인체 뢴트겐 당량
1. 개요
인체 뢴트겐 당량(rem)은 방사선 등가 선량 및 유효 선량의 단위로, 흡수된 방사선량과 방사선의 생물학적 효과를 고려하여 인체에 미치는 영향을 나타낸다. 미국에서는 널리 사용되지만, 국제적으로는 SI 단위인 시버트(Sv)를 사용한다. 1 rem은 0.01 Sv에 해당하며, 건강에 미치는 영향은 방사선량에 비례하여 증가한다.
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방사선량의 단위 -
그레이 (단위)
그레이는 1kg의 물질이 1J의 방사선 에너지를 흡수했을 때의 양으로 정의되는 SI 단위의 방사선 흡수 선량 단위이며, 방사선량 측정에 사용되고 다양한 분야에서 활용된다. -
방사선량의 단위 -
라드 (단위)
라드는 흡수 선량의 단위로 1/100 그레이에 해당하며, 국제단위계에서는 권장되지 않지만 일본 계량법에서는 법정 계량 단위로 잠정 사용된다. -
비 SI 단위계 -
암페어시
암페어시는 전류와 시간의 곱으로 특정 시간 동안 흐르는 전하량을 나타내며, 배터리 용량 측정이나 X선 에너지 총량 표시에 사용되고, 배터리 제품 비교 시에는 와트시 정격과 함께 고려된다. -
비 SI 단위계 -
맥스웰 (단위)
맥스웰은 1 가우스 자기장 속에 수직으로 놓인 1 제곱센티미터 면적을 통과하는 자기 선속의 CGS 단위이며, 제임스 클러크 맥스웰을 기리기 위해 명명되었고, SI 단위인 웨버와는 1 Mx = 10<sup>-8</sup> Wb의 관계를 가진다. -
방사선이 건강에 미치는 영향 -
피폭자
피폭자는 핵무기 및 방사능 노출로 피해를 입은 사람을 의미하며, 급성 및 만성 방사선 증후군, 유전적 영향, 사회적 차별 등의 문제를 겪을 수 있으며, 여러 국가와 국제기구에서 지원 노력을 기울이고 있다. -
방사선이 건강에 미치는 영향 -
방사선 치료
방사선 치료는 이온화 방사선을 사용하여 암세포를 파괴하거나 암으로 인한 증상을 완화하는 의료 기술로, 근치적 및 완화적 치료를 목적으로 다양한 암종에 적용되며, 고정밀 방사선 치료 기술을 통해 정상 조직 손상을 최소화하지만 피로, 피부 자극 등의 부작용이 발생할 수 있고, 다른 치료법과 병행하여 사용되기도 한다.
2. 사용 현황
렘(rem)과 밀리렘(mrem)은 미국 대중, 산업계 및 정부에서 가장 널리 사용되는 CGS 단위이다. 그러나 SI 단위인 시버트(Sv)는 미국 이외의 지역에서 일반적인 단위이며, 미국 내 학술, 과학 및 공학 환경에서도 점점 더 많이 사용되고 있으며, 현재는 렘을 사실상 대체했다.
선량률의 일반적인 단위는 mrem/h이다. 규제 한계 및 만성적인 선량은 종종 mrem/yr 또는 rem/yr 단위로 표시되며, 이는 1년 동안 허용되는(또는 받는) 총 방사선량을 나타내는 것으로 이해된다. 많은 직업 환경에서 시간당 선량률은 연간 총 노출 한도를 침해하지 않으면서 잠시 동안 수천 배 더 높은 수준으로 변동할 수 있다. 율리우스력으로의 연간 변환은 다음과 같다.
:1 mrem/h = 8,766 mrem/yr
:0.1141 mrem/h = 1,000 mrem/yr
국제방사선방호위원회(ICRP)는 한때 직업적 노출에 대한 고정된 변환을 채택했으나, 최근 문서에는 나타나지 않았다.
:8 시간 = 1 일
:40 시간 = 1 주
:50 주 = 1 년
따라서, 그 당시의 직업적 노출에 대해,
:1 mrem/h = 2,000 mrem/yr
:0.5 mrem/h = 1,000 mrem/yr
미국 국립표준기술연구소(NIST)는 미국인들이 렘으로 선량을 표현하는 것을 강력하게 권장하지 않으며, SI 단위를 권장한다. NIST는 이 단위를 사용하는 모든 문서에서 SI와 관련하여 렘을 정의할 것을 권장한다.
2.1. 한국에서의 사용
계량법에서는 방사능의 계량 단위인 큐리, 라드, 뢴트겐, 렘의 4개 단위를 현재도 법정 계량 단위로 인정하고 있다. 다만, 이러한 단위는 2005년 계량제도 심의회 자료에서 "잠정적으로 사용"하는 단위로 정해져 있다.
번호는 계량법 제2조 제1항 제1호에 따른 물리량의 열거 순서 번호이다.
3. 건강 영향
이온화 방사선은 인체에 결정론적 영향과 확률론적 영향을 모두 미친다. 급성 방사선 증후군을 유발할 수 있는 결정론적 영향은 고선량(> 0.1Gy) 및 고선량률(> 0.1Gy/h)의 경우에만 발생한다.
확률론적 영향은 방사선 유발 암과 같이 무작위로 발생하는 효과이다. 핵 산업, 원자력 규제 기관 및 정부는 이온화 방사선으로 인한 암 발생률이 유효 선량에 따라 rem당 0.055%(Sv당 5.5%)의 비율로 선형적으로 증가하는 것으로 모델링할 수 있다는 데 동의한다. 유아와 태아의 위험이 성인보다 훨씬 높고, 중년의 위험이 노인보다 높으며, 여성의 위험이 남성보다 높다는 데 일반적으로 동의하지만, 이에 대한 정량적 합의는 없다. 심장 및 기형 유발 효과의 가능성과 내부 선량 모델링에 대해서는 데이터가 훨씬 적고 논란이 훨씬 더 많다.
국제방사선방호위원회(ICRP)는 의료 및 직업적 노출을 제외하고 일반인의 인공 방사선 조사를 연평균 100mrem(1mSv)의 유효 선량으로 제한할 것을 권장한다. 미국 국회의사당 내부의 방사선 수준은 85mrem/yr(0.85mSv/yr)로, 화강암 구조의 우라늄 함량으로 인해 규제 제한에 가깝다. NRC는 방사선 작업자에게 허용되는 연간 총 유효 선량을 5000mrem(5rem)으로 설정한다.
4. 역사
렘은 1945년에 문헌에 처음 등장하여 1947년에 처음 정의되었다. 1950년에 이 정의는 "어떤 이온화 방사선의 선량으로, 1 뢴트겐의 고전압 X선이 생성하는 것과 동일한 관련 생물학적 효과를 생성하는 선량"으로 구체화되었다. 1953년에 라드(rad)가 도입됨에 따라, 국제방사선방호위원회(ICRP)는 렘의 사용을 계속하기로 결정했다. ICRP는 1962년에 조직 내에서 다양한 유형의 방사선이 에너지를 분산시키는 방식을 측정하기 위한 등가 선량 단위로 렘을 도입하고 공식적으로 채택했으며, 다양한 유형의 방사선에 대한 상대 생물학적 효과 (RBE) 값을 권장하기 시작했다.
국제 도량형 위원회 (CIPM)는 1980년에 시버트(sievert)를 채택했지만 렘의 사용은 결코 받아들이지 않았다. 미국 국립표준기술연구소(NIST)는 이 단위가 SI 외부에 있지만 미국 내에서 SI와 함께 일시적으로 사용을 허용한다. 렘은 미국에서 업계 표준으로 널리 사용되고 있다. 미국 원자력 규제 위원회는 SI 단위와 함께 퀴리, 라드, 렘의 사용을 여전히 허용하고 있다.
대한민국 계량법에서는 방사능의 계량 단위인 퀴리, 라드, 뢴트겐, 렘의 4개 단위를 현재도 법정 계량 단위로 인정하고 있다. 다만, 이러한 단위는 계량제도 심의회의 자료(2005년)에서 "잠정적으로 사용"하는 단위로 정해져 있다.
번호는 계량법 제2조 제1항 제1호에 따른 물리량의 열거 순서 번호이다.
5. 방사선 관련 수량
렘(rem)과 밀리렘(millirem, mrem)은 미국 대중, 산업계 및 정부에서 가장 널리 사용되는 CGS 단위이다. 그러나 SI 단위인 시버트(Sv)는 미국 이외의 지역에서 일반적인 단위이며, 미국 내 학술, 과학 및 공학 환경에서도 점점 더 많이 사용되고 있고, 현재는 렘을 사실상 대체했다.
선량률의 일반적인 단위는 mrem/h이다. 규제 한계 및 만성적인 선량은 종종 mrem/yr 또는 rem/yr 단위로 표시되며, 이는 1년 동안 허용되는(또는 받는) 총 방사선량을 나타내는 것으로 이해된다. 많은 직업 환경에서 시간당 선량률은 연간 총 노출 한도를 침해하지 않으면서 잠시 동안 수천 배 더 높은 수준으로 변동할 수 있다. 율리우스력으로의 연간 변환은 다음과 같다.
:1 mrem/h = 8,766 mrem/yr
:0.1141 mrem/h = 1,000 mrem/yr
미국 국립표준기술연구소(NIST)는 미국인들이 렘으로 선량을 표현하는 것을 강력하게 권장하지 않으며, SI 단위를 권장한다. NIST는 이 단위를 사용하는 모든 문서에서 SI와 관련하여 렘을 정의할 것을 권장한다.
방사선 관련 수량은 다음과 같이 SI 단위와 비 SI 단위로 나타낼 수 있다.
| 수량 | 단위 | 기호 | 유도 | 년도 | SI 환산 |
|---|---|---|---|---|---|
| 방사능 (A) | 베크렐 | Bq | s−1 | 1974 | |
| 큐리 | Ci | 1953 | |||
| 러더퍼드 | Rd | 106 s−1 | 1946 | ||
| 피폭 (X) | 쿨롱 퍼 킬로그램 | C/kg | C⋅kg−1 (공기) | 1974 | |
| 뢴트겐 | R | (공기) | 1928 | ||
| 흡수 선량 (D) | 그레이 | Gy | J⋅kg−1 | 1974 | |
| 에르그 퍼 그램 | erg/g | erg⋅g−1 | 1950 | ||
| 래드 | rad | 100 erg⋅g−1 | 1953 | ||
| 등가 선량 (H) | 시버트 | Sv | J⋅kg−1 × WR | 1977 | |
| 뢴트겐 상당 매 | rem | 100 erg⋅g−1 × WR | 1971 | ||
| 유효 선량 (E) | 시버트 | Sv | J⋅kg−1 × WR × WT | 1977 | |
| 뢴트겐 상당 매 | rem | 100 erg⋅g−1 × WR × WT | 1971 |
계량법에서는 방사능의 계량 단위인 큐리, 라드, 뢴트겐, 렘의 4개 단위를 현재도 법정 계량 단위로 인정하고 있다. 다만, 이러한 단위는 계량제도 심의회의 자료(2005년)에서 "잠정적으로 사용"하는 단위로 위치가 정해져 있다.
번호는 계량법 제2조 제1항 제1호에 따른 물리량의 열거 순서 번호이다.