안녕하세요. A.K.A JuN 티스토리입니다.
오늘은 우주방사선에 관해 이야기 나눠볼까 합니다.
1969년 아폴로 계획의 일환으로 인류는
처음으로 달에 발자국을 남기게 됩니다.
아폴로 11호부터 달에 착륙했던 인류는
아폴로 17호까지 총 6차례 걸쳐서
달에 착륙했지만, 그 이후로는
정치적인 이유와 경제적인 이유로
달에 착륙하지 못하게 되었습니다.
현재 다시 달에 사람을 보내려는
아르테미스 계획도 실행되고 있고
10년 후에는 화성에도 갈지 모르지만
장기간 우주여행을 하는데
경제적인 이유 외에도
또 다른 걸림돌이 있습니다.
바로 우주방사선 입니다.
태양은 핵융합을 통해서 에너지를
만들어내는데 이에 따라서 지속해
방사선이 우주공간으로 퍼져 나가고 있습니다.
특히 태양 플레어나 코로나 질량 방출 등으로
강력한 방사선이 방출되는데
우주공간에서 이 방사선들에 노출이 되면
매우 위험합니다.
하지만 이때 방출되는 방사선은
대부분 전하를 가진 하전입자의 형태로
양성자와 전자가 방출되는 것이기 때문에
지구에서는 대부분이 자기장에 막히게 되어
지표면에서는 안전한 편입니다.
하지만 문제는 따로 있습니다.
우주방사선 은 태양에서만
나오는 게 아니라는 것입니다.
우리 은하에만 약 2,000억 개 이상의
항성이 존재하며 이들은 모두 태양처럼
방사선을 만들고 있고 초신성 폭발이나
펄서, 퀘이사 등 다양한 원인으로
예측하지 못한 곳에서 항상 날아오고 있습니다.
태양 방사선
그 때문에 태양 방사선은
가끔 일시적으로 발생하는 데 비해서
우주방사선은 지속해 여러 방향에서
날아온다는 차이가 있습니다.
그리고 많은 사람의 오해와 다르게
코로나 질량 방출 같은 특정 상황을 제외하면
평상시에 우주방사선 피폭은
대부분 은하 내의 다른 항성이나 전파원으로부터
날아오는 은하 우주방사선 입니다.
이렇게 날아오는 방사선 중
전하를 가진 하전입자의 상당수는
지구 자기장에 막히게 되지만
자기장을 뚫고 들어온 입자나
전하가 없는 입자들은 대기를 통과하면서
2차 방사선을 만들게 됩니다.
이때 만들어지는 우주방사선은
파이온, 양성자, 중성자, 전자, 뮤온, 광자 등으로
2차 방사선이 생기는 이유는 우주에서
빠르게 날아온 입자가 대기의 질소나 산소,
아르곤과 강하게 부딪쳤기 때문입니다.
입자 충돌기
한마디로 입자 충돌기와 비슷한 원리입니다.
우주에서 날아오는 방사선은 대기를 통과하면서
지표면에서는 세기가 약해지기는 하지만
문제는 항공기를 이용할 때입니다.
일반인들은 항공기로 장거리를 이동하는 일이
자주 있진 않지만,
항공사 승무원들의 경우는 다릅니다.
특히 북미지역을 이동하는 장거리 비행의 경우
비행고도가 높아지고 비행시간이 길어지므로
상대적으로 더 많은 피복을 받기 때문에
장거리 노선에 종사하는 승무원들은
더 많은 주의와 관리가 필요합니다.
많은 사람이 방사선이라고 하면 단순히
위험하고 피해야 할 것으로 생각하지만
앞서 말씀드린 우주방사선은
자연방사선으로 항상 지표면에 도달하기 때문에
방사선 피폭을 관리하는 것은 불가능합니다.
관리가 가능한 것은 직무로 인한 승무원의
피폭방사선량으로 승무원은 비행기를
많이 탄다고 해도 방사선 작업종사자들과
같이 방사선 사고 등으로 인해서
수백, 수천 밀리시버트의 과피폭이 발생할 수 없고,
일반인 자연방사선 피폭량을 추가로 받는 수준입니다.
아직 수 밀리시버트 수준의 피폭과 암 발생률의
연관성이 명확히 밝혀진 사례도 없지만
그럼에도 국제방사선방호위원회는
낮은 피폭방사선량 구간에서도
선량이 증가하면 암 발생 확률도 정비례로
증가한다고 가정하는 LNT
즉 문턱 없는 선형 모델을 채택하여
안전관리를 하도록 권고하고 있습니다.
낮은 수준이라도 관리가 가능하다면
사회, 경제적 인자를 고려해서
합리적인 수준으로
낮게 유지하여야 한다는 것입니다.
이 때문에 국토교통부 고시와
생활주변방사선 안전관리를 위한
안전 지침에서는 항공기 승무원들의
우주방사선 피폭량을 연간 6밀리시버트를
초과하지 않도록 권고하고 있습니다.
보통 인천공항에서 북미지역을 1회 운행했을 때
방사선 피폭량이 약 606마이크로시버트이기 때문에
일반인이 가끔 비행기를 운행한다고 해서
평상시에 피폭 받게 되는
자연 방사선량과 크게 다르지 않습니다.
하지만 항공기 승무원이 타 직군에 비해
암 발병률이 높다는 연구 결과가 있기 때문에
우주방사선 피폭과 어느 정도 연관성이 있는지를
더욱 명확하게 파악하기 위한
지속적인 연구가 필요합니다.