방사선은 무색, 무취로 사람의 오감으로 느낄 수 없는 우리 주변에서 발생하는 에너지 입자 또는 파동이다. 과도한 방사선이 있는 환경에 노출되거나 방사성 물질을 흡입 또는 섭취했을 때, 우리는 이를 인지하지 못하고 방치될 수 있다. 만약 과도하게 방사선에 피폭될 경우, 우리 신체에 유해한 영향을 끼치며 장해를 일으킬 수 있다. 하지만 이러한 방사선을 정확히 측정하고 목적에 따라 알맞게 조절하여 활용한다면 오히려 우리 삶에 긍정적인 영향을 끼칠 수 있다. 일상에서 볼 수 있는 예로는 병원에서 X-선이라는 방사선을 사용하여 X-선 혹은 CT 촬영을 하여 우리 몸속 내부를 관찰할 수 있도록 하는 것이다. 외에도 방사선은 △물체 구조 및 결함 측정 △살멸균 △신물질 생성 △암 치료 △에너지 생산 △영상의학 촬영 등 다양한 △기초과학 △산업 △의료 분야에 사용되고 있다.
그런데 방사선을 활용하기 위해선 정확히 검출 및 계측하는 기술이 중요하다. 방사선을 검출하기 위해 다양한 물질이 사용되는데 그중 하나가 ‘플라스틱 섬광체’다. 플라스틱 섬광체는 값싸고 제작이 용이하며 물리적, 기계적 특성이 좋아 많이 활용된다. 플라스틱 섬광체는 방사선을 흡수하여 눈에 보이는 가시광선으로 바꿔주는 역할을 한다. 쉽게 비유하자면 섬광체는 방사선을 받는 ‘에너지 수신기’와 같고, 그 에너지를 다시 가시광선 빛으로 바꾸는 ‘빛 변환기’ 같은 역할을 한다. 이 가시광선을 광센서로 검출 및 디지털화해 결국 방사선을 정량적, 정성적으로 분석할 수 있게 된다. 따라서 방사선이 얼마나 강한지, 어디서 발생하는지 감지할 수 있는 것이다.
현재는 우리 학교 원자력공학과 김용균 교수님 연구실에서 3D 프린팅 섬광체를 활용한 각종 기술 및 제품 개발이 진행 중이다. 특히 방사선 치료나 산업현장에서 방사선에 피폭될 때, 다양한 신체 부위와 조직에 흡수되는 방사선량을 정확히 측정해 과피폭을 예방하고 부작용을 최소화하는 연구를 진행하고 있다. 3D 프린팅을 이용해 방사선 치료 환자의 암 종양 및 주변 정상 조직과 똑같은 모형의 환자 맞춤형 플라스틱 섬광체를 세계 최초로 제작하기도 했다. 이를 이용해 안전한 치료 계획을 수립하도록 도울 수 있다.
또한 세계 최초 국소 피부 방사선 피폭 평가 시스템도 개발 중이다. 방사선을 이용하는 산업체에서 방사선 피폭 사고가 발생할 경우, 가장 큰 영향을 받는 장기 중 하나가 피부다. 방사선에 취약한 얇은 두께의 피부 기저층을 3D 프린팅을 이용해 동일하게 제작하고, 피부에 흡수되는 방사선량을 직접 측정하는 연구를 진행 중이다. 이 연구가 상용화에 성공한다면 사고 직후 적절한 의료적 개입과 계획적인 치료로 피부 장애를 최소화할 수 있게 된다. 이렇듯 기술이 더욱 발전한다면, 방사선에 대한 인식 개선과 더불어 국민 보건 향상에도 이바지할 수 있을 것이다.
방사선은 무색, 무취로 보이지 않아 우리의 건강과 보안, 환경 등에 위협이 될 수 있다. 하지만 방사선을 잘 알고 이용한다면 우리의 삶이 더욱 풍요로워질 수 있다. 보이지 않는 방사선을 정확히 계측하고 이용하여 우리의 삶을 더욱 윤택하게 하고, 우리의 건강과 환경을 보호하려는 노력은 앞으로도 이어질 것이다.
