방사선 및 방사성동위원소 이용은 개발도상국 특히 아시아 국가에서 괄목할 만한 발전을 보이고 있다. 이것은 국제원자력기구(IAEA)의 기술협력이나 우리나라의 지역간협력협정(RCA) 지역사무소의 연구개발과 인력양성 사업 등에 크게 기인하고 있다.

방사선기술(Radiation Technology)은 첨단의료기술, 생명공학기술, 나노기술, 정보통신기술, 환경관리기술, 국방기술 및 우주기술 등 다방면으로 활용되고 있으나 공업, 의료, 농업 및 환경 등의 분야로 대별하여 국제적 동향과 우리의 현황을 살펴본다.

2. 의료적 이용

의료분야에서 방사선은 85%이상 진단분야에 사용되는데 엑스선, MRI, 초음파등이 심장병, 뇌질환, 폐 및 신장기능검사, 암의 진단 등에 사용된다.

Gamma Camera는 세계적으로 약 8,500여개 기관에서 2만 여대가 사용되고 있으며 매년 5%씩 증가 추세에 있다. 미 FDA에서 95년부터 Co-57, Gd-153, Am-241을 사용한 Gamma Camera를 사용할 때 투과보정을 이용한 기계를 승인해왔다.

PET센터의 경우 180기관이 운영, 250대가 암 진단에 사용되며 매년 15%씩 증가추세에 있다. 암세포의 물질대사를 감지하는 FDG가 이용량의 90%를 차지하며 센터에서 사용되는 방사성동위원소는 반감기가 2시간정도로 매우 짧기 때문에 약70%의 센터에서 싸이클로트론을 이용하여 자체적으로 생산 사용한다.

I-125, Gd-153, Am-241선원을 사용하는 골밀도 측정기는 총 500대에 이르며 X선 발생장치가 그 자리를 대신하며 방사성동위원소의 사용량은 감소하는 추세이다. I-131는 갑상선 기능항진증이나 갑상선암 치료에 사용하며, P-32, Y-90, Er-169를 활액막염과 관절염 치료에 사용하고 있다.

암 치료를 위한 Co치료기는 1300기관에서 1500대를 보유하고 있다. 매년 70대가 새로 설치되어 왔는데 최근에는 전자가속기가 대체 사용되는 추세이다. 최근의 Co치료기를 이용한 감마나이프는 양성/악성 종양을 억제하며, 동정맥 기형을 말살하고 신경통의 고통을 격감하는데 사용된다. 감마나이프 수술법이 급격히 개발되고 있으며 뇌종양치료에 140여개 감마나이프 시스템이 사용되고 있다.

종양부근에 Pd-103, I-125, Cs-137, Ir-192 등의 방사성동위원소를 투여해 질병을 치료하는 근접치료는 세계적으로 3,000여개 종양센터에서 매년 10만 건이 시행되고 있으며 10%정도 증가추세에 있다 . 미국에서는 연간 57,000명의 전립선암환자가 근접치료로 치료되고 있다.

혈액 수혈후 GVHD라 불리는 면역반응을 줄이기 위해 방사선조사를 시행하는데 대략 1,000여개의 조사기가 사용되며 매년 70개의 시설이 추가로 요구되고 있다.

우리나라는 30MW급 다목적연구용원자로인 하나로에서 Ho-166, I-131, Tc-99m등과 한국원자력연구소 부설 원자력의학원 싸이클로트론에서의 단반감기 핵종 생산을 효시로 소수의 의료기관에서 생산되는 F-18, Tl-201, I-123등 핵종을 제외하고는 전량 수입에 의존하고 있다.

또한 일반적으로 의료기관에서는 방사선 및 방사성동위원소 이용에 따른 매출액을 별도로 구분하지 않고 통합하여 관리하는 경우가 많으므로 매출액의 정확한 산출은 쉽지 않다. 핵의학 분야의 진단건수와 치료건수 등을 통해 살펴본 매출액은 다음 표와 같다

3. 농업·식품분야 이용

선진국뿐만 아니라 개발도상국에서도 방사선 및 방사성동위원소를 이용한 농업적 이용기술 개발과 유전육종, 생명공학, 농업미생물, 작물의 영양생리, 토양비료, 가축생리, 농림자원의 병충해관련 생리생태, 방사선조사에 의한 식품의 저장성 개량, 기능성식품 및 생물공정개발 등 일부분에 대한 산업화가 이루어지고 있다.

세계적으로 방사선 및 방사성동위원소를 이용한 돌연변이 신품종은 2,000여 품종에 이르며 직접 활용하지 못하는 각종 변이 개체들은 특수 형질 개량을 위한 유전자원으로 활용하여 새로운 품종을 개발하는데 공헌하고 있다. 또한 곤충의 수컷에 방사선조사로 불임을 야기해 해충을 구제하는 방법이 실용화되어 산업적으로 활용되고 있다.

식품업계에서는 현재 42개국에서 200개 이상의 방사선조사시설에서 230여종의 식품에 조사를 허용하고 있으며 앞으로 더욱 확대될 전망이다. 방사선에 의한 기능성 식품의 개발로 발암억제, 면역기능 조절, 노화억제, 방사선방어제 개발, 방사선에 의한 농산물의 발아억제 등의 기반을 확충해 나가고 있다.

<다음호에 계속>

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