[대한민국 정책기자단] 방사선 아는 만큼 보인다.

지금까지 과학발전에 공헌을 한 사람들은 수없이 많았다. 샤틀레, 마리 퀴리, 세실리아 폐인, 아인슈타인, 리제 마이트너, 뢴트겐등 많은 사람들이 우리의 삶을 바꾸어 놓았다. 그중 오늘 가장 먼저 언급되는 사람은 바로 X선을 발견하여 1901년 처음으로 노벨 물리학상을 받은 뢴트겐이다.  그는 처음으로 X선을 이용해 금속의 내부구조와 아내의 손뼈를 찍었는데 이 것은 인간이 처음 방사선을 의료의 목적으로 사용하기 시작한 것이라고 볼 수 있다. 

마리 퀴리가 밝혀내기는 했지만 아인슈타인의 상대성 이론 공식이 원자력에 적용되어 우리 삶을 모두 바꾸어 놓을 때까지 방사선이라는 것이 우리 삶에 어떤 가능성과 위험성을 가지고 있는지 알지 못했다. 방사능, 방사선, 계측기 이런 것들은 일반 사람들의 삶과 거리가 있다고 생각하며 살아왔지만 일본의 후쿠시마 원전사고로 인해 사람들이 관심을 가지기 시작했다. 조금은 어려운 주제지만 지난 13일 대전 소재 한국원자력안전기술원에서는 방사선의 기초와 측정 그리고 분석하는 과정을 접할 수 있는 시간이 주어졌다. 

가볍게 KINS라는 기관소개와 방사선비상대책실의 권정완 박사의 방사선의 기초와 계측기 교육에 이어 생활방사선안전실 채정석 박사의 분석실 및 장비 소개로 이날의 일정이 마무리가 되었다. 

지금부터는 살짝 무거우면서도 마치 학교에서 교육을 받는 것처럼 느껴질 수도 있다. 손바닥만한 광석 조각이 있다. 몇 시간이 지나고 몇 주, 몇 달이 지나도 무게를 전혀 잃지 않으면서 매초 200,000,000,000,000개가 넘는 초고속 알파 입자들을 뿜어냈다. 라듐을 발견한 마리 퀴리는 자신도 모르게 미세한 분진의 양을 뿌리고 다녔는데 아인슈타인의 공식에 따르면 100만분의 몇 그램정도에서 뿜어져나온 독성은 상상을 초월한다. 

적당한 환경에서라면 어떤 물질이든 에너지로 폭팔할 수 있는 질량을 가지고 있다. 주변에서 흔히 보이는 바위나 시냇물, 식물, 심지어 사람까지도 포함이 된다. 모든 존재에게서 가능성이 있지만 과학 기술의 한계로 인해 엄청난 에너지를 낼 수 있는 것은 정제된 우라늄등에 한정된다. 즉 방사선은 어디에서나 있다는 말이다.

다른 행성은 모르겠지만 적어도 지구에 살고 있다면 방사능이나 방사선은 우리 삶과 함께 하면서 살아간다. 방사능은 방사선을 내는 능력으로 베크렐이나 퀴리라는 단위로 측정되고 방사성물질을 가지며 방사선을 내보낸다. 방사능의 단위로 퀴리가 채택된 것은 1911년이다. 

간단히 말해 방사능은 방사성물질의 능력, 즉 방사성물질이 방사선을 방출하는 강도를 말하며 방사선은 방사성물질이 내는 전자기파나 입자 형태의 에너지 흐름으로 알파, 베타, 중성자, 엑스선, 감마선 등으로 구분된다. 여기서 입자는 알파, 베타, 중성자며 파동을 가진 것은 엑스선이나 감마선이다. 

후쿠시마 원전으로 인해 이정도 크기의 휴대가 간편한 방사선 측정기가 시중에 많이 팔렸다. 현재 사용되는 대부분의 방사선 측정기는 1908년에 이온화 방사선을 측정하는 장치를 개발하게 한 한스 가이거의 방사능 검출 원리를 적용하여 만들어진다. 

사용방법이 상당히 간편하다. 초당 방출되는 방사선의 수치나 그 량을 측정할 수 있다. 불활성 기체를 담은 가이거-뮐러 계수관을 이용하여 알파 입자, 베타 입자, 감마선과 같은 방사능에 의해 불활성 기체가 이온화되는 정도를 표시하여 방사능을 측정한

헬륨 원자핵으로 2개의 중성자와 2개의 양성자의 결합체인 알파선이나 알파선보다는 월등히 큰 투과력을 가지며 핵의 베타 붕괴시 방출되는 전자의 흐름인 베타선이나 평범한 사람을 헐크로 만들어준 감마선은 핵의 알파·베타 붕괴 후 일시적으로 들뜬 상태에 있던 핵이 안정된 에너지 상태로 돌아갈 때 방출되며 투과력이 매우 강한 것이 특징이다. 

평소에 우리들은 필요에 의해 인공방사선을 만들기도 하지만 자연에서도 적지 않은 방사선이 나온다. 단위는 보통 밀리시버트 (mSv)로 측정되는데 실생활속에서 0.05 ~ 0.3 정도가 상시 나온다. 한국은 국내 환경 방사선량률 감시를 위해 국가환경방사선자동감시만 (IERNet)과 App기반의 실시간 환경방사선 정보를 제공하고 있다. 

이 동전처럼 보이는 것은 얼마전 후쿠시마 원전 사태 당시 나온 아주 미량의 세슘을 넣어 측정기를 교육할 때 사용한다고 한다. 인체에 유해할 정도의 방사선을 방출하지 않으나 충분히 계측기를 테스트해볼 수 있다. 

기기를 이용하면 10mSv나 초당 나오는 방사선 수가 100단위를 넘어가면 시끄러운 소리가 나온다. 방사선의 특징은 무색, 무미, 무취하다. 방사선 검출기의 경우 최고의 검출기는 없지만 최적의 검출기는 있다고 한다. 

검출기로 측정하려면 기본 지식이 있어야 하는데 기본 단위는 m > u 이며 m 이 u보다 1,000배 큰 값이다. 1 mSv > 1uSv (1,000qo ckdl), 1mSv/h > 1 uSv/h (1,000배 차이) 이며 방재대책법 제22조에 따르며 측정자는 100uSv/h이상의 방사선량율을 측정하였을 시 측정대상을 격리하거나 현장에서 이탈하여 신고해야 한다. 

방사능, 방사선, 검출기등에 대한 유익한 시간이 지나고 나서 실제 실생활에서 방사성 물질이 어떤 영향을 미치는지 알기 위해 천연방사성핵종 분석 실험실로 이동을 했다. 주변에서 만날 수 도 있는 관리대상 물질은 모자나이트아 인광석 같은 원료물질과 제련 공정등에서 나오는 공정부산물, 온열매트, 건강팔찌등의 가공제품, 국제항공노선 운항 중에서 승무원들이 만나는 우주방사선이나 재활용 고철등을 등록 및 관리기준을 설정하여 지속적으로 관리한다. 

방사능농도는 당연히 순수한 우라늄이 가장 높겠지만 발전연료로 사용하는 석탄등에서도 나온다. 원료물질과 공정부산물은 방사능농도 및 취급량을 기준으로 등록 대상을 선정하는데 U, Th, 1Bq/g 및 1,000kBq등의 기준이 정해져 있다. 

이제 주변에서 방사능물질을 만나는 것이 어렵지 않다. 그래서 천연방사성핵종분석 실험실이 원자련안전기술원에 만들어져 있다. 이곳에는 전처리실험실, 베타핵종계측실, 감마핵종계측실, 질량분석실로 구분되어 운영되고 있다. 

방사능물질을 분석하는 것은 보통 2~3주의 과정이 소요된다고 한다. 

실험실에서는 시료를 파쇄, 분쇄, 채질, 시료충전, 분해, X선 형광분석, 화학분리 과정을 통해 ICP-MS알파분광분석 및 액체섬광계수 수치를 데이터로 뽑게 된다. 

방사능이나 방사선은 어려운 것은 아니지만 쉽게 접하기는 쉽지 않은 정보들이긴 하다. 관심이 있어서 찾아보지 않으면 그 정보를 아는 것은 쉽지 않지만 이제 우리 실생활에서 모르는 것보다는 잘 아는 것이 불안에 떨기보다 안전하게 살 수 있는 방법이다. 아는 만큼 보인다는 것은 그만큼 우리의 삶을 현명하게 영위할 수 있다는 의미이기도 하다. 

대한민국 정책기자단 최홍대 chdspeed@daum.net