전자상자성공명장치를 이용한 회구적선량평가 시료의 선량계적 특성 및 실용성 평가

Abstract

방사선사고 시 선량계를 이용하여 피폭 환자의 피폭 정보를 획득할 수 없는 경우 개인의 진술에 의존하는 경우가 많아 정확한 피폭 선량을 평가하기 어렵다. 따라서, 인체 선량평가를 위해 물리적, 생물학적, 전산모사 등 다양한 회구적 선량평가 (retrospective dosimetry)에 대한 연구가 진행되고 있는 실정이다. 그 중 전자상자성공명 (electron paramagnetic resonance, EPR) 기법을 이용한 EPR 선량평가 법은 회구적 선량평가 방법 중 가장 대표적인 방법으로 비파괴 방사선투과검사 사고, 체르노빌 사고 등 크고 작은 방사선사고에 적용되었다. 하지만, 치아-EPR 선량평가 법을 적용하기 위해선 치아의 발치가 필수적이며, 치아의 백그라운드 신호를 파악할 수 없는 단점이 있다. 최근에는 이런 단점을 극복하기 위해 치아의 일부를 채취하여 Q-band 기반 치아-EPR 선량평가를 실시하는 방법과 치아 선량평가 전용 in vivo EPR을 개발하여 치아-EPR 선량평가에 적용하는 방법이 개발되고 있다. 손톱-EPR 선량평가 법은 방사선에 의해 발생되는 손톱 내 EPR 신호는 수분 및 페이딩의 영향이 있어 Q-band 기반 손톱-EPR 선량평가 법을 이용하거나 제한된 상황에서 X-band 기반 손톱-EPR 선량평가 법을 적용하고 있다. 해당 연구에서는 치아 및 손톱뿐만 아니라 피폭 환자 주변에서 획득할 수 있는 다양한 시료를 이용한 X-band 기반 EPR 선량평가 법을 적용하기 위하여 시료의 종류에 따른 선량계적 특성을 평가하였다. 각 시료의 선량계적 특성은 방사선사고 시 적용 가능한 EPR 선량평가 절차를 마련하는데 적용되었으며, 현장조사실험을 통해 EPR 선량평가 절차의 검증을 진행하였다. 그 결과, 치아 질량에 따른 MDD를 평가하여 최소 15 mg 치아의 부분적 채취를 통한 선량평가의 적용 가능성을 확인하였고, 손톱-EPR 선량평가 절차는 손톱의 선량계적 특성으로 인해 제한된 피폭상황에 적용할 수 있는 선량평가 절차를 마련하였다. 설탕, 플라스틱, 휴대폰 부품 등 기타 시료는 해당 물질들의 선량계적 특성을 반영한 선량평가 절차를 이용하여 현장조사실험를 진행하였다. 그 결과 대부분의 시료에서 EPR 선량평가 결과는 기준선량계의 불확도 범위에 포함되어 만족할 수 있는 수준의 선량평가가 가능한 것을 확인하였다. 이에 따라, EPR을 이용한 회구적 선량평가 방법은 방사선방호 분야에 적용하기 위한 종합적인 선량정보를 제공하고 방사선사고 시 신속하고 정밀한 선량평가 결과를 도출하기 위한 선량평가 시스템 발전에 도움을 줄 수 있을 것이라 판단된다.