11.2. 건강영향
(health effects)

   그림 11.2.1 급성방사선증후군 환자들의 예후

• 현재 급성방사선증후군 환자들에 대한 추적관찰이 진행되고 있으며, 이들은 국제적으로 유일한 노출 및 질환자 집단으로 다른 방사선 노출 연구에서는 관찰되기 어려운 중요한 정보를 제공해주고 있다. 한편 급성방사선증후군은 종사자 이외의 주민들에게는 보고되지 않았다.

(2) 만성 건강영향

(가) 갑상선암

• 체르노빌 사고 관련해서 1991년 랜싯(The Lancet) 지에 우크라이나에서의 암 발생률이 처음 보고되었다. 이 보고에 의하면 우크라이나에서 1981년부터 1990년까지의 암발생률 양상은 1986년 전후와 거의 비슷했지만, 다른 점으로는 1) 14세 이하 소아에서 전혀 없었던 갑상선 환자가 1990년에 3명 보고되었으며 2) 백혈병을 비롯한 악성종양의 급격한 증가가 1987년부터 65세 이상 인구집단에서 관찰되었다. 2)의 경우 사고로 인한 우려로 고령층에서 자세한 검사를 받았을 것으로 추정되었으나(다른 의미로 우크라이나에서는 사고 이전엔 검사를 많이 받지 않아 과소 평가됐던 것으로 해석된다), 1)의 경우는 방사선 노출 때문인지 과다 진단에 의한 것인지 논란이 되었다.

• 사고 시 폭발로 방출된 방사성 요오드 (131I)는 주민들에게 주로 토양오염-젖소-우유-섭취를 통한 노출 경로를 가졌다. 이 물질은 갑상선에 집중적으로 축적됨으로 갑상선 암 위험도를 증가시키는 것으로 잘 알려졌다. 따라서 노출된 종사자와 지역주민을 대상으로 갑상선 암에 대한 생태학적 연구, 환자-대조군, 코호트 연구, 코호트 내 환자-대조군 연구들이 진행되었다. 조사 지역, 대상 및 기간에 따라 갑상선 암에 대한 초과상대 및 절대위험도값은 다양하지만, 어린이와 청소년에게서는 일관되게 증가하였다.

• 벨라루스와 러시아 지역의 주민들을 대상으로 한 지역사회 환자-대조군 연구에서는 276명의 어린이 갑상선암 환자와 1,300명의 짝지어진 대조군(연령, 성, 지역)을 선정하였으며, 인터뷰를 통해 사고 시 첫 두달간의 생활 요인들 및 요오드 섭취 관련 정보 등을 조사하였다. 연구 결과 방사성요오드 노출량과 갑상선 암의 위험도는 남녀 모두 유의하게 증가하여 1Gy에서 적용 모델에 따라 5.5-8.4의 오즈비를 보였다 (그림 11.2.2). 이러한 위험도는 1995년 일레인 론(Elaine Ron) 등이 방사선에 외부 노출된 어린이(원폭, 치료방사선 환자 등)에서 보고한 위험도 값(OR=8.7)과 비슷한 결과였다. 환자와 대조군을 확대하여 2019년도에 보고한 추가 연구에서도 비슷한 결과가 관찰되었다. 갑상선량과 갑상선암의 관련성은 전체적으로는 선형-이차 모델을 보였는데, 1.5Gy-2Gy 정도까지는 선형 관련성을 보였다가 고선량에서 감소하는 양상이 관찰되었다. 한편 방사선의 위험도는 토양 요오드 농도가 적은 지역에서 약 3배 높게 나타나 요오드 섭취 부족이 방사성요오드의 섭취를 증가시켜 위험도를 더욱 증가시킨 것으로 해석되었다.

   그림 11.2.2 체르노빌 사고 노출 지역주민에서 갑상선량에 따른 갑상선 암의 모델별 오즈비 (OR/Gy)

• 코호트 연구는 1997년 미국과 공동으로 우크라이나(UkrAm)와 벨라루스(BelAm)에서 각각 약 13,000과 11,000명을 대상으로 진행되었다. 코호트 대상자는 체르노빌 사고 당시 18세 미만이면서 갑상선 측정자료가 있는 벨라루스 혹은 우크라이나에 거주하는 사람들(평균 선량은 0.68-0.65Gy) 혹은 태아였던 사람들로 정의하였다. 이들에 대해 1998년부터 2년마다 건강조사(설문, 의사 진단, 갑상선 검사 등)을 실시하였다. 발견된 갑상선암의 최소 잠재기는 3-4년으로 짧았으며 주로 유두형(papillary type)으로 예후는 좋았다. 주요 결과는 방사선량에 따라 갑상선암 위험도가 유의하게 증가하였으며(우크라이나에서는 5배, 벨라루스는 2배), 이는 기존 외부노출 연구와 비교 시 조금 낮은 위험도였지만 대체로 일관된 결과였다. 선량-반응은 선형 관련성을 보였으며 증가된 효과는 30년 노출 이후에도 지속되었다. 암위험도는 갑상선 질환이 있었던 경우와 노출 시 연령이 어릴수록 증가하였다.

• 태아 시(in utero) 노출에 관한 연구는 사고 당시 태아였던 2,582명에 대한 코호트 연구를 우크라이나에서 진행하였다. 갑상선량 평균값은 72mGy이었으며 갑상선 암의 위험도는 통계적으로 유의하지 않았지만 3.9배 증가하였다. 그러나 크기가 작은 결절의 경우는 위험도가 증가하지 않았다. 현재 벨라루스 지역 주민들 대상으로 비슷한 규모의 태아 노출자들에 관한 연구가 진행 중이다.

• 작업 종사자들을 대상으로 한 코호트내 환자-대조군(nested case-control) 연구도 진행된 바 있다. 이 연구는 1986년 4월 26부터 1987년 12월 31일까지 체르노빌 사고 주변 오염 지역에서 종사한 여러 나라의 종사자들 약 14만 6천 명에 대한 코호트에서 107명의 환자군과 423명의 대조군을 선정하였다. 노출평가는 RADRUE 시스템을 사용하였으며 노출 중위값은 69mGy이었다. 연구 결과 총 갑상선량과 초과상대오즈비가 유의하게 증가(EOR=0.38/100mGy)하였으며 선형 관련성을 보였다. 위험도는 갑상선암의 크기와 림프절 전이 여부에 따라 차이가 없었다. 이 연구는 소아뿐 아니라 성인에서의 외부 방사선 노출에 의해서도 갑상선 암 위험도가 증가할 수 있다는 것을 의미한다. 한편 우크라이나 종사자들을 대상으로 한 최근 연구에서는 유의하지 않은 증가한 갑상선 암 위험도를 관찰한 바 있다. 

• 갑상선 암 환자들에 대한 생물학적 조직과 정보를 모아 분자 생물학 및 역학연구를 위해 체르노빌 조직은행(Chernobyl Tissue Bank)이 운영되고 있다(https://www.chernobyltissuebank.com/). 우크라이나와 러시아 지역에서 사고 당시 19세 미만 갑상선 암 환자(1967년 4월 26일 이전 출생자)들을 대상으로 동결 생체조직, DNA, RNA, 혈액 등을 보관하고 있다. 최근 이 자료를 활용하여 그 동안 주로 실험실 연구에서 제시되었던 다양한 유전체 지표들(genomic profile)을 포괄적으로 분석하여 방사선 노출이 DNA를 손상(특히 double-strand breaks)시켜 갑상선 암 발생을 유발한다고 보고하였다. 그러나 방사선 관련 특이적 생체지표(radiation signature)를 발견하지는 못했다.

• 체르노빌 사고와 관련된 갑상선 암에 관한 연구 결과를 요약하면 1) 방사성요오드 노출로 인해 소아와 청소년들에서 갑상선 암 위험도가 증가하였다. 2) 위험도는 노출 시 연령이 어릴수록, 갑상선 질환이 있을수록 증가하였다. 3) 암위험도는 노출 후 시간 경과에 따라 감소하지 않고 계속 지속되고 있다(Ron 박사의 외부노출 연구에서는 45년까지 지속되었으며 15-30년에 가장 높은 위험도를 보인 바 있다). 4) 갑상선 암위험도는 성별에 따라 차이가 뚜렷하지 않았다. 4) 요오드 결핍이 효과변경인자로 작용하여 방사선에 의한 갑상선 암 위험도를 더욱 증가시켰는지에 대해서는 추가적인 연구가 필요하다.

(나) 백혈병

• 백혈병 연구는 주로 작업자들에 대해서 실시되었다. 우선 기존 체르노빌 사고 정화 작업자들 약 14만 6천 명에 대한 코호트에서 117명의 혈액종양 환자군과 481명의 대조군을 선정하여 조사된 바 있다(실제 분석에서는 70명의 환자군과 287명의 대조군만 분석되었다). 노출평가는 RADRUE 시스템을 사용하였으며 78%가 50mGy 미만이었고, 14%만이 100mGy 이상이었으며 전체 골수선량 중위값은 13mGy였다. 연구 결과 전체 혈액 종양과 백혈병(CLL 제외)의 초과상대오즈비는 각각 100mGy 당 0.6과 0.5로서 원폭 생존자 연구 및 원전 종사자 연구보다 높았으나 대체로 일관된 결과였다. 그러나 위험도 값이 통계적으로 유의하진 않았으며 적은 인구수 및 불확실성으로 결과해석에 제한점이 있었다.

• 한편 우크라이나 정화작업자 약 11만 명을 대상으로 구축된 코호트에서는 137명의 환자(1986-2006년 진단)와 866명의 대조군을(출생연도와 지역 짝짓기) 선정한 코호트 내 환자-대조군 연구가 실시되었다. 이 연구에서 백혈병 위험도는 유의하게 증가(ERR/Gy=1.26) 하였으며 이는 다른 방사선 노출 인구집단에서 관찰된 위험도와 비슷한 결과였다(표 11.2.1). 선량-반응 관련성은 선형적으로 증가하였으며 전체 백혈병의 기여분율은 16.4%였다. 또한 만성림프구성 백혈병(CLL)과 비만성림프구성 백혈병(non-CLL)의 위험도 모두 증가하는 양상을 보였다. 이는 만성림프구성 백혈병이 기존에 일본 원폭 생존자 연구에서 방사선 노출과 관련이 없는 것으로 보고되었던 것과는 다른 결과였다. 이러한 차이의 가능한 원인으로 원폭 생존자 연구에서 CLL의 발생이 적었으며 사망자료를 통한 질병력 파악의 제한점들이 지적되었다. 그러나 발생자료를 사용한 영국 원전 종사자 연구와 테차강(Techa river) 주변 주민 연구에서도 CLL 위험도의 증가가 관찰되지 않아 방사선 노출과의 관련성은 분명하지 않다.

   표 11.2.1 우크라이나 체르노빌 정화작업자의 백혈병에 대한 각 요인별 초과상대위험도

• 종사자 외 인구집단(어린이, 태아 등)들에 대해서는 백혈병이 일관되게 증가하지는 않았다. 주된 이유는 상대적으로 적은 백혈병 발생자 수와 낮은 노출량 때문으로 판단되고 있다. 그러나 백혈병은 골수 조직이 방사선에 민감하며, 전체 악성종양 중 선량당 위험도가 가장 높으며, 상대적으로 잠재기를 갖는다는 특성이 있어, 향후 보다 충분한 정보를 통해 진행되어야 할 주제인 것은 분명하다.

• 그 외 방사능에 오염된 지역에 거주하고 있는 주민들에서 환자-대조군 연구에서 유방암의 위험도가 증가한 결과도 보고되었다. 그러나 다른 지역에 거주하는 주민을 대상으로 한 연구에서는 증가된 결과가 관찰되지 않아 유방암에 대해선 아직 결과가 분명하진 않다. 따라서 현재까지의 체르노빌 사고 관련 악성종양에 관한 결과는 갑상선 암과 백혈병으로 요약된다(표 11.2.2)고 할 수 있다. 즉 갑상선 암의 경우 종사자와 주변 지역 어린이에게서 모두 유의하게 증가하였으며, 백혈병은 종사자에서만 유의하게 관찰되었으며, 다른 암종은 분명하지 않은 상황이다.

   표 11.2.2 체르노빌 사고에서의 인구집단과 암종별 결과 요약

(다) 다른 질환들

• 심혈관 질환의 경우 러시아에서 정화작업자들에 관한 대규모 코호트 연구가 진행된 바 있다. 즉 체르노빌 사고 정화작업자 53,772명을 1986-2012년간 추적하여 정기건강검진을 통해 27,456명의 심혈관 질환자를 파악하였다. 이들의 평균 외부 방사선 노출 선량값은 161mGy였으며 분포는 0.0001Gy에서 1.42Gy이었다. 방사선량과 심혈관 질환의 발생은 유의한 초과상대위험도(ERR/Gy=0.47, 95% CI: 0.31, 0.63)을 나타냈으며 문턱 없는 선형 관련성을 보였다(표 11.2.3). 한편 뇌혈관질환은 2012년까지 23,264명이 발생하였고 초과상대위험도는 Gy당 0.45 (95% CI: 0.28, 0.62)로 유의하게 증가하였다. 그러나 방사선의 위험도가 위험지역에 6주 미만 단기간 거주하였던 경우에 오래 거주하였던 종사자들보다 높았으며, 이러한 거주 기간과의 반비례 결과는 연구의 제한점으로 지적되기도 하였다. 이 외에 우크라이나와 벨라루스에서 소규모 연구들이 진행되었으나 방사선 노출량에 따라 분명한 결과를 보이진 않았다.

   표 11.2.3 러시아 체르노빌 정화작업자의 근무기간별 심혈관 질환 발생의 초과상대위험도

• 백내장에 대해서는 급성방사선증후군 환자, 정화작업 종사자, 거주 어린이들을 대상으로 연구가 진행되었다. 연구 결과들은 대체로 방사선 노출이 백내장 위험도를 증가한 것으로 보고 하였으며 잠재기간은 선량에 반비례하였다. 백내장의 위험도를 증가시키는 선량은 약 250mGy로서 기존에 알려진 문턱선량보다 낮았다. 이러한 연구 결과는 국제방사선방호위원회에서 허용기준을 낮추는 데 이바지하였다. 또한 후낭하백내장(posterior subcapsular)외에 피질(cortical) 백내장도 방사선과 관련된 것으로 보고되었다. 한편 안구질환 연구를 위해 별도로 'Ukrainian-American Chornobyl Ocular Study'를 구축하여 진행하고 있다.

• 방사선 노출의 세대 전이(transgeneration) 효과를 살펴보기 위해서 130명의 아버지-어머니-아이 쌍에서(아이들의 경우 1987-2002년 사이 출생), 여러 유전체 및 생체 지표들에(de novo mutations 등) 대한 조사가 진행되었다. 그러나 아버지 혹은 어머니의 생식기 선량(각각 평균 365mGy, 19mGy)과 유의한 증가를 발견하지 못했으며, 그 외 출생 시 손상이나 기형 등에 대한 건강 영향들도 입증되지 않았다. 방사선에 직접 노출되지 않은 후속 세대의 건강 영향은 원폭 생존자 연구에서도 관찰되지 않았지만, 여전히 관심을 많이 받고 있는 주제이다.