항공기에서 받는 방사선

항공기에서 받는 방사선

1. 항공기 방사선이란?

항공기에서 받는 방사선은 지구 대기권을 벗어나 우주에서 오는 방사선(우주방사선)과 대기 중의 자연 방사선으로 인해 발생합니다. 이러한 방사선은 일반적으로 지표면에서는 대기층에 의해 차단되지만, 항공기처럼 높은 고도에서 비행하면 그 영향을 더 많이 받게 됩니다.

비행 중 승무원과 승객은 우주에서 오는 고에너지 입자 방사선에 지속적으로 노출됩니다. 이러한 방사선의 주요 원인은 태양에서 나오는 태양방사선과 우주 전체에서 발생하는 은하 우주선(Galactic Cosmic Rays, GCR)입니다.

2. 항공기 방사선의 원인

(1) 우주방사선의 주요 원천

우주방사선은 주로 다음과 같은 두 가지 요소로 나뉩니다.

• 태양입자사건(Solar Particle Events, SPEs): 태양 폭발로 인해 방출되는 고에너지 입자가 지구 대기권을 뚫고 들어오는 경우입니다. 이는 태양 활동이 활발할 때 더 증가할 수 있습니다.
• 은하 우주선(Galactic Cosmic Rays, GCR): 태양계 바깥의 초신성 폭발 등으로부터 생성된 고에너지 방사선으로, 주로 양성자와 중이온으로 구성되어 있습니다. GCR은 태양 활동이 약할 때 더 많이 지구에 도달하는 경향이 있습니다.

(2) 태양 활동과 방사선 변화

태양의 활동 주기에 따라 방사선량이 달라질 수 있습니다. 태양 활동이 활발한 시기에는 태양풍이 강해지면서 지구로 도달하는 은하 우주선(GCR)의 양이 줄어들 수 있습니다. 반대로 태양 활동이 약한 시기에는 태양풍이 약해져 GCR의 영향이 증가할 수 있습니다. 또한, 태양 플레어와 코로나 질량 방출(CME)과 같은 태양폭발 현상이 발생하면 짧은 시간 동안 방사선량이 급격히 증가할 수 있습니다.

(3) 고도와 지리적 위치에 따른 영향

고도가 높아질수록 방사선량이 증가합니다. 대기층이 얇아지면서 우주방사선의 차폐 효과가 줄어들기 때문입니다. 보통 10~12km의 고도에서 비행하는 상업 항공기의 경우 지표면보다 100배 이상 높은 방사선에 노출될 수 있습니다.

또한 지리적 위치에 따라 방사선량이 다릅니다. 지구 자기장은 일부 방사선을 차단하는 역할을 하지만, 자기장이 약한 극지방에서는 방사선 노출이 더 커집니다. 극지방을 통과하는 항공편(예: 유럽-북미 노선)은 저위도 노선보다 방사선에 더 많이 노출됩니다.

더 나아가, 극지방을 지나는 비행편은 항공 통신에도 영향을 받을 수 있습니다. 방사선이 증가하면 전리층 밀도가 변하면서 고주파(HF) 통신에 간섭이 발생할 수 있으며, 이는 항공기 운항에 지장을 초래할 수 있습니다.

 

3. 방사선 노출량과 영향

(1) 방사선 피폭량 측정

방사선 피폭량은 밀리시버트(mSv) 단위로 측정됩니다. 국제방사선방호위원회(ICRP)의 기준에 따르면, 일반 대중의 연간 방사선 피폭 한도는 1mSv이며, 방사선 작업 종사자는 연간 20mSv까지 허용됩니다.

일반적인 항공 여행에서 승객이 받는 방사선량은 다음과 같습니다.

• 뉴욕-도쿄 간 12시간 비행: 약 0.08~0.1mSv
• 서울-로스앤젤레스 간 11시간 비행: 약 0.07~0.09mSv
• 서울-제주 국내선(1시간 비행): 약 0.001mSv

이처럼 단기간 비행 시 피폭량은 크지 않지만, 항공 승무원의 경우 연간 누적 방사선량이 2~5mSv 이상 될 수 있습니다.

(2) 건강에 미치는 영향

낮은 수준의 방사선은 인체에 큰 영향을 주지 않지만, 장기간 노출되면 건강 위험이 증가할 가능성이 있습니다. 주요 우려되는 영향은 다음과 같습니다.

• 암 발생 위험 증가: 높은 방사선 노출은 세포 돌연변이를 유발할 가능성이 있습니다.
• 태아 영향: 임산부 승무원이나 빈번한 항공 여행을 하는 임산부는 태아의 방사선 노출을 고려해야 합니다.
• 유전적 영향: 극히 높은 방사선 노출의 경우 후손에게 유전적 변화를 초래할 가능성이 있습니다.

4. 항공 승무원과 승객을 위한 방사선 보호

(1) 항공 승무원을 위한 방사선 보호

국제민간항공기구(ICAO)와 각국의 항공 당국은 승무원의 방사선 피폭을 최소화하기 위한 지침을 마련하고 있습니다. 주요 방안은 다음과 같습니다.

• 비행 일정 관리: 극지방 노선과 장거리 비행을 줄이고, 연간 비행 시간을 제한하는 방식으로 방사선 노출을 관리합니다.
• 방사선량 모니터링: 일부 항공사는 승무원의 연간 방사선 피폭량을 측정하고, 일정 기준 이상이면 비행 스케줄을 조정합니다.
• 임산부 보호: 임신 중 방사선 노출이 태아에 영향을 미칠 수 있으므로, 임신 초기부터 장거리 비행을 제한하는 정책을 시행하는 경우가 많습니다.

(2) 일반 승객을 위한 조언

일반 승객의 경우 방사선 피폭이 큰 문제가 되지는 않지만, 다음과 같은 방법을 통해 불필요한 방사선 노출을 줄일 수 있습니다.

• 장거리 항공편 이용 시 극지방 노선 피하기: 극지방 항공 노선은 방사선량이 높은 편이므로, 경로를 우회하는 것도 하나의 방법이 될 수 있습니다.
• 잦은 비행 시 피폭량 계산하기: 연간 100시간 이상 비행하는 경우 방사선 피폭량을 계산하여 건강에 미치는 영향을 고려하는 것이 좋습니다.
• 임산부 및 면역력이 약한 승객 주의: 임산부, 어린이, 노약자는 장거리 비행 전 건강 상태를 점검하고, 방사선 노출에 대한 의사의 조언을 받는 것이 좋습니다.

항공기에서 받는 방사선은 일반적인 지상 생활에서보다 높은 수준이지만, 일반 승객에게는 큰 위험이 되지는 않습니다. 다만, 항공 승무원이나 장거리 비행을 자주 하는 사람들은 방사선 노출 관리가 필요합니다. 국제 항공 당국과 항공사는 승무원의 방사선 피폭을 줄이기 위한 다양한 조치를 시행하고 있으며, 일반 승객도 방사선 노출을 줄이는 방법을 실천할 수 있습니다.

항공 여행은 현대 사회에서 필수적인 이동 수단이며, 방사선 노출을 적절히 관리한다면 안전하게 이용할 수 있습니다. 앞으로 과학기술이 발전함에 따라 항공기 방사선 차단 기술이 더욱 향상될 것으로 기대됩니다.