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오이레터 제24호
저선량 방사선 노출과 암사망
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전리 방사선(ionizing radiation)과 암(cancer)
전리 방사선이란 원자 또는 분자로부터 전자를 떼어내서 이온화시키기에 충분한 운동 에너지를 전달할 수 있는 방사선입니다. 전리 방사선은 결정적 영향과 확률적 영향이라는 두 가지 기전에 의해 인체에 영향을 미칩니다. 결정적 영향이란 전리 방사선에 일정 수준의 노출량, 즉 역치를 넘어서 노출되었을 때 세포가 죽으면서 나타나는 건강영향입니다. 예를 들어 급성으로 고선량 전리 방사선에 노출되면서 혈액이나 소화기 계통에 문제를 일으키거나 심한 경우 사망에 이르는 상황입니다. 확률적 영향이란 역치가 없이 전리 방사선 노출에 의해서 돌연변이가 확률적인 우연성으로 발생하면서 나타나는 건강영향입니다. 암 발생은 확률적 영향에 의해 발생하게 됩니다.
전리 방사선이 암을 일으키는 것은 잘 알려져 있습니다. 전리 방사선은 인체의 거의 모든 부위의 암 발생과 연관이 있는 것으로 알려져 있습니다. 국제암연구소(IARC)에서는 방사선과 암 발생 부위의 관계를 다음과 같이 정리하고 있습니다.
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일본 원자폭탄 생존자 연구
이런 지식의 상당수는 일본 원자폭탄 투하에서 살아남은 생존자들을 대상으로 한 연구를 통해서 밝혀졌습니다. 하지만 원자폭탄 생존자 연구는 짧은 시간 동안 고선량 전리 방사선에 노출된 경우를 대상으로 한 것입니다. 그래서 이 결과를 저선량 방사선에 장기간 노출된 경우에 적용하는 것이 적절한가에 대해서는 의문이 있었습니다.
저선량 방사선 노출의 발암추정모델
이와 관련해서 국제방사선방호위원회(ICRP)에서는 2007년 방사선 방호를 위한 권고사항을 발간하면서, 문턱 없는 선형모델(linear-non-threshold, LNT)을 채택하였습니다. 즉, 연간 100mSv 미만의 방사선량의 경우, 방사선 노출량 증가에 비례해서 암 발생 등이 증가한다는 모델을 채택하였는데, 이는 예방원칙을 위해 작은 위험도 가능한 수준에서 관리하고자 하는 의도입니다. 하지만 이를 부정하는 가설들도 제시되었는데, 대표적인 것이 방사선 호메시스(radiation hormesis) 가설입니다. 이는 저선량 전리 방사선의 경우 오히려 생체 복구 시스템을 활성화시켜 인체에 유익한 영향을 줄 수 있다는 가설입니다. 이렇게 서로 다른 가설들이 충돌하는 이유는 저선량 전리 방사선에 장기간 노출된 사람들을 대상으로 한 확실한 연구결과가 부족하기 때문이기도 할 겁니다.
링크: 2007년 국제방사선방호위원회 권고
INWORKS 연구 결과의 특징과 강점
이 연구의 개요는 다음과 같습니다. 이 연구는 프랑스, 영국, 미국의 원자력 산업에 종사하는 노동자들을 대상으로 코호트를 구축하여 전리 방사선 노출 정도에 따라 고형암으로 인한 사망이 다르게 나타나는지 확인하였습니다. 이를 위해 3개 국가 원자력 산업에 최소 1년 이상 종사하면서 개인 선량계로 외부 방사선을 측정한 사람들의 사망기록을 확인하였습니다(영국 2012년 자료, 프랑스 2014년 자료, 미국 2016년 자료). 이 코호트는 총 309,932명, 추적기간은 1,072만 인년(person years)이었습니다. 추적기간 동안 사망자는 103,553명이었고, 그 중 암 사망자는 31,009명(고형암은 28,089명)이었습니다.
이 연구의 장점은 원자력 산업 종사자를 코호트에 포함시킴으로써 개인별로 방사선 노출량을 측정하였으며, 이전 연구들과 비교해 가장 많은 연구 참여자를 장기간 추적 관찰하였다는 것입니다. 자, 이제 주요한 연구 결과들을 정리해 보겠습니다.
전리 방사선 노출량이 1 Gy(그레이) 증가할 때마다 고형암 사망 52% 증가
핵심 결과는 논문의 <표 2>에 요약되어 있습니다. 방사선 노출과 암 발생 사이에는 잠복기가 있기 때문에 노출 후 10년이 지난 시점에 가장 발생률이 높을 것이라는 가정에 따라 분석하였을 때, 전리 방사선 1 Gy(그레이)가 증가하면 모든 암은 53%, 고형암은 52% 증가하였습니다. 혹시 이 결과가 흡연 차이에 의한 것일 수도 있어서, 확인한 결과 흡연의 영향은 크게 나타나지 않았습니다. 즉, 비교적 저선량 전리 방사선에 장기간 노출되는 경우에도 노출량이 증가할수록 암으로 인한 사망이 늘어난다는 결과입니다. |
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추가설명: 1Gy(그레이)는 흡수선량을 의미합니다. 방사선이 인체에 흡수된 양입니다. 흉부방사선촬영시 약 0.05mGy의 방사선에 노출됩니다. 따라서 1Gy는 흉부방사선촬영을 약 2만 번 시행하였을 때 흡수되는 방사선양에 해당됩니다. |
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선형 모델로 잘 설명이 되는 전리 방사선 노출과 고형암 사망 사이의 관계
전리 방사선 누적 노출량에 따른 고형암 사망의 상대 위험도는 아래 그림처럼 선형 모델로 잘 설명이 됩니다. 즉, 암에 미치는 전리 방사선의 영향은 역치가 없다는 문턱없는 선형모델 (LNT model)을 뒷받침하는 결과입니다. |
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그림 1. INWORKS에서 누적 선량 범주에 따른 고형암으로 인한 상대적 사망률을 나타냅니다. 10년 지연 발생모델을 적용하였습니다. 막대는 90% 신뢰 구간을 나타내고 보라색 선은 용량에 따른 고형암 사망률의 초과 상대율 변화에 대한 적합한 선형모델을 나타냅니다. 국가, 나이, 성별, 출생 코호트, 사회 경제적 지위, 고용 기간, 중성자 모니터링 상태를 보정하였습니다. |
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전리 방사선 누적 노출량이 매우 낮을 때도 나타나는 노출량 증가에 따른 고형암 사망 증가
저자들은 전리 방사선 누적 노출량이 매우 낮을 때도 방사선 노출 증가에 따라 고형암 사망이 늘어나는지 확인했습니다. 그 방법으로 전체 대상자 중 누적 노출량이 낮은 작업자만 추려서 결과를 따로 살펴보았습니다. 즉, 누적 노출량이 각각 400 mGy, 200 mGy, 100 mGy, 50 mGy, 20 mGy인 작업자들로 점차 범위를 한정하면서 전리 방사선 노출 증가에 따른 고형암 사망이 증가하는지 살펴본 것입니다.
그 결과는 <부록 표 C>에 정리되어 있습니다. 1 Gy 증가 시마다 고형암으로 인한 사망은 전체 코호트에서는 52% 증가한 반면에, 누적 노출량에 따라 분석 대상을 점차 제한하였을 때 400 mGy 미만에서는 63% 증가, 200 mGy 미만에서는 97% 증가, 100 mGy 미만에서는 112% 증가, 50 mGy 미만에서는 138% 증가, 20 mGy 미만에서는 130% 증가하는 결과를 보여줬습니다. 정리하면 이 코호트에서 전리 방사선 누적 노출량이 매우 낮은 작업자들로만 한정하더라도 전리 방사선 노출 증가에 따라 고형암 사망이 증가하는 결과가 나타난 것입니다. |
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부록으로 실려 있는 자료들은 다음 링크에서 확인할 수 있습니다. |
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측정이 정확한 시기로 한정하면 더 뚜렷해지는 전리 방사선과 고형암 사망 사이의 연관성
과거에는 개인 선량계를 통한 전리 방사선 측정이 정확하지 않았을 수 있습니다. 이에 연구진들은 원자력 산업에 처음 종사하게 된 시기에 따라 한정을 두어서 분석을 하였습니다. 그 결과 1958년 이후에 종사하기 시작한 238,639명을 대상으로 분석하였을 때는 1 Gy 당 고형암 사망이 122% 증가하였고, 시기를 더 뒤로 해서 1965년 이후에 종사하기 시작한 189,386명을 대상으로 분석하였을 때는 1Gy 당 고형암 사망이 144% 증가하는 것으로 나타났습니다.
본 연구의 의미
위 연구 결과를 종합해보면 전리 방사선과 암 사이의 관계에서 방사선 호메시스(radiation hormesis) 가설보다는 문턱 없는 선형모델(LNT)을 뒷받침 합니다. 즉, 전리 방사선에 의한 암 발생에는 안전한 역치가 존재하지 않는다는 것으로, 국제방사선방호위원회가 권고한 ‘합리적으로 달성 가능한 한 피폭선량을 낮게 유지하라는 ALARA(As Low As Reasonably Achievable) 원칙’을 지지하는 결과입니다.
글쓴이: 강희태 (원주세브란스기독병원 직업환경의학과)
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구독자 피드백에 대한 답변
해바라기님: 생활습관의학이 중요하다고 생각합니다. 하지만 생활습관의학의 중요성을 강조하기 위해 저용량 스타틴에서 혈당상승의 가능성이 낮은 점, 고콜레스테롤혈증의 원인이 생활습관 뿐 아니라 유전적인 가능성이 큰 점 등 중요한 의학적 근거를 흐리고 있다고 생각합니다. 일부 환자들이 스타틴의 일부 부작용을 과도하게 주장하는 유튜브를 보고 와서 콜레스테롤 약물치료를 거부하는 경우가 많습니다. 치료가 필요한 사람들은 가이드라인에 따라 약물치료를 우선 해야 합니다. 주객이 전도되어 적정 치료와 예방을 둘 다 놓칠까 봐 우려가 되어 글을 남깁니다.
이의철 작가님:
제 칼럼을 읽어주셔서 감사합니다. 보내주신 의견은 모두 굵직한 주제들이라 간단한 답변이 아닌, 하나의 별도 칼럼 주제로 다루면 좋을 것 같습니다. 다만 일부 오해 혹은 부정확한 정보에 기반한 견해에 대한 간단한 답글을 드릴까 합니다.
<고콜레스테롤의 원인에서 유전적 원인이 크다>에 대한 답변
고콜레스테롤혈증의 유전적 기여는 생활습관과 비교했을 때 현저히 낮습니다. 가족성고콜레스테롤혈증 진단을 받은 사람들도 동물성 단백질을 식물성 단백질(콩단백)으로 대체하면 3주만에 총콜레스테롤과 LDL콜레스테롤인 60~70 감소한 연구결과가 이미 수십년 전에 발표된 바 있습니다. 연구 참여자들은 교차연구(case-crossover)의 특성상 식물성 단백질 식단에서 저지방 식단도 실행해야 했는데, 일부 참여자들은 식물성 단백질 식단의 효과가 너무 만족스러워 저지방 식단을 거부하기도 했습니다. 한국만 하더라도 1960년대 초에 발표된 논문에 평균 총콜레스테롤 수준이 139mg/dL에 불과했지만, 현재는 평균 콜레스테롤 수준이 190~200mg/dL으로 40%가량 증가했습니다. 우리가 흔히 참고하는 임상 표지자 중 일반인구의 평균치가 시간 경과에 따라 40%가량 상승한 것이 있을까요? 불과 수십 년 사이 검사결과 수치가 급격하게 증가했다면, 그 증가의 원인은 유전자일 가능성보다는 환경적 요인, 외부적 요인일 가능성이 매우 높다고 판단하는 것이 합리적일 것입니다. 물론 유전적으로 콜레스테롤 증가시키는 음식이나 기타 요인에 더욱 민감하게 반응하는 사람들이 있을 수는 있습니다. 하지만 그런 사람들도 원인이 될만한 요인을 조절하면 매우 신속하게 콜레스테롤이 감소합니다.
<저용량 스타틴에서 혈당상승의 가능성이 낮은 점>에 대한 답변
스타틴의 부작용인 당뇨병에 대해 과소평가하는 것도 적절치 않다고 생각합니다. 실제로 진료실에서는 스타틴을 복용한 후 혈당이 증가하는 사례를 매우 자주 만나게 됩니다. 그래서 저는 환자들에게 스타틴 복용 시 반드시 혈당 상승에 대해 보다 주의깊게 관찰할 것을 권고합니다. 그리고 이상지질혈증 진료지침에 따라 약물 복용이 필요한 경우 이런 부작용을 감수하고라도 현재는 급한 불을 끄기 위해 스타틴 복용이 필요함을 설명합니다. 동시에, 약에만 의존하지 말고 식물성위주 식단과 적절한 신체활동도 병행해야 함을 강조합니다.
<스타틴 치료를 거부하는 환자>에 대한 답변
질병과 질병의 원인, 질병으로 인한 합병증, 약물치료로 인한 부작용, 생활습관 개선으로 얼마든지 약물 복용을 중단할 수도 있음을 충분히 설명했을 때 스타틴 복용을 거부하는 경우는 거의 없었습니다. 만약 선생님이 스타틴 복용이 필요한 환자에게 약물 복용에 대한 동의를 얻지 못했다면, 그것은 그 환자가 유튜브에서 부정확한 정보에 노출되었기 때문이 아닌 충분한 설명을 할 수 없는 시간적 제약, 추적방문을 하기 어려운 조건, 혹은 선생님이 환자에게 제공하는 질병, 약물, 생활습관 등에 대한 정보나 설명이 적절하지 않은 것이 보다 근본적인 원인일 수 있지 않을까 생각합니다. 저는 초진 환자의 경우 30분 상담을 할 수 있고, 본인부담금은 없고, 10~20분 이내에 부속의원에 도달할 수 있는 조건에서, 12년간 생활습관의학과 건강한 식단에 대해 공부하고 진료해온 경험이 있는 덕분에 다른 의료진보다 진료 성과가 조금 더 좋지 않을까 생각합니다. 앞으로 제 칼럼에서 생활습관의학 진료를 위해 필요한 핵심역량도 소개할 예정이니 관심을 가지고 지켜봐 주시면 감사하겠습니다.
상사화님: 만성질환의 관리에서 생활습관의 관리가 필수로 중요하기에 생활습관 관리 없이 만성질환를 치료하기는 어려워 근로자에게 바람직한 생활습관 관리의 방향을 제시하는 의사의 역할이 아주 중요합니다. 다만, 질병의 치료적 적용 시 현실적으로 생활습관의 관리가 강력하게 작동하지 못할 수도 있는 고민되게 하는 경우들이 있습니다. 예를 들어, 명백하게 수치가 높거나 수 년째 결과지표가 좋지 않아 조속한 약물치료 대상임에도 복약을 무조건적으로 거부하는 경우가 있습니다. 그리고 이상지질혈증 진료지침 상 유산소운동과 LDL 콜레스테롤이 관련이 없으며, 운동이나 식이 습관 조절이 전체 결과지표 개선에 미칠 수 있는 최대분량이 적다는 내용이 있어, 고민하게 됩니다.
이의철 작가님:
<전혀 반응하지 않는 환자>에 대한 답변
칼럼을 읽어주셔서 감사합니다. 저도 생활습관이 됐든, 약물복용이 됐든 전혀 반응하지 않는 환자들을 만나게 됩니다. 환자의 이런 태도는 의사가 바꿀 수 없습니다. 아직 본인의 건강을 돌볼 준비가 되어있지 않는 사람들에게 무리하게 약물복용이나 생활습관 개선을 강권할 경우 관계만 틀어질 가능성이 높습니다. 생활습관의학에서는 가장 먼저 환자의 준비정도를 평가합니다. 금연상담의 준비정도를 평가하는 것과 동일합니다. 아직 생활습관 개선이나 약물복용의 준비가 되어있지 않은 경우엔, 현재의 검사결과가 앞으로 어떤 심각한 합병증으로 이어질 수 있는지 정도만 충분히 설명하고, 왜 건강돌봄에 관심이 없는지 혹은 건강돌봄을 할 수 없는 상황에 있는 것은 아닌지 등을 파악하는 것이 필요합니다. 물론 이런 상담도 접근성이 확보되어야 구사할 수 있는 전략이긴 합니다. 하지만 임상치료나 질병이 아니라 먼저 그 환자를 이해하고, 알아가려는 노력을 한다면 차츰 우호적인 관계를 구축해 나갈 수 있을 것입니다.
<LDL에 식단과 신체활동이 미치는 영향이 적다는 연구>에 대한 답변
아울러 LDL에 식단과 신체활동이 미치는 영향에 대한 연구는 그 구체적인 중재 내용이 무엇인지 꼼꼼하게 파악하는 것이 중요합니다. 생활습관의학에 정통하지 못할 경우 효과적인 못한 식단이나 신체활동의 효과를 검증하는 연구들이 매우 많아 실제 생활습관개선의 잠재력을 과소평가하는 결과가 도출되는 경우가 많기 때문입니다. 생활습관개선의 잠재력을 가늠하실 수 있는 사례를 소개할까 합니다.
BMI 28.7의 31세 남성의 건강진단 상 지질패널(TC-TG-HDL-LDL)은 295-86-56-222이었습니다. 저와 상담한 후 매일 2팩씩 마시던 우유를 끊고, 점심식사엔 백미를 먹지 않고 회사에서 제공하는 100%현미밥을 먹고, 샐러드를 꼭 챙겨먹고, 고기반찬은 절반 이하로 줄이고, 매일 1시간씩 런닝머신 운동을 하는 등 생활습관개선을 실천했습니다. 체중변화는 없었지만, 2주 후 지질패널은 245-186-51-157로 변했습니다. 콜레스테롤과 중성지방은 생각보다 매우 변동성이 큽니다. 의사가 가장 효과적인 방법을 안내하고, 동기를 유발할 수 있는 상담을 하고, 적절한 추적검사를 실시한다면 이 정도 수준의 변화는 어렵지 않게 관찰할 수 있습니다. 앞으로 칼럼을 통해 생활습관의학을 실제 진료에 적용할 수 있는 방법을 안내하도록 하겠습니다.
장미님: 근로자는 폭염취약집단이라고 할 수 있습니다. 그러나, 10만명당 발생률로 보면 60세가 넘을 수록 그 위험이 증가하고, 사망률은 더 현저한 경향을 보입니다. 실제로, 고령(60세이상)은 온열질환의 위험요인으로 알려져 있습니다. 그 이유는 땀분비가 젋은 사람에 비하여 잘 안되고, 기저질환이 있거나, 땀분비를 저해하는 약물을 복용하고 있거나 하는 이유로 생각되고 있습니다. 근로자가 얼마나 폭염취약집단인지는 발생장소별 온열질환자 통계를 통해 확인할 수 있습니다.
이완형 작가님: 네 맞습니다. 온열질환감시체계에 신고된 온열질환의 조발생 현황은 젊은 연령층에서 높고, 연령별 발생율을 보면 고령일수록 위험도가 증가합니다. 강조하고 싶었던 것은 온열질환의 발생 규모와 현황에 대해 근로자집단에 관심을 가져야 한다는 점이었습니다. 참고로 온열질환 감시체계가 아닌 1993년부터 2017년까지의 통계청 사망자료의 우리나라 근로자 온열질환 관련 비례사망률을 보면, 전체인구는 만 40세부터 사망위험이 증가하고 근로자 집단은 만 35세부터 증가하는 것으로 나타납니다. 즉, 근로자의 온열질환 사망 위험은 일반인구보다 5세 젊은 나이부터 증가하는 것으로 보여 젊은 근로자의 경우도 관심의 대상에 포함되어야 한다는 점을 지적하였습니다. (기후변화에 따른 옥외작업자 건강보호 종합대책 마련 연구, 2019 산보연). 한정된 공간에 이야기를 담다보니 제한된 정보만 해석하였습니다. 지적해 주신 것처럼 온열질환은 고령층이 취약합니다. 다만 온열질환의 치명성이나 규모는 근로자 집단에서 중요한 건강 이슈가 될 수 있습니다. 좋은 의견 감사합니다.
칭찬과 격려의 말씀 감사합니다.
"좋은 지식공유의 장을 만들어 주셔서 늘 감사합니다."
"이완형 교수님 알기쉽게 좋은 글 써주셔서 감사합니다."
"좋은 글 고맙습니다."
"송한수 교수님 등 편집팀 만세, 만만세, 노고에 감사드립니다."
새로운 내용에 대한 의견, 다음 기회에 반영하겠습니다.
"여성노동자의 업무상질병, 해외에서는 어떻게 적용하는지도 함께 피드백을주시면 감사하겠습니다!"
"호흡기 보호구의 한계성, 현재의 문제점, 바꿔야할 필요성, 밀착도테스트의 한계점 등에 대해 칼럼이 있으면 좋을것 같습니다~"
"생활습관에 대한 조금 더 디테일한 2탄을 알고싶습니다."
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