스타크래프트 과학 공부 2탄
테란의 과학유닛, 사이언스 베슬(Science Vessel)


지난 1월, 스타크래프트 과학 공부 1탄(http://nstckorea.tistory.com/203)으로 마린의 스팀팩과 저글링의 아드레날글랜즈에 관한 이야기를 전해드렸었는데요, 이번에는 테란의 과학유닛인 사이언스 베슬(Science Vessel)에 관해 이야기를 해볼까 합니다. 사이언스 베슬(Science Vessel)이라.. 아무래도 과학과 정말 연관되어 있어 보이죠?

로고 (@Dekuwa / http://www.flickr.com/photos/dekuwa/3074443184)

풀네임은 ‘Explorer Science Vessel’, ‘탐험용 과학선’이라는 뜻으로, 게임 내에서는 주로 투명유닛에 대한 감지 기능과 생체 유닛에게 지속적인 피해를 주는 방사선 오염(Irradiate)의 기능을 가지고 있습니다. 스타크래프트 브루드워에서는 EMP, 디펜시브 매트릭스와 같은 기능이 더 있었는데요. 이번 시간에 주로 다루게 될 내용은 바로 방사선 오염(Irradiate) 무기에 대한 것입니다. 물론 게임 속 캐릭터를 통해 알아보는 것인 만큼 오해는 금물~!!

1. Irradiate!! 핵폐기물의 완벽한 활용?

스타크래프트에서 사이언스 베슬은 핵폐기물을 무기로 사용합니다. ‘Irradiate’라는 기술이 바로 그것인데요, 이 기술은 방사성 물질을 적에게 투하함으로써 상대의 생체유닛(생물체)을 방사선에 오염시키는 것입니다. 그렇기 때문에 당연히 기계유닛에는 통하지 않습니다.
Irradiate는 한국어로 ‘복사선을 비추다’라는 뜻을 갖고 있으며, 사이언스 베슬의 이 기술은 단순히 방사선을 쏘는 것이 아니라, 오랜 시간에 걸쳐 지속적인 피해를 입히는 것으로 보아 방사성 물질을 투하하는 것으로 추측해볼 수 있습니다.


핵폐기물 이외에도 사이언스 베슬은 방사성 독물을 ‘저그’에게 사용할 수도 있습니다. 이러한 방사성 독물은 단기간에 걸쳐 방사능을 지속시켰다 사라지게 하기 때문에 게임 속에서 보여 지는 것과 같이 일정시간이 지나면 그 효과가 사라집니다. 이렇게 특정지역을 방사성 독으로 오염시킬 때 사용할 수 있는 방사성 물질로는 Sr(스트론튬), Y(이트륨), Ru(루테늄), Te(텔루르), Ba(바륨) 등이 있습니다. 이들의 방사성동위원소 중 스트론튬89, 이트륨90, 루테늄103, 텔루르127 등은 반감기가 짧은 편인데, 스트론튬 89는 반감기가 50일, 이트륨 90은 64시간, 루테늄 103은 39일, 텔루르 127은 9시간 등입니다.

그렇다면 이때 말하는 반감기란 무엇일까요?
말 그대로 반감한다 ↓ “감소한다” 라는 뜻입니다. 그 감소량이 딱 절반이 되었을 때를 “반감했다” 라고 합니다. 위에서 말하는 스트론튬이나 이트륨등과 같은 원소들은 완전히 안정적인 물질이 아니기 때문에 즉, “불안정” 하기 때문에 계속 안정된 상태를 찾기 위해 방사선을 배출합니다. 마치 집안이 어질러져 있어 불안할 때 집안의 쓰레기들을 밖으로 버리면서 집안을 안정되고 깨끗하게 만드는 것과 같다고 보시면 됩니다.

이때 이 쓰레기와 같은 역할을 하는 것이 원소에서는 방사선입니다. 따라서 이 방사선량이 원래 있던 양의 딱 절반이 될 때까지 걸리는 시간!! 이것이 바로 “반감기” 라고 하는 것입니다. 우리 주변에 있는 원소들, 예를 들어 철(Fe), 돌(Si), 플라스틱과 같은 물질들은 거의 깨끗한 방과 같아서 방사선과 같은 쓰레기가 거의 나오지 않습니다. 물론 아예 안 나오는 것은 아니고 극소량이 나오긴 하지만 우리들이 생활하면서 그렇게 크게 불편함을 느끼지는 않습니다.

게임으로 다시 돌아와서 설명하자면 사이언스베슬이 사용하는 Irradiate는 루테늄(Ru)과 같이 안정적이지 않으면서도 반감기가 짧은 원소를 생물체에 투사하는 원리라고 볼 수 있습니다. 따라서 Irradiate를 맞은 생물체는 곧 죽지만 시간이 지나면 Irradiate 효과가 사라지는 것이 바로 위와 같은 반감기 원리라고 볼 수 있습니다.

2. 방사선에도 아무렇지 않게 살 수 있는 이유는?

이런 방사선은 생물체에게는 치명적일 수밖에 없는데요. 게임에서도 보듯이 많은 양의 방사선을 받은 저그들은 시간이 지날수록 체력이 떨어져 죽게 됩니다. 하지만 방사선이 무조건 위험하다는 생각은 금물! 사실 방사선은 핵폐기물 처리장이나 발전소에서만 나오는 것이 아닙니다. 자연 방사선은 우리 주변에 흔히 접할 수 있는 것으로 지각이나 우주에서 쉴 새 없이 방출되고 있습니다.
방사선에 노출되면 우리몸 세포에 있는 DNA의 전자들은 에너지를 받아 이리저리 튕기는 데요. 전자가 튀어나가면 화학구조에 변화를 가져와 DNA의 구조가 변하게 됩니다.

하지만 왜 이 같은 자연 방사선 노출에도 우리는 피해를 입지 않고 살아갈 수 있는 걸까요?
그것은 바로 우리가 자연적으로 받는 노출되는 방사선량은 매우 적고, 노출되어 DNA에 변형이 온다고 해도 소량의 경우, DNA repair 과정을 통해 다시 복구가 되기 때문입니다. 지금 현재 컴퓨터 앞에서 이 기사를 보고 있는 여러분들 몸에서도 DNA는 변형은 이루어지고 있을 수 있으며, 변형이 일어난 DNA를 복구하기 위한 작업 역시 계속해서 이루어지고 있습니다. 이 모든 것은 바로 진화의 결과물이라고 할 수 있죠. 하지만 중요한 것은 건강에 해를 끼칠 정도의 방사선에 노출되지 않도록 주의를 기울여야 한다는 것입니다.

생활 속 방사선에 대해 자세히 알고 싶으신 분들은 ‘방사선과 방사능, 위험하기만 한걸까?(http://nstckorea.tistory.com/93)’를 참조하세요.

이상 스타크래프트를 통한 과학공부 2탄이었습니다.
3탄에서는 스타크래프트 속 캐릭터의 재생능력과 재생의학에 대해 알아보도록 하겠습니다.   

 

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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

후쿠시마 원전사고 이후로 대한민국 역시 방사능에 대한 인식에 예민해지고 있다. 기존에는 별 관심이 없이 지나쳤던 곳곳에서 뜻밖에 높은 방사선량이 검출되기도 하고(공릉동, 부산 사건 링크) 병원 내에서의 피폭, 암 치료에 이용하는 방사선 등에 대한 관심 역시 덩달아 늘고 있다. 주변에 우리도 모르게 받고 있던 피폭들, 또 이를 피하기 위해 어떤 방법들이 있을까

백해무익한 담배, 그 속에 방사능이 숨어있다

중독성을 가지고 있고 수많은 화학물질과 발암물질들을 함유하고 있는 담배. 폐암의 주된 원인으로 손꼽히고 있는 이 담배 속에 방사능이 숨어있다. 그 물질은 바로 폴로늄이다.(Po210) 지구에 자연적으로 존재하는 자연방사성물질인 라돈에서 생성되는 이 물질은 주로 화학비료인 인산염의 원료에 함께 섞여서 담배에 흡수, 농축된다. 담배 하나에 들어 있는 방사능의 양은 약 0.97–1.33 mBq, 특히 비활성물질이고 안정하기에 담배필터로도 걸러지지 않는다. 하루에 한 갑 반 정도를 피는 사람이 1년간 폐에 받는 피폭량은 160mSv에 이른다. 자연적으로 받는 방사선량이 연간 약 3mSv, 흉부X-ray촬영이 약 0.05mSv인 것을 감안하면 매우 큰 양이다. 몸에 좋지 않을 뿐 아니라 폐암의 발생확률까지 더욱 늘리는 담배, 올해에는 반드시 끊어 보도록 하자.

출처: http://www.flickr.com/photos/lanier67/237055775/sizes/o/in/photostream/

두번째 폐암발생요인, 라돈
지난해 12월, 한 뉴스에서 라돈에 대한 언론보도와 함께 한국에서도 라돈에 대한 관심이 커지고 있다.
(출처:http://article.joinsmsn.com/news/article/article.asp?total_id=6819083&cloc=olink)

미국환경청 EPA 및 세계보건기구에서는 흡연 다음으로 라돈을 폐암유발인자로 규정하고 있으며, 폐암환자 중 약 3~14%가 라돈에 의한 폐암으로 평가되고 있는데, 미국에서는 매년 약 2만명 정도가 라돈에 의한 폐암인 것으로 여겨지고 있다. 화강암 지반이 많은 지역과 지하실이 있는 주택 등지에는 다른 곳보다 라돈에 의한 방사능 피폭위험성을 많이 가지고 있다. 환경부가 2010년부터 2011년 봄까지 측정한 데이터에 따르면 겨울철에 실내공기질관리법 권고기준인 148Bq/m^3을 초과한 단독주택의 비율은 전체의 30% 이상이나 되었다. 강원도 평창에서는 기준치의 약 10배나 되는 측정치가 검출되기도 했다.

라돈의 주거유입의 주된 요인은 건물 노후다. 지하실이나 땅과 닿아있는 부분의 벽이 노후 되면서 틈이 생기고, 토양에 있던 라돈가스가 집으로 유입되어 모여 있는 것이다. 거기에 라돈가스는 공기보다 무겁고 화학적으로 안정하기 때문에 그대로 머무르다 먼지 등에 흡착되어 오랜 시간 누적되고 양은 점점 많아진다.

라돈 측정기가 설치된 모습. 출처:http://www.flickr.com/photos/birdies100/4772345844/

라돈 배출을 위한 환기구가 지하에 설치된 모습. 출처:http://www.flickr.com/photos/theglauber/1264769318


라돈, 어떻게 절감시켜야 할까
라돈을 가정에서 절감시키는 방법은 의외로 간단한 데 있다. 바로 ‘환기’다. 공기보다 무겁고 안정하기에 지하에 계속 누적될 때 인체피폭에 많은 영향을 줄 수 있기 때문에 주기적인 환기가 계속 필요하다. 여름철에는 환기를 자주 하기 때문에 동일한 환경부 단독주택 측정결과에서는 평균 오염도 초과율이 1%정도에 불과했다. 즉, 가을, 겨울철은 추운 날씨로 인해 환기를 적게 하기 때문에 라돈에 노출될 수 있는 확률이 높아진다는 것이다. 

더 근본적인 해결책은 지하에 생긴 틈을 메우는 것이다. 이런 보강을 통해 지층에서 유입되는 라돈의 양을 원천적으로 줄일 수 있다. 특히 건축된 지 오래되고 바닥재를 목재로 사용한 건물일수록, 더 지하인 건물에서 생활할수록 라돈의 농도가 높게 나타날 확률이 높기 때문에 이런 주택의 경우 더 주의 깊은 관심이 필요하다.

당신의 집은 라돈에서 안전하신가요?
환경부는 라돈정보센터(http://www.radon.or.kr/)를 개설하고, 주택 라돈 무료 측정 신청과 함께 라돈에 관한 정보, 또한 전국 라돈 분포현황 등을 실시간으로 공개하고 있다. 또한 라돈관리매뉴얼과 함께 쉽게 따라할 수 있는 동영상도 함께 배포하고 있다. (http://www.kurl.kr/xOgsL6)

출처: 환경부 라돈 저감 실내환경 조성 가이드북


보이지 않기에 조금 더 무섭고 잘 모르기에 우리에게 영향을 받을 수 있는 방사성물질 라돈은 알면 알수록 그 영향에서 피해갈 수 있다. 작은 습관과 관심으로 우리의 건강을 조금 더 지켜나간다면 앞으로 더욱더 건강하게 살 수 있을 것이다. 
 

글 | 국가과학기술위원회 블로그 기자 김 일 환

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우리 생활 속 과학이야기

 

                      방사선과 방사능, 제대로 알고 있습니까?

후쿠시마 원전 사태로 시작된 방사능, 방사선에 대한 공포는 일본과 가까운 한국을 송두리째 흔들었습니다. 게다가 최근 서울 노원구 월계동 주택가에 방사능이 검출됐다는 소식이 알려지며 다시 한 번 사람들을 공포에 휩싸이게 했는데요, 다행히도 원자력안전위원회에서 월계동 지역 도로의 방사선 준위에 대해 주민 안전에 문제가 없는 수준이라고 발표하자 사람들은 다소 안도하는 모습입니다. 도대체 방사선, 방사능이 무엇이길래 사람들을 이토록 공포스럽게 만드는걸까요? 방사능의 진짜 모습은 어떻고 왜 위험한지, 그리고 정말 위험하기만 한 물질인지 다시 한 번 생각해 봅시다.


방사선? 방사능?
방사능의 정체는 물질이 변화하면서 안정될 때 에너지를 방출하는 능력(=방사선의 세기)이다. 불안정했던 원자들은 안정되면서 열이나 물질들을 낼 수 있는데, 이때 나오는 에너지와 물질방사선이라 한다.

위 동영상을 보면 한 원자가 외부에서 자극을 받거나, 혹은 불안정했던 원자가 다시 안정을 되찾는 경우, 에너지를 방출함과 동시에 둘, 셋으로 쪼개지는 것을 볼 수 있다. 이 때 방출되는 모든 에너지를 가진 물질들을 방사선이라고 한다. 방사선의 종류에는 헬륨원자핵인 α선과 전자, 중성자, 중성미자 등 입자 및 X선, 감마선 등의 전자기파가 있다.

우리 주변의 방사선, 자연방사선
그렇다면 이런 방사선이 원자력발전소에서만 발생하는 것일까? 아니다. 사실 우리 주변에는 항상 방사능이 존재하고, 계속적으로 방사선을 방출하고 있다. 우리를 둘러싸고 있는 공기와 땅에는 태생적으로 지구가 생겨날 때 태어났던 불안정했던 원자들이 섞여있다. 또한 우주에서 지구로 날아오는 우주방사선 등 우리가 일상생활을 하면서 계속 노출될 수밖에 없는 방사선도 존재한다. 그 때문에 우리는 가만히 앉아서 다른 활동을 하지 않고 쉰다고 해도 연간 약 2.5mSv 정도 피폭된다. 또한 일상생활에서의 방사선 치료, X선 촬영 및 장시간 비행, 등산 등에 의해서도 방사선 피폭량은 늘어날 수 있다. 


 ○ Sv(시버트)란?  방사선의 종류와 방사선을 쬐는 장기에 따라 각각 가중치를 반영한 값으로, 인체에 미치는 방사선량의 기준.. 똑같은 회초리를 맞아도 등과 엉덩이는 상대적으로 덜 아프고 손등은 아프며 눈에 맞을 경우 위험한 것처럼 방사선도 우리 몸에 주는 피해가 방사선의 종류에 따라, 위치에 따라 다르게 나타나기 때문에 이를 표준화해서 환산한다. 시버트(Sv)는 1,000 밀리시버트(mSv)이며, 1 밀리시버트(mSv)는 1,000 마이크로시버트(μSv)이다.

후쿠시마 원전사고, 과연 실제로 우리에게 미친 영향은?


후쿠시마 원전 사고 후 항공사진, 노심이 용융되었고 건물의 소실로 원전이 외부에 노출되었다.


지난 3월 11일, 일본 북동부에서 일어난 지진으로 인해 일본 동북부는 큰 피해를 입었다. 설상가상으로 후쿠시마 원전의 냉각전원장치 소실로 인해 원자로 내부가 고열로 인해 녹아버리는 최악의 피해가 발생했고, 대부분의 방사성물질이 외부로 유출되어 INES 등급 (국제 원자력사고등급) 중 최악인 7등급의 사고로 기록됐다. 이로 인해 일본 후쿠시마는 물론 전 세계가 방사능 공포에 떨었음은 말할 것도 없다.


그렇다면 과연 당시 사고로 생긴 한국의 자연방사선 변화는 얼마나 있었을까?
환경방사선량은 전국 70여 곳에서 매시간 자동으로 측정되고 있으며, 모든 정보는 매일 실시간으로 공개되고 있는데 후쿠시마 원전 사고 이후 수치를 살펴본 결과, 전국 모든 관측소에서 방사선량이 평균 50 ~ 300nSv/h를 넘기지 않았으며 오히려 예년과 비슷한 수준인 것을 확인할 수 있었다. 즉, 우리 인체에 영향을 미칠 수 있을 정도의 방사능 물질은 한국에 도달하지 않았으며, 유입된 양도 이미 우리 주변에 있는 방사능 물질에 비하면 극히 일부라는 이야기가 된다.  

이를 통해 한때 유언비어처럼 퍼져나갔던 한국 내의 방사능 공포에 대한 걱정은 덜 수 있었다.

 * 방사능 수치는 교육과학부 홈페이지(http://www.mest.go.kr/web/42083/iernet/list.do)와 원자력안전기술원 홈페이지(http://iernet.kins.re.kr/)에서 확인가능하다.

때때로 방사선과 방사능이라는 단어는 매우 불편하게 들리기도 한다. 하지만 눈에 보이지 않을 뿐 항상 우리 주변에 함께 있는 물질이다. 지구 중심에서 생겨서 올라오는 지열 역시 방사선이고, 우주 역시 방사선과 함께 우리와 접하고 있다. 그러니 우리는 방사능에 대한 안전성은 강화하되 과민반응은 자제해야 할 것이다. 중요한 것은 지금까지 잘 알지 못했던 그들이 무엇인지 제대로 이해하고, 우리 실생활에 이롭게 이용할 수 있는 것이다.

글 | 국가과학기술위원회 블로그 기자단 1기 김 일 환                               

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