감쇠 계수(attenuation coefficient)는 재료의 부피가 빛, 소리, 입자 또는 기타 에너지나 물질의 빔에 얼마나 쉽게 관통될 수 있는지를 나타내는 물리량이다. 선형 감쇠 계수(linear attenuation coefficient) 또는 협폭 빔 감쇠 계수(narrow-beam attenuation coefficient)라고도 불린다. 계수 값이 크면 주어진 매체를 통과할 때 빔이 강하게 감쇠되고, 값이 작으면 매체가 손실에 거의 영향을 미치지 않음을 의미한다. 감쇠 계수의 유도된 SI 단위는 역미터(m⁻¹)이다. 소멸 계수(extinction coefficient)는 이와 동일한 양을 가리키는 또 다른 용어로, 기상학 및 기후학에서 주로 사용된다. 감쇠 길이(attenuation length)는 감쇠 계수의 역수로 정의된다.
감쇠 계수는 특정 물질을 통과할 때 빔의 방사속(radiant flux)이 얼마나 감소하는지를 정량적으로 설명한다. 엑스선이나 감마선의 경우 μ로 표시되며 cm⁻¹ 단위로 측정되고, 중성자 및 원자로의 경우 거시적 단면적(macroscopic cross section)이라고 불리며 Σ로 표시되고 m⁻¹ 단위로 측정된다. 초음파 감쇠의 경우 α로 표시되며 dB·cm⁻¹·MHz⁻¹ 단위로 측정된다. 음향학에서 입자 크기 분포를 특성화하는 경우에도 α로 표시되며 m⁻¹ 단위로 측정된다.
감쇠 계수 값이 작으면 해당 물질이 상대적으로 투명함을 나타내고, 값이 크면 불투명도가 더 크다는 것을 나타낸다. 감쇠 계수는 물질의 종류와 복사의 에너지에 따라 달라지며, 일반적으로 전자기 복사의 경우 입사 광자의 에너지가 높을수록, 해당 물질의 밀도가 낮을수록 감쇠 계수는 낮아진다.
수학적으로 감쇠 계수 μ는 다음과 같이 정의된다. 균질한 물질의 얇은 층을 통과할 때 빛의 감쇠는 층 두께와 초기 강도에 비례하며, 비어-람베르트 법칙(Beer-Lambert law)에 따라 I(d) = I₀e^(-αd)로 표현된다. 여기서 α는 감쇠 계수, I₀는 입사 강도, d는 물질의 두께이다. 이는 강도의 지수적 감쇠를 측정하며, 감쇠 계수가 1 m⁻¹이면 1미터를 통과한 후 복사가 e(자연로그의 밑)만큼 감소함을 의미한다.
감쇠 계수는 흡수 계수(μa)와 산란 계수(μs)의 합으로 나타낼 수 있다(μ = μa + μs). 흡수는 빔에서 에너지가 손실되는 과정을, 산란은 빛이 무작위 방향으로 재지향되는 과정을 의미한다. 좁은 빔 자체만 볼 때는 두 과정을 구별할 수 없으나, 다른 방향으로 나가는 빔을 측정하면 구별이 가능하다.
공학 응용 분야에서는 감쇠를 로그 단위인 데시벨(dB)로 표현하기도 하며, 이때 감쇠 계수의 단위는 dB/m가 된다. 십진 감쇠 계수(decadic attenuation coefficient) μ₁₀ = μ/ln(10)는 10배 감소가 발생하는 횟수를 측정하는 방식이다. 반가층(HVL, half-value layer)은 투과된 복사의 방사속을 입사량의 절반으로 줄이는 데 필요한 물질 층의 두께를 의미한다.
감쇠 계수는 통신 및 네트워킹(광섬유 케이블 설계), 의료 영상(X선 및 CT 스캔), 음향 및 소나 기술, 환경 모니터링(대기 및 수질 내 오염 물질 확산 연구), 재료 과학(방사선 차폐 설계) 등 다양한 분야에서 활용된다.
