다음 달 11일이면 후쿠시마원전사고가 발생한 지 8년이 된다. 사고 원전이 위치한 후쿠시마현 후타바군에서 반경 20㎞ 이내에는 아직도 사람이 살 수 없는 땅으로 남아 있다. 방사능오염수치가 매우 높기 때문이다. 더욱이 지난해 하반기부터 일본 정부가 후쿠시마원전의 기준치 초과 오염수를 태평양으로 방출하겠다는 방침을 밝혀 후쿠시마현 어업조합연합회를 비롯한 지역 어업종사자는 물론, 우리나라의 시민단체가 방사능오염을 우려하며 바다 방류가 이뤄질 경우 국제소송까지 제기할 뜻을 보이는 등 강한 반발을 보이고 있다. 이는 방사성물질의 특수성에서 비롯된 것으로 방사성물질이 건강에 미치는 영향에 대한 과학적 지식이 그 어느 때보다 요구된다고 하겠다.

방사선은 방사성물질 또는 방사능으로 방출된다. 이것은 빛(방사선)과 전구(방사성물질)의 관계로 비유할 수 있다. 단 방사선은 빛과 달리 큰 에너지를 갖고 있기에 몸을 관통한다. 인공적으로 처음으로 방사선을 만들어 낸 사람이 뢴트겐인데 그는 이것을 엑스선(X-ray)이라고 이름 붙였다.

방사선에는 여러 가지 종류가 있다. 핵분열 시에는 감마선이나 중성자선이 나온다. 감마선은 엑스선처럼 전자파이지만 중성자선 베타선 알파선은 각각 중성자, 전자, 헬륨 원자핵의 입자이다. 방사선을 체외에서 받는 것을 ‘외부피폭’, 방사성물질이 호흡이나 음식물과 함께 몸으로 들어가 체내에서 피폭하는 것을 ‘내부피폭’이라고 한다. 외부피폭은 방사성물질과 몸 사이에 콘크리트 납 등의 차폐물이 있는지 여부, 멀리 떨어져 있는지 여부에 따라 피폭을 피할 수 있다. 또한 알파선처럼 나는 거리가 1㎜에도 미치지 못하는 것은 상해를 주지는 않지만 일단 체내에 들어가면 나는 거리가 짧아도 주위가 세포이기 때문에 반드시 상처가 난다. 알파선의 독성은 같은 선량이라도 감마선이나 엑스선의 약 20배나 된다. 플루토늄은 알파선을 방출하여 반감기(붕괴되어 반이 되는 시간)가 2만4000년이나 걸리는 동시에 배출하기 어려우므로 체내에 들어가면 평생 계속해서 피폭하게 된다. 베타선을 방출하는 방사성요오드, 스트론튬은 각각 갑상선, 뼈에 영향을 주어 갑상선암, 골수암 등의 원인이 된다. 세슘 137은 베타선과 감마선을 방출하고 성질이 칼륨을 닮아 근육을 비롯한 체내에 분포해 상해를 준다.

방사선이 몸에 미치는 영향은 어떨까? 그것은 방사선의 선량에 의존한다. 선량을 재는 단위로는 물질이 흡수한 에너지에 의한 그레이(Gy)와, 생물에 주는 영향을 가미한 단위 시버트(Sv)가 있다. 엑스선 감마선 베타선의 1Gy는 1Sv에 해당한다. 의학적으로 2Gy면 피폭되면 죽는 사람이 나오기 시작한다. 4Gy면 두 사람 중 한 사람이 죽고, 8Gy면 모두 죽는다. Gy는 물리화학적인 방사선량을 재는 단위인데, 생물학적인 피폭량을 재는 Sv와 바꿔도 괜찮다. ICRP(국제방사선방호위원회)는 공기 중의 1년 한도선량을 1mSv(밀리시버트)로 정하고, 많은 나라가 그 수치를 채용하고 있다.

연간 1mSv 피폭이란 성인의 몸은 약 60조 개의 세포로 이뤄져 있는데 연간 전신 세포 중심으로 평균해 방사선이 1개 지나는 것과 같은 것이라고 한다. 방사선은 에너지가 거대하므로 1개가 통과해도 세포 가운데 여러 가지 분자에 상처를 낸다. 특히 DNA의 상처는 심각하다. 우리 몸은 약 60조 개의 DNA가 몇 전자볼트(eV)라는 아주 작은 에너지로 연결되고 있는데 방사선이 지닌 에너지는 세슘137의 경우 66만1000eV, 플루토늄239는 510만 eV로 생명체를 구성하는 에너지보다 수십만 배나 크다. 따라서 아주 작은 양의 방사선이라도 인체에 해를 미치게 되는데 방사선을 맞으면 그 커다란 에너지가 DNA를 포함해 다수의 분자결합을 끊어서 재생불가능하게 만들어 버린다. 피폭량이 커지면 화상 구토 탈모 그리고 사망 등의 급성장애가 나타난다.

7000mSv가량의 방사선에 한꺼번에 노출되면 DNA가 조각조각 끊어져 모든 사람이 사망하고 약 4000mSv의 방사선에 노출되면 50%는 사망하게 된다고 한다. 이처럼 피폭 후 단시간에 나타나는 것을 급성장애라고 한다. 반면에 100mSv에서는 림프구나 정자가 일시적으로 감소하나 이것 이하의 선량에서는 급성증상은 나타나지 않는다고 한다. 그래서 이 선량을 급성장애의 ‘문턱수치’라고 하고 100mSv 이하를 저선량이라고 한다. 1만 명이 1mSv 피폭하면 그 중 1명이 암에 걸리고 10mSv일 경우 10명이 암에 걸린다는 계산이다.

실제로 1999년 9월 30일 이바라키현 도카이무라에 있는 핵연료가공공장(주식회사 JCO)에서 ‘임계사고’가 발생했다. 공장 내 한 용기에서 핵분열 연쇄반응이 갑자기 시작돼 중성자선 감마선 등의 방사선이 대량으로 방출됐다. 이 사고로 700명 가까이 피폭됐고, 특히 현장에서 작업하던 3명이 대량으로 피폭됐는데 그 중 30대, 40대 작업원이 고통 속에 병원치료를 받다 수개월 뒤에 숨졌다. 당시 30대 작업원은 18mSv, 40대 작업원은 10mSv 피폭됐다. 처음 병원에 실려왔을 때 이들은 오른손 살갗이 조금 빨개져 마치 바닷가에서 태운 것 같이 보였지만 한 달 뒤에는 손만이 아니라 온몸의 살이 타서 문드러진 것처럼 돼버렸다. 세포는 재생되지 않고 하혈은 계속됐다. 온몸에 붕대를 휘감은 이들에게 날마다 10ℓ 넘게 수액과 혈액을 공급하고 엄청난 진통제를 투여했지만 결국 참혹한 고통 속에 숨졌다.

후쿠시마소책자간행위원회가 발간한 ‘후쿠시마의 10가지 교훈’에 따르면 방사선에 대한 감수성은 DNA합성이 왕성한 태아, 유아가 높으며 나이가 많을수록 낮아진다는 것이다. 게다가 어린이는 나중에 피폭이나 화학물질에 노출될 기회가 있기 때문에 특히 주의해야 한다는 것이다. 방사선 감수성은 성별에 따라 다르고, 여성은 남성보다도 감수성이 높다고 한다.

공기중의 연간 피폭선량한도는 1mSv이지만 이것은 안전수치가 아니나 리스크와 사회적 비용을 감안한 타협의 산물이라는 것이다. 원전작업자의 피폭선량은 5년간 100mSv를 넘지 않아야 하며, 연간 50mSv를 넘지 않아야 한다는 한도가 정해져 있다는 것이다.

그런데 후쿠시마원전사고 후 학교재개 판단기준을 둘러싸고 문제가 생겼다. 2011년 4월 일본 문부과학성은 보통 때의 일반 공기 중의 연간 피폭선량한도 1mSv의 20배에 달하는 연간 20mSv(매시 3.8μ㏜:마이크로시버트)를 학교 운동장 등의 이용 판단 기준으로 결정했다. 그런데 이 기준은 아이들의 안전을 도모할 목표수치로는 지나치게 높다는 여론의 반발을 샀고 학부모들의 끈질긴 반대운동 결과 학교생활에서는 연간 최대 1mSv를 목표로 한다고 변경했지만 연간 20mSv는 일반인들의 귀환 기준치로 남아 있다.

위의 <그림 1> 오른쪽 그림은 방사선에는 안전량이 없다는 것으로 ICRP가 인정하는 문턱수치 없는 직선모델을 나타낸다. 이것은 1만명이 1mSv 피폭하면 그중 1명이 암에 걸리고, 10mSv일 경우 10명이 암에 걸린다는 것을 보여준다. 이것은 히로시마 나가사키의 피폭자에게서 집계된 리스크를 반으로 어림잡아 계산한 것이어서 과소평가라는 비판도 있다. 한편 물리학자인 고프만(J.W.Gofman) 박사는 나이·성별 방사선 감수성에 대한 연구를 통해 인구 10만 명 중 발암수를 추정했다. 이에 따르면 평균적인 방사선 민감성을 30세 정도인데 이후 서서히 둔감해지다가 50세가 되면 방사선에 의해 암으로 죽을 가능성이 극히 낮아진다. 한편 20, 30대 성인에 비해 만 0세 아기의 방사선 민감성은 4~5배나 높다. 특히 30세 이하의 여성은 피폭되면 안 된다고 한다. 의학용 방사선이라 할지라도 특히 CT 촬영의 경우 10mSv에 해당해 매우 신중히 판단해야 한다는 것이다.

그러나 방사선이 우리 몸에 미치는 영향에 대해 친원전학자들은 이렇게 보기도 한다.

신부용 박사는 ‘대안 없는 대안 원자력발전(2005)’에서 ‘결론적으로 방사선 이용의 확대에 따르는 방사성물질에 의한 환경오염, 이로 인해 유발되는 방사선 장애 및 장기간에 걸쳐 축적된 방사선의 생체효과에 의한 유기적인 변이의 발생 등과 같은 문제를 정밀히 살펴 피해를 입지 말도록 해야 할 것이다. 그러나 사고가 나지 않는 한 우리 몸에 영향을 줄 정도로 방사능을 쐬는 일은 없을 것이며, 또 약간의 방사능을 쐬게 돼도 우리 몸의 대처능력을 기대할 수 있다. 우리 몸은 움직이는 종합병원이기 때문이다’고 말했다. 또한 ‘탈핵비판(2017)’에서 조규성 KAIST 교수는 ‘우리는 방사선의 바다 속에 살고 있다’는 제하의 글을 통해 ‘건강한 사람은 500mSv를 쪼여도 별 문제가 없다. 100mSv 이상에서는 방사선 피폭에 의한 암 사망률이 10mSv마다 0.5%씩 증가한다. 그러나 100mSv 이하로 피폭된 사례에서 암 발병률이나 암 사망률을 관측해내는 것은 불가능하다. 그 이유는 확률이 낮고 사람에게는 예상 외로 높는 자연적인 암 발병률이 존재하기 때문이다’며 ‘방사선 자체보다 방사선에 대한 공포, 즉 과도한 방사선에 대한 공포, 라디오포비아가 문제’라고 강조하고 있다.

과연 우리사회는 방사선이 우리 몸에 미치는 영향에 대해 어느 정도 연구가 돼있으며, 우리는 어느 정도 방사선 지식을 갖고 있는가? ‘약간의 방사능’이란 과연 무엇을 의미할까? 개인적으로도 방사성물질에 대한 과학적 지식이 필요하며 국가 차원에서 좀 더 체계적인 연구와 대책 마련이 절실하다. 김해창 경성대 환경공학과 교수