우리 생활에 매우 밀착한 전자파에 대해 알아봅니다

공간을 통해 전파되는 에너지의 한 형태인 전기파라고도 불리는

전자파는 전지장과 자기장이 교차로 진행되면서 전파됩니다.

 

우리 생활 밀착형인 전자파 또는 전기파

 

오늘은 우리 생활에 매우 밀착한 전자파에 대해 자세히 알아봅니다. 

전자파는 우리 일상에서 다양하게 응용되고 있으며, 아울러 안전에서도

주의를 기울여야 하는 부분도 있기에 적절한 안전 조치를 요구합니다.

1. 전자파란?

전자파는 전기파라고 합니다.

전자파는 전자가 진동하거나 가속함으로써 발생합니다.

전자파는 주파수와 파장으로도 설명되는데 주파수는 초당 진동하는 횟수를 헤르츠(Hz) 

단위로 측정하고, 파장은 한 주기의 길이를 미터로 측정합니다.

전자파는 라디오파, 마이크로파, 적외선, 가시광선, 자외선, 감마선, X선 등 여러 종류로

구분되고 특정 주파수와 에너지가 특성에 따라 다른 용도로 활용됩니다.

전자파는 우리 일상에 여러 가지로 응용되는 중요한 역할을 하지만 동시에 높은 에너지의

전자파는 우리 인체에 해를 끼칠 수 있기에 안전하고 적절한 통제가 필요합니다.

 

2. 전자파의 종류 살펴보기

전자기 스펙트럼의 서로 다른 위치에 있는 전자파의 주파수와 에너지는 각각의 특성에

따라 적합하게 활용됨을 알 수 있습니다.

1) 라디오파(Radio Waves)

- 주파수 : 수백 헤르츠(Hz)에서 수기가 헤르츠(GHz)

- 특성 : 긴 파장, 저에너지

- 용도 : 마이크로파 오븐, 무선 통신, 레이더

2) 마이크로파(Microwaves)

- 주파수 : 수기가 헤르츠(GHz)에서  수백기가 헤르츠(GHz)

- 특성 : 짧은 파장, 높은 에너지

- 용도 : 마이크로파 오븐, 무선 통신, 레이더

3) 적외선(Infrared Radiation)

- 주파수 : 수백테라 헤르츠(THz)에서 수백기가 헤르츠(GHz)

- 특성 : 눈에 보이지 않는 열로 감지

- 용도 : 열 이미징, 리코컨, 거리 측정

4) 가시광선(Visible Light)

- 주파수 : 약 430 테라헤르츠(THz)에서 750 테라헤르츠(THz)

- 특성 : 눈에 보이는 광선을 다양한 색상으로 나눔

- 용도 : 인간 시각과 광학 장치

5) 자외선(Ultraviolet Radiation)

- 주파수 : 750 테라헤르츠(THz)에서 30 페타헤르츠(PHz)

- 특성 : 눈에 보이지는 않으며 자외선 A, B, C로 나눔

- 용도 : 자외선 살균, 태양 선략 측정

6) 감마선(Gamma Rays)

- 주파수 : 30 엑사헤르츠(EHz) 이상

- 특성 : 방사선 치료, 핵의 붕괴에 사용

- 용도 : 매우 높은 에너지로 물질을 투과함

7) X선(X-rays)

- 주파수 : 30 페타헤르츠(PHz)에서  30 엑사헤르츠(EHz)

- 특성 : 매우 높은 에너지로 물질을 투과함

- 용도 : 의료 영상 촬영, 산업 물질 검사

 

3. 전자파의 응용과 활용

전자파는 다양한 분야에서 광범위하게 응용되고 활용됩니다.

이러한 응용 분야에 기술과 서비스를 더 해 기술 발전과 혁신에 더욱 기여할 것입니다.

1) 무선 통신

라디오파와 마이크로파를 사용하여 무선 통신을 하게 되는데 휴대전화, 무선 인터넷,

위성 통신 등과 밀접하게 관련이 됩니다.

2) 의료 영상 촬영

X선은 의료 분야와 방사선 이미징 기술에 응용되고, 컴퓨터 단층 촬영(CT 스캔),

엑스레이, 자기 공명 이미징(MRI) 등이 여기에 포함됩니다.

3) 통신 기술

광통신 기술은 높은 대역폭과 속도를 제공하게 되는데 광섬유를 통해 정보를 전송합니다.

4) 태양 전지

태양 전지는 태양광을 전기 에너지를 변환하는 데 가시광선을 이용합니다.

5) 자외선 살균

자외선은 세균과 바이러스 등을 살균하는데 사용됩니다. 음식 처리나 공기 청정,

물 처리 등에서 광범위하게 활용되고 있습니다.

6) 핵의학

감마선으로 핵의 붕괴를 조사합니다.

 

4. 전자파와 환경 관계

전자파가 환경에 미치는 영향에 관해 꾸준히 연구되고 있습니다.

다양한 무선 통신 기기들이 주파수를 공유하다 보니 서로 간에 간섭이 발생할 수 있고,

일부 조류나 동물의 이동 경로에도 영향을 줄 수 있다는 연구가 보고되고 있습니다.

특히 센서와 통신이 적용되는 농업 분야에도 주의가 필요하고, 당장 우리 생활에 없어서는

안되는 마이크로웨이브 오븐에서도 전자파가 발생하고 있기 때문에 특별한 주의를

요구합니다. 도시에서의 무선 통신 인프라에 관련된 환경 변화에도 영향을 미칠 수 있는데

전자기기의 짧은 수명과 더불어 빠르게 진화하는 기술 변화로 인해 방출되는 전자파의

수와 기기의 폐기물이 점점 늘어나고 있습니다.

이에 대한 효과적인 재활용 및 처리 시스템에 대한 면밀한 연구가 필요할 것입니다.

 

5. 전자파가 인간에게 미치는 영향

전자파는 환경뿐만 아니라 인간에게도 지대한 영향을 미치고 있습니다.

전자파 노출에 대한 국제적인 안전 기준과 규제가 마련되어 있기는 합니다만 전자파의

안전 범위 내에서 적절한 사용과 노출 시간을 지키는 것이 더욱 중요할 것입니다.

1) 무선 통신(라디오파와 마이크로파)

라디오파와 마이크로파는 인체에 직접적인 생리적 영향은 주지 않는다고 연구됐습니다.

그러나 긴 시간 동안 고강도의 무선 전자파에 노출될 경우에는 간헐적으로 온도 상승이

일어날 수 있기에 이는 건강에 부정적인 영향을 미칠 수도 있을 것으로 보입니다.

2) 적외선

적외선은 열을 생성하고 일부는 기술에도 응용되고 있습니다. 고에너지의 적외선으로

물질을 가열할 수 있는데, 적외선 사우나와 일부 의료 기기에 사용되고 있습니다.

3) 가시광선

가시광선은 눈에 보이는 빛으로 자연적인 태양광이나 인공 광원에서 발생하고,

적절한 가시광선은 눈의 건강을 지원하고 비타민D 생산에도 중요한 역할을 합니다.

4) 자외선

자외선은 태양으로부터 발생하고 A, B, C로 나뉩니다. 

자외선은 피부에 영향을 미치는데 지나치게 노출이 될 경우엔 피부암이나 피부 질환의

위험이 있을 수 있어 피부 건강을 위해서 자외선 차단제를 사용하기를 바랍니다.

5) X선 및 감마선

X선은 의료 영상 촬영에 많이 사용되고, 감마선은 핵의 붕괴나 방사선 치료에 활용됩니다.

높은 에너지의 방사선에 노출되면 세포에 손상을 가할 수 있기에 알맞은 조치가 필요합니다.

 

6. 전자파의 처리 방식

전자파와 관련된 폐기물이 많이 발생합니다.

전자파 폐기물이 지속적해서 증가하는 현대사회에서 적절한 대응 방식을 요구합니다.

환경친화적으로 관리하는 데 대한 연구와 개발이 계속 진행되고 있습니다.

1) 재활용

전자파 폐기물 중에는 재활용이 가능한 부품이 많은데 금속, 플라스틱, 유리 등의 재료가

이에 해당할 수 있습니다. 독성 물질이나 유해 물질이 발생할 수 있는 환경에 저해가

안 되도록 안전하게 제거하면서 재활용되어야 할 것입니다.

2) 자원 회수

전자파 폐기물 일부에 유용한 금속이나 희토류 원소 등을 포함한 것은 자원 회수가

가능하기에 모바일 기기, 전자기기에서 나오는 배터리 등은 재활용되고 있습니다.

3) 폐기물 처리 시설 활용

일부 선진 국가에서는 전자파 폐기물을 전문적으로 처리 재활용하고 있습니다.

이를 재활용하여 제품이나 부품을 환경친화적으로 재생산하고 있습니다.

 

7. 전자파의 미래를 예측해 보며

계속 발전을 더 하는 전자파 기술은 미래에 다양하게 영향을 미칠 것입니다.

몇 가지 예측할 수 있는 영향들을 살펴보면, 더 많은 기기 간의 통신을 가능하게 하는

네트워크와 무선 통신을 발전일 텐데 이는 보다 빠르고 안정적인 무선 통신을 가능하게

할 것이고, 이러한 무선 통신은 데이터를 교환하고 조작할 수 있을 것입니다.

스마트 홈, 지능형도시, 스마트 산업 등에서 많은 역할을 할 것으로 예상됩니다.

전자파를 이용한 의료 기술 또한 발전할 것으로 기대하는데, 무선 통신과 센서를 활용해

원격 진료와 모니터링이 실생활에서 자주 목격될 것으로 보입니다.

무선 통신과 센서 기술은 자율주행 차량과 교통 시스템에도 도입될 것입니다.

차량 간 통신과 실시간 교통 정보 공유, 도로 인프라의 연결은 더 똑똑하고 안전한 교통

시스템을 가능하게 할 것이고, 지능형으로 발전하는 AI를 접목해 가상현실과 증강현실

기술에도 새로운 형태의 엔터테인먼트를 지원할 것입니다.

그러나 위의 설명처럼 마냥 긍정적인 영향만 미칠 것으로 보이진 않습니다.

 

8. 결론

전자파는 인체의 건강과 개인 정보 보안 문제, 전파 간섭, 전자파 오염 등 많은 문제점이

발생할 수 있기에 인간은 이러한 기능이 안전하게 유지될 수 있도록 효과적인 규제와

정책을 개발해야 할 것입니다. 환경에 덜 부담을 주면서 더 효율적으로 사용하기 위한

기술 혁신을 꾀할 수 있도록 지속적인 지원이 필요할 것으로 보입니다.

어차피 인간이 필요와 사용에 의해서 이용되는 전자파입니다.

안전한 접근 방식을 통해 재활용이나 자원 회수 등 재사용에 힘을 써야 할 것입니다.