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[바이오토픽] 안전한 방사선은 없다 - 저선량 방사선이 건강에 미치는 영향 밝혀져

의학약학 양병찬 (2015-07-02 09:29)

"원자력산업 근로자들을 대상으로 실시된 대규모 연구 결과, 극저선량 방사선이라도 백혈병 위험을 증가시키는 것으로 밝혀졌다."

지난 수십 년간 과학자들은 매우 낮은 수준의 이온화방사선(ionizing radiation)이 건강에 미치는 영향을 정량화하려고 노력해 왔다. '매우 낮은 수준의 이온화방사선'의 예로는, 병원에서 방사선진단을 받거나 후쿠시마원전으로부터 수천 킬로미터 이내에 거주함으로써 노출되는 방사선 등이 있다. 이 같은 극저선량 방사선이 건강에 미치는 영향은 매우 작아, 지금껏 탐지하는 것이 거의 불가능했었다. 그러나 한 다국적 연구진의 기념비적 연구 결과, "극저선량 방사선에 장기적으로 노출되면, 비록 미미하기는 하지만 백혈병의 위험이 증가한다"는 결론이 나왔다(K. Leuraud et al. Lancet Haematol. http://doi.org/5s4 2015).

이번 연구결과로 인해 원자력산업 및 의료산업 근로자의 방사선노출 기준이 바뀌는 것은 아니다. 왜냐하면 기존의 정책들이 이미 '저선량 방사선에 대한 추가적 노출이 발암 위험을 약간 상승시킨다'는 사실을 전제로 하고 있기 때문이다. 그러나 이번 연구결과는 '방사선 노출 위험에는 역치(threshold dose)가 있다'는 통념을 깨는 것으로, 과학자들에게 일상적인 방사선 노출의 위험을 정량화하는 구체적 수치(hard numbers)를 제시한 것으로 평가된다.

"저선량 방사선이 건강에 미치는 영향은 매우 미미하지만, 대중은 이를 매우 우려하고 있다"라고 퍼시픽 노스웨스트 국립연구소(Pacific Northwest National Laboratory)에서 저선량 방사선에 대한 시스템생물학 프로그램을 지휘하는 빌 모건 박사는 말했다. 모건 박사는 국제 방사선 방호위원회(ICRP: International Commission on Radiological Protection) 산하 방사선효과 위원회 의장을 겸하고 있다. 이러한 우려를 감안하여, 전세계적으로 위험의 질을 평가하기 위한 프로그램에 많은 금액이 투자되었다. 예컨대 EC는 이 문제를 평가하기 위해 20년짜리 로드맵을 발표한 바 있다. "과학자들과 관계당국의 설명이 미흡하다 보니, 대중들은 실생활에서 발생하는 방사선 위험을 제대로 인지하지 못하고 갈팡질팡하고 있다. 그래서 어떤 사람들은 류마티스를 치료한다고 라돈 온천에 가는가 하면, 어떤 사람들은 우주선에 대한 공포 때문에 비행기를 기피하는 실정이다"라고 모건 박사는 말했다.

1. 방사선 위험

이온화방사선은 원자와 분자로부터 전자를 빼앗아 DNA 결합을 파괴하는 역할을 하기 때문에, 오랫동안 발암위험을 증가시키는 것으로 알려져 왔다. 즉, 누적된 노출량이 증가할수록 인체의 손상은 더욱 증가한다는 것이다. 그러나 이 같은 상관관계가 저선량에서도 성립하는지를 판단하기는 어려웠다. 왜냐하면 위험의 증가분이 너무 작다보니, 그 위험을 탐지하려면 두 가지 전제조건(① 수많은 연구대상자가 필요함, ② 방사선 노출량을 알 수 있어야 함)이 필요하기 때문이다. 그러나 마침내 선량계 뱃지(dosimeter badges)를 부착한 프랑스, 미국, 영국의 핵 산업 근로자 30여 만 명을 대상으로 실시된 연구 덕분에 정확한 데이터가 나왔다. 국제 암연구소(IARC: International Agency for Research on Cancer)가 주도하는 연구 컨소시엄이 사망한 근로자들의 사인(死因)을 분석하여 노출기록과의 상관관계를 산출했기 때문이다. (사망자 중 1/5은 연구기간 현재 사망했으며, 노출기록 중에는 60년이 지난 것도 있다.)

연구대상 근로자들은 연간 평균 1.1mSv의 방사선에 노출되었는데, 이 수치는 배경방사선(우주선과 라돈 등에서 유래하는 것으로 연간 2-3mSv 정도로 추산됨)을 제외한 것이다. 연구 결과, 방사선 노출량이 증가할수록 백혈병 위험이 증가하며, 지극히 낮은 수준의 방사선에서도 양자 간에는 선형관계가 성립하는 것으로 밝혀졌다. (다른 혈액암 위험도 방사선 노출량에 따라 증가하는 경향이 있지만, 통계적 유의성은 없는 것으로 판명되었다.) 이번 연구결과는 6월 21일에 발표되었다.

"이번 연구는 극저선량의 이온화 방사선에 노출된 수많은 사람들을 대상으로 실시되었으며, 사상 유례없이 확고한 증거를 제시했다"라고 덴마크 암학회의 이외르겐 올센 회장(역학박사)은 말했다. "이번 연구결과에 의하면, 저선량 방사선 노출로 인한 위험 증가분은 극히 미미하지만, 일부 백혈병은 높은 수준의 천연 배경방사선에 의해서도 발병할 수 있는 것으로 보인다"라고 그는 덧붙였다.

ICRP는 거의 모든 나라의 방사선 보호기관들이 따르는 권고안을 발표하고 있는데, 이미 '연간 노출량이 6mSv 이상인 사람들을 모니터링하라'고 권고한 바 있다. 또한 ICRP는 5년간 노출량을 매년 20mSv로 제한하고, 연간 노출량이 50mSv를 초과하지 말도록 요구하고 있다. 이번 연구에서는 "연구대상 근로자들이 평균 27년간 근무할 경우, 134명(1만명당 4.3명)이 백혈병으로 사망할 것"으로 예측되었는데, 실제 사망자는 531명이었다. "아무리 대규모 연구일지라도, 극저선량 방사선(총 50mSv 미만)에 대한 누적노출이 백혈병 위험을 증가시키는지를 직접 증명하기는 어려웠다. 그러나 수학적 외삽(mathematical extrapolation)에 의하면, 10mSv의 노출이 추가될 때마다 백혈병 위험은 0.002%씩 증가하는 것으로 밝혀졌다"라고 올센은 말했다.

이번 연구결과는 "극저선량 방사선 노출 누적에 의한 백혈병위험 증가는 동일한 1회 노출량(총량 기준)에 의한 백혈병위험 증가보다 작다'는 ICRP의 가정에 의문을 제기하고 있다(이 가정은 인체가 미세하고 산발적인 방사선 노출에 의한 손상으로부터 회복할 시간을 벌 수 있다는 생각에 기초하고 있다). "그럼에도 불구하고 이 같은 세부사항은 ICRP의 전반적인 권고사항에 영향을 미치지 않을 것으로 보인다. 왜냐하면 ICRP의 권고사항에는 이미 신중하고 보수적인 입장이 충분히 반영되어 있기 때문이다"라고 독일 연방방사선보호국의 토마스 융은 말했다.

2. 의료용 방사선검사

노스캐롤라이나 대학교의 역학담당 교수로 이번 연구를 지휘한 데이비드 리처드슨 박사에 의하면, '저선량 방사선의 주요 원천은 의료용 방사선검사이며, 이는 점점 더 증가하는 추세'라고 한다. "미국인들이 매년 노출되는 방사선량은 20년 동안 두 배로 증가했는데, 이는 주로 의료용 검사 때문이다"라고 그는 말했다. 이러한 증가의 주범은 CT인데, 전형적인 CT 복부검사의 경우 10mSv 이상의 방사선을 조사하는 것으로 알려져 있다. 콜럼비아 대학교의 방사선학자인 데이비드 브레너 박사의 계산에 의하면, 매년 CT 검사를 받는 사람 2,500만 명 중에서, 지난 20년간의 누적 노출량이 250mSv를 초과하는 사람은 약 100만 명일 거라고 한다.



"이번 연구결과에 특히 주의를 기울여야 할 사람들은 수만 명에 달하는 보건근로자들이다. 그들은 환자의 심장과 뇌로 가는 혈관으로 카테터가 제대로 들어가는지 확인하기 위해 방사선 촬영술을 이용한다. 더구나 이 같은 최소침습수술은 대폭 증가하고 있는 추세다"라고 미 국립암연구소에서 방사선역학프로그램을 담당하는 마서 리넷은 말했다.

역학연구에 의하면, 방사선노출은 암에만 영향을 미치는 게 아니라고 한다. 현재 IARC가 주도하는 컨소시엄은 방사선노출이 고형암, 심근경색, 뇌졸중 등에 미치는 영향을 연구하고 있다. 그밖에 다른 코호트를 대상으로 저선량 방사선이 건강에 미치는 장기적 영향을 연구하고 있는 과학자들도 있다. 그중 하나는 Epi-CT 연구로, 유럽 9개국으로부터 어렸을 때 CT 검사를 받은 사람 100만 명을 모집하여 수행되고 있는데, 2017년에 분석이 완료될 예정이다. 또 하나는 독일의 헬름홀츠 센터가 진행하고 있는 것으로, 러시아 남우랄의 마야크 우라늄 광산에서 사망한 근로자들의 심장조직을 채취하여 분석하고 있다.

EC는 저선량 방사선에 대한 연구를 다년간 지원해 왔지만, 미국의 경우 비슷한 프로그램이 중단되었다. 2013년 과학자들은 백악관 과학기술정책실(OSTP)에 보낸 공개서한에서 연구투자를 재개하라고 요구했지만, 관련 법안은 하원에서 추가연구를 요구하는 의원들의 요구에 막혀 표류하고 있다.

"저선량 방사선에 대한 연구를 지원하는 것은 매우중요하다. 방사선의 영향을 정량화하면, 의사들이 어린이들의 CT 검사 여부를 판단할 때 위험과 이익의 균형을 맞출 수 있다"라고 헬름홀츠 센터에서 방사선생물학 부문을 이끌고 있는 마이크 앳킨슨 박사는 말했다. "저선량 방사선이 건강에 미치는 영향을 심층적으로 이해하는 것은, 사고나 핵발전으로부터 나오는 방사능에 오염된 토양을 정화하는 데 필요한 활동이 무엇인지를 결정하는 데도 도움이 된다"라고 모건 박사는 말했다.

※ 출처: Nature 523, 17–18 (02 July 2015) doi:10.1038/523017a
(http://www.nature.com/news/researchers-pin-down-risks-of-low-dose-radiation-1.17876)