자외선 적외선 UV 태양광선 차단

이번 시간에는 가시광선 외에 다른 다양한 빛을 알아보겠습니다.

태양광의 스펙트럼을 사진으로 찍었을 때, 가시광선보다 짧은 파장으로 눈에 보이지 않는 빛입니다. 사람의 피부를 태우거나 살균작용을 하며, 과도하게 노출될 경우 피부암에 걸릴 수도 있습니다.
1801년 독일의 화학자 J.W. 리터 가 자외선이 가지는 사진 작용[感光作用]에서 처음 발견하였습니다

 

UVPost1-01-UV광선

 

과학자들은 UV-C, UV-B, UV-A 세 가지 종류로 UV 복사를 분류하였습니다. 성층권 오존층은 이러한 종류의 UV를 모두 흡수하는 것이 아니라 일부분을 흡수합니다.

 

태양파장

 

1. UV-A (320~400nm)

오존층에 흡수되지 않는다. 파장 영역이 0.32~0.40㎛에 해당하는 자외선 UV-A는 UV-B에 비하여 에너지 양이 적지만 피부를 그을릴 수 있다. 피부를 태우는 주역은 UV-B이지만 UV-A는 피부를 벌겋게 만들 뿐 아니라 피부 면역 체계에 작용하여 피부 노화에 따른 장기적 피부 손상을 일으킬 수 있다. 최근에는 UV-A 노출 시간이 피부를 그을릴 정도로 길어지면 피부암 발생의 위험이 UV-B의 경우와 같아진다는 연구 결과가 보고되기도 하였다. 자외선이 인체에 도달하면 표피층 아래로 흡수되는데, 이 해로운 광선에서 피부를 보호하기 위하여 인체 면역 작용이 발동한다. 그 예로 일부 세포는 자외선에 노출될 때 멜라닌이란 검은 색소를 생성하는데 그것이 자외선의 일부를 흡수한다. 따라서, 백인종과 같이 멜라닌을 적게 생성하는 사람은 UV-B에 대한 자연적 보호막도 적은 셈이다.

 

자외선크림

2. UV-B (280~320nm)

대부분은 오존층에 흡수되지만, 일부는 지표면에 도달한다. 지구에 극소량이 도달하는 UV-B는 파장 영역이 0.28~0.32㎛에 해당하는 자외선이다. UV-B는 동물체의 피부를 태우고 피부 조직을 뚫고 들어가며 때로는 피부암을 일으키는데, 피부암 발생의 원인은 대부분 태양 광선의 노출 및 UV-B와 관련이 있다. 또, UV-B는 피부에서 프로비타민 D를 활성화시켜 인체에 필수적인 비타민 D로 전환시킨다.

3. UV-C (100~280nm)

오존층에 완전히 흡수된다. 파장 영역이 0.20~0.29㎛인 자외선 중 UV-C는 염색체 변이를 일으키고 단세포 유기물을 죽이며, 눈의 각막을 해치는 등 생명체에 해로운 영향을 미친다. 다행히 UV-C로 알려진 이 범위의 자외선은 성층권의 오존에 의해 거의 모두 흡수된다.

태양광선, 적외선 infrared ray

태양이 방출하는 빛을 프리즘으로 분산시켜 보았을 때 적색 선의 끝보다 더 바깥쪽에 있는 전자기파를 적외선이라 합니다. 파장의 길이에 따라 분류하면 파장 0.75∼3㎛의 적외선을 근적외선, 3∼25㎛의 것을 적외선, 25㎛ 이상의 것을 원적외선이라 합니다. 가시광선이나 자외선에 비해 강한 열작용을 가지고 있는 것이 특징이며, 이 때문에 열선(熱線)이라고도 합니다.

 

적외선의 이용
공업용이나 의료용으로 사용하기 위한 것으로, 강한 적외선을 방출하는 적외선전구가 있습니다.

 

적외선의 이용

대기 중에서의 투과성을 이용한 것으로는 항공사진측량(0.8㎛)·원거리 사진·야간 촬영·거리 측정·적외선 감시장치 등이 있습니다. 적외선이 가시광선과 다른 반사율을 가지고 있다는 광학적 특성을 이용하여, 화폐·증권·문서 등의 위조 검사나 감정에 적외선사진을 활용합니다. 또 열효과 특성을 이용한 각종 재료·공산품·농수산품의 적외선 건조와 가열에의 응용은 산업과 실생활에서 널리 쓰입니다. 의료 면에서는 소독·멸균과 관절 및 근육 치료에 근적외선이 많이 쓰이고, 10㎛의 적외선 레이저빔은 외과수술, 종양의 제거, 신경의 연결 등에 실용화되고 있습니다.

 

그밖에 자동 경보기, 문의 자동개폐기 등에 적외선과 검출기를 조합하여 쓰기도 합니다. 또 학술적 단계에서 적외선 레이저빔이 유용하게 사용됩니다.

다음 이 시간에는 빛과 시각 (인간의 눈)에 대해서 알아보도록 하겠습니다.