WHO에서 2013년 발간한 자료입니다.
Health risk
assessment
from the nuclear accident
after the 2011 Great East Japan
Earthquake and Tsunami
based on a preliminary dose estimation
요약 내용 중 연구방법과 연구결과, 결론 부분만 옮겨둡니다.
======================================================
연구방법
이번 건강 위험성 평가(health risk assessment)는 방사능 위해성모델, 역학, [방사능]선량측정, 방사능 효과와 공중보건에 대한 전문성과 경험을 보고 WHO가 정한 독립적인 국제전문가들에 의해 수행되었다. 모든 전문가들은 이해관계 여부에 대한 양식작성을 마쳤다. 연구자 그룹은 2011년 12월과 2012년 3월에 만났다. 두 번의 모임에는, 유엔 방사능영향조사과학위원회(UNSCEAR), 국제노동기구, 일본정부에서 온 참관인들이 참가했다. 참관인들은 토론에 참가하고 자료를 공유했으나, 결정과정에는 참가하지 않았다.
위험성 평가는 4단계로 이루어졌다:
■ 서로 다른 방사성핵종(radionuclides)와 노출경로 같은 특수한 방사성원(radiation source)이 발견되었다(위해요소 확인).
■ 나타날 수 있는 유해한 영향은 방사선량과 생물학적 효과간의 연관관계에 대한 지식에 기반하여 알아낸 것이다(용량반응, dose-response relationships).
■ 예비 선량 평가에 따라, 일반 인구의 경우, 후쿠시마 현에서 나머지 전세계에 이르기까지 지리적으로 일생동안의 장기 허용량(organ dose)을 측정하였다. 원자력핵발전소 운영자가 평가한 직업환경 노출에 대한 자료에 근거해, 응급요원에 대해서도 첫째년도의 장기허용량을 측정하였다(노출 평가).
■ 일생동안 발생할 암의 위험도를 측정하였는데, 모든 고형 암(solid cancers)과 방사선노출과 가장 밀접하게 연관된 개별 암, 그리고 노출연령에 대한 위험성 규모와의 상관관계(백혈병, 갑상선암, 여성의 유방암)에 대해서도 알아보았다. 위험도는 남녀모두, 3종류의 서로다른 노출연령대에 대해 측정했다(1세[영아], 10세[어린이], 20세[성인]). 사고 이후 15년간동안의 축적된 위험성도 계산하였다. 남성 응급요원의 건강 위험도는 3종류 연령대에 따라 측정되었다(20세, 40세, 60세)(위험 특성, risk characterization).
연구결과
측정된 노출수준을 보면, 암의 위험이 증가한 것이 가장 큰 의미를 갖는 잠재적 건강 영향이다. 방사선 노출과 암 위험도간의 상관관계는 복잡하며, 여러 요인, 주로 방사선량, 노출당시 연령, 성별 및 암 부위 등의 요인에 따라 달라진다. 이러한 요인들은 방사선 위험성을 추계하는, 특히 낮은 용량에서의 위험성을 평가할 때는 불확실성에 영향을 주게 된다.
방사선에 가장 크게 영향을 받은 지역 바깥과, 심지어 후쿠시마 현 안의 위치에서도, 예측된 위험성은 낮게 유지되고 있으며 기본선에서 자연적 변이 이상으로 암 증가가 관찰되지는 않을 것으로 예측된다.
결정론적 영향이라고 불리는 일부 방사선에 대한 건강 영향은 특정한 방사선량 수준을 넘어선 직후에만 나타난 걸로 알려져 있다. 후쿠시마 현에서의 방사선량은 이보다는 현저히 낮은 수준이며 따라서 이런 영향은 일반 대중에게 나타나지는 않을 것으로 예상된다.
후쿠시마 현에서 측정된 선량 수준은 너무 낮아서 태아의 성장이나 임신 결과에 영향을 미치지 않으며 결과적으로 출산전 방사선 노출, 자연유산, 유산, 주산기 사망률(perinatal mortality), 선천적 결함이나 인지장애들은 늘어날 것으로 예측되지 않는다.
후쿠시마 현에서 가장 영향을 많이 받은 두 곳의 지역에서, 첫 해 동안 예비 측정된 방사선 유효량은 12~25mSv에 달한다. 가장 높은 선량이 나타난 지역에서, 기본선보다 이상으로 백혈병, 유방암, 갑상선암 및 모든 고형 암이 나타날 추가 위험성을 측정한 바, 이것이 기본선보다 높은 상한을 나타낼 경향이 있는데, 이는 위험성의 과소추계를 피해하기 위해 방법론을 목적의식적으로 선택했기 때문이다.
백혈병의 경우, 암 발생 위험도는 영아일 때 노출된 남아에서 기본 암 발생율보다 약 7% 더 많이 증가하는 것으로 예측되었다. 유방암의 경우, 영아일 때 노출된 여아에서 기본선보다 약 6% 더 높게 위험도가 증가하였다. 모든 고형 암의 경우, 영아일 때 노출된 여아에게서 기본선보다 약 4% 더 높은 위험도가 측정되었다. 갑상선암의 경우, 영아일 때 노출된 여아들에게서 기본선보다 약 70% 더 높게 위험성이 증가하는 것으로 나타났다. 이러한 비율은 기본선보다 비교적 증가하는 양상으로 나타났으며, 위에서 언급한 암들이 진전되는 절대적 위험도는 측정되지 않은 것이다.
갑상선 암의 기본선이 낮다는 것을 기억하고, 비교적 큰 증가치라도 위험상 절대적인 증가치는 작다는 것을 알아야 한다. 예를 들어, 여성에게 기본선이 되는 갑상선 암의 위험도는 0.75%에 불과하며, 가장 영향을 많이 받은 지역에서 여아에 대한 추가위험은 0.5%로 나타났다. 이러한 증가치는 후쿠시마 현의 가장 영향을 많은 받은 지역에만 적용되는 것이다. 두 번째로 영향을 많이 받은 지역 사람들의 경우, 추가적인 발암 위험성은 가장 높은 지역에서의 위험도보다 대략 절반 정도에 이르는 것으로 나타났다. 이러한 위험도는 영아에 비해, 어린이, 성인일 때 노출된 사람들에게 더 낮은 것으로 나타났다.
후쿠시마 현에서 그 다음으로 가장 많이 노출된 지역그룹은 예비 측정된 방사선 유효량이 3~5mSv였으며, 기본선보다 증가한 일생의 발암위험성 증가치는 가장 방사선에 많이 노출된 지역의 사람들에 비해 대략 1/4~1/3정도에 달했다.
후쿠시마 다이치 핵발전소 응급요원들 사이에서, 백혈병, 갑상선 암, 모든 고형 암에 대한 일생 위험도는 기본선보다 증가한 것으로 나타났으며 이는 방사선 노출에 따른 인과성에 기반한 것이다. 이러한 가설과 이에 대응하는 위험성은 본 보고서의 본문에 자세히 담겨있다. 상당한 양의 방사선 요오도를 들이마신 몇몇 응급요원들은 비종양성 갑상선 질환(non-cancer thyroid disorders)이 발생할 수도 있다.
결론
본 건강위험도 평가는 과학적 지식의 최근 현황에 따라 이루어졌다. 여기서 사용된 평가모델은 과거 방사선 사고와 경험에서 나온 것으로, 후쿠시마에서 보인 노출패턴과 정확히 일치하는 것은 아니어서 조정이 필요했다. 본 평가에서의 선량 측정과 가설은 궁극적인 건강 위험을 과소평가 가능성을 최소화하려고 목적의식적으로 선택된 것이다.
본 보고서에 나타난 수치들은 정확한 예측이라기보다는 건강위험성의 규모를 추론하는 것으로 고려해야 한다. 더불어, 본 보고서가 기반을 둔 노출 자료는 예비조사자료라는 점, 2011년 9월 시점에서 입수가능한 자료만을 포함했다는 점을 주목하는 것이 중요하다. 방사선 영향에 대해 과학적으로 이해하는 것, 특히 저선량에서의 방사선 영향을 알아내는 것이 향후 많아질 수 있으므로, 더 진전된 연구를 통해 이번 방사선 사고의 위험성에 대한 이해도 바뀔 수 있다.
이번 건강 위험도 평가는 후쿠시마 사고로 인해, 일본 바깥에서 건강위험도가 인식할만한 정도로 증가하지는 않았다고 결론내리고 있다. 일본의 경우에, 이번 평가는 일부 암에 대한 암 발생 위험성이 방사능에 가장 많이 영향을 맏은 지역에 있던 특정 연령과 성별그룹에서 기본선보다 다소 높아질 수 있음을 보여준다.
이러한 측정치는 후쿠시마 건강관리 조사에서 시작된 것과 같이, 인구 건강 모니터링에서 향후 몇 년간은 우선순위를 두는데 중요한 시사점을 제공한다.
이 연구결과를 바탕으로, 식품과 환경에 대한 지속적인 모니터링이 중요하게 남아있다. 추가적인 선량 측정은 유엔 방사능영향조사과학위원회(UNSCEAR)과 다른 이들이 수행한 연구에서 볼 수 있게 되면, 이러한 자료들은 이러한 위험성 측정을 더 개선시키는데 활용될 수 있다.
===============================================================
목차
1. Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
1.1 Motivation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
1.2 Purpose and audience . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
1.3 Scope. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.4 Overview of the process . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
1.5 Procedures . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
2. Hazard identification. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
2.1 Identification of the source term. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
2.2 Identification of health hazards due to ionizing radiation.. . . . . . . . . . . . . .18
2.2.1 Carcinogenic effects. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . .19
2.2.2 Health effects other than cancer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22
3. Dose-response relationship . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25
3.1 Non-threshold dose-response models for stochastic effects . . . . . . . . .25
3.2 Multiplicative and additive risk models. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.3 Lifetime risk concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26
3.3.1 Lifetime baseline risk. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26
3.3.2 Lifetime attributable risk. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . .27
3.3.3 Lifetime fractional risk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28
3.3.4 Cumulative risk for a segment of life. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29
3.3.5 Other measures of lifetime risk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29
3.4 Cancer risk models. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . 29
3.5 Transfer of excess risk between populations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30
3.6 Dose and dose rate effectiveness factor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32
3.7 Threshold dose-response models for deterministic effects . . . . . . . .. . . . . .33
4. Exposure assessment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .35
4.1 Doses for the general population. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .35
4.1.1 Pathways of exposure for the general population . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36
4.1.2 WHO preliminary dose estimation for the first year following the accident. . . 38
4.1.3 Calculation of first-year organ doses. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . .40
4.1.4 Calculation of lifetime doses. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . .40
4.2 Doses for the NPP emergency workers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44
4.2.1 Pathways for workers exposure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46
4.2.2 Radiation protection of female workers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . .46
4.2.3 Workers exposure assessment reported by TEPCO . . . . . . . . . . . . . . . . . .46
4.2.4 Exposure scenarios for workers at the Fukushima Daiichi NPP . . . . . . . . . .48
5. Risk characterization. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51
5.1 Input data. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52
5.1.1 Dose for the general population. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .52
5.1.2 Dose for the emergency workers. . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .52
5.1.3 Health statistics data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .53
5.2 Cancer risk characterization in the general population. . . . . . . . . . . . . . . . . .53
5.2.1 Overview of results. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53
5.2.2 Results of lifetime risk calculations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54
5.2.3 Temporal patterns of the risks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57
5.3 Cancer risk characterization for the emergency workers. . . . . . . . . . . . . . .63
5.4 Non-cancer risk characterization. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66
5.4.1 General population. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66
5.4.2 Emergency workers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .67
6. Discussion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .70
6.1 Factors influencing the radiation-related health risks. . . .. . . . . . . . . . . .70
6.1.1 Age at exposure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .70
6.1.2 Time since exposure and attained age. . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . .72
6.1.3 Sex. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72
6.2 Main sources of uncertainty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73
6.2.1 Exposure estimates for the general population. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73
6.2.2 Health statistics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .76
6.2.3 Risk models applied. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .76
6.2.4 Extrapolation of data from moderate doses to low dose. . . . . . . . . . . . . . . .78
6.3 Specific considerations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
6.3.1 Occupational radiation safety. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78
6.3.2 Health burden. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .79
6.3.3 Prenatal exposure and carcinogenic risks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .79
6.3.4 Assessment of all solid cancer risks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .80
6.3.5 Iodine status and thyroid disease. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .80
6.4 Summary of key choices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
7. Public health considerations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84
7.1. Public health response during the emergency phase of the Fukushima Daiichi NPP accident.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . .84
7.2 Public health challenges in the recovery phase of the radiation emergency .85
7.3 Long-term follow-up of populations following radiation emergencies. . . . . .87
7.4 Psychological consequences of the accident. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .90
8. Summary and conclusions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .92
8.1 Health risk assessment in the general population . . . . . . . . . . . . . . . . . .. .92
8.2 Health risk assessment in emergency workers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. .93
8.3 Final considerations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
