[성진실 칼럼] 방사선 다양한 이용

최근 보도된 한 공장의 폭발 사고는 그 피해의 파장이 아직도 진행 중이다. 산업 현장의 안전이 인근 주민에게도 중요한 문제임을 일깨워 주는 사건이다.

오래전 미국 코네티컷의 한 공장에서 심각한 폭발 사고가 있었다. 광범위한 화재까지 발생하여 총 21명이 사망하고 50명이 중상을 입은 큰 사고였다. 조사 결과, 보일러가 폭발한 것으로 밝혀졌는데, 원인은 보일러 이음새의 용접 불량으로 나타났다. 금속을 붙여서 연결할 때 용접을 하게 되는데 용접이 틈새 없이 완벽하게 되지 않으면 평소에는 문제가 없지만 내부에 압력이 가해지거나 팽창하게 되면 이를 이기지 못하고 폭발로 이어진다.

주정부는 법안까지 만들어서 모든 산업용 보일러는 정기적으로 안전 검사를 시행하도록 규정하였다. 1854년도 일이다. 이후 액체를 이용해서 갈라진 틈을 찾아내는 방법이 개발되었지만 적용에 제한이 많아서 여전히 안전상 취약점을 해결할 수 없었다.

1895년 엑스 선이 발견되고 나서 35년이 지난 1920년이 되서야 방사선 영상 촬영으로 금속 물질을 검사하는 방법이 개발되었다. 개발자인 레스터 박사는 이를 용접 상태가 양호한지 알아내는 방법으로 이용하여 증기 기관을 비롯하여 각종 산업용 기계 부품의 주조 상태가 완전한지를 검사하는데 사용하였고 산업계에서 방사선을 이용하는 첫 시작이 되었다. 이는 오늘날까지 산업계에서 쓰이는 비파괴검사에서 핵심적인 역할을 담당하여 산업 현장의 안전성을 확보하는데 큰 공헌을 하고 있다.

의료 현장에서 방사선이 없으면 병의 진단이 거의 불가능할 정도이다. 흉부 엑스선 쵤영, 컴퓨터 단층 촬영 등, 많이 들어봐서 익숙하게 알고 있는 영상검사는 병의 진단에 기초적인 정보를 제공한다. 그러나 신체 내부에 혹덩어리가 보이면 그 정체를 알아내기 위하여 덩어리 일부를 떼어내서 정밀 검사를 해야 한다. 이러한 조직 검사 과정에서 정확하게 목표물을 표적하기 위해서는 방사선 영상이 필수적이다.

병의 치료에도 방사선은 매우 중요한 가이드 역할을 한다. 심장 관상동맥은 생명과 직결된 혈관이다. 동맥 경화 등으로 혈관이 좁아지면 이를 확장하기 위해 스텐트(협착 방지용 튜브)를 삽입하는 시술을 한다. 담도 등에 종양이 생기면 간에서 만들어진 담즙이 흘러나갈 통로가 막히므로 황달이 생긴다. 이 경우도 스텐트를 삽입하여 배출 통로를 확보할 수 있고 또는 이를 체외로 배출해 내는 도관을 장착하기도 한다. 이러한 여러 종류의 중재적 시술은 훈련받은 전문의사가 시행하게 되는데 이 때 정확한 위치 파악을 위하여 방사선 영상은 필수적이다. 그러다 보니 매일같이 이 업무를 하는 시술 의사는 누적되는 방사선 피폭량이 무시 못할 정도에 이르기도 한다.

방사선은 암치료에도 사용된다. 방사선 영상 촬영할 때보다 약 1000배가량 더 높은 메가 볼트 수준의 엑스선을 사용하며 이를 종양이 있는 환부에만 표적하여 방사선을 쬐게 된다. 영상 기술과 컴퓨터 기술이 획기적으로 발전한 덕에 정교하게 암만 치료할 수 있는 방법이 개발되고 보편화되었다. 따라서 일부 초기 암은 방사선 치료로 완치를 유도 한다. 진행이 된 암은 복합 치료를 적용하게 되는데 암을 치료하는 방법으로 효과가 입증된 치료법인 수술, 방사선 치료, 항암 화학 요법을 조화롭게 적용하여 최대의 항암 치료효과를 유도한다.

과거에는 암치료가 지향하는 목표가 생존율 향상에만 집중하여, 치료로 인하여 파생되는 문제, 즉 삶의 질이 떨어지는 데는 무관심하였다. 그러나 현대의 암치료는 생존율을 향상하는 동시에 삶의 질을 최대한 보존하는 것이다. 따라서 신체 장기를 훼손하지 않으면서 암을 치료하는 방사선 치료가 더욱 강조되고 있는 시점이다.

문화계에서도 방사선이 사용된다면 다소 놀라울 것이다. 가장 흔하게는 산업계의 비파괴 검사와 같은 맥락으로 유물의 내부가 균열되었는지, 훼손되었는지를 조사하는데 사용한다. 더 나아가서는 유물의 내부 구조, 상태, 제작 방법까지도 파악할 수 있게 한다. 이는 문화재의 독특한 무늬나 제작 기법을 연구하는데 중요한 단서를 제공하여 문화재 복원 및 보존 사업에 기여하게 된다.

최근에는 영상의학과 전문의사가 ‘엑스레이 아트’ 라는 새로운 예술 장르를 개척하여 화제가 되고 있다. 인체는 물론이고 꽃과 나무같은 자연을 소재로 영상촬영을 한 것을 예술로까지 승화한 것인데 이전에 전혀 접할 수 없었던 시각적 아름다움을 선사한다.

뢴트겐 박사가 엑스 선을 발견하여 이를 보고하였을 때, 사실 그는 자신의 발견이 이후 인류의 삶에 어떤 정도의 공헌을 할지 몰랐으며, 단지 첫 논문에서 엑스 선이 흠집을 찾아내는 데 유용할 것이라고 기술을 하고 있다. 과연 엑스 선은 인체 내 흠집이 있는 것을 찾아내는 데(의학적으로 병을 진단하는 데) 유용했을 뿐 만 아니라 산업계에서도 매우 유용한 ‘흠집 찾기’ 수단이 되었다.

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