집단 선량

3. 한계

국제방사선방호위원회(ICRP)는 집단 유효 선량이 방사선 기술과 방호 절차를 비교하고 최적화하기 위한 도구이지만, 역학 연구나 위험 예측에는 부적절하다고 명시한다.^[1] 이는 집단 유효 선량 계산에 사용되는 가정(예: 선형 무역치 모델(LNT) 적용)이 큰 생물학적 및 통계적 불확실성을 내포하기 때문이다. 특히, 많은 사람이 미미한 방사선에 노출된 경우 집단 유효 선량을 기반으로 암 사망자 수를 계산하는 것은 타당하지 않다.^[1]

모든 선량 합산 계산에는 건강 영향에 대한 LNT 모델이 가정된다.^[1] 그러나 단위 방사선량에 따른 암 위험은 인구의 연령과 기타 특성에 따라 달라진다. 예를 들어 방사선 작업자와 같이 소규모 지역 인구는 일반적인 인구 특성을 나타내지 않을 수 있다.

LNT와 "집단 선량" 개념은 투기적이며, 경험적 증거가 부족하고, 방사선의 "효과는 선량 전달률이 아무리 낮더라도 일생 동안 누적된다"는 입증되지 않은 가정을 기반으로 한다는 비판을 받는다.^[3]

방사성 동위원소 방출은 미래 세대를 전리 방사선에 노출시킬 수 있으며, 이러한 방출로 인한 집단 선량 계산에는 불확실성이 포함된다. 예를 들어, 미래 인구 규모와 생활 습관(예: 식단 및 농업 관행)을 확신할 수 없다. 또한, 미래의 특정 방사선량의 영향은 현재 노출보다 더 클 수도(수명 증가), 더 작을 수도(암 치료 개선) 있다.

장수명 방사성 핵종(예: 탄소-14) 방출로 인한 총 집단 선량을 계산할 때는 미래 세대의 습관과 인구 규모에 대한 가정을 해야 하며, 때로는 인구 규모와 행동이 항상 동일하다고 가정한다.^[4] ICRP의 2007년 권고에서는 집단선량(인·Sv)은 방사선 방호 수단을 비교하기 위한 도구일 뿐, 역학 조사에 사용하는 것은 부적절하다고 명시되었다. 특히, 아주 미량의 선량에 노출된 대규모 집단에 대해 암 발생 수를 구하기 위해 사용해서는 안 된다.^[10][11]

ICRP는 집단선량이 앞으로 설치할 원자력 시설이 여러 안이 있을 때, 어느 쪽이 사회에 미치는 영향이 적은지 비교하는 도구로 사용할 수는 있지만, 이미 있는 원자력 시설이 몇 명의 건강을 해치는지 평가하는 데 사용하는 것은 옳지 않다고 본다.^[12] 이는 집단선량이 가상의 평균적 집단이 어떤 선원으로부터 받는 피해의 지표일 뿐, 단순한 개인 선량의 집적이 아니기 때문이다.

쿠사마 토모코는 직선 비례 무역치 가설이 위험을 다소 과대 평가하는 보수적 평가라고 말한다. 실제로 발생한 원자력 사고의 집단선량으로부터 건강 피해를 계산하면, 직선 비례 무역치 가설에 의해 산출된 위험은 실제 위험보다 과대하게 된다.^[13]

4. 원자력 사고의 지표

원자력 시설 설계 시에는 가상적인 중대사고 발생에 따른 집단 선량이 허용 가능한 수준을 초과하지 않도록 규정되어 있다. 일본원자력연구개발기구(2009년)는 가상 사고 시 "일정 거리" 내 집단 선량이 2만 인·Sv(1962년 원자력선 사바나호의 구내 운항 지침의 예) 이하이면 위험이 작다고 간주하지만, 국제적으로 인정된 집단 선량 한도값은 없다.^[1]

5. 집단선량의 예

UNSCEAR-2008^영어, UNSCEAR-1993^영어 자료에 따른 집단 선량의 예는 다음과 같다.^[8][9]

{| class="wikitable"

|-

! 사건

! 집단 선량 (인·Sv)

|-

| 대기권 핵실험 (502회, 440메가톤)

| 2,230만

|-

| 체르노빌 원자력 발전소 사고

|

|-

| 쓰리마일 섬 원전 사고

| 40

|-

| 동해 원자력 발전소 사고

| 0.6 이하

|}

6. 적용 한계 및 비판

국제방사선방호위원회(ICRP)는 2007년 권고에서 집단선량이 방사선 방호 수단을 비교하기 위한 도구일 뿐, 역학 조사에 사용하는 것은 부적절하다고 명시했다.^[10][11] 특히, 아주 미량의 선량에 노출된 대규모 집단에 대해 암 발생 수를 구하기 위해 사용해서는 안 된다고 밝혔다.^[1]

집단선량은 앞으로 설치할 원자력 시설의 여러 안을 비교하는 데는 유용하지만, 이미 발생한 원자력 사고의 건강 피해를 평가하는 데는 적합하지 않다.^[12] 쿠사마 토모코에 따르면, 선형 무역치 모델(LNT)은 위험을 다소 과대 평가하는 경향이 있으며, 실제 원자력 사고의 집단선량으로부터 계산된 건강 피해는 과대평가될 수 있다.^[13]

직선 역치 없음 가설을 확장하면, 대집단이 미소량의 방사선에 피폭된 경우와 소수가 다량의 방사선에 피폭된 경우 모두 발생하는 건강 피해는 같다는 결론이 나오지만, 이는 과학적으로 실증되지 않은 가설이다. 예를 들어, 100밀리시버트(일반 공중 연간 선량 한도의 100배)를 200명이 피폭하는 경우와 1마이크로시버트를 2000만 명이 피폭하는 경우, 집단선량은 20인·Sv로 동일하지만, 각 개인이 받는 피해는 다르다. ICRP 권고 60의 비례 계수 0.05를 사용하면, 두 경우 모두 1명이 암으로 사망한다고 평가되지만, 이는 가설에 근거한 추정치이다.

모든 선량 합산 계산에는 건강 영향에 대한 선형 무역치 모델(LNT)이 가정된다.^[1] 특히, 일부 개인의 선량이 결정적 영향을 미칠 만큼 클 경우 집단 선량은 건강 결과를 잘 나타내지 못한다.

LNT와 "집단 선량" 개념 모두 투기적이며, 경험적 증거가 부족하고, 방사선의 "효과는 선량 전달률이 아무리 낮더라도 일생 동안 누적된다"는 입증되지 않은 가정을 기반으로 한다는 비판을 받고 있다.^[3]

방사성 동위원소 방출은 미래 세대를 전리 방사선에 노출시킬 수 있으며, 이러한 방출로 인한 집단 선량 계산에는 불확실성이 포함된다. 예를 들어, 미래 인구 규모와 생활 습관(예: 식단 및 농업 관행)을 확신할 수 없다. 또한, 미래의 특정 방사선량의 영향은 현재 노출보다 더 클 수도(수명 증가) 또는 더 작을 수도(암 치료 개선) 있다.

장수명 방사성 핵종(예: 탄소-14) 방출로 인한 총 집단 선량을 계산할 때는 미래 세대의 습관과 인구 규모에 대한 가정을 해야 하며, 때로는 인구 규모와 행동이 항상 동일하다고 가정한다.^[4]

참조

_[1] 보고서 ICRP Publication 103 http://www.inaco.co.[...] Elsevier 2007
_[2] 서적 The methodology for assessing the radiological consequences of routine releases of radionuclides to the environment used in PC-CREAM 08 http://www.hpa.org.u[...] Health Protection Agency
_[3] 저널 Epidemiology Without Biology: False Paradigms, Unfounded Assumptions, and Specious Statistics in Radiation Science (with Commentaries by Inge Schmitz-Feuerhake and Christopher Busby and a Reply by the Authors) 2016-06-01
_[4] 서적 The methodology for assessing the radiological consequences of routine releases of radionuclides to the environment used in PC-CREAM 08 http://www.hpa.org.u[...] Health Protection Agency
_[5] 웹사이트 Radiation, People and the Environment http://www.iaea.org/[...] International Atomic Energy Agency
_[6] 웹사이트 集団線量について http://www.nsc.go.jp[...] 2011-07-17
_[7] ATOMICA 集団線量 (09-04-02-10) 2021-05-11
_[8] ATOMICA 世界における人工放射線による放射線被ばく (09-01-05-07) 2021-05-11
_[9] 보고서 Annex C http://www.unscear.o[...] 국제연합 과학위원회 2011-07-17
_[10] 웹사이트 http://www.icrp.org/[...]
_[11] 보고서 원자력안전위원회 2009-07-09
_[12] 서적 放射線防護の考え方 日刊工業新聞社
_[13] 서적 放射線防護の考え方 日刊工業新聞社