커마 (Kerma)
한 줄 정의: 간접전리방사선(X선·감마선·중성자)이 물질의 단위질량에서 하전입자에게 넘겨준 운동에너지의 총합으로, 단위는 그레이(Gy)입니다.
쉽게 풀면
X선은 물질에 직접 에너지를 주기보다 먼저 전자를 튕겨 내고, 그 전자가 이동하며 에너지를 남깁니다. 커마는 이 첫 단계, 즉 X선이 전자에게 넘겨준 에너지를 질량으로 나눈 값입니다. 공기에서 정의한 커마를 공기커마라고 하며, 진단 X선 장비의 출력과 선량을 나타낼 때 많이 씁니다.
왜 중요한가
진단영상의 선량 지표(입사 공기커마, 면적선량)와 선량계 교정은 대부분 공기커마를 기준으로 정의됩니다. 의학물리 논문에서 흡수선량과 커마를 구분하지 못하면 측정 조건의 의미를 잘못 이해할 수 있습니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"이온화상자는 표준기관에서 공기커마로 교정되었으며, 측정값에 후방산란계수를 적용해 입사표면선량을 산출하였다."
공기커마 교정 선량계로 측정한 뒤 환자 선량으로 환산하는 과정을 설명하는 문장입니다.
조금 더 깊게 보면
커마는 전자에게 넘겨준 에너지 중 전자가 나중에 제동복사로 잃는 부분까지 포함하며, 이를 제외한 부분을 충돌커마라고 합니다. 하전입자평형이 성립하면 흡수선량은 충돌커마와 거의 같아집니다. 진단 에너지 영역에서는 제동복사 손실이 작아 공기커마와 공기 흡수선량이 거의 같습니다. 그러나 고에너지 치료 빔에서는 표면 근처의 빌드업 영역처럼 커마와 흡수선량이 크게 달라지는 곳이 있습니다.
주의할 점
커마와 흡수선량은 단위가 같아도 개념이 다르므로 서로 바꿔 쓰면 안 됩니다. 기존 항목인 흡수선량(absorbed-dose)은 물질에 실제로 남은 에너지이고, 커마는 방사선이 하전입자에 넘겨준 에너지라는 점이 다릅니다.