자외선은 선일까? 해일까?

자외선은 선일까? 해일까?

태양은 다양한 파장의 전자기파를 끊임없이 방출합니다.

자외선은 태양의 다양한 파장 중 하나의 전기파인데, 현대에서는

자외선 조명이나 태양 시뮬레이터 등의 인공 자외선을 응용합니다.

 

자외선이 인간에게 미치는 영향?

 

1. 자외선은 어떻게 발생하는가?

자외선은 태양으로부터 발생하는 전자기파로 가시광선보다 짧은 파장입니다.

파장이 짧아 인간의 눈으로 확인이 쉽지 않습니다.

자외선은 파장에 따라 크게 세 가지로 분류됩니다.

1) UVA(장파 자외선)

자외선 파장 중 가장 긴 파장으로 대부분의 자외선 복사량이라 하겠습니다.

UVA는 피부 깊은 부분까지 침투하여 콜라겐과 엘라스틴 등의 섬유 구조를 손상하고,

피부 노화를 가속화하고 주름이나 탄력 손실을 크게 합니다.

2) UVB(중파 자외선)

중간 파장을 가지며 주로 피부 표면에 영향을 줍니다. UVB는 피부 화상의 주요 원인으로

피부 세포에 직접 손상을 주고 태닝과 연관이 깊습니다.

3) UVC(단파 자외선)

가장 짧은 파장을 가지며 대부분 지구 대기에 의해 차단되기에 지표면까지 도달하지

못하기에 인체에 직접적인 영향을 미치지는 못합니다.

 

2. 자외선의 영향?

가장 많이 알고 있는 자외선의 영향은 피부 손상일 것입니다. 장기간 자외선 노출은

피부의 손상만 아니라 눈에도 손상을 미칩니다. 눈이 자외선에 노출되면 각막이나 결막에

손상을 줄 수 있는데, 장기적으로 백내장과 망막염증과 같은 눈 질환에도 취약합니다.

자외선은 피부의 면역 시스템을 억제하는 기능이 있는 반면에 적절한 양의 자외선 노출은

피부에 비타민 D를 생성해 줍니다. 비타민 D는 뼈 건강과 면역력 강화에 도움을 줍니다.

 

3. 자외선의 장단점

자외선의 장단점을 고려해 적절한 자외선 관리와 예방이 매우 중요할 것입니다.

1) 자외선이 미치는 장점

자외선이 인간에게 꼭 나쁜 영향만 끼치는 것은 아닙니다. 자외선은 피부에 꼭 필요한

비타민 D를 생성해 줍니다. 비타민 D는 뼈 건강을 유지하고 강화하는 데 필수적이고,

면역력에도 중요한 역할을 합니다. 자외선은 천연으로 항우울증 효과가 있어

햇볕에 적당하게 노출되면 체내에 쾌활함을 느껴 우울증 완화에 도움을 줍니다.

자외선은 지구상 일부 생물에게는 중요한 에너지원입니다. 광합성 작용을 통해 식물이

자외선을 흡수하면 에너지를 생성시켜 생존할 수 있게 합니다.

이렇듯 자외선을 통해 지구상 생태계의 다양성을 유지하는 데 도움을 줍니다.

2) 자외선이 미치는 단점

장기간 또는 다량의 자외선 노출은 피부에 막대한 손상을 입히는데 주로 햇볕화상과

주름, 피부암 등의 원인이 됩니다. 각막이나 결막 등의 눈 손상이나 눈 질환의 위험을

높여 주기도 하고, 특정 피부 질환은 암을 유발하게 시킵니다. 또한 사회적으로 문제가

되는 오존층 파괴는 지구 환경에 치명적인 영향을 주기도 합니다.

 

4. 자외선이 인체에 미치는 영향?

자외선은 피부에 여러 가지 영향을 미칠 수 있는데, 햇볕에 장기적으로 노출되면

자외선 관련해 피부질환을 일으킬 수 있습니다. 습관적으로 피부 보호를 위해

자외선 차단제를 사용해야 하는데 자외선 차단제 SPF 등급에 유념해야 합니다.

1) 햇볕화상(Sunburn)

햇볕화상은 주로 UVB 자외선에 의해 발생하고 이는 피부 화상을 동반합니다.

오랜 시간 햇볕에 노출이 되면 피부가 붉게 되면서 통증을 유발시킵니다.

2) 피부암

장시간 자외선 노출은 피부 세포에 심한 손상을 주기에 이는 피부암이 생기게 하는

원인이 될 수 있는데, 피부암의 유형으로 기저세포암이나 평형세포암, 악성 흑색종이

있고, 햇볕이 강하고 오존의 농도가 높은 오세아니아주에서 많이 발생합니다.

3) 피부노화

자외선에 심하게 노출되면 피부의 콜라겐과 엘라스틴의 파괴를 촉진합니다.

주름이나 주근깨, 탄력 저하 등은 피부노화를 가속시킵니다.

4) 멜라닌 증가

자외선은 피부에 멜라닌의 생성을 촉진해 색소 침착을 유발합니다.

피부노화는 물론 기미, 태닝 등이 촉진되기도 합니다.

5) 피부염과 알레르기 반응

사람에 따라 자외선에 민감하게 반응하여 피부염이나 알레르기가 나타나는 데 이는

일종의 피부염인 햇빛 독감(Photosensitivity)으로 나타날 수 있습니다.

 

5. 자외선 차단을 위한 장비

햇볕에 노출되면서 발생하는 자외선으로부터 피부를 보호하고 또한 손상을 최소화

또는 억제하기 위해 자외선 차단 장비를 사용해야 합니다. 여름철이나 햇볕이 강한

날에 이러한 차단 장비들을 적극 활용하면 피부 건강 유지에 도움을 받습니다.

1) 자외선 차단제(Sunscreen)

가장 흔하고 효과적인 자외선 차단 장비로 자외선 차단제는 피부에 발라

햇볕으로부터 피부를 보호하는 역할을 하는데 SPF 지수로 표시합니다.

SPF 지수가 높을수록 자외선 차단 효과가 좋습니다.

자외선 차단제는 낮뿐만 아니라 비 오는 날이나 저녁에도 사용해야 합니다.

2) 모자

챙이 넓은 모자나 모자와 같은 것을 착용하면 얼굴, 목, 귀 등을 햇볕으로부터 보호할

수 있고, 그림자를 가려줌으로써 자외선에 노출되는 부위를 줄일 수 있습니다.

3) 선글라스

눈을 보호하기 위해서는 UV 차단 기능이 있는 선글라스를 착용하는 것이 중요합니다.

4) 양산

특히 햇볕이 강한 날 양산을 사용하면 그림자를 만들어낼 수 있어 몸 전체를 보호합니다.

5) 자외선 차단용 미터(UV Meter) 사용

햇볕 노출 시간과 자외선 지수를 측정할 수 있는데, 햇볕 노출량 확인이 가능합니다.

 

6. 산업적인 자외선의 다양한 활용도

현재 자외선을 이용해 산업적으로 다양하게 활용하는 몇 가지를 살펴봅니다.

1) 자외선 건조(UV Curing)

자외선은 잉크, 도료, 접착제, 박막 등의 물질을 고체로 건조하는는 데 사용되고 이는 

자외선의 에너지로 화학 반응을 유발하여 물질을 빠르게 건조 시키는 과정으로

인쇄 산업과 목재, 금속, 플라스틱 등을 이용한 다양한 산업 분야에 이용됩니다.

2) 데터리오라이트 프로세스(Detoxification)

자외선은 물, 공기, 토양 등의 환경 중에 존재하는 유해 물질을 분해하거나 중화할 때도

사용되기에 이를 통해 환경 오염물질을 제거하거나 정화할 때도 사용됩니다.

3) 식품의 살균과 살충

자외선은 식품 산업에서 식품의 살균 및 살충에 사용되는 데, 특히 포장된 식품의

표면을 살균할 때 효과적이라고 합니다.

4) 바이러스와 세균 제어 역할

공기 중의 미생물을 제거하거나 살균하는 것이 필수인 병원이나 연구실에서 자외선

사용에 적극적이고, 화합물의 합성이나 촉진을 위해 산업 연구에도 활발히 사용됩니다.

5) 자외선 검사 및 측정

자외선은 공간이나 환경에서의 자외선 지수나 농도, 오존층의 상태를 측정하는 사용되고,

환경 감시, 기상 예측, 우주 과학 등에도 다방면으로 응용되고 있습니다.

 

7. 미래에 자외선을 어떻게 활용할 것인가?

과연 미래에는 자외선을 어떻게 혁신적으로 활용할 것인가에 대해 보다 많은 연구와

노력을 필요하는 데 몇 가지 가능성을 살펴보니 활용 가능성이 꽤 많아 보입니다.

1) 환경을 보다 깨끗하게 활용

자외선은 공기나 물에서 바이러스, 세균, 곰팡이 등을 제거하는 데 매우 효과적입니다.

미래에는 자외선을 이용해 청정한 환경 구현에 더 많은 노력과 연구가 필요할텐데

환경 청정 시스템이 발전되면 병원, 항공 등의 교통수단에 깨끗한 환경이 강화될 것입니다.

2) 에너지 생산과 저장 능력

자외선은 태양광 전지를 통해 에너지를 생성합니다. 미래엔 높은 효율과 저렴한 비용의

자외선을 기반한 태양전지가 보다 널리 활용될 것으로 예상됩니다.

이에 따른 에너지 저장 기술의 더 큰 발전도 기대하고 있습니다.

3) 의료 진단 및 치료에 응용

자외선은 이미 의료 분야에 많이 응용되고 있지만 그 활용도가 이후엔 더 진화되어 치료나

미용 분야 쪽으로 더욱 혁신적으로 발전할 것으로 보입니다. 자외선을 이용한 유전자 조작

및 생명과학 연구 또한 활발하기에 기대감이 다른 분야 보다도 높은 것으로 보입니다.

4) 자외선 LED 기술

UV-LED 기술은 점점 더 발전하여 살균, 수처리, 의료 기기, 인쇄 등 매우 다양한 분야에

응용될 것입니다. 더 작고 효율적인 UV-LED를 이용한 장치들이 등장할 것으로 보이는데,

이는 새로운 산업 및 제품의 등장에 선두일 것입니다.

5) 자외선을 이용한 화합물 합성

미래에는 자외선을 이용해 새로운 화합물을 합성하는 기술이 지금보다 더 발전할 것입니다.

산업 화합물의 생산과 신소재 개발에 혁신적으로 기여할 것으로 예상됩니다.