

4. 방사선방호의 기준 방사선피폭의 구분 인공방사선에 의한 피폭 일반인 피폭(public exposure)
방사선작업종사자가 아닌 일반인이 방사선의 이용으로 인해 받는 피폭 결정집단(critical group): 일반인에 대한 피폭을 최적화하고자 하는 방사선시설(원자력발전소 등) 주변의 일반인 집단.  결정집단의 피폭을 최적화하면 일반의 피폭도 최적화됨 117

4. 방사선방호의 기준 방사선피폭의 구분 사고시 피폭과 긴급작업시 피폭
긴급작업에 종사하는 자나 사고의 진압 등 피해의 확대를 방지하기 위하여 불가피한 작업에 참여하는 자의 선량제한 유효선량은 0.5 Sv 피부의 등가선량은 5 Sv까지 허용 단, “인명의 구조”를 목적으로 하는 긴급작업시에는 선량한도를 적용하지 않음 118

4. 방사선방호의 기준 예제 일반인의 선량한도가 작업자보다 낮게 설정된 이유로 틀린 것은?
①위험의 수용준위는 동일하지만 직업인은 소수인데 반해 일반인 은 다수이기 때문 ②일반인에는 방사선에 감수성이 큰 아동 등이 포함되어 있기 때 문 ③ 일반인의 피폭은 타의적이기 때문 ④ 작업자는 직‧간접적으로 행위로 인한 이득과 유관함 입자플루언스율 : 1.18*10^8 /cm2.s 에너지 플루언스율 : 7.8*10^5 MeV/cm2.s 119

5. 방사선방호의 원칙

5. 방사선방호의 원칙 방사선의 분류 발생원에 따른 분류 방사성물질의 취급 종류에 따른 분류 방사성 물질 방사선발생장치
밀봉된 방사성물질(밀봉선원) 밀봉되지 아니한 방사성물질(개봉선원) 121

5. 방사선방호의 원칙 외부피폭 방호 원칙 밀봉선원의 특성 정상적인 사용상태에서 개봉 혹은 파손되지 않는 것
누설, 침투 등으로 분산되지 않는 것 방사선만 이용 외부피폭에 대한 방호 필요 외부피폭 방호 원리 거리 시간 차폐 122

5. 방사선방호의 원칙 외부피폭 방호 원칙 거리 선원으로부터 거리를 가능한 멀리한다.
선원에서의거리가 가까 워질수록 선량률 급증함 (피폭이 집중됨) 123

5. 방사선방호의 원칙 외부피폭 방호 원칙 거리 역자승의 법칙 (점선원) d1 d2 X1 X2 124

5. 방사선방호의 원칙 외부피폭 방호 원칙 거리 역자승의 법칙 (점선원)
알파선 : 수 cm의 공기층에서 완전히 흡수, 감마선에 의한 외부피폭에 주의 베타선 : 직접 손으로 만지는 것에 주의 32P(1.71 MeV) 또는 90Y(2.28 MeV)과 같은 비교적 고에너지 베타선 방출체 ※ 순수 베타방출핵종 : 3H, 14C, 32P, 45Ca, 90Sr, 143Pm 125

5. 방사선방호의 원칙 외부피폭 방호 원칙 거리 역자승의 법칙 (점선원) S 감마선 선량율 ( )  상수
선량율 ( ) Γ상수 : 단위 방사능(Ci)을 지닌 광자 방출선원으로부터 단위 거리(m)에서의 조사선량률 1Ci 1m S  상수 [Rm2/Cih] 137Cs 60Co 0.32 1.3 126

5. 방사선방호의 원칙 외부피폭 방호 원칙 거리 선원으로부터 거리 유지 위한 도구 : 핀셋, tongs, 원격조작장치(manipulator) 127

5. 방사선방호의 원칙 외부피폭 방호 원칙 시간 외부피폭선량 = 공간선량률 × 시간 대책 피폭선량 ∝ 체류시간
면밀한 작업 계획 모의 훈련, 반복훈련에 의한 작업시간 절감 개인 경보기(Alarm dosimeter or Alarm monitor) 휴대 단위 작업 인력을 늘여 한 사람 피폭 집중 방지 작업의 자동화 피폭선량 ∝ 체류시간 128

5. 방사선방호의 원칙 외부피폭 방호 원칙 차폐(Shielding)
적절한 장해물을 설치해 작업자에게 도달하는 방사선을 줄이는 것 감쇠(Attenuation) : 방사선이 어떤 매질을 통과하는 동안 그 매질의 구성원자와 반응하여 방사선의 세기가 감소하는 효과 감쇠계수(attenuation coefficient) 선형감쇠계수(Linear attenuation coefficient, μ) : 방사선이 단위거리(cm)를 진행할 동안 차폐체에서 감쇠없이 곧장 진행할 확률이 e-μt임을 의미(cm-1) 질량감쇠계수(Mass attenuation coefficient, μm) : 밀도에 관계없는 감쇠계수로 선형감쇠계수를 밀도로 나눈 값(cm2/g) 129

5. 방사선방호의 원칙 외부피폭 방호 원칙 차폐(Shielding) 방사선 종류에 따른 차폐 알파선 베타선
특별한 차폐가 필요 없다. 작업 시 고무장갑 사용 베타선 차폐 : 제동복사 고려 1차 차폐 : 유리판, 플라스틱판 2차 차폐 : 납 등 원자번호가 높은 물질 보호안경 착용 고에너지 베타선 1~1.5cm 플라스틱 얇 은 납 130

5. 방사선방호의 원칙 외부피폭 방호 원칙 차폐(Shielding)
베타선 베타선의 비정(2MeV 이하) Rβ (g/cm2) = E ( E > 0.8 MeV) Rβ (g/cm2) = E (0.15 < E <0.8 MeV) 131

5. 방사선방호의 원칙 외부피폭 방호 원칙 차폐(Shielding) 방사선 종류에 따른 차폐 알파선 베타선
특별한 차폐가 필요 없다. 작업 시 고무장갑 사용 베타선 차폐 : 제동복사 고려 1차 차폐 : 유리판, 플라스틱판 2차 차폐 : 납 등 원자번호가 높은 물질 보호안경 착용 베타(β)선의 비정(2MeV 이하) Rβ (g/cm2) = E ( E > 0.8 MeV) Rβ (g/cm2) = E (0.15 < E <0.8 MeV) 132

5. 방사선방호의 원칙 외부피폭 방호 원칙 차폐(Shielding) 감마(γ)선, 엑스(X)선
원자번호 큰 물질로 차폐에 이용(철, 납, 콘크리트 등) 방사능의 세기 감쇠 : 차폐체를 통과하며 지수함수적 감소 (방사능이 시간(t)에 따라 지수함수적 감소하는 것과 동일) μx I0 I 차폐체 두께(x) 133

5. 방사선방호의 원칙 외부피폭 방호 원칙 차폐(Shielding) 감마(γ)선, 엑스(X)선 중첩된 차폐의 효과 μ1x1
134

축적효과(Buildup effect) : 차폐체로 인해 본래는 빗나갈 방사선이 산란에 의해 target에 도달하게되는 현상 Buildup factor : 산란에 의한 방사선의 축적계수 μx I0 I 차폐체 두께(x) 135

반가층(HVL, T1/2) : 초기 방사선의 강도를 1/2로 감소하는데 필요한 차폐체의 두께 1/10가층(TVL, T1/10) : 초기 방사선의 강도를 1/10로 감소하는데 필요한 차폐체의 두께 136

5. 방사선방호의 원칙 외부피폭 방호 원칙 차폐(Shielding) 중성자선 1 barn = 10-24 cm2
전하를 가지지 않아 핵의 쿨롱장에 영향 받지 않음 원자핵과 직접 충돌하여 상호작용(핵반응) 핵반응은 중성자 에너지와 차폐물 종류에 따라 다름 단면적 : 핵반응을 일으키는 확률 (단위: barn 또는 cm2) 핵반응 방법 탄성산란: A( n, n )A 반응 - 비탄성산란 : A( n, n′)A*반응 방사선을 동반한 포획 : A( n, γ)B 반응 하전입자를 만드는 반응 : A( n, p)B 반응 1 barn = cm2 137

5. 방사선방호의 원칙 외부피폭 방호 원칙 차폐(Shielding) 중성자선 탄성산란 : A( n, n )A 반응
중성자와 핵과 충돌로 에너지 일부를 원자핵에 주며 감속 가벼운 원소와 상호작용(물, 파라핀 등) 비탄성산란 : A( n, n′)A*반응 중성자가 핵에 포획 후 에너지 낮은 중성자 방출하여 여기될 때 발생 방사선을 동반하는 포획 : A( n, γ)B 반응 중성자가 핵에 포획되어 감마선 방출하여 생성핵 생성 1 keV이하 저속중성자에 대한 단면적이 크다. 하전입자를 만드는 반응 : A( n, p)B 반응 포획 후 양성자나 알파선 같은 하전입자 방출 6Li( n, α )3H, 10B( n, α )7Li, 14N( n, p )14C 138

5. 방사선방호의 원칙 예제 점등방 선원으로부터 1m 떨어진 곳에서의 방사선량률이 18mSv였다고 한다. 이 때 3m 떨어진 곳에서의 선량률은 얼마인가?  192Ir 의 상수는 0.48 Rm2/Cih이다. 3TBq의 192Ir으로부터 2m 거리에서 조사선량률은 얼마인가? 또한 10분간 피폭되었을 때의 조사선량은? 입자플루언스율 : 1.18*10^8 /cm2.s 에너지 플루언스율 : 7.8*10^5 MeV/cm2.s 139

5. 방사선방호의 원칙 예제 방사선 선량률이 100R/h인 선량을 1mR/h로 줄이려고 한다. 방사선의 에너지가 0.662MeV이고, 이 때 질량감쇠계수가 0.14cm2/g, 밀도가 11.34g/cm3 이다. 이 때 필요한 차폐체의 두께를 계산하라. 단, Builldup factor는 2이다. ① 4.36cm ② 5.94cm ③ 7.68cm ④ 9.77cm 137Cs 감마선원을 차폐하기 위하여 납을 사용하고자 한다. 137Cs에 대한 납의 반가층이 0.56cm 일 때 납의 선형감쇠계수와 납의 1/10가층을 구하시오. 입자플루언스율 : 1.18*10^8 /cm2.s 에너지 플루언스율 : 7.8*10^5 MeV/cm2.s 140

5. 방사선방호의 원칙 예제 납에서 감마선의 선형감쇠계수(μ)는 0.43cm-1라 할 때 방사선의 세기를 1/8로 감소시키는데 필요한 납의 두께를 계산하라. 입자플루언스율 : 1.18*10^8 /cm2.s 에너지 플루언스율 : 7.8*10^5 MeV/cm2.s 141

5. 방사선방호의 원칙 내부피폭의 방호 원칙 개봉선원의 방호 내부피폭+외부피폭에 대한 방호 체내 유입 방지하는 방호 필요
방사성물질의 체내 유입 경로 - 호흡기를 통한 섭취(inhalation) 입, 소화가를 통한 섭취(ingestion) 피부(상처)를 통한 섭취(injection) 142

5. 방사선방호의 원칙 내부피폭의 방호 원칙 격납 : 방사성물질을 격납하여 외부누출 방지
취급 시 적절한 격납 설비 내에서 취급(후드, 글로브 박스,핫셀) Filter와 같은 차단 설비(trap) 설치 143

5. 방사선방호의 원칙 내부피폭의 방호 원칙 희석 : 사람이 접촉하는 환경의 방사성물질 농도 낮게 유지
2차적인 방호 수단 공기정화설비 또는 배기설비 설치 제염 : 표면오염물질의 비산 가능성을 제거하여 오염에 대한 관리 정화설비 : 환경 중 오염도 낮춤 차단 : 방사성물질의 섭취, 오염경로 차단 작업, 마스크, 방호장갑, 방호화 착용, 음식물 섭취 제한 화학적 처리 • 이미 체내 섭취가 이루어졌을 경우 적절한 약품 투여하여 외부로 배설 유도(EDTA, TTHA, DTPA 등) • Blocking 144

5. 방사선방호의 원칙 외부피폭의 선량 평가 조사선량(R)의 에너지 환산
뢴트겐(R)의 정의 : X선이나 γ선을 공기(표준상태에서 건조공기)중에 조사했을 경우 공기 1cm3에서 방출되는 입자가 1정전단위(1esu)와 같은 전기량을 발생시키는 X선이나 γ선의 양 145

5. 방사선방호의 원칙 외부피폭의 선량 평가 조사선량(R)의 에너지 환산 1R 조사 시 약 2.08ⅹ109쌍의 이온이 생성
146

5. 방사선방호의 원칙 외부피폭의 선량 평가 조사선량(R)의 에너지 환산
W value : 한 개의 이온쌍을 생성하는데 요구되는 에너지 (공기의 W value : 약 34 eV) 1R에 의한 공기에 흡수된 에너지 147

5. 방사선방호의 원칙 외부피폭의 선량 평가 공기 이외 물질 중 흡수에너지 참고 : 흡수선량 관계 물질의 질량 에너지 흡수계수
공기의 질량 에너지 흡수계수 참고 : 흡수선량 관계 1rad = 100erg/g 1Gy = 1J/kg = 100rad 148

5. 방사선방호의 원칙 내부피폭의 선량 평가 내부피폭 : 밀봉되지 않은 방사성물질이 호흡, 음식물섭취, 피부의 상처 등으로 체내에 침투하면서 발생 체내 방사성물질의 감소 물리적 감소+생물학적 감소 + 방사성핵종의 붕괴 인체 신진대사 작용 149

5. 방사선방호의 원칙 내부피폭의 선량 평가 유효반감기(Effective half-life, Te)
물리적 반감기와 생물학적 반감기를 동시에 고려 인체 내에서 방사성 물질의 방사능 유효감쇠계수(Effective elimination constant : λe) 유효반감기(Te) 150

5. 방사선방호의 원칙 내부피폭의 선량 평가 예탁유효선량(Committed Effective dose; E50)
기간이 정해져 있지 않은 경우 50년(아동의 경우 70년)간의 예탁량 구함 장기 또는 조직의 섭취 초기 등가선량률( ) 계산 유효반감기(Te)에 의한 유효감쇠계수(λe) 계산 시간에 따른 등가선량률( ) 계산 예탁등가선량(H50) : 의 적분 조직가중계수를 고려한 예탁유효선량(E50) 산출 151

1. 방사선 방호 개요.

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