한 개인의 건강은 자신뿐만 아니라 그 가정 나아가서는 사회에 이
르기까지 큰 영향을 미칠 수 있으며 한 시대의 정치, 경제, 사회, 문
화를 주도하였던 지도자들의 건강 상태는 그 나라의 운명뿐만 아니
라 세계의 역사 발전에도 영향을 미칠 수 있다는 것을 우리들은 역
사를 통해 알 수 있다. 여기에서 과거 역사적인 정치인들의 건강과
그 영향에 관하여 살펴봄으로써 지도자들의 건강 관리의 중요성을
재음미 하고자 한다.
제5장 직업의 건강
조선 시대의 폭군 연산군은 18살에 즉위하여 초반에는 왜구를 물
리치고 상평창, 사창, 천제창을 설치하여 빈민 구제 등 선정을 베풀
었지만 생모인 폐비윤씨가 성종의 후궁 정씨와 엄씨의 모함으로 내
쫓기어 사사(賜死) 되었다는 것을 알고 복수에 불타 폭군으로 변신하
였다. 정씨의 소생 안양군, 봉안군을 살해하고, 무오사화를 일으켜 사
림파를 대량 숙청하였는가 하면 갑자사화를 일으켜 대신들을 학살하
고 언문 구결을 불태우고 성균관을 유흥장으로 만드는 등의 일련의
사건을 일으키고 30세에 병사한 것으로 미루어 역시 정신 신경학적
으로 어떤 문제가 있었으리라고 추정할 수 있다.
로마의 폭군 네로는 부인과 어머니를 살해하였고 로마시의 2/3이
상을 불태우고 이것을 복구하는데 민생을 도탄에 빠지게 하였으며
자기를 가르친 스승을 살해한 것 등의 일련의 사건들을 사가들은 무
엇이라고 기록하였을는지는 모르겠지만 정신 의학적으로 문제가 있
었으리라는 것은 의심의 여지가 없다.
32살에 국민 사회주의 독일 노동당을 창당한 히틀러는 34살 때 국
민 혁명을 일으켰으나 실패로 돌아가면서 5년간의 금고형을 받았고
다음해에 형이 정지되었다. 37살 때 히틀러 청년단(Hittler Jugent)을
창단하여 정치의 발판을 굳혔으며, 41세 때에는 국민 사회주의 독일
노동당(나치스당)을 제2당으로 부상시켜 44세 때 독일 정권을 장악하
게 된다. 맹렬 국수 운동을 펴면서 유태인 학살, 2차대전 등 유럽을
공포의 도가니 속에 몰아 넣었던 히틀러는 파킨슨씨병 환자였다.
미국의 35대 대통령 케네디는 43세에 취임하여 젊은 지성인들을
brain staff으로 하는 참신한 행정부를 구성하여 현상의 타개를 부르
짖는 New Frontier 정책을 펴나가면서 냉전 해소에 적극 참여하여
세계평화의 주도적인 역할을 다하였을 뿐만 아니라 인종 차별의 철
폐를 위한 인권 법안을 의회에 제출하기도 하였다. 45세 때에는 카브
리해 연안 봉쇄의 단안을 내려 쿠바내 소련 기지를 강제로 철거시키
는 등 의욕적이고 용기 있는 정책을 추진한 온건 진보파 정치인이었
지만 그는 이미 19세 때 축구 시합 중 부상을 입어 에디슨씨병에 이
환 되어 부신기능이 좋지 않아 치료 약으로 코티손(cortisone)을 복용
하고 있었기 때문에 환각에 빠지고 정신 분열증의 증상까지 자주 나
타나는 부작용이 있었다. 만일 케네디가 이러한 질환을 앓고 있지 않
았다면 너무 무리한 결정이나 행동을 하지 않았을 것이며 1963년 11
월 22일 배후를 알 수 없는 오스왈드에 의해 달라스에서 저격되지
않았으리라고 생각하고 있는 사람들도 많이 있다.
1945년 2월 4일에서 11일까지 8일간 소련 우크라이나 공화국 크림
반도 남단 흑해 연안 휴양지인 Yalta에서 2차대전 수행과 전후 처리,
국제 연합 창설 등에 관한 회담이 열렸다. 이 회담은 독일의 분할 점
령, 비무장화, 전쟁 범죄 처리 확인, 치시마 열도 문제, 중국 여순의
조차권 회복, 만주 철도 중·소공동 운영, 외몽고의 현상 존중 등에
관한 비밀 회담이었다. 이 회담의 미국 대표인 루즈벨트 대통령은 39
세 때의 소아마비 재발과 알바레스병으로 인하여 뇌동맥 경화증에
이환 되어 있어 몽롱한 정신 상태에 있었기 때문에 스탈린의 주장이
어렵지 않게 관철되었다고 할 수 있다. 만일 이때 처칠경의 의견이
충분히 반영되었다면 동·서독과 남·북한의 동족 상잔은 없었을런
지도 모른다.
1945년 7월 포츠담 협정에는 미·영·소의 트루만 대통령, 처칠 수
상(회의 중 애트리 수상과 교체), 스탈린이 참석하였으며 독일 패배
후의 유럽 처리 문제, 대일 항복 요구 선언 등이 논의 되었지만 이
때 스탈린은 동맥 경화 등과 빈번히 일어나는 심근 경색증의 발작으
로 정상대로 모든 것을 판단하고 결정하기가 힘들었을 것으로 생각
되고 있다. 소련의 만주 철도 공동 운영, 중국 여순항 조차권 반환
등이 Yalta 협정대로 이행되지 않은 것은 스탈린의 건강 문제와 관련
이 있었는지도 모를 일이다.
이상에서 정치 지도자들의 건강과 그 영향에 관하여 고찰하여 보
았으며 한 나라의 정치 지도자들의 건강은 그 나라의 국운을 좌우할
수 있고 세계의 역사를 뒤바꾸어 놓는 데까지 그 영향이 미치고 있
음을 알 수 있었다. 한 나라의 지도자들에 대한 철저한 건강 관리는
곧 그 시대의 역사를 올바르게 이끌어 나가는데 기여하고 있음을 잊
어서는 안될 것이다.
관리자들에서 흔한 질병
SanFrancisco의 Friedman이란 의사는 아주 놀라운 보고를 한 적이
있다. 42명의 회계사들이 인간 dock에서 건강 진단을 받을 때 이들을
2개월간 관찰한 결과 세금 납부 기간 중에는 이들의 83%에서 혈중
콜레스테롤이 증가되고, 혈액의 응고력은 2배나 증가되고 있다고 보
고하였는데 그 이유는 긴장 때문에 부신으로부터 분비되는 호르몬에
의한 영향이라고 하였다.
긴장으로 인하여 분비되는 이 호르몬은 콜레스테롤의 양만을 높이
는 것이 아니라 혈압도 높이고 또한 세동맥내에 흐르는 혈액을 울체
시키는 작용도 지니고 있다. 따라서 심장을 관류하는 혈관인 관상 동
맥에 혈액이 울체되면 협심증을 일으키는 것은 당연한 것이다.
이와 같은 호르몬은 부신에 저장량이 매우 풍부하여 아주 격심한
스트레스를 받을 때 한번에 방출되어 젊은 사람의 심장일지라도 갑
자기 수축시켜 shock사를 일으킬 정도가 되기 때문에 40대 이후에선
주의를 요하게 된다. 즉, 인간은 누구나 이 호르몬만으로 생리적인
자살이 가능하다고 할 수 있는 것이다. 이와 같은 현상은 비단 회계
사 뿐만 아니라 스트레스나 긴장감을 많이 느끼는 관리직에 있는 모
든 사람에게 해당된다.
미국의 국회의원들은 회의 중 협심증으로 사망하는 예가 적지 않
은데 특히 45∼55세 사이에서 가장 많이 발생되고 있어 주의를 요하
고 있다. 미국의 메트로폴리탄 생명 보험 회사의 Dubline씨에 의하면
사고로 급사한 경우를 제외한 미국 대통령의 수명은 미국 일반 국민
들의 평균 수명보다 11년이나 짧다고 한다. 또한 관리자들의 심장이
상은 같은 연령층의 일반 국민에 비해 7∼9배 정도 높은 것으로 알
려져 있다.
이러한 관리자들의 심장 질환의 원인은 앞의 설명에서 짐작하리라
믿지만 업무중에 계속되는 긴장(tension)감에서 비롯된다. 아이젠하워
대통령의 주치의였던 하버드 대학의 White박사는 Boston마라톤 대회
때 출발점에 들어선 선수들의 맥박을 조사한 결과 118로 나타나 26
mile을 주파하고 난 후의 맥박수 108보다 오히려 10회가 높은 것으로
나타났다. 긴장감이 어느 정도로 심장에 크게 부담을 주고 있는가 하
는 것을 단적으로 알 수 있을 것이다.
이러한 현상은 긴장뿐만이 아니라 슬픔, 기쁨의 정도가 도를 넘칠
때도 일어날 위험은 있다. 이와 같은 심장 발작은 감정의 기복이 심
한 사람들에서 흔히 발생하고 있다는 공통점도 있다.
미국의 바우월씨는 기업의 중역이나 관리직에 있는 사람들은 정신
과로나 긴장 및 불안 등의 축적으로 심장병, 고혈압, 뇌졸중, 당뇨병,
신경증 등에 이환 되기 쉽다고 하였으며 그는 이와 같은 질환 등을
총칭하여 Manager병 이라고 하였다.
1870년대 영국 국민의 평균 수명은 40세였고, 기업가들의 수명은
68세로 오히려 일반 국민보다 기업가들이 장수하였으나 최근 영국
국민의 수명은 73세로 연장되고 있음에도 불구하고 기업가들의 평균
수명은 오히려 59세로 단축되고 있다. 독일의 경우 경제계에서 활약
하고 있는 55세∼65세간 연령층 중요 인물들의 사망률은 일반 국민
보다 19∼50%나 높은 것으로 나타났다.
관리자들의 건강 관리법
심장 발작을 예방하기 위해서는 때때로 6∼7회 심호흡을 하는 것
이 도움이 되며 만일 다음과 같은 증상이 계속되면 심장에 이상을
초래할 수 있으므로 주의를 기울이는 것이 좋다.
긴장감이 해소되지 않고 계속될 때
술을 마시지 않으면 근무할 수 없을 때
수면 부족
안정제나 수면제가 필요할 때
책임 있는 일이 싫어질 때
스트레스나 긴장이 계속되면 심장증상 뿐만 아니라 식욕 감퇴, 오
심, 복부 팽창감, 설사나 만성 궤양성 대장염과 같은 소화기 증상과
책을 읽고 싶지 않아진다던가 어떠한 생각을 충분히 여유 있게 할
수 없게 되기도 된다.
1. 적당한 운동
적당한 운동이란 운동 선수들이 하는 것처럼 격렬한 운동을 말하
는 것이 아니고 산소를 들이마시기 위한 운동(aerobic)인 중등도 정도
의 운동을 말한다. 중등도 운동이란 비교 대사량이 4.1∼6.5가 되는
운동량을 말하며 이러한 운동에는 조깅, 배드민턴, 자전거 타기, 골프
등이 있다. 조깅이나 걷기 운동은 다리의 근육을 탄탄하게 하여 노
화 방지에 도움이 된다. California대학 노인병 연구소의 보고에 의하
면 80세가 지나 약간 노인성 치매가 있는 노인에게 매일의 일과로서
자전거 타기를 권하였더니 두뇌가 명석해졌다고 한다.
<표 5-1> 운동량과 비교 대사량
───────────┬───────┬─────────────
운 동 동 작 │RMR │100 cal 소요시간(min)
───────────┼───────┼─────────────
보행( 80m/min) │3.1 │23
보행( 120m/min) │5.0 │16
Running(천천히) │6.2 - 7.3 │13
골 프 │3 - 4 │21
│ │
│ │
───────────┴───────┴─────────────
RMR : 비교대사량
스트레스 학설로 유명한 몬트리올 대학의 Sellye박사는 하루 일과
의 대부분을 연구소에서 보내지만 아침 일찍 한번, 저녁 귀가 직후
한번 1일 2회 15분간 자전거 타기로 건강을 유지했다고 한다.
운동이 스트레스를 해소시키는 측면이 있는 반면 부정적인 영향도
있기 때문에 종목을 선택할 때 유의 하여야 한다. 우선 가능한 한 다
른 사람과 직접적으로 능력의 비교가 되지 않는 등산, 조깅, 수영 등
비경쟁적인 종목을 선택하는 것이 좋으며, 테니스, 탁구 등 경쟁적인
운동은 스트레스를 해소시키는 것 보다 새로운 스트레스를 쌓이게
하는 원인이 될 수도 있다.
각 개인의 성격에 따라 종목도 달라져야 한다. 내성적이고 의지력
이 강한 사람은 비경쟁적인 운동을 하는 것이 좋은 반면 외향적이고
경쟁을 좋아하는 사람은 경쟁적인 운동부터 시작하는 것이 바람직하다.
★ 운동할 때 주의하여야 할 일반적인 사항을 들어보면
급격하게 운동의 강도를 늘이는 일이 없도록 할 것
주 3회 정도의 규칙적인 운동을 할 것
수분의 공급과 보온에 항상 주의할 것
충분한 수면을 취할 것
몸에 조금이라도 이상이 있으면 운동을 중단할 것
조깅, 줄넘기, 수영, 자전거 타기, 골프 등 어떤 운동이던지 간에
자기에게 맞는 운동을 선택하여 즐기면서 하루 일과 중에 사용하지
않았던 기관에 혈액 순환이 원활하게 이루어지도록 하는 것이 건강
생활의 비결이다.
2. 양질의 단백질
신경 피로와 정신적 과로를 회복하기 위해서는 양질의 단백질 섭
취가 효과적이며 약품을 사용하는 행위는 단지 심리적 효과밖에 없
다. UN산하 세계 식량 농업 기구의 공동 연구에 의하면 스트레스를
받을 경우, 체내에 단백질 소모가 많아지게 되므로 일일 필요로 하는
단백질의 10% 정도를 가산하여 섭취하는 것이 좋은 것으로 나타났
다.
에너지나 단백질 섭취 부족이 없는 조건하에서도 스트레스를 받게
되면 질소 손실을 초래할 수 있기 때문에 체내에 일정량의 단백질을
저장해 둠으로써 스트레스에 의한 질소 손실을 예방할 수 있다.
스트레스는 고지혈증도 유발하는 것으로 보고되고 있다. 당질이나
동물성 지방의 과식, 비만성 당뇨병, 점액 수종, 운동 부족, 음주 등
이 고지혈증을 초래하며 이들 위험 인자들의 대부분이 스트레스와
관계가 있다.
스트레스와 고지혈 증간의 관계는 스트레스에 의한 욕구 불만이나
초조감이 과식이라는 행동으로 전환되어 나타나 과식에 의한 고지혈
증이 야기되는 경우와 스트레스에 대한 생체 반응으로서 고지혈증을
일으키는 경우가 있으므로 지방 섭취에 유의하여야 한다.
3. 마음의 안정 또는 자기 조절(self control)
자기를 아는 자 만이 번뇌를 잊을 수 있다고 한다. 몬트리올 대학
의 Sellye교수가 6살 때 이유는 알 수 없지만 기분이 좋지를 않아 계
속 울고 있을 때 인자스러운 할머니께서 얘야! 기분이 좋지 않을 때
는 얼굴에 웃음을 띄어 보려무나, 그러면 기분이 좋아 질 것이다. 라
고 말씀하셔서 그대로 해 보았더니 과연 할머니 말씀이 옳다는 것을
알았다고 한다.
슬프다든지 기분이 언짢다든지 화가 날 때는 우선 거울을 들여다
보고 웃어 보라! 거울에 비친 또 하나의 당신의 미소가 곧 당신의 마
음을 위안시켜 줄 것이다. 우리 속담에 소문만복래 란 말이 있듯이
생활 속의 웃음이란 스트레스 해소에 만 가지 약보다 효과적이다.
캘리포니아 대학의 스트레스 전문가가 학생을 대상으로 한 실험이
있다. 평균 연령 20세인 학생 30명에게 즐거운 디즈니 만화 영화를
보게 한 후 스트레스와 관계되는 호르몬을 측정해 보았더니 이들 호
르몬이 30%나 감소되어 있었다고 한다. 그러나 같은 학생들에서 폭
력영화인 정오의 결투 를 관람시켰더니 스트레스시 분비되는 부신
피질 호르몬이 배로 증가되어 있었다고 한다.
즐거운 만화는 스트레스 해소에 상당한 도움을 줄 수 있으므로 성
인 만화는 스트레스 해소에 무시할 수 없는 것으로 인정되어져야 한
다. 스트레스 해소법으로 음악 감상 또는 여럿이 같이 큰소리로 노래
하는 것도 마음속에 쌓였던 것을 해소하는데 도움을 줄 수 있으므로
스트레스 전문가들은 음악 요법을 권장하기도 한다. 일본을 비롯하여
우리 나라에서 노래방이 봉급 생활자들에게 폭발적인 인기를 끌고
있는 것도 이것이 스트레스 해소 방법의 하나이기 때문인 것으로 생
각된다.
자기 건강의 유지 증진은 자기 스스로 노력하여 얻는 것이 가장
좋은 방법이다. 스트레스 해소에 있어서도 자기 스스로 노력하여 해
소하는 자기 훈련법이 개발되고 있으며 가장 유명한 것은 독일의 정
신과 의사의 자기 암시법에 의한 훈련이다. 이 방법을 간단히 소개하
면 다음과 같다.
첫째, 증감 훈련, 둘째, 온감 훈련, 셋째, 심장 조절 훈련, 넷째, 호
흡 조절 훈련, 다섯째, 내장 조절 훈련, 여섯째, 뺨의 청량감 훈련 등
여섯 가지 훈련법이 제시되고 있다.
증감 훈련이란 양손과 양발이 무겁다고 자기에게 암시를 주어 그
렇게 느끼도록 훈련하는 것을 말하며 그 외의 방법도 같은 요령으로
이루어진다. 이것을 터득할려면 처음에는 다소 시간이 소요되지만 훈
련을 계속 열심히 하면 습관화되어 2∼3분내에 가능해지며 이것을
하루 2∼3회 정도 반복하면 스트레스 해소에 크게 도움이 된다고 한
다.
4. 잠자는 시간을 지키자.
육체적 피로는 영양분이나 약으로 어느 정도 좋아질 수도 있으나
신경 피로의 회복엔 잠을 충분히 자는 것 이상 좋은 치료법은 없다.
그러므로 하루 8시간 정도의 충분한 수면은 스트레스의 예방에 도움
이 될 수 있다.
스트레스가 쌓이면 마음이 초조해지고 흥분된 상태가 계속되어 쉽
게 잠을 이룰 수가 없을 뿐만 아니라 밤잠을 설치는 경우가 많아지
므로 충분한 수면을 취하기 위해서는 스트레스 조절을 하도록 노력
해야 한다.
음식을 소화하는 데는 3∼4시간 요하게 되므로 저녁 식사는 적어
도 잠자기 4시간 전에는 끝내야 한다. 만일 잠자기 직전에 식사를 하
면 위장에 부담을 주게 되어 피로가 회복되지 못해 스트레스 해소에
지장을 주게 된다. 잠자기 전에 5분 정도의 가벼운 운동은 저녁잠을
깊이 자는데 도움이 될 수 있으므로 양 무릎을 7∼8회 폈다 구부렸
다 하는 정도의 운동을 시도해 볼만도 하다.
섭씨 35∼40도의 저온탕에서 20∼30분 정도 천천히 목욕을 하고
몸을 가볍게 마사지 해주면 피로가 풀리고 심신이 이완되어 잠들기
좋은 조건이 되기도 한다.
제2절 산업장 근로자의 건강 관리
근로자들의 식생활과 건강
산업장 근로자들의 건강 관리는 직업으로 기인되는 여러 가지 질
병을 예방하기 위한 것에 편중되어 있고 근로자들의 일상 생활 양식,
특히 식생활 지도에는 소홀히 하는 경향이 있다. 근로자들이 섭취하
고 있는 영양소의 종류나 그 양은 작업 환경으로부터 받아들이는 유
해물질의 독성 정도, 흡수 그리고 배설에 크게 영향을 미치고 있으므
로 근로자들의 식생활 지도는 건강 관리 방법 중에서 필수적인 것이
라고 할 수 있다.
건축 공사 현장 근로자나 근육을 많이 사용하는 작업자들에 있어
새참으로 소주나 막걸리를 곁들이는 경우를 흔히 볼 수 있는 것처럼
근로자들의 음주는 식생활에 밀착된 습관이 되어 있으므로 근로자들
의 영양 섭취와 건강 문제를 논할 때 음주 습관을 무시할 수가 없다.
음주로 인한 열량은 알콜 1g당 약 7Cal이고 술은 에너지 대사율을
높이기 때문에 식사시 적당량의 술을 계속 마시면 비만증으로 이어
질 수 있고 또한 여러 가지 성인병의 원인이 될 수 있다.
작업 환경의 유해 물질 중에는 간장이나 신경계에 장해를 일으키
는 것이 많이 있어 음주는 이들 유해 물질의 축적이나 중독 증상을
촉진할 뿐만 아니라 잠재하고 있는 직업성 질환의 유발, 재발 그리고
악화를 가져올 수 있다.
연을 취급하고 있는 근로자가 칼슘이나 인이 함유되어 있지 않는
불균형 식품을 섭취하고 있으면 균형 있는 식품을 섭취하고 있는 근
로자들에 비하여 연중독 증상이 빨리 나타나고 그 중독 증상 또한
심하다고 한다. 이것은 칼슘이나 인과 같은 필수 미량 금속들은 장관
으로부터 연의 흡수를 저지하는 작용을 갖고 있기 때문이다. 또한 단
백질은 체내로부터 연의 배설을 촉진하는 작용이 있으므로 연 취급
근로자들에 있어서는 칼슘이나 인 그리고 단백질이 풍부한 식품을
섭취할 것을 권장하고 있다.
칼슘 결핍증이 있는 근로자가 이타이 이타이병으로 유명하여진 카
드뮴을 취급하면 카드뮴의 체내 축적량이 일반 근로자들에 비하여
많아지고, 철분이나 비타민 C 함량이 풍부한 식품을 섭취하면 중독
증상이 경감된다고 한다. 저단백증이나 저칼슘증이 되지 않도록 철분
과 비타민 C가 풍부하고 단백질이 많은 식품을 섭취하는 것이 카드
뮴중독 예방 방법 중의 하나가 되고 있다.
유기 및 무기 화합물 그리고 이들의 혼합물을 취급하는 근로자들
의 건강 관리에 있어서는 유해 물질이 생체에 미치는 영향은 영양
조건에 관여되고 있다는 것을 인식시켜, 가능하면 이들 물질에 폭로
되지 않도록 지도하는 것과 동시에 균형 있는 영양 섭취를 교육하는
것이 중요하다.
산업 장내의 작업 양식의 변화로 인하여 근로자들에게 정신적 압
박을 주어 알게 모르게 긴장, 불안, 초조 그리고 피로 등이 쌓이는
스트레스를 요하는 직종이 늘어나고 있다. 저온 작업이나 고온 작업,
주야가 바뀌는 작업, 자동 시설의 감시 작업 등은 생체에 대하여 스
트레스를 주며 이 스트레스는 영양소 특히 질소 손실을 가져오게 되
므로 단백질의 보충을 요하는 건강 관리가 필요하게 된다. 스트레스
작업에 종사하는 근로자는 일반 근로자들이 섭취하는 평균 단백질
양의 10%를 가산해야 할뿐만 아니라 비타민 B1, 비타민 C 그리고 칼
슘이 풍부한 식품 섭취가 필요하게 된다. 사람은 스트레스를 받으면,
부신피질 호르몬을 분비하여 저항력을 높이며 적응하려 하는데 이
호르몬의 합성에는 비타민 C가 필요하며 또한 스트레스는 비타민 C
자체를 체외로 배출시켜 버리는 작용이 있어 비타민 C의 부족 상태
를 야기하게 된다.
심한 스트레스가 계속되면 비타민 B1의 소비가 증가되며 이 비타
민의 부족이 초래되어 초조, 불안 등의 신경 증상이 발생되기 쉬워지
게 된다.
칼슘은 초조한 신경 증상을 진정시키는 작용이 있다. 긴장되어 밤
잠을 이루지 못할 때 따뜻한 우유 한잔을 권하는 것은 칼슘이 우유
에 많이 포함되어 있기 때문이다. 멸치, 다시마, 무우는 칼슘이 많이
포함되어 있는 식품이다.
직업성 질환
1. 직업성 질환의 정의
직업성 질환은 근로자들이 그 직업에 종사(특수한 작업환경에 폭
로)함으로써 발생하는 상병을 말하며, 업무와의 명확한 인과 관계가
있는 것을 말한다. 직업성 질환은 재해성 질병과 직업병으로 나누어
지며, 직업병은 만성적 경과를 밟게 되므로 직업과의 인과 관계를 규
명하기 어려운 경우가 많다.
근로자의 질병을 구분할 때 다음과 같이 나누기도 한다.
- 작업에 의해 발병된 질병(disease due to occupation)
- 작업에 의해 악화되거나 작업과 관련하여 높은 발병률을 보이
는 질환(work-related disease)
- 작업과 관계 없는 질환(condition having no relation with work)
직업병에 대한 정의는 다양하여 실제로 세계 각국에서도 나라마다
정의된 내용이 다르며 경험에 의존하여 진단을 내리는 실정이다. 우
리나라에서도 1991년에 가입한 세계노동기구에서는 이러한 실정을
감안하여 의학적으로 명백히 직업에 의한 질병이라고 인정된 29그룹
의 직업성 질환을 설정하고 회원 각국들에 이를 권고하고 있다.
우리나라 근로기준법에 정의된 업무상 상병의 정의는 다음과 같다.
직업성 질환 재해 부상에 기인하는 질병(재해성외상)
(업무상상병) 성질병 ┌──(업무→재해→부상→재해)
│ 재해에 기인하는 질병(재해성 중독)(업무→재
│ 해→질병)
┌── │
│ └──
│
│
│
│ 직업병(업무→장기간에 걸친 유해작업 또는 유해작업조건→질
└── 병)
보상의 대상이 되는 것
┌──
│
│
│ 보상의 대상이 되지 않는 것 : 경증의 질병, 업무와의
└──관련성이 불충분한 것
2. 직업병의 원인
직업병을 일으키는 원인은 다음과 같이 구분된다.
① 물리적 원인 : 작업환경의 온도, 복사열, 소음과 진동, 유해광선,
전리방사선, 이상기압, 기계적 손상 등 물리적 원인에 의하여 생기는 것.
② 분진에 의한 것 : 무기 분진, 유기 분진 및 금속 분진에 의한 것
③ 화학적 원인 : 유해가스, 중금속, 유기용제, 살충제 등 화학적
유해 물질
④ 생물학적 원인 : 세균, 곰팡이 등 병원성 미생물에 의한 것과
취급하는 동물 또는 식물에 의한 것.
우리나라에서의 직업성 질환의 원인은 유해물질별로 유기용제 54
종, 특정 화학물질 44종, 금속 및 중금속 11종, 분진 3종, 물리적 인자
8종과 기타 유해인자 1종 등이 산업안전보건법에 열거되어 있으나,
실제 재해보상과 관련되어 업무상 질병으로 제정되어 있는 것은 근
로기준법 시행령 제 54조에 38종류의 질병이 열거되어 있다.
3. 우리나라에서의 직업병 근황
해방 이후 1970년대 초까지 우리나라에서 직업병으로 진단된 예가
극히 미비하였던 것은 사회적 여건, 산업보건에 대한 관심, 그리고
의학수준 등이 원인이 되었을 것으로 생각된다. 1963년 4월 고무공장
에서 고무풀을 취급하는 근로자에서 불안, 현기증, 두통, 악몽, 구역
등 주로 중추신경계 증상이 많았음이 보고되었고, 같은 무렵 소음작
업장 근로자에서 발생한 난청과 탄광근로자에서 발생한 진폐증이 보
고되었다. 1960년에는 담배 필터 제조업체 근로자 5명에서 벤젠으로
인한 골수장애소견이 관찰되었고, 그 중 두명은 급성 재생불량성 빈
혈증으로 사망하였다.
1968년 제련소, 축전지, 연 광산, 인쇄, 도자기 등 업종에 종사하는
근로자 217명을 대상으로 연 중독에 대한 검사를 실시한 결과 58명
이 연 중독으로 진단된 바 있고, 1971년에는 전기 용접공들에서 발생
한 용접공폐증, 1972년에는 도금공장 근로자에서의 비중격천공, 1974
년에는 고무공장 근로자에서 노르말헥산 중독, 1981년에는 이황화탄
소 중독, 최근에는 암모니아가스에 의한 폐섬유화증, 규조토분말 생
산공장 근로자의 규조토폐증이 진단, 보고되었다. 1990년대에는 석면
취급 근로자에서 중피종이 진단된 바 있고, 망간 중독, 레이노현상,
용접흄에 의한 카드뮴 중독, 암 등이 보고되었다. 이상과 같이 1960
년대 이후 우리나라에서 각종 유해인자에 의한 직업병의 발생은 다
른 많은 나라에서 공업화 과정에서 경험한 예와 유사하다. 따라서 어
느 경우에나 공업화는 근로자의 건강이 충분히 고려된 상태 하에서
진행되어야 할 것이다.
직업병의 예 - 석면에 의한 석면폐증, 폐암
석면은 불용성이고 장력이 강하며 내화성이 있고 산에도 강하며
전기 절연성 등이 우수하여 공업 원료로 빈번하게 사용되고 있다.
연간 생산량은 5000만 톤 이상이고 이것의 69%는 파이프, 지붕용
깔천 등 시멘트 제품에 사용되고 20%는 종이 모진, 마루바닥 깔천,
마찰 방지제, 페인트 등에, 그리고 2%는 직조, 플라스틱, 절연물 제조
에 사용되고 있다.
석면 광산, 석면 분쇄, 석면 처리 작업장, 석면 제품 제조업, 석면
광산의 잡석 처리, 석면 제품의 사용 및 철거 작업시 석면 섬유가 공
중에 비상하기 때문에 이런 직종에 7∼9년 종사한 근로자들에서 석
면폐증의 발생 빈도가 높으며 드물게는 5년 내에 발생하기도 한다.
석면폐증이란 석면 섬유를 흡입하여 발생하는 진행성 비가역성 규
산 염증으로 이 규산 염증은 유리 규산을 포함하지 않는 규산염의
흡입으로 발생하게 된다. 석면폐증에 한번 이환되면 완치란 있을 수
없고 치료 방법도 없으며 계속 진행되기 때문에 예방적 조치가 필요
한 질병이다.
석면폐증은 알지 못하는 사이에 발병하여 천천히 진행하며 기침과
가래는 점차적으로 많아지고 식욕 부진, 체중 감소, 서서히 심해지는
호흡 곤란 등의 증상을 나타낸다. 석면 분진에 폭로된 후 20∼40년이
지나면 폐암이나 늑막에 악성 중피종이 발생할 수 있으며 때로는 소
화 기관에 암이 발생하기도 한다.
석면 광산과 크리조타일 분쇄 직종에서 40년 이상 근무한 근로자
에서의 폐암 발생 위험도는 공기 1cc당 석면 분진이 1개 증가하면 폐
암의 발생은 1.5% 증가하고 절연 제품, 석면 제품 생산에 근무하는
근로자에서의 폐암 발생 위험도는 석면 광산에서 보다 10배 이상이
나 높은 것으로 보고되고 있다.
늑막의 악성 중피종은 크리시도라이트나 아모사이트 혼합 분진에
폭로된 근로자에서 흔히 보고되고 있으며 이러한 분진에 6주간 폭로
된 근로자에서 악성 중피종이 발생하였다는 보고 예가 있다. 석면 폐
증으로 사망한 환자 중 2∼16%는 중피종이라고 한다.
석면으로 인한 건강 장해를 예방하기 위해서는 채용전 및 정기 건
강 진단과 함께 근로자가 석면에 의한 위험을 충분히 알 수 있도록
하는 보건 교육이 필수적이다. 또한 분진을 발생시키는 기계를 밀폐
하는 것이 가장 이상적이고 개방이 불가피할 때는 국소 배기 시설을
설치하고 환기구에는 반드시 필터가 장치되어 공장 내부의 오염된
공기가 밖으로 빠져나가지 않도록 주의하여야 한다.
근로자들 개인으로는 작업시 방진 마스크를 착용해야 하고 작업전
에 작업복으로 갈아입고 작업 후에는 반드시 목욕을 한 후 옷을 갈
아입어야 하며, 작업복을 갖고 귀가하면 가족에게 석면폐증을 일으킬
수 있으므로 산업장 내에서 작업복을 세탁하도록 해야 한다.
4. 건강 관리와 건강진단
1) 건강 관리
건강 관리는 치료 의학의 경우처럼 내방하는 환자를 돌보아 준다
는 소극적인 입장이 아니라 무자각 환자를 포함하여 집단 전원의 건
강 상태를 파악 관리한다는 적극적인 면이 강조되고 있으며 예방의
학, 치료의학, 재활의학 및 건강 증진이 포함된 포괄적 의미의 의료
로서 건강자의 관리와 요주의자를 포함한 환자 관리가 병행되어야
한다.
(1) 건강자 관리
건강자 관리에는 다음과 같은 세 가지 방법이 있다.
첫째는 적극적으로 건강도를 증진시키는 일이다. 우선 건강에 대
한 위험 요인을 알기 위한 건강조사와 건강 정도를 파악하기 위한
검사가 필요하며, 이를 바탕으로 수면, 흡연, 음주, 기호품 등 일상
생활양식 개선에 대한 보건 지도, 적절한 신체 단련을 위한 운동 지
도, 올바른 식생활을 포함한 영양 지도, 그리고 스트레스, 인간 관계
등의 정신건강 지도들이 총체적으로 이루어져야 한다.
둘째로는 특정 질병에 대하여 특수 예방조치를 강구하는 일이며,
예를 들어 전염성 질환에 대한 예방접종이나 화학예방이 여기에 포
함된다.
셋째는 건강 이상과 질병의 조기 발견이다. 정기적인 건강진단이
나 조기검진을 권장하는 것도 이 때문이다.
(2) 환자 관리
건강진단이나 조기검진 등의 방법을 통하여 발견된 질병자나 이상
자에 대하여 실시하는 건강 관리가 곧 환자 관리이며, 이것은 다음과
같은 목적과 의미를 포함하고 있다.
첫째, 조기 진료는 발견된 질병과 이상을 조기에 관리하여 단시간
내에 치유하게 하려는 것이다.
둘째, 중증화 방지는 어느 정도까지 질병의 상태가 진행된 사람에
대하여 그 병세가 중증화되는 것을 막는 것으로서 적절한 의료를 받
도록 환자를 지도하는 일이 이에 속한다.
셋째, 지연 또는 재발 방지는 질병의 치료가 지연되거나 치유 후
재차 악화되지 않도록 하는 일이다. 여기에서는 적정 의료를 받는 것
이 전제가 되며, 특히 만성 질환의 경우 이러한 점들이 문제가 되기
쉽다.
넷째, 치료 뿐 아니라 건강인으로서 사회에 복귀하도록 하는 것은
환자 관리 중에서도 가장 중요한 부분이다. 따라서 치료의 시작과 더
불어 질병의 상태와 상응하는 육체적, 정신적 및 사회적 훈련이 필요
한 것이다.
다섯째, 타인에 대한 위해방지이다. 즉, 보균자에 대한 적정한 치료
가 조기에 보균 상태를 종식시켜서, 타인에 대한 위해함으로서의 역
할을 하지 못하게 하는 것 등이 그 예이다.
2) 건강진단
산업안전보건법에는 사업주가 정기적으로 근로자에 대한 건강진단
을 실시하도록 규정하고 있으며 그 건강진단은, ① 채용 또는 특정
작업에 종사시키는 것이 적당한가, ② 전에 실시한 건강진단 내용과
비교하여 어떠한 변화가 있는가, ③ 또 새로운 신체 변화가 일어나고
있지 않은가, ④ 변화를 발견하였을 때 그것이 정밀 검사, 요양 등이
필요한가, ⑤ 그들의 변화가 작업과 관련이 있는 것인가, 아닌가 등
에 관하여 판단하는 자료를 얻기 위하여 실시되는 것으로서 건강진
단 결과는 반드시 보건 관리자를 통하여 평가되어야 한다. 또한 이들
자료가 예방 목적으로 이용될 수 있도록 노력하여야 한다.
근로자들의 건강 관리를 위하여 우리 나라 산업 안전 보건법에서
는 유해 부서에서 근무하고 있는 근로자는 연 2회에 걸쳐 정기 건강
진단을 받게 되어 있고 또한 작업 환경도 동시에 연 2회 측정하여
그 결과에 따라 근로자들의 건강 관리와 작업 환경을 개선하도록 규
정하고 있다.
근로자 건강진단은 시기와 목적에 따라 채용시, 정기(일반 및 특
수), 임시건강진단으로 구분된다.
5. 작업환경 관리
넓은 의미의 작업환경 관리는 사업장 내의 식당, 샤워실, 화장실,
기숙사 등에 대한 일반 환경관리와 유해물질이나 유해조건에 대한
작업장 환경관리를 모두 포함하는 것이나, 여기서는 작업롼경 국한하
여 기술하고자 한다.
1) 유해환경 측정 및 평가
작업환경을 적절히 관리하기 위하여는 먼저 어떠한 유해요인이 있
는 가를 파악하고, 그 정도에 대하여 정확한 측정과 평가가 이루어져
야 한다.
(1) 유해요인의 파악
조사하여야 할 내용으로는, 원재료, 생산물, 부산물은 어떠한 것이
있으며, 이들이 작업자의 건강에 어떠한 영향을 주는지, 공정에서 발
생되는 화학적 유해인자가 무엇인지, 물리적 유해인자의 발생 상황에
관한 것 등이 있다.
(2) 유해환경의 측정
작업환경의 측정은 물리적 요인과 화학적 요인 및 생물학적 요인
에 관한 것으로 구분된다. 물리적 인자의 측정은 대부분 직독식 기기
가 개발되어 있으며, 생물학적 인자는 세균별로 배양하는 방법을 일
반적으로 사용한다.
화학적 인자를 측정하는 방법으로는, 작업장 공기 중 유해물을 포
집하여 실험실로 운반하여 분석하는 방법, 현장에서 물리적 성질 또
는 화학적 성질을 이용해서 기기로 분석하는 방법, 공기중의 가스에
의하여 색깔이 변하는 것을 관찰하여 측정하는 가스검지관법이 있다.
작업환경 측정의 목적이나 여건에 따라서 측정 방법을 선택하게
되는데, 실제로 근로자의 건강과 직결되는 피폭량을 알아서 근본적인
작업환경 관리나 근로자 개개인의 건강관리에 필요한 자료를 얻기
위하여는, 유해물질에 폭로되는 각각의 근로자 또는 같은 일에 종사
하는 근로자를 무작위로 추출하여 개인 포집장치를 부착하여 유해물
을 포집하여야 한다. 이는 유해물의 농도가 시간적, 공간적으로 변동
이 많기 때문이다.
(3) 측정의 평가
작업환경 측정결과의 평가는 유해요인별 기준치를 정하고 측정치
가 이를 초과하는지 여부 및 정도를 판단하게 되는데, 그 기준으로는
미국의 허용기준과 우리나라의 노출기준이 있다.
6. 직업병의 일반 대책
산업이 발전함에 따라 산업장에서의 작업양상과 작업환경이 많이
달라지고 있으며, 생산기술이 인간의 생리에 맞지않는 여러 가지 문
제점이 생겨난다. 즉, 유해 작업 조건과 유해물질은 근로자들의 건강
을 위협하는 산업 재해 또는 직업병의 원인이 될 뿐 아니라, 노동 의
욕을 감퇴시켜 작업 능률을 저하시키며, 때로는 공해의 원인이 된다.
이들 원인으로 인하여 발생하는 직업성 질환을 예방하기 위하여는,
첫째, 생산기술 및 작업환경을 개선하여 유해 물질이 발산하는 것을
철저하게 관리하여 안전하고 건강한 노동환경을 확립하여야 하며, 둘
째, 근로자들을 새로 채용할 때부터 의학적으로 관리하고, 유해 물질
로 인한 이상소견을 가능한 한 일찍 발견하여 적절한 조치를 강구
할 것이며, 셋째, 개인 위생 관리를 잘 함으로써 근로자가 유해 물질
에 폭로되어 그 영향을 받지 않도록 하는 것으로 크게 나눌 수 있다.
구체적인 직업병 예방대책은 대치(substitution), 보호(protection),
감독(inspection), 청결(cleanliness) 및 교육(education)의 5가지로 나누
어 생각할 수 있다. 교육을 제외한 각 예방대책 항목은 작업환경 뿐
아니라 근로자에게도 똑같이 적용된다.
이상 여러 가지를 종합하여 보면, 직업성 질환을 예방하는 데 있어
서는 산업의학자 뿐 아니라 위생 공학자 및 근로자가 서로 협심하여
노력하지 않으면 안 된다. 특히, 기업주의 적극적인 관심과 참여가
요망 된다. 직업병 예방을 포함한 산업보건사업은 어디까지나 기업주
책임 하에서 이루어지는 것이지만, 보다 효과적으로 소기의 성과를
얻기 위하여는 합리적이며 현실에 맞는 법적 조치가 취해져야만 한다.
제3절 VDT와 건강 장애
VDT란 영상 화면 단말기(visual or video display terminal)의 약자
로 TV의 브라운관(CRT: cathode ray tube) 화면을 일컫는 말이다. 과
거에는 녹색 CRT를 사용했으나 현재는 color CRT 대체되어 사용되
고 있다.
현대 사회는 산업 정보화 시대라고 부를 정도로 갖가지 자동화된
기계가 도입되고 있으며, 이중에서도 컴퓨터의 영상화면 단말기의 사
용이 급격히 증가하는 추세에 있다. 그에 대한 범위도 일반 사무 관
리 부문이라든지 제조 회사·판매 회사의 제품 관리 부문이라든지
건축 회사의 설계 부문 또는 항공 운송 회사의 운항 예약 부문, 신
문·잡지의 편집·제판 부문 또는 병원에서의 원무 행정 부문 등 사
무부문에 급진적으로 퍼져 나가고 있으며 요즈음에는 각 가정에도
personal computer가 많이 보급되어 있어 VDT관련 작업의 범위가
점차 전 국민적으로 확대되고 있다.
이로 인하여 작업의 능률은 향상되었지만 더불어 VDT 작업에 종
사하는 사람들의 건강을 위협하는 잠재적 요인도 역시 증가되었다고
볼 수 있다. 그러나 VDT 작업으로 인한 건강 장해 중 몇 가지는 뚜
렷하게 증명되었지만, 과학적인 증거가 없이 과장되거나 잘못 해석된
것들도 있다. 따라서 VDT 작업으로 인한 건강 장해 요인을 올바로
인식하는 한편 관리자뿐만 아니라 작업자 스스로도 VDT 작업에 대
한 점검을 실시하는 등 VDT 작업에 의한 건강 장해를 예방하기 위
해 노력을 하는 것이 매우 중요하다고 하겠다.
VDT 작업의 잠재적 유해 요인
VDT 작업의 잠재적 유해 요인 중 가장 큰 작업부하는 작업자와
VDT의 화면에서 직접 발생하며 그 원인은 첫째, CRT화면의 깜박거
림, 눈부심 등 CRT기기 불량. 둘째, 상지의 반복 사용으로 인하여 국
소의 과대 부하를 초래하기 쉬운 조작 작업. 셋째, VDT와 작업대, 의
자 등의 공간 배치에서 정해지는 작업 자세 등이다.
VDT 작업의 부하를 가중시키는 또 다른 요소는 작업 환경이다.
특히 부적절한 조명에 의한 반사광과 시력 부담이 있을 수 있으며
온·습도 및 소음의 영향 또한 무시할 수 없다.
한편 작업 속도, 작업 밀도, 기타 작업 조건상 정신적인 압박이 가
해지면 그 영향은 더욱 커진다.
이러한 작업 부하가 축적되어 영향이 계속하여 남을 것인지의 여
부는 연속 작업 시간과 휴식 시간이 중요한 조건이 되며 개인별 적
응 능력에 따라 다르게 나타난다.
VDT취급에 의한 건강 장해 및 요인
장시간 VDT 작업을 함으로 인해서 생길 수 있는 건강 장해 요인
은 아래와 같이 크게 5가지 유형으로 분류해 볼 수 있다.
① 눈의 장애
② 근·골격계 장해
③ 정신적 부담
④ 유해 광선에 의한 장해
⑤ 피부 발진
1. 눈의 장애
고휘도의 화면 주시, 영상의 깜박거림, 글자와 화면 배경 색의 부
조화, 주시거리의 부적절, 직사광선이나 주변 조명이 화면에 반사되
어 생기는 눈부심(glare) 등으로 화면을 바라보는 작업자에게 다음과
같은 눈의 장애가 초래될 수 있다.
① 눈의 위화감 및 불쾌감 ― 통증, 따끔따금함, 충혈, 눈의 건조,
눈물 등
② 시기능 저하 ― 일시적 시력 저하, 물체가 이중으로 보임
③ 눈의 안정 피로
④ 눈부심
VDT 증후군에서 나타나는 임상적 변화에 대해 많은 보고가 있으
며 그 중 눈의 장애 문제에는 안정 피로를 유발하는 조절 기능 변화
및 근시화 현상, 누액분비 기능 및 안압 변화의 이상에 대한 연구가
주로 이루어 졌다.
1) 조절 기능 및 폭주 기능의 변화
근접 반사는 조절, 축동, 폭주의 3요소로 구성되어 있는데 근접 반
사의 과도한 반응이 VDT 작업 중 발생하는 안정 피로의 원인으로
작용할 것으로 생각되고 있다.
조절 기능의 장애를 세분해서 살펴보면 조절 원점이 고정되는 조
절마비, 근거리 작업이 곤란한 부전마비, 조절근점이 고정되는 조절
경련 등이 있으며, 조절근점을 반복 측정하면 서서히 멀어지는 것을
볼 수 있는데, 이런 현상이 안정 피로와 밀접한 관계가 있다. 그리고
조절 속도의 저하도 관찰된다.
이 밖에 기능적인 폭주 장애를 동반하는데 이중 대표적인 것이 폭
주부전(輻輳不全)으로서 반복적으로 폭주근점을 측정하면 연장되고
폭주가 약해지는 것을 말한다. 그리고 폭주근점은 정상이지만 폭주후에
원래 상태로 돌아가기 힘든 상태의 폭주 경련이 일어날 수도 있다.
2) 근시 변화
아직까지 VDT 작업이 근시 변화를 일으키는 기전이 확립되어 있
지는 않지만 근거리 작업에 의한 조절 기능의 항진 이외에 동물 실
험 결과이기는 하지만 VDT에서 발생하는 전자기파가 근시를 일으키
는 원인으로 작용한다는 주장이 제기되고 있다. 또한 stress에 의한
자율 신경계의 기능 항진 등의 원인에 의해서도 근시 변화가 오는
것으로 생각된다.
3) 누액 분비 기능
VDT 작업자들에서 눈의 작열감이나 불쾌감 등과 같은 증상을 많
이 호소하는데 이는 누액 분비와 관계된 신경의 전달 이상에 의해
누액 분비가 감소되고 이로 인해 각막염 및 각막 미란 등이 발생하
기 때문이다. 그외에도 CRT 화면을 켜고 끌때 발생하는 정전기가 공
기중의 먼지에 작용해 음전기를 갖는 인체의 각막 표면에 닿으면서
누액 분비 기능에 이상을 초래할 수 있으며 또한 VDT 작업시에는
대기 중에 노출되는 각막의 면적이 커져 각막 표면의 수분 증발이
증가되어 이러한 증상을 초래할 수 있다.
4) 안압 변화
아직까지 안압의 변화에 대해서는 일관된 연구 결과가 나와 있지
는 않지만 안압이 상승된다는 보고가 있어 특히, 나이가 든 작업자에
게는 안압의 상승에 대한 조사가 필요하다.
2. 근골격계 장해
부적절한 작업 자세, 키보드의 높이 및 위치의 부적합, 작업대 및
의자 높이의 부적절 등으로 인하여 다음의 증상이 일어날 수 있다.
① 목, 어깨, 팔 장애(경견완장해)
② 배, 요부 장해
③ 손가락, 손목 근육 장해(carpal tunnel syndrome)
많은 VDT 작업자들이 근골격계의 불편함을 겪고 있는데 이의 주
된 원인은 인체 공학적인 원칙을 고려하지 않고 VDT 작업을 하는데
있다. 즉 종래의 사무 책상 위에 아무런 인체 공학적인 배려 없이
VDT가 설치되어 입력 자료나 원고를 놓을 장소도 없고 쾌적한 작업
자세를 취할 수 없는 상태에서 일하게 되므로 시각이나 근육의 불편
감, 더 나아가서는 자각적인 피로를 호소하게 되는 것이다.
고정된 자세에서 기인한 근육의 정적부하나 그 결과로 발생하는
근육의 긴장은 신체를 자주 움직여 줌으로서 해소될 수 있기 때문에
VDT 작업대는 작업자가 자세를 쉽게 바꿀 수 있도록 설계되어야 한다.
3. 정신적 부담
자기 자신이 조절할 수 없는 작업 상태, 단순·반복 작업, 작업 연
령의 고령화로 인한 작업자의 압박감 등 정신적인 스트레스와 관련하여
<표 5-2>와 같은 각종 정서적인 불편과 다양한 생리적 반응이 나타
날 수 있다.
이러한 정신적인 스트레스중 유의성이 입증된 인과 관계를 살펴보
면 다음과 같다.
<표 5-2> 정신적 스트레스와 관련 증상
────────────────┬────────────────
정서적 불편 │생리적 반응
────────────────┼────────────────
초 조(irritation) │ 소 화 불 량
좌절감(frustration) │ 심박수 증가
근 심(anxiety) │ 혈압상승
위 축(depression) │ 아드레날린 분비촉진
긴 장(tension) │ 두통
무기력(lack of rigor) │
지루함(boredom) │
│
│
│
────────────────┴────────────────
① 과도한 작업 부하는 초조 피로에 대한 호소율과 관계가 있다.
② 오래 지속되는 컴퓨터의 가동 정지(down)는 카테콜아민의 혈중
농도, 혈압, 심박수를 상승시킨다.
③ 컴퓨터의 가동 정지에 의한 작업 중단은 소화기계통의 증상, 불
안, 초조, 수면 장애와 관계가 있다.
④ 자료 검색 업무나 대화형 업무에서 반복적이고 단조로운 작업
은 직무에 대한 불만족과 관계가 있다.
⑤ 자료 입력 또는 자료 검색 업무와 같이 작업 절차에 대한 재량
권(autonomy)이 부족하고 작업 부하가 큰 직무의 종사자들은
직무 내용이 풍부한 VDT 사용자들에게 비해 지루함, 작업부하
에 대한 불만족, 장래에 대한 불확실성, 피로감, 초조, 신경 쇠
약, 위통 호소율은 높고 직무에 대한 자부심은 낮다.
⑥ 작업 속도를 통제할 수 없는 작업이 통제할 수 있는 작업보다
감정적, 육체적 증상을 유발하기 쉽다.
4. 유해 광선에 의한 장해
아직도 계속적으로 논란의 대상이 되고 있는 것은 VDT에서 발생
하는 유해 광선에 의한 건강 장해이다. VDT에서 X-ray 보다 에너지
가 낮은 파장 범위의 광선의 검출에 대한 보고와 아울러 VDT작업에
종사하는 여성 근로자의 유산과 이상 임신에 관한 보고가 미국과 캐
나다에 있었다. 이로 인하여 VDT에서 발생하는 유해 광선의 문제와
여성 근로자의 건강 장해에 대한 문제가 큰 사회 문제로 대두되어
학자들간에 계속적인 논란의 대상이 되어왔다. 그러나 VDT에서 발
생하는 X-ray 이하의 모든 파장 범위에 있는 유해 광선의 측정에 대
한 다수의 연구 보고서에서 이러한 광선의 불검출 또는 검출되더라
도 각국의 허용 기준치를 밑도는 정도라는 측정 결과가 나왔다. 따라
서 현재에는 VDT에서 발생하는 유해 광선은 문제가 되지 않는 것으
로 되어 있다.
또한 VDT 작업과 관련된 여성 근로자의 유산 및 이상 임신에 대
하여는 미국 등의 선진국에서 대조군과의 비교 연구에서 이러한 위
험률 증가는 VDT 작업과 무관하다는 결론을 지은 바 있다. 최근 미
국 NIOSH에서 실시한 2천명 이상의 여성 전화 교환수를 대상으로
한 VDT작업군과 대조군과의 비교 연구에서 임신한 여성 근로자의
자연 유산율의 증가는 관찰되지 않았다고 보고하고 있다. 그러나
VDT주변에 형성된 전자기장에 의한 건강 장해와 저주파 및 초저주
파에 작업자가 폭로됐을 때 일어날 수 있는 건강 장해에 대한 연구
는 더욱 더 많이 진행되어야 할 것이다.
5. 피부 발진
브라운관 화면상의 전기 충전으로 인해 발생한 정전기가 주변에
약한 전기장을 형성하여 작업자 주변에 있던 먼지 입자를 끌어들여
작업자의 얼굴 및 피부에 흡착되어 발진 현상을 일으킨다는 보고가
있다.
VDT 작업자의 건강 장해 예방 대책
이상으로 VDT로 인한 작업자의 건강 장해 및 그 요인을 간략하게
알아보았으며 상술한 사항들에 대한 인식을 토대로 산업 보건학적인
예방 대책을 살펴보기로 한다.
1. 작업 기기(CRT)와 작업 환경의 개선
1) CRT 및 키보드의 조건
CRT에서 방출될 가능성이 있는 전리 방사선은 자연 방사선량 이
상으로 검출되어서는 안되며, 적외선, 자외선, 마이크로파 등의 비전
리 방사선은 차폐되어져야 한다. 그리고 키보드는 CRT와 분리되어야
하며 경사는 5 15도 범위에 있어야 하며, 두께는 30㎜ 이상, 숫자와
기호는 따로 분리되어 있는 것이 좋다.
2) 설치 거리
VDT 자체의 성능은 시(視)기능이나 사용 환경에 따라 차이가 있지
만 과도한 시각 부담을 주지 않는 것이 좋다. 그리고 VDT에서 앉는
거리까지는 장시간 작업에서도 눈의 조절 기능에 부담을 주지 않은
50㎝를 중심으로 40 70㎝정도가 적당하다.
3) 휘도와 대조비
화면의 문자등의 정보를 잘 인식하기 위해서는 화면의 평균 휘도
와 대조비를 적당히 높여야 한다.
장시간 VDT 작업시 휘도가 너무 높으면 눈이 부시고 잔상 효과가
나며 대조비가 너무 높으면 번쩍이기 쉽다. 가능한한 휘도와 대조비
의 조절이 용이한 기계를 선택하여 사용할 것을 권장한다.
4) 화면 표면의 반사감소
화면에 반사되는 빛이나 영상을 방지하기 위해서는 CRT화면의 유
리 투과율을 낮게 하는 것이 좋다. 왜냐하면 CRT 화면에서 방사하는
빛은 표면유리를 1번 통과하는데 비해서 외부에서 빛이 비치면 빛이
2번 통과하게 되어 화면의 휘도를 많이 떨어뜨리므로 대조비를 높여
야 한다. 그래서 반사 방지형의 CRT를 사용하는 것이 좋으며 유리의
투과율을 낮추고 반사를 줄일 수 있는 목적으로 고안된 screen이나
filter를 사용하는 것도 바람직하다.
5) 화면의 배경색
화면의 표시 형태로는 초기에는 화면의 문자가 밝고 어두운 배경
색을 사용(음화)하였으나 이는 전체의 평균 휘도가 너무 낮기 때문에
화면에 반사빛이나 형상이 있을 때 눈부심이 잘 생기고, 타이핑할 원
고가 흰 바탕에 검은 글씨로 쓰여진 것과 화면을 교대로 볼 때 둘
사이에 휘도차가 심해서 작업자가 시선을 옮길 때마다 순응이 심하
게 변하여서 눈의 피로가 빨리 온다. 이에 반해서 문자는 어둡고 화
면의 배경색을 밝게(양화)하여 작업하는 것이 눈의 피로를 경감시킬
수 있다. 또한 배경 휘도를 문자의 3배 이상으로 조절할 수 있는 것
이 바람직하다.
6) CRT와 color의 선택
녹색 CRT가 많이 사용되는데 이는 장시간의 작업시 붉은색의 잔
상이 나타나며, VDT 작업후에는 색감의 이상을 초래한다고 한다. 즉
높은 휘도와 채도의 한가지 색을 오래보면 일부 색에 대해 선택적으
로 순응이 되기 때문에 이상을 일으키기 쉬워져 적당한 휘도의 색을
선택함이 중요하다 하겠다. 최근 칼라 모니터가 많이 보급되면서 주
의해야할 점은 475㎚이하나 625㎚이상의 가시광선의 양 끝색이나 보
색 관계의 배경색을 취하면 경계부가 명확하지 않으므로 작업에는
부적절하다고 할 수 있어 피해야 하고 색약이나 색맹에서도 구분이
가능할 색깔을 사용하여야 한다.
7) 채광
VDT 설치 장소는 가능한 자연적인 채광이 바람직하며 채광창을
두어 VDT화면에 반사 광선이 비치지 않게 하는 것이 중요하다. 그리
고 VDT화면과 채광창이 직각으로 되게 놓고 작업자의 시선과 채광
창이 평행이 되게 설치하여 화면에 눈부심을 없애야 한다. 만약 VDT
화면을 채광창 반대쪽에 설치하면 작업자는 창문을 향해서 작업을
하게 되며 채광창의 빛에 의해 불쾌감이 생길 뿐만 아니라 시선을
바꿀때마다 눈의 순응 상태가 변해서 화면을 보기가 어렵고 피로감
이 잘 생긴다.
8) 조도
VDT업무를 행하는데 있어서 VDT작업 환경의 주변조도는 300lux
500lux정도가 적당하다.
9) 작업 자세
VDT화면의 상단보다 약간 높게 앉는 것이 좋으며, 작업자의 양팔
은 수평이 되도록 하며, 책상과 의자는 가능하면 높이를 조절할 수
있는 것이 좋고, 편하고 안정감 있는 의자를 선택하는 것이 좋다. 책
상은 가능하면 앉는면의 높이를 30 40㎝까지 조절 가능한 것이 좋
고 의자는 허리와 등부위를 기댈 수 있는 것이 좋다.(그림 5-1)
<그림 5-1> 올바른 VDT 작업 자세
① 등의 각도의자의 등받이(위치 조정이 가능한 것)에 등을 기대고 앉았
을 때, 자료의 입력 및 워드프로세싱 작업은 90∼105도, 기타 단말기 작
업은 100∼120도
② 팔꿈치의 높이의자 높이를 조정하여 팔꿈치의 높이가 자판의 높이와
일치되는 자세
③ 팔의 각도위쪽 팔과 아래쪽 팔이 이루는 각도는 90도 이상
④ 위쪽 팔의 위치③의 상태에서 위쪽 팔을 옆구리에 자연스럽게 붙인 상태
⑤ 손목 상태④의 상태에서 아래쪽 팔과 손목과 손등은 수평
⑥ 시거리눈과 화면의 중심 사이의 거리가 40cm(두뼘)이상
⑦ 화면의 경사각눈높이가 화면의 상단보다 약간 높은 상태에서 화면의
중심을 직각으로 바라볼 수 있도록 경사 조정(화면이 약간 뒤로 젖혀진
상태)
⑧ 의자에 앉은 상태의자의 앉는 면과 대퇴부 사이에 손가락이 들어갈 정
도의 틈새 확보(필요시 발 받침대 사용)
10) 공기 및 소음
그 밖에 쾌적한 작업 환경을 위해서 적당한 온도, 습도와 통풍이
되어야하며 그 사람의 운동 상태와 입고 있는 옷에 따라 좌우될 수
있다. 소음은 작업 시간당 평균 55㏈ 이하로 억제하는 것이 적당하다.
2. 건강 관리
1) 건강 진단
VDT작업이 시기능 뿐만 아니라 목, 어깨, 팔 등의 근 골격계 증상
과 자율 신경계 이상으로 인한 전신적인 장애, 그리고 정신적, 심리
적 장애를 일으키므로 입사시 적절한 건강 진단을 통해 VDT작업의
적정성 여부를 조사하여 작업 배치를 하여야 한다.
VDT작업 배치 이전의 건강 진단은 시기능의 상태와 작업의 적격
여부를 판단하여 배치후에 건강 관리의 기초 자료로 사용해야 하고,
배치후의 건강 진단은 작업의 적응 상태, 작업 피로 등의 건강 장애
유무와 발생할 건강 이상을 조기에 발견하여 작업 기기 및 작업 환
경 개선 자료로 활용해야 한다.
건강 진단을 위해서는 의학적인 조사와 검사가 이루어져야 하는데
다음과 같은 항목을 조사하여야 한다.
① 작업력, 작업 환경, 사용 기기
② 과거 직력
③ 자각 증상
④ 안과적 검사(시력, 난시, 조절력, 입체시, 색각, 안압, 전안부 및
안저)
⑤ 근골계에 대한 검사(촉진, 타진, 악력, 근전도 검사)
⑥ 기타 기관에 대한 검사
2) 건강 진단에 대한 사후 조치
이상에서 얻은 검사의 결과는 신속, 정확하게 수검자에게 즉시 전
달되어야 하며 작업상의 주의점이나 의료상의 문제점을 구체적으로
언급해서 보다 나은 효율적인 VDT작업을 꾀하며 VDT작업을 좀더
편안하게 할 수 있도록 해야 한다.
이상에서 산업 위행학적 면에서의 건강 관리에 대하여 말하였으며,
그 이전의 단계에서 VDT작업자의 건강 상태를 1주에서 1달 간격으
로 스스로 조사할 수 있는 self check list를 만들고 자신의 자각 증상
에 대해 기록하여 작업자의 심각한 자각 증상을 본인이 제일 먼저
알 수 있는 조기 검진 체계의 수립도 중요하다 할 수 있다.
3) 체조
작업 기기와 작업 환경을 개선하여 적정한 작업을 한다고 하더라
도 정적인 상태로 장시간 작업을 하면 근육의 피로가 오기 마련이다.
이러한 정적인 피로는 작업 중 잠깐 휴식을 취할 때 간단한 체조를
실시함으로써 크게 줄일 수 있다.
제4절 방사선과 방어
방사선의 기초
·분자 (molecule) : 물리 화학적 성질을 유지하는 최소 단위
·원자 (atom) : element (원소)의 화학적 성질을 유지하는 단위
1. 원자의 구조
원자핵 : proton (양자), neutron (중성자)
질량수 = P + N zXna a : 질량
원자 번호 : 양자의 수 z : 중성자수
원자의 종류 : 핵종 (nuclide)
전자 (electron) : 음전하
방사성 핵종 (radionuclide) : 핵종 중 불안정하여 붕괴하는 것
동위 원소 : 같은 원자 번호, 다른 질량 수, 같은 화학적 성질을 가
지는 원소 중에서 두 가지 이상의 종류를 가진 것
방사성 (radioactive) : 핵의 에너지 상태가 불안정하여 에너지 일부
를 방사선으로 방출하여 안정된 상태로 이행하는 동위 원소를 방사
성 동위 원소(radioactive isotope)라고 한다.
1 2 3
예) H, H, H : 동위 원소
1 1 1
1 2
H, H : 안정된 동위 원소
1 1
3
H : 방사성 동위 원소
1
방사성 동위 원소 : 방사선 ( , , )을 방출하며 일정한 속도로 붕괴
하며, 화학 성질이나 대사과정은 안정동위원소와 동일함.
2. 방사성 동위 원소의 반감기
1) 물리적 반감기 (physical half life : T1/2 or Tp)
: 주어진 원자 중에서 절반이 붕괴하는데 걸리는 시간
(예) 235U : 7억년
99mTc : 6시간
15O : 2분
2) 생물학적 반감기 (biological half life : Tb)
: 핵종이 기관이나 조직내 투여시 생물학적 과정에 의해 그
절반이 생체로부터 배출되는데 걸리는 시간
3) 유효 반감기 (effective half life : Te)
: 체내에 투여된 방사능 선량 : 붕괴와 배출에 의한 제거. 생
체내 존재하는 방사능의 합이 실제로 절반으로 감소되는데
필요한 시간
1/Te = 1/Tp + 1/Tb
Te < Tp
Te < Tb
3. 방사선 단위
국제 방사선 단위 및 측정 위원회 (ICRU) : 4종의 단위
1985년 SI 단위로 변경
R ntgen (R) : 공기 전리에 대한 방사선 노출 단위
1 R = 1 cm3에 1 전하량 만큼의 전리를 일으키는 방사선량
SI unit : R → X (kg당 쿨롱수)
Rad (radiation absorption dose)
: 물질의 종류에 관계없이 g당 100 erg 또는 kg당 0.01 joule의 에
너지가 흡수되는 방사선량
SI : Gray
Rem (선량당량)
: 흡수선량 X 선질계수 (Q) 분배계수 (N)
단위 Sievert (SV)
1 SV = 100 rem
Curie
: 3.7 X 1010 dps에 해당하는 방사능을 가진 모든 방사성 핵종의 양
(1C = 3.7 1010 dps)
SI 단위 : 1 dps = 1 Bg
4. 방사성 붕괴 및 물질간의 상호 작용
1) 방사성 붕괴
방사능 : 어떤 원자핵으로부터 단시간 내에 자발적으로 방출되
는 입자 혹은 방사선
어미핵종 ---------→ 딸핵종 (daughter)
* random, spontaneous
온도, 압력, 화학적 조건과 무관
자연 방사성 핵종 : 원자번호 > 82 (단, 14C, 40K 는 예외)
인공 방사성 핵종 : cyclotron, 선형 가속기, 원자로에서 생성
2) 방사능 붕괴 방법
* Nuclear family (핵가족) : 다른 핵종이라도 비슷한 특성을 가
진 것
a. 동위 원소 (isotope)
b. 동중 원소 (isobar) : 원자 번호는 다르나 질량수가 같은 것
(127I, 127X)
c. 동중성자체(isotone) : 원자 번호는 다르나 중성자수가 같은
핵종
d. 이성체(isomer) : 다른 모든 특성은 서로 동일하고 단지 핵
의 에너지 상태만 다른 핵종 (99mTc, 99Tc)
5. 선과 물질과 상호 작용
a) Compton 효과 : 중등도의 입사 γ선과 외곽의 전자와 작용
b) 광전 효과 : 에너지가 낮은 입사 선과 가장 내부각 전자와 상
호 작용 → 전자 방출 + 특성 X선 방출
c) 쌍이온 생성
높은 에너지의 선이 핵근처에서 상호 작용시 발생
→ 음전자, 양전자 발생
→ 양전자 + 전자와 충돌
→ 0.511 MeV의 2개의 선 방출
d) 내부 전환 (internal conversion)
핵의 여기 상태에서 선 방출 → 내부 전자 (주로 K 각)에 전달
→ 전자 탈출
→ X선 발생
e) 이성체 전이 (isomeric transition)
같은 질량수, 같은 원자 번호를 가지며, 여기 상태에서 측정 할
수 있는 동안 존재할 수 있는 2개의 핵종 중 하나를 말함
하나의 핵이성체 → 낮은 에너지의 핵이성체
예) 99Mo → 99Tc
→ 6시간 동안 여기 상태 유지
선 방출
이 경우 준안정 상태를 m으로 표시 (99mTc)
예) 137mBa
방사선 생물학
1. 방사선 생물학의 기초
1) 서론
·1895년 R ntgen이 X선을 발견
·1896년 Daniel은 X선에 의한 탈모 작용을 보고
·1902년 Frieben은 X선관 제조공의 손에 생긴 방사선 피부염 부위에
암이 발생하여 액와림프절에 전이를 일으킨 증례를 보고
2) 방사선원 (Sources of radiation exposure)
인간의 방사선 피폭에는 자연 방사선원에 의한 피폭, 의료 피폭,
직업 피폭 등이 있으며 그외에도 핵폭발과 원자력 이용에 따른 환경
오염에 의한 것이 있다.
(1) 자연 환경의 방사선
·자연 환경에 있는 방사선원에 의한 피폭은 피할 수 없다. 인류는
태고적부터 갖가지 자연 방사 선원에 의한 전리 방사선에 피폭되
어 왔다. 자연 방사선 피폭의 특징은 모든 사람에게 전 생애에 걸
쳐 거의 일정한 양이 조사된다는 점이다.
·체외 선원 : 우주선같이 지구 바깥에 근원을 가진 것과 지각, 건
축 재료, 대기 등에 포함된 방사성 핵종 같이 지구에 근원을 가진 것
·체내 선원
가. 우주선 (Cosmic ray)
·우주에서 대기 중으로 침입해온 고에너지 방사선을 1차 우주선이
라고 하며, 이것이 대기중의 핵과 상호 작용을 함으로써 발생하는
2차 입자와 전자 방사선을 2차 우주선이라고 한다.
나. 우주선에 의한 조직의 흡수선량
·1982년 UN 과학 위원회 보고에서 구한 전리 성분에 의한 인체 조
직의 연간 실효 선량당량(effective rem per year)은 해면 고도에서
약 0.28 mSv이며, 중성자 성분은 0.02 mSv로 추정된다.
다. 대지의 방사선 (Terrestrial rays)
·자연 환경 중에 존재하는 방사성 핵종은 원시 방사선 핵종과 우주
선 유도 방사성 핵종으로 나눈다.
·원시 방사성 핵종은 태양계의 생성이 시작된 5×109년 전부터 존재
하였다.
<그림 5-2> 후진국(A) 및 선진국에서 피폭의 원인이 되는 방사 선원
<그림 5-3> 일상적인 피폭의 이유가 되는 자연 방사선의 각 요소(단위:mSv/yr)
음식과 공기가 자연 방사선에 의한 피폭의 가장 큰 부분을 차지한다. 건물 내에
서의 피폭 선량이 건물 밖 보다 20% 높다.
- 붕괴하면서도 현재까지 존재하는 1차 방사성 핵종
1차 방사성 핵종의 알파 붕괴와 베타 붕괴에 의해 만들어진 2차
방사성 핵종
<그림 5-4> 생물권에 있는 방사성핵종이 인체 내에 들어와 통과하는 경로
(2) 의료에 의한 방사선 피폭
가. 방사선 진단에 의한 환자의 피폭
·X선 진단에 의한 피폭은 인간이 인공 선원에 의해 받는 평균 피
폭 중에서 가장 큰 부분을 차지한다.
·X선 검사를 한번 할 때마다 환자가 받는 피폭량은 그리 크지 않으
나 수검자의 수가 많으면 집단의 1인당 평균 피폭량은 크다. 일본
에서는 X선 검사에 의한 피폭량이 자연 방사선에 의한 연간 평균
피폭의 약 50%이며, 미국에서는 자연 방사선량과 거의 같은 양이다.
나. 방사선 의약품에 의한 환자 피폭
·유전적 유의 선량 (genetically significant dose, GSD)에 관한 연구 보고
1965년 일본 0.5μGy/년
1968년 서베를린 1.3μGy/년
1970년 서베를린 2μGy/년
(3) 핵폭발에 수반하는 방사선 오염
가. 핵폭발에 의한 방사능 오염
·대기권내에서 핵폭발이 발생하면 대량의 방사성 핵종이 대기권 내
에 퍼져서 지표에 방사성 낙진이 생긴다. 낙진이 떨어지는 방사성
핵종의 종류나 양 또는 형태는 폭발 물질의 종류나 폭발규모와 폭
발이 일어난 고도에 의해 달라진다.
·대류권에 주입된 핵물방울 입자는 대류권 방사성 낙진이 되어 동
일 반구의 수백 km에서 수천 km의 범위에 떨어진다. 대류권 방사
성 낙진은 대부분 실험후 최초 수개월간에 발생하는 수명이 짧은
방사성 핵종 오염이다. 성층권에 운반된 입자는 성층권 방사성 낙
진이 된다. 이들은 수명이 긴 핵분열 생성물로 구성되고 세계적 규
모의 오염원이 되지만 대부분은 폭발 장소가 포함된 반구를 오염
시킨다.
나. 먹이 사슬
·농수산물 혹은 인체의 방사성 핵종 농도와 수중 혹은 토양중의 방
사성 핵종 농도의 비를 농축 계수(concentration factor; CF)
┌─────────────────────────────────┐
│rm ~~= {어떤 농수산물중의 방사성핵종의 농도 (pCi/kg)} over {수중의│
│방사성핵종의 농도 (pCi/kg 혹은 pCi/L)} │
└─────────────────────────────────┘
<그림 5-5> 먹이 사슬 괄호 안의 수치는 칼슘의 경로를 이용하여 구한 물에 대한 계수
3. 전리 방사선의 물리학적 작용
1) 전리 방사선의 종류
·입자선 : 전자선, 양전자선, 양자선, 중양자선, 알파선, 열중성자선,
속중성자선
·전자 방사선 : 감마선, x선, 진공자외선, 원자외선, 근자외선
·방사선이 생체에 작용할 때의 단계
; 방사선의 에너지가 생체에 흡수되는 물리적 과정
흡수된 에너지가 생화학 반응을 진행시키는 화학적 과정
생물계에 증폭되는 생물학적 과정
2) 방사선의 물리적 작용
·하전 입자는 물질과 4가지 방식으로 반응하며 이는 원자핵 또는
전자와의 비탄성 혹은 탄성 충돌에 의한 것이다.
<표 5-6> 방사선의 수중(생체내)에서의 평균 LET
────────────────┬───────────────
방 사 선 │LET(keV/μm)
────────────────┼───────────────
60Co γ선 │ 0.3
250kVp X선 │ 2.5
170~200kVp X선 │ 3.3~3.8
3H β- 선 │ 5.5
14MeV 중성자(7MeV양자) │ 12
4MeV 중성자(2MeV양자) │ 17
핵분열중성자(0.95MeV 양자) │ 45
8.3MeV x선 │ 61
3.4MeV x선 │ 86
5.2MeV x선 │ 140
10B(n,x) x선 │ 200
│
│
│
│
│
│
────────────────┴───────────────
·RBE (relative biologic effectiveness)
= 최대전압 250 kVp의 X선에의해 어떤 일정한
생물학적 효과를 얻는데 필요한 선량
──────────────────────────────────
비교하려는 방사선에 의해 같은 생물학적 효과를 얻는데 필요한 선량
·하전 입자가 물질을 통과하면서 1 μm의 단위 거리당 국소 부위
에 부여하는 에너지의 양(keV)을 선형 에너지전이 (linear energy
transfer : LET)
3) 방사선의 화학적 작용
·방사선에 의해 야기되는 손상이나 변화를 정량화하는 단위는 G값
이다.
G값은 100 eV의 흡수에 의해 생성된 변화 분자의 수
(1) 물의 방사선 화학
·방사선은 직접 작용으로 생체나 세포의 중요한 구성 성분인 물과
방사선 화학 반응을 일으키고, 그결과 생기는 방사선 분해 산물은
간접 작용으로 세포 손상에 관여한다.
여기 : H2O ――――→ H2O* ――→ H˙+ OH˙
10-14 ― 10-10
이온화 : H2O ―→ H2O+ + e-
H2O+ + H2O ―→ H3O+ + OH＇
e- + H2O ―→ H2O- ―→ H˙ + OH-
e- + H+ ―→ H˙
e- + H2O ―→ e-aq
계속해서 라디칼의 확산과 화학 반응이 10-1410-8 초간에 일어난
다.
H˙ + OH˙ ―→ H2O (중화반응)
H˙ + H˙ ―→ H2
OH˙ + OH˙ ―→ H2O2
(2) 산소 효과와 그 화학 기구
·조사시 산소 분압에 의해 X선이나 감마선 같은 저 LET방사의 생
물학적 효과가 크게 증가하는 것을 산소 효과라 한다.
·산소의 분자 화학적 작용기전은 다음과 같다.
O2 + H˙ ―→ HO2˙ (과산화수소 라디칼)
RH + HO2˙―→ H2O2 + R˙(유기 분자 라디칼)
RH + HO2˙―→ H2 + RO2˙(유기 분자 산화라디칼)
R˙+ O2 ―→ RO2˙(유기 분자의 과산화라디칼)
(3) 유기 분자에 대한 방사선의 작용
가. 지질에 대한 작용
·불포화 지방산에서 방사선은 지질의 과산화를 일으켜 세포막을 심
하게 손상시킨다. 이에 따라 세포막의 유동성이 소실되며, 막간 이
온 경사가 사라진다.
나. 아미노산 및 단백질에 대한 작용
·저분자로 자르는 절단과 단백질단백질 혹은 단백질 아미노산 간
의 가교 형성
R˙→ R1 + R2 : 절단 반응
R˙+ R˙→ R-R 또는
R1˙+ R2˙→ R1-R2 : 가교 형성
다. DNA에 대한 영향
·방사선은 DNA에 염기 손상, 중합 분해(depolymerization), 입체 배
치 형성, 가닥 절단 등 여러 가지 손상을 일으키는데 이 중 가장
중요한 것은 염기 손상, 가닥 절단 및 가교 형성이다.
<그림 5-6> 방사선에 의한 DNA의 변화
(4) 직접 효과와 간접 효과
·방사선 조사에 의해 생긴 이온이 생체 고분자에 직접 작용하여 장
해를 주는 것과 전리 작용으로 물에 화학 반응이 일어나고 그 생
성물인 유리기(free radical)가 생체 고분자에 장해를 주는 것이며,
앞의 것이 직접 효과이고 뒤의 것이 간접 효과이다.
·생체를 구성하고 있는 용매는 주로 물이므로 간접 효과의 주된 요
인은 물의 화학 반응으로 생긴 유리기와 물에 녹아 있는 산소에
의해 발생한 유리기이다. 수용액에서의 방사선 효과의 약 50%는
물에 의한 간접 효과인 것으로 생각된다.
2. 생체에 대한 효과
1) 세포에 대한 방사선의 효과
(1) 증식기 사망과 세포 분열 간기 사망
·증식기 사망은 세포가 20∼30Gy 이하의 선량을 조사 받았을 때 일
어나는 세포 사망이다. 증식기 사망은 세포가 조사된 후 몇 회 분
열하고 나서 증식 기능을 잃고 죽는다.
·세포 분열 간기 사망은 세포가 방사선 조사 중 다음 분열에 들어
가지 못하고 세포 사망에 이르는 것이다. 세포 분열 간기 사망의
기전으로는 ATP 합성 장해, 형질막의 투과성장해, 핵 및 리보솜
구조의 파괴 등이 생각되고 있다.
(2) 세포 사망에 이르는 과정
<그림 5-7> 방사선 조사후 세포에 일어나는 변화의 과정
2) 조직에 대한 방사선의 효과
(1) 정상 조직의 방사선 감수성
·조직은 Ⅰ에서 Ⅲ의 순서로 방사선 감수성이 낮아지며, 세포는 1군
에서 4군까지는 감수성이 높은 군이고, 5군 이하는 저항성이 있는
세포이다.
┌───────┬──────────────────────────┐
│분 류 │조 직 / 세 포 │
│ │ │
├───┬───┼──────────────────────────┤
│조 │Ⅰ │ 조혈조직(골수,비장,림프절),생식선 │
│직 │ │ 발육중인 태아, 위장상피 │
│ │Ⅱ │ 피부상피, 혈관, 눈, 타액선 │
│ │Ⅲ │ 근육, 신장, 간장, 관절조직, 뇌, 지방조직,신경조직 │
│ │ │ │
│ │ │ │
├───┼───┼──────────────────────────┤
│세 │1군 │ 성숙림프구, 적아구, 정원세포 │
│포 │2군 │ 골수세포, 장선와세포, 난소의 과립막세포 │
│ │ │ 성숙난모세포, 피부배아층 세포 │
│ │3군 │ 위선세포, 소혈관세포 │
│ │4군 │ 골아세포, 파골세포, 연골아세포 │
│ │ │ 일차난모세포의 과립막세포, 정자세포 │
│ │5군 │ 골세포, 정자, 위장점막상피세포 │
│ │6군 │ 각종 선의 관세포와 실질세포, 섬유아세포 │
│ │ │ 대혈관 내피세포, 적혈구 │
│ │7군 │ 섬유세포, 연골세포, 식세포 │
│ │8군 │ 근육세포, 신경세포 │
│ │ │ │
│ │ │ │
│ │ │ │
│ │ │ │
│ │ │ │
│ │ │ │
└───┴───┴──────────────────────────┘
·Cowdy는 분열능에 따라 분류
가. 증시성으로 분열하는 세포 (Vegetative intermitotic cell; VIM cell)
세포 분열을 자주하며, 세포 분열로 생긴 2개의 세포 중 하나는 분
화하여 세포 형태가 변하고 단기간에 수명이 다해 조직으로부터 탈
락하지만, 다른 하나는 모세포로서 분열을 반복하며 전혀 분화하지
않는데, 뒤의 세포를 말하며, 예로는 피부의 기저 세포, 골수의 혈구
아 세포, 고환의 정원 세포, 정상피의선와 세포 등이 있다.
나. 다시 분열하는 세포 (Reverting postmitotic cell; RPM cell)
규칙적으로 분열하지는 않으나, 세포 손상을 받은 경우에는 빈번
한 세포 분열을 하는 세포로 손상된 부분을 보충하는 능력이 있다.
예로는 간세포가 있다.
다. 분화하면서 분열하는 세포 (Differentiated postmitotic cell; DPM cell)
VIM 세포로부터 분화한 것으로 계속 분열하면서 분화하여 형태가
변하는 세포이며, 예로는 고환의 제1차, 제2차 정모 세포, 골수의 적
아구 등이다.
라. 분열능을 상실하고 고정된 세포 (Fixed postmitotic cell; FCM cell)
분열능을 완전히 상실하고 고도로 분화되어 있는 세포로, 생체의
대부분의 세포가 이에 해당한다.
세포의 방사선 감수성은
·분열 능력이 큰 세포
·정상 분열을 몇 번이고 계속하는 세포
·형태적, 기능적으로 미분화된 세포에서 높으며, 조직의 감수성은
그 분열 활성에 정비례하고 조직의 분화 정도에 반비례한다.
3) 개체에 대한 방사선의 효과
방사선을 조사 받은 동물에 증상이 발현하는 시기나 지속 시간, 증
증도 등은 방사선의 피폭 선량, 피폭 횟수, 선량률, 동물의 종류, 건
강 상태 등 여러 가지 요인에 따라 달라진다.
(1) 급성 효과 (Acute effects of radiation)
어떤 선량 이상의 방사선을 받으면 죽음에 이르지만 방사선량에
따라 몇 가지 사망 형태가 있다. 사망 형태는 선량에 따라 골수 사망
(bone marrow death), 위장관 사망 (gastrointestinal death), 중추 신경
사망 (central nervous system death), 분자 사망 (molecular death)으
로 나눌 수 있다.
<그림 5-8> 쥐에 전신 조사한 후 일어나는 죽음과 선량의 관계
·골수 사망
골수 사망은 조혈 증후군이라고도 하며 조혈 기능이 파괴되어 일
어나는 것이다. 일어나는 선량을 LD50(30)이라고 하는데 이는 조사
받은 동물의 30∼50%가 죽는 선량을 말한다.
포유 동물에서는 1000rad를 넘는 경우는 거의 없다.
·위장관 사망
이는 위장관의 장해가 주요 사인으로 사망하는 경우이며 1000∼
3000rad 정도의 전신 조사 혹은 복부 조사에 의해 일어난다.
·중추 신경계 사망
이는 수천 rad에서 수만 rad 정도의 방사선을 전신 혹은 뇌에 받
은 경우에 생긴다.
·분자 사망
수만 rad이상의 전신 조사를 받을 때 생기는 사망으로 대부분은
조사도중에 사망한다. 이는 조사에 의해 세포 및 조직의 기초 대사과
정에 필요한 물질이 불활성화되기 때문인 것으로 생각된다.
<그림 5-9> 급성 방사선 장해에 있어 각 증상의 관계
(2) 지연 효과(Late effect of radiation)
방사선 피폭에 의해 신체에 일어나는 지연 효과로는 발암, 백내장
발생, 수명 단축 등이 있다.
가. 방사선에 의한 발암
방사선에 의해 유발되는 암은 특수한 것은 아니며, 자연 발생 및
화학 물질에 의해 유발하는 암과 구별할 수 없다. 인간에 있어 방사
선 발암의 연구에 쓸 수 있는 완벽한 자료는 없다. 여러 가지 가정을
세우거나 소수 증례의 연구 결과를 바탕으로 추정하는 방법이 쓰이
고 있다.
방사선 발암의 예
·백혈병
·골육종
·갑상선암
·유방암
·폐암
·피부암
·기타 ; 난소종양, 자궁암, 뇌하수체종양, 부신종양, 췌장암, 위암, 소
장암
나. 암 이외의 방사선 장해
·재생 불량성 빈혈
·수명 단축
·백내장
다. 태아에 대한 방사선의 효과
·Russel등은 임신한 마우스에 각 단계별로 2Gy의 방사선 조사를 했
을 때 생기는 장해를 조사
착상 전에 조사를 하면 출생 전 사망이 많다.
기관 형성기에 조사하면 기형 및 신생아 사망이 많다.
<그림 5-10> 마우스의 임신 각 시기에 2Gy (200rad)의 X선을 조사한 경우
보이는 태아에의 영향
<표 5-4> 사람의 태아에 대한 방사선의 영향
───────┬───────┬──────┬─────────────
태아의 시기 │태아에의 선량 │이상의 종류 │빈 도
───────┼───────┼──────┼─────────────
출생직전 │1rad 이하 │백혈병 │100만명 당 50∼135명 증
임신전반기 │200∼250rad │악성종양 │대조군의 약 9배
임신후반기 │방사선진단 │악성종양 │대조군의 약 2배
임신30주이전│골반계측 │남녀비의변화│남자가 많음
불특정시기 │방사선진단 │악성종양 │대조군과 유의한 차이
│ │ │
│ │ │
───────┴───────┴──────┴─────────────
4. 원자 폭탄증
1) 원자 폭탄에 의한 장해의 종류
(1) 열선에 의한 장해
원자 폭탄이 폭발하면 폭발점의 온도가 수백 만도에 달하므로 이
부위의 모든 물질은 전리기체가 된다. 폭발 후 1초 후에는 반경이
200∼250m이고 온도가 수천도인 화구가 형성된다. 방사되는 열선 때
문에 폭심지 지표면의 온도는 순간적으로 3000∼4000℃가 되고 1km
이내에는 1800℃이상이 된다.
(2) 폭발압에 의한 장해
폭발에 의해 충격파와 폭풍이 발생하여 넓은 지역의 건물을 파괴
하고 동시에 직접, 간접으로 사람과 동물을 살상한다.
(3) 방사선에 의한 장해
가. 초기 방사선
폭발 1분 이내에 발생하는 방사선으로 알파선과 베타선도 발생하
지만 지상에 도달하는 것은 감마선과 중성자이다.
나. 잔류 방사선
잔류 방사선에는 방사성 낙진과 지상에 있는 물질이 중성자선으로
방사화된 유도 방사능의 2가지가 있다.
원폭에 의한 장해의 정도는 폭심지로 부터의 거리나 차폐물의 조
건 등에 따라 달라진다.
┌────────────────────────────────────┐
│ 폭심지로 부터의 거리(km) │
│ 0 1 2 3 4 5 6 │
│ │
├──────┬──────┬────┬─────┬───────────┤
│옥외(개방) │외상 │고도 │경도 │ │
│ ├──────┼────┼─────┼─────┬─────┤
│ │열상 │고도 │중등도 │경도 │ │
│ ├──────┼────┼─────┼─────┤ │
│ │방사선상해 │고도 │중등도 │경도 │ │
├──────┼──────┼────┴─────┼─────┤ │
│옥외(차폐) │외상 │경도 │ │ │
│ ├──────┼──────────┤ │ │
│ │열상 │경도 │ │ │
│ ├──────┼──────────┼─────┤ │
│ │방사선상해 │중등도 │경도 │ │
├──────┼──────┼──────────┼─────┼─────┤
│목조가옥내 │외상 │고도 │중등도 │경도 │
│ ├──────┼──────────┼─────┼─────┤
│ │열상 │경도 │ │ │
│ │ │ │ │ │
│ ├──────┼──────────┼─────┤ │
│ │방사선상해 │중등도 │경도 │ │
│ │ │ │ │ │
├──────┼──────┼──────────┼─────┤ │
│콘크리트 │외상 │경도 │ │ │
│건축물내 ├──────┼──────────┤ │ │
│ │열상 │경도 │ │ │
│ ├──────┼──────┬───┤ │ │
│ │방사선상해 │중등도 │경도 │ │ │
└──────┴──────┴──────┴───┴─────┴─────┘
* 사망율(%) : 고도 100 ~ 50%
중등도 50 ~ 10%
경도 10 ~ 0%
<그림 5-11> 히로시마에 있어 원자 폭탄 상해의 분포
2) 급성기 원자폭탄증
다음의 1∼4기로 분류하며, 이 중 제1기와 제2기를 급성시 원자폭
탄증으로 본다.
가. 제 1기 ; 폭발 직후로부터 제 2주말까지
피해자 수가 최고에 달하는 시기로 원폭에 의한 사망자의90%가
이 시기에 사망한다.
나. 제 2기 ; 제 3주초부터 제 8주말까지
중등도의 원자폭탄증이 많이 발생하는 시기이며 원폭에 의한 사
망자의 나머지 10%가 이시기에 사망한다.
다. 제 3기 ; 제 3개월초부터 제 4개월말까지
각종 증상이 회복되기 시작하는 시기이며 원자폭탄증 자체의 경과
는 이 시기에 일단락 된다.
라. 제 4기 ; 제 5개월 이후
후유증의 시기이다.
3) 원폭 후 장해
급성 장해로 사망하지 않은 사람은 수개월 후 일단 회복되지만 완
전히 낮지 못하고 지연 장해가 나타나게 된다.
가. 원폭 백내장
원폭 백내장의 발현은 피폭 당시의 연령, 성별, 피폭 선량 등에 의
존하며 히로시마에서는 폭심으로부터 약 1.6km, 나가사키에서는 약
1.8km이내에서 발현율이 현저하게 높았다.
나. 태아에 대한 영향
ㄱ. 태내 피폭자의 사망율 ; 태내피폭량이 높을수록 생후 사망율도
높았다. 이 중 1년 이내 사망이 53%, 9세까지의 사망이 35%이
다.
ㄴ. 발육 장해 ; 폭심지로부터 근거리, 특히 1.5km이내에서 태내
피폭 받은 경우 신장, 체중 등의 발육이 불량하였다.
ㄷ. 소두증 ; 히로시마의 폭심으로부터 3km이내에서 소두증의 발
현율은 8.3%였다.
다. 악성 종양
ㄱ. 백혈병 ; 피폭 선량이 높을수록, 피폭 당시의 나이 어릴수록 발
병율이 높았다.
ㄴ. 갑상선암 ; 50rad이상 피폭된 경우, 특히 피폭 당시 20세 미만
의 여성에서 발생율이 높다.
ㄷ. 유방암 ; 100rad이상 피폭된 경우, 특히 피폭 당시 10∼19세 연
령군의 여성에서 발암률이 높았다.
ㄹ. 폐암 ; 200rad이상 피폭된 경우 발암률이 높았다.
라. 노화
신장, 체중, 머리카락의 노화도, 혈압, 근력 등으로 추정해본 노화
도는 피폭군과 대조군 사이에 차이가 없었다.
마. 염색체의 변화
ㄱ. 피폭자의 림프구 염색체의 이상
ㄴ. 피폭자의 골수 세포 염색체의 이상
5) 핵겨울
1983년 10월 미국 Washington DC에서 100명의 과학자가 참가한
핵전쟁이 미칠 세계적인 생물학적 종말 이라는 보고를 하였다.
지표면 가까운 곳에서 일어난 핵폭발은 1메가톤당 10만톤으로 흙
을 퍼올려 미세한 먼지를 만들어 대기권에 떠다니게 한다. 이 먼지가
두꺼운 구름이 되어 태양광의 5%만이 지표에 도달할 수 있게 된다.
따라서 북 ?
? 0핵물뭇퓸? │
비의틄Ci/kg)} 2── 영향
<원폭여성에서 발암률웸의 이자의 몲 壙
발웽…차폐
떻?퓟 낙진…………う…………만
―→ H˙ + OH-
e- + H+ ―→ H˙
e- + H2O ―→ e e e e㎱弱晃자의 몲 壙
발?k
3000rad 정도의 전슬슬슬슬슬?사망로 생 ?사선4사선 수용방사선의 효과
(
3000rad 정도의 전슬슬슬슬슬슬슬슬슬슬슬슬슬슬슬슬슬슬슬슬슬슬슬슬슬슬슬슬슬쏀 단축 등이 응揚?발현은 피폭 당시의 연령, ⑧이 응揚?발현은 피폭 당썹썹썹썹썹슭舅?옥외(개방?袖結病澯슬슬슬쏀 ──┰슬??나가사키00rad 정도의 전슬슬슬슬?
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인공 방사성 핵종 : cyclotron, 선형 가속기, 원자로에서 생성
2) 방사능 붕괴 방법
* Nuclear family (핵가족) : 다른 핵종이라도 비슷한 특성을 가
진 것
a. 동위 원소 (isotope)
b. 동중 원소 (isobar) : 원자 번호는 다르나 질량수가 같은 것
(127I, 127X)
c. 동중성자체(isotone) : 원자 번호는 다르나 중성자수가 같은
핵종
d. 이성체(isomer) : 다른 모든 특성은 서로 동일하고 단지 핵
의 에너지 상태만 다른 핵종 (99mTc, 99Tc)
5. 선과 물질과 상호 작용
a) Compton 효과 : 중등도의 입사 γ선과 외곽의 전자와 작용
b) 광전 효과 : 에너지가 낮은 입사 선과 가장 내부각 전자와 상
호 작용 → 전자 방출 + 특성 X선 방출
c) 쌍이온 생성
높은 에너지의 선이 핵근처에서 상호 작용시 발생
→ 음전자, 양전자 발생
→ 양전자 + 전자와 충돌
→ 0.511 MeV의 2개의 선 방출
d) 내부 전환 (internal conversion)
핵의 여기 상태에서 선 방출 → 내부 전자 (주로 K 각)에 전달
→ 전자 탈출
→ X선 발생
e) 이성체 전이 (isomeric transition)
같은 질량수, 같은 원자 번호를 가지며, 여기 상태에서 측정 할
수 있는 동안 존재할 수 있는 2개의 핵종 중 하나를 말함
하나의 핵이성체 → 낮은 에너지의 핵이성체
예) 99Mo → 99Tc
→ 6시간 동안 여기 상태 유지
선 방출
이 경우 준안정 상태를 m으로 표시 (99mTc)
예) 137mBa
방사선 생물학
1. 방사선 생물학의 기초
1) 서론
·1895년 R ntgen이 X선을 발견
·1896년 Daniel은 X선에 의한 탈모 작용을 보고
·1902년 Frieben은 X선관 제조공의 손에 생긴 방사선 피부염 부위에
암이 발생하여 액와림프절에 전이를 일으킨 증례를 보고
2) 방사선원 (Sources of radiation exposure)
인간의 방사선 피폭에는 자연 방사선원에 의한 피폭, 의료 피폭,
직업 피폭 등이 있으며 그외에도 핵폭발과 원자력 이용에 따른 환경
오염에 의한 것이 있다.
(1) 자연 환경의 방사선
·자연 환경에 있는 방사선원에 의한 피폭은 피할 수 없다. 인류는
태고적부터 갖가지 자연 방사 선원에 의한 전리 방사선에 피폭되
어 왔다. 자연 방사선 피폭의 특징은 모든 사람에게 전 생애에 걸
쳐 거의 일정한 양이 조사된다는 점이다.
·체외 선원 : 우주선같이 지구 바깥에 근원을 가진 것과 지각, 건
축 재료, 대기 등에 포함된 방사성 핵종 같이 지구에 근원을 가진 것
·체내 선원
가. 우주선 (Cosmic ray)
·우주에서 대기 중으로 침입해온 고에너지 방사선을 1차 우주선이
라고 하며, 이것이 대기중의 핵과 상호 작용을 함으로써 발생하는
2차 입자와 전자 방사선을 2차 우주선이라고 한다.
나. 우주선에 의한 조직의 흡수선량
·1982년 UN 과학 위원회 보고에서 구한 전리 성분에 의한 인체 조
직의 연간 실효 선량당량(effective rem per year)은 해면 고도에서
약 0.28 mSv이며, 중성자 성분은 0.02 mSv로 추정된다.
다. 대지의 방사선 (Terrestrial rays)
·자연 환경 중에 존재하는 방사성 핵종은 원시 방사선 핵종과 우주
선 유도 방사성 핵종으로 나눈다.
·원시 방사성 핵종은 태양계의 생성이 시작된 5×109년 전부터 존재
하였다.
<그림 5-2> 후진국(A) 및 선진국에서 피폭의 원인이 되는 방사 선원
<그림 5-3> 일상적인 피폭의 이유가 되는 자연 방사선의 각 요소(단위:mSv/yr)
음식과 공기가 자연 방사선에 의한 피폭의 가장 큰 부분을 차지한다. 건물 내에
서의 피폭 선량이 건물 밖 보다 20% 높다.
- 붕괴하면서도 현재까지 존재하는 1차 방사성 핵종
1차 방사성 핵종의 알파 붕괴와 베타 붕괴에 의해 만들어진 2차
방사성 핵종
<그림 5-4> 생물권에 있는 방사성핵종이 인체 내에 들어와 통과하는 경로
(2) 의료에 의한 방사선 피폭
가. 방사선 진단에 의한 환자의 피폭
·X선 진단에 의한 피폭은 인간이 인공 선원에 의해 받는 평균 피
폭 중에서 가장 큰 부분을 차지한다.
·X선 검사를 한번 할 때마다 환자가 받는 피폭량은 그리 크지 않으
나 수검자의 수가 많으면 집단의 1인당 평균 피폭량은 크다. 일본
에서는 X선 검사에 의한 피폭량이 자연 방사선에 의한 연간 평균
피폭의 약 50%이며, 미국에서는 자연 방사선량과 거의 같은 양이다.
나. 방사선 의약품에 의한 환자 피폭
·유전적 유의 선량 (genetically significant dose, GSD)에 관한 연구 보고
1965년 일본 0.5μGy/년
1968년 서베를린 1.3μGy/년
1970년 서베를린 2μGy/년
(3) 핵폭발에 수반하는 방사선 오염
가. 핵폭발에 의한 방사능 오염
·대기권내에서 핵폭발이 발생하면 대량의 방사성 핵종이 대기권 내
에 퍼져서 지표에 방사성 낙진이 생긴다. 낙진이 떨어지는 방사성
핵종의 종류나 양 또는 형태는 폭발 물질의 종류나 폭발규모와 폭
발이 일어난 고도에 의해 달라진다.
·대류권에 주입된 핵물방울 입자는 대류권 방사성 낙진이 되어 동
일 반구의 수백 km에서 수천 km의 범위에 떨어진다. 대류권 방사
성 낙진은 대부분 실험후 최초 수개월간에 발생하는 수명이 짧은
방사성 핵종 오염이다. 성층권에 운반된 입자는 성층권 방사성 낙
진이 된다. 이들은 수명이 긴 핵분열 생성물로 구성되고 세계적 규
모의 오염원이 되지만 대부분은 폭발 장소가 포함된 반구를 오염
시킨다.
나. 먹이 사슬
·농수산물 혹은 인체의 방사성 핵종 농도와 수중 혹은 토양중의 방
사성 핵종 농도의 비를 농축 계수(concentration factor; CF)
┌─────────────────────────────────┐
│rm ~~= {어떤 농수산물중의 방사성핵종의 농도 (pCi/kg)} over {수중의│
│방사성핵종의 농도 (pCi/kg 혹은 pCi/L)} │
└─────────────────────────────────┘
<그림 5-5> 먹이 사슬 괄호 안의 수치는 칼슘의 경로를 이용하여 구한 물에 대한 계수
3. 전리 방사선의 물리학적 작용
1) 전리 방사선의 종류
·입자선 : 전자선, 양전자선, 양자선, 중양자선, 알파선, 열중성자선,
속중성자선
·전자 방사선 : 감마선, x선, 진공자외선, 원자외선, 근자외선
·방사선이 생체에 작용할 때의 단계
; 방사선의 에너지가 생체에 흡수되는 물리적 과정
흡수된 에너지가 생화학 반응을 진행시키는 화학적 과정
생물계에 증폭되는 생물학적 과정
2) 방사선의 물리적 작용
·하전 입자는 물질과 4가지 방식으로 반응하며 이는 원자핵 또는
전자와의 비탄성 혹은 탄성 충돌에 의한 것이다.
<표 5-6> 방사선의 수중(생체내)에서의 평균 LET
────────────────┬───────────────
방 사 선 │LET(keV/μm)
────────────────┼───────────────
60Co γ선 │ 0.3
250kVp X선 │ 2.5
170~200kVp X선 │ 3.3~3.8
3H β- 선 │ 5.5
14MeV 중성자(7MeV양자) │ 12
4MeV 중성자(2MeV양자) │ 17
핵분열중성자(0.95MeV 양자) │ 45
8.3MeV x선 │ 61
3.4MeV x선 │ 86
5.2MeV x선 │ 140
10B(n,x) x선 │ 200
│
│
│
│
│
│
────────────────┴───────────────
·RBE (relative biologic effectiveness)
= 최대전압 250 kVp의 X선에의해 어떤 일정한
생물학적 효과를 얻는데 필요한 선량
──────────────────────────────────
비교하려는 방사선에 의해 같은 생물학적 효과를 얻는데 필요한 선량
·하전 입자가 물질을 통과하면서 1 μm의 단위 거리당 국소 부위
에 부여하는 에너지의 양(keV)을 선형 에너지전이 (linear energy
transfer : LET)
3) 방사선의 화학적 작용
·방사선에 의해 야기되는 손상이나 변화를 정량화하는 단위는 G값
이다.
G값은 100 eV의 흡수에 의해 생성된 변화 분자의 수
(1) 물의 방사선 화학
·방사선은 직접 작용으로 생체나 세포의 중요한 구성 성분인 물과
방사선 화학 반응을 일으키고, 그결과 생기는 방사선 분해 산물은
간접 작용으로 세포 손상에 관여한다.
여기 : H2O ――――→ H2O* ――→ H˙+ OH˙
10-14 ― 10-10
이온화 : H2O ―→ H2O+ + e-
H2O+ + H2O ―→ H3O+ + OH＇
e- + H2O ―→ H2O- ―→ H˙ + OH-
e- + H+ ―→ H˙
e- + H2O ―→ e-aq
계속해서 라디칼의 확산과 화학 반응이 10-1410-8 초간에 일어난
다.
H˙ + OH˙ ―→ H2O (중화반응)
H˙ + H˙ ―→ H2
OH˙ + OH˙ ―→ H2O2
(2) 산소 효과와 그 화학 기구
·조사시 산소 분압에 의해 X선이나 감마선 같은 저 LET방사의 생
물학적 효과가 크게 증가하는 것을 산소 효과라 한다.
·산소의 분자 화학적 작용기전은 다음과 같다.
O2 + H˙ ―→ HO2˙ (과산화수소 라디칼)
RH + HO2˙―→ H2O2 + R˙(유기 분자 라디칼)
RH + HO2˙―→ H2 + RO2˙(유기 분자 산화라디칼)
R˙+ O2 ―→ RO2˙(유기 분자의 과산화라디칼)
(3) 유기 분자에 대한 방사선의 작용
가. 지질에 대한 작용
·불포화 지방산에서 방사선은 지질의 과산화를 일으켜 세포막을 심
하게 손상시킨다. 이에 따라 세포막의 유동성이 소실되며, 막간 이
온 경사가 사라진다.
나. 아미노산 및 단백질에 대한 작용
·저분자로 자르는 절단과 단백질단백질 혹은 단백질 아미노산 간
의 가교 형성
R˙→ R1 + R2 : 절단 반응
R˙+ R˙→ R-R 또는
R1˙+ R2˙→ R1-R2 : 가교 형성
다. DNA에 대한 영향
·방사선은 DNA에 염기 손상, 중합 분해(depolymerization), 입체 배
치 형성, 가닥 절단 등 여러 가지 손상을 일으키는데 이 중 가장
중요한 것은 염기 손상, 가닥 절단 및 가교 형성이다.
<그림 5-6> 방사선에 의한 DNA의 변화
(4) 직접 효과와 간접 효과
·방사선 조사에 의해 생긴 이온이 생체 고분자에 직접 작용하여 장
해를 주는 것과 전리 작용으로 물에 화학 반응이 일어나고 그 생
성물인 유리기(free radical)가 생체 고분자에 장해를 주는 것이며,
앞의 것이 직접 효과이고 뒤의 것이 간접 효과이다.
·생체를 구성하고 있는 용매는 주로 물이므로 간접 효과의 주된 요
인은 물의 화학 반응으로 생긴 유리기와 물에 녹아 있는 산소에
의해 발생한 유리기이다. 수용액에서의 방사선 효과의 약 50%는
물에 의한 간접 효과인 것으로 생각된다.
2. 생체에 대한 효과
1) 세포에 대한 방사선의 효과
(1) 증식기 사망과 세포 분열 간기 사망
·증식기 사망은 세포가 20∼30Gy 이하의 선량을 조사 받았을 때 일
어나는 세포 사망이다. 증식기 사망은 세포가 조사된 후 몇 회 분
열하고 나서 증식 기능을 잃고 죽는다.
·세포 분열 간기 사망은 세포가 방사선 조사 중 다음 분열에 들어
가지 못하고 세포 사망에 이르는 것이다. 세포 분열 간기 사망의
기전으로는 ATP 합성 장해, 형질막의 투과성장해, 핵 및 리보솜
구조의 파괴 등이 생각되고 있다.
(2) 세포 사망에 이르는 과정
<그림 5-7> 방사선 조사후 세포에 일어나는 변화의 과정
2) 조직에 대한 방사선의 효과
(1) 정상 조직의 방사선 감수성
·조직은 Ⅰ에서 Ⅲ의 순서로 방사선 감수성이 낮아지며, 세포는 1군
에서 4군까지는 감수성이 높은 군이고, 5군 이하는 저항성이 있는
세포이다.
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│분 류 │조 직 / 세 포 │
│ │ │
├───┬───┼──────────────────────────┤
│조 │Ⅰ │ 조혈조직(골수,비장,림프절),생식선 │
│직 │ │ 발육중인 태아, 위장상피 │
│ │Ⅱ │ 피부상피, 혈관, 눈, 타액선 │
│ │Ⅲ │ 근육, 신장, 간장, 관절조직, 뇌, 지방조직,신경조직 │
│ │ │ │
│ │ │ │
├───┼───┼──────────────────────────┤
│세 │1군 │ 성
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