1
복사에너지
(전자기파)
2
<복사에너지(전자기파)의 분류>
(라디오파)
(마이크로파)
(적외선)
(가시광선)
(자외선)
(X-선) (전리 작용)
3
- 전자기파는 파장이 짧고, 진동수(주파수)가 많은 것일수록 많은 에너지 보유
- 전리현상(이온화)
: 어떤 에너지에 의해 원자에서 전자를 떼어내는 현상
: 인체는 원자구조를 가지고 있어 전리작용이 일어나면 DNA가 손상됨
- 방사선 : 전리작용을 일으키는 복사선
유해광선 : 전리작용을 일으키지 않는 방사선 (비전리방사선) -고에너지의 전자기파일수록 전리작용은 강함
- 태양광선에서 발생하는 전자기파 중 파장이 짧은 것일수록 지구의 성층권, 대기권에서 흡수되고 자외선의 파장 290nm 이상부터
지구상에 도달
- 단파장의 자외선은 전리작용을 일으키지만 태양광선 중 여기에 속하는 자외선은 오존층에서 흡수되어 도달하지 않음
4
1. 가시광선
가. 파장 : 380 - 750 nm, 1.65 - 3.1 eV
나. 단위
1) 촉광 (candle)
지름이 1 inch 되는 촛불이 수평방향으로 비칠 때의 빛
2) 루멘 (lumen)
1촉광의 광원으로부터 한 단위 입체각으로 나가는 광속 (光束, luminous hlux)의 단위 (1 촉광 = 4 lumen)
3) lux
1 루멘의 빛이 1 m 거리의 1 m2의 평면상에 수직방향으로 비칠 때의 그 평면의 빛의 양
lux = lumen/m2
4) foot lambert : brightness
단위 평면적에서 반사되는 광량. 눈으로 느끼는 광원의 단위 1 ft lambert : 1ft의 평면에서 1 lumen의 빛이 반사될 때의 광량 1 ft lambert = 0.32 candle / cm2
5 다. 조도의 기준
라. 휘도(photometric brightness)와 현휘(glare)
마. 조명방법 1) 자연조명 (1) 창의 방향
(2) 창의 높이와 면적 (3) 개각과 앙각
(4) 방의 깊이 (5) 유리창의 차광
2) 인공조명 : 직접, 간접조명
바. 조명의 측정
1) 측정기계 : 조도계, 휘도계, 반사율 2) 측정 절차
6
3. 자외선
가. 물리적 성질
나. 광화학적 작용
UV + NO, HC → O3, Oxidant
다. 생물학적 작용
1) 피부 : 홍반 형성, 색소 침착(멜라닌), 피부 비후, 박피 현상, 피부암 발생 2) 눈 : 눈물이 흐르고 눈이 시림, 동통, 결막염 (예: 전광성 안염)
3) 비타민 D의 형성 4) 살균작용
5) 혈액 및 신진대사
7 라. 자외선측정법
1) 광전압식 자외선계 2) 광전관식 자외선계 3) 열전추식 자외선계 4) 아세톤, 메틸렌 불루법
마. 자외선의 허용기준
바. 자외선 폭로의 예방대책 - 여름철 맑은 날 외출 삼가 - 자외선 차단제 사용
8
3. 적외선
가. 물리적 특징
태양광선 : 적 외 선 52%
가시광선 34%
자 외 선 5%
나. 생물학적 작용 온열 작용 백내장
9
4. 마이크로 파
가. 물리적 성질
파 장 : 1 mm - 10 m
주파수 : 30 MHz - 300 GHz
millimeter wave length : 0.1 - 1 cm microwave radio : 1 - 10 cm
radar : 10 - 100 cm
나. 발생원
Oven, Diathermy, 진공관
반도체 시한장치(Semiconductor transit time devices)
다. 생물학적 작용 온열작용
10
5. LASER
(light amplication by stimulated emission of radiation)
가. 물리적 성질
단일 파장이고 조사량이 대단히 강렬
나. 발생원
정밀기계 작업, 용접, 절단, 외과적 수술, 통신용 매체
다. 생물학적 작용 1) 눈
2) 피부
11
6. 전자기장 (EMF, elctromagnetic field)
가. 발생원
공업분야: 항공기, 선박의 콤파스, 磁氣 테이프, 씨이크론 가속기, 핵융합로, 초전도체, 磁氣 流體 發電 (자기 유체 발전)
의학분야: 핵자기공명영상법 (NMR, nuclear magnetic resonance),
電磁流量計心磁圖(전자유량계심자도; magneto-cardiogram), 마취진통, 자석으로 의치고정, 인공항문 항암치료
나. 생물학적 작용 확인된 것 없음
다. 허용치
미 에너지부의 試案 (1979); 전신 100G, 손 1000G (8 Hr/day)
(International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection)
12
7. 전리방사선
가. 물리적 성질 및 발생원
13
나. 전리방산선의 종류 및 특성
- α입자, β입자, 중성자입자, X-선, γ-선
- α입자와 β입자는 그 자체가 전리적 성질을 보유
- X-선, γ-선의 경우 인체에 흡수되면 β입자가 생성되면서 전리작용 유발
- 중성자입자는 하전되어 있지 않으나 2차적인 방사선을 생성하여 전리 효과 발휘
- 투과력 측면 : X(γ)선 > β입자 > α입자 - 전리작용 측면 : α입자 > β입자 > X(γ)선
- 방사능 물질이 인체에 침투하였을 경우에는 α입자가 가장 위험하나,
실제 보건상 문제는 투과력이기 때문에 X(γ)선에 의한 피복이 더 위험
14
나. 전리방사선의 단위
구분 SI 단위 종전 단위 환산 비고
방사능 단위 베크렐(Bq)
:1초간에 원자 1 개의 변환
큐리(Ci)
:1 초 간 에 원 자 3.70x1010개의 변 환
1Ci=3.70x1010Bq 1Bq=2.7x10-11Ci
방사능물질
방 사 선 에
관 한
단 위
조사선량 쿨 롱 / 킬 로 그 램 (C/kg)
:공기 1kg 중에 1 쿨롱의 이온을 만 드는 γ(X)선의 양
렌트겐(R)
: 공 기 1kg 중 에 2.58x10-4 쿨롱의 에너지를 생성하 는 선량
1R=2.58x10-4C/kg 1C/kg=3.88x103R
X-선, γ선만 해당
흡수선량 그레이(Gy)
:1kg당 1J의 에너 지 흡수가 있을 때 의 선량
라드(rad)
:1kg당 1/100J의 에너지 흡수가 있 을 때의 선량
1rad=0.01Gy 1Gy=100rad
모든 방사선
등가선량 (RBE;
Relative Biological Effectiveness)
시버트(Sv) :흡수선량(Gy) x방사선 가중치
렘(rem)
:흡수선량(rad) x방사선 가중치
1rem=0.01Sv 1Sv=100rem
가중치 γ(X)선, β입
자:1 α입자:10
유효선량 Sv rem 등가선량x조직의 감수성 가중치
(방사선을 받은 모든 조직에 대한 합)
15
*SI unit (International system of unit)
ICRU (1980), ICRP (1984), NCRP (1985) 채택
16 다. 전리방사선의 발생원
1) 자연조사 2) 환경조사 3) 의료용조사
4) 산업용 X-선 조사
라. 작용 기전
1) Stochastic effects :
장해 발생의 확률이 폭로량의 함수이며 threshold는 없다. 그러나, 장해의 경중은 함수적이지는 않다.
예) 악성종양
조혈세포 → 고환의 기저세포 → endothelium, connective tissue → 신장의 tubular cell → 골 → 신경 → 뇌, 근육
2) Non-stochastic effects
전리방사선 장해의 경중이 용량과 함수관계가 있으며 threshold가 있다.
예) 피부홍반, 백내장, 골수세포 감소, 고환장해 참고 : acute radiation syndrome
3) Delayed effects
잠복기 경과후 증상 발생
17 마. 생물학적 작용
1) 세포에 대한 작용
cell death, mutation, chromosome break, 세포분열 억제, giant cell 형성, macromolecule에 작용, 단백질 합성 및 대사 억제
2) 전신 조사 효과
가) 급성 조사 증후군 (acute radiation syndrome, ARS) 100 - 500 rads
나) 발암 3) 국소 조사
홍반, 백내장, 불임
바. 허용기준
18 사. 관리 대책
1) 피폭량 억제 2) 발생원 3) 방사선량 및 피폭량 측정 4) 의학적 관리
* 직업적 노출에 대한 방사선 기준치(ACGIH, 2006년)
노출형태 노출량 노출형태 노출량
유효량 신체부위별 1년 노출
1) 매년 50 mSv(=5 rem) 1) 수정체 150 mSv
2) 5년 동안 평균 20 mSv/yr 2) 피부 500 mSv
3) 팔, 다리 500 mSv
19
7. VDT 작업과 건강장해
가. VDT 작업의 특징
작업의 단조로움, 동작의 반복성, 자세의 구속성, 연속적 화면 주시
나. 위험요인
1) 근로자 요인
성, 연령, 성격, 교육수준, 기왕력, 시력
2) 작업조건 및 환경요인
작업자세, 연속작업시간, 휴식시간, 조명,
3) VDT 요인
문자의 크기, 키보드의 위치, 화면의 광학적 특성
다. 건강장해 1) 시각계 2) 근골격계 3) 생식계
20
