#14. 우리 피부를 그을리는 자외선은 무엇일까?

자외선은 빛을 스펙트럼으로 분류해 보았을 때 보라색 바깥쪽영역에 있는 빛을 말합니다. 자외선은 우리눈에 보이진 않지만 에너지는 우리에게 전달되며 영향을 미치게 됩니다. 이제 자외선에 대해서 알아보고 우리생활속에 어떻게 활용되고 있는지 알아보도록 하겠습니다.

 

1. 자외선이란?
  자외선(Ultraviolet radiation, UV)은 파장이 짧은 전자기파로서, 가시광선과 X선 사이에 위치하는 전자기파 스펙트럼의 일부입니다. 이러한 파장은 대기권을 통과하며 지구에 도달합니다. 우리가 느끼는 일반적인 자외선은 세 가지 유형으로 구분됩니다.UVA(장파 자외선)는 파장이 가장 긴 자외선으로, 대부분의 UVA는 지표면까지 도달합니다. UVA는 피부를 연화시키는 데 기여합니다.UVB(중간파 자외선)는 지표면에서 일부만 흡수되고 일부는 산란하여 대기권으로 돌아갑니다. UVB는 피부 화상과 일광성 피부염, 피부암의 주요 원인 중 하나입니다.UVC(단파 자외선)는 대기권에서 거의 모두 흡수되므로 지구 표면에 도달하지 않습니다.자외선은 일부 물질의 화학적 반응을 유발시키는 데 중요한 역할을 합니다. 예를 들어, 피부에서 자외선은 멜라닌 생성을 자극합니다. 이것은 우리가 태양에서 자외선을 받았을 때 우리의 피부가 태닉한 색깔로 변하는 이유입니다. 그러나 자외선은 또한 DNA 손상을 유발하고, 이것은 세포 증식과 미래의 피부암 발생 가능성을 높입니다.따라서, 자외선은 우리의 건강에 영향을 미치는 데 중요한 역할을 합니다. 적절한 자외선 차단제를 사용하거나, 햇볕에 노출되는 시간을 제한하여 자외선 노출을 줄이는 것이 좋습니다.

출처 위키백과

2. 자외선을 발견한 사람은 누구일까요?

  자외선의 발견은 여러 과학자들의 연구를 통해 이루어졌지만, 가장 먼저 자외선을 발견한 과학자는 독일의 윌헬름 라이히(Wilhelm Röntgen)입니다.

1895년, 라이히는 고체 물질을 투과하는 방법을 연구하던 중, X선을 발견했습니다. 이는 이후 의학 분야에서 광범위하게 활용되는 기술이 되었습니다. 그러나 라이히의 연구는 X선 뿐만 아니라, 자외선과 가시광선도 포함하고 있었습니다.

라이히는 자외선의 발견으로 인해 1901년 노벨 물리학상을 수상하게 됩니다. 이후 자외선은 라이히의 발견으로 인해 더욱 널리 연구되며, 자외선의 성질과 활용 분야에 대한 이해가 높아지게 되었습니다.

또한, 자외선은 이후 광학 분야에서도 중요한 역할을 하게 됩니다. 20세기 초반, 독일의 막스 폰 라에( Max von Laue)와 윌리엄 해네리 브래그(William Henry Bragg) 부부는 X선 회절로 결정 구조를 연구하면서, 자외선 역시 물질의 성질 연구에 큰 역할을 하게 됩니다.

결론적으로, 라이히의 자외선 발견은 현대 과학 발전에 큰 영향을 미치게 되었으며, 물리학, 의학, 광학 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다.

 

3. 자외선을 이용한 일상생활의 예는 무엇이 있을까요?

  자외선은 일상생활에서 다양하게 사용됩니다. 아래는 일상에서 자주 볼 수 있는 자외선 사용 예시입니다.

1. 자외선 살균기: 자외선은 박테리아, 바이러스, 곰팡이 등을 살균하는 데 효과적입니다. 이러한 특성을 이용하여, 자외선 살균기는 병원, 레스토랑, 가정 등 다양한 장소에서 사용됩니다.
2. 자외선 치아 광학 치료: 자외선을 이용한 광학 치료는 치아 노란 변색을 개선하는 데 효과적입니다. 이러한 치료는 일반적으로 치과에서 제공됩니다.
3. 자외선 램프: 자외선 램프는 광학 및 전자기술에서 널리 사용됩니다. 예를 들어, 자외선 램프는 현미경에 사용되어 화학 반응을 촉진하고 세포 및 조직을 분석하는 데 사용됩니다.
4. 자외선 건조기: 일부 산업 분야에서는 자외선 건조기를 사용하여 인쇄, 도금 및 기타 프로세스에서의 건조 및 경화를 도와 생산성을 높입니다.
5. 자외선 카메라 필터: 일부 사진 작가들은 자외선 필터를 사용하여 촬영한 이미지에서 자외선을 제거하여 이미지의 색조를 더욱 선명하게 만듭니다.

이러한 예시처럼, 자외선은 우리 일상생활에서 매우 다양하게 활용됩니다.

 

4. 형광물질을 활용한 현광등?

  형광물질은 자외선을 받으면 빛을 내는 물질입니다. 자외선은 보이지 않는 파장의 전자기파로서, 일반적으로 400 ~ 10 나노미터 (nm)의 파장을 가집니다. 이 중에서 가장 짧은 파장인 자외선 A (UVA, 315~400nm)가 있으며, 이 중에서 UVC는 대기권에서 거의 차단되어 지구 표면에 도달하지 않습니다.

자외선은 분자들을 활성화하고 산화시키는 성질이 있으며, 이에 반응하여 일부 물질은 자외선을 받아 활성화된 에너지를 방출하면서 빛을 내게 됩니다. 이러한 물질을 형광물질이라고 합니다.

형광물질은 일반적으로 형광등, 형광페인트, 형광색소 등의 형태로 사용됩니다. 형광등은 자외선을 방출하는 특수한 가스와 형광물질이 함유된 유리관으로 이루어져 있으며, 전기가 흐르면 자외선을 방출하여 형광물질을 활성화시키고 빛을 내게 됩니다.

형광물질은 다양한 분야에서 사용되고 있으며, 특히 검출 및 표시용으로 활용되는 경우가 많습니다. 예를 들어, 생물학적인 물질을 표시하는 역할을 하는 형광염색체, 검사용 장비에서 물질의 위치를 파악하는 역할을 하는 형광마커 등이 있습니다.

 

5. 자외선을 활용한 위조지혜 감별기술?

  현광등과 위조 방지 기술 중 하나로 자외선을 이용한 방법이 있습니다. 대부분의 국가에서 발행되는 화폐에는 자외선 반사체가 포함되어 있으며, 이를 이용하여 위조지폐를 감별할 수 있습니다.

위조 방지용 자외선 반사체는 보안을 강화하기 위해 복잡한 패턴이나 디자인으로 제작되어 있습니다. 자외선 램프나 자외선 LED를 이용해 위조지폐에 자외선을 비추면, 자외선 반사체가 있는 부분은 빛이 반사되어 밝게 빛나게 되어 위조지폐와 구별할 수 있습니다.

또한, 일부 국가에서는 화폐의 보안성을 높이기 위해 자외선 방출성 잉크를 사용하기도 합니다. 이 잉크는 보통 365nm 파장의 자외선을 이용하여 발광하며, 화폐지에 일부분을 인쇄하여 보안성을 강화합니다.

그러나, 위조 지폐 제작자들은 이러한 방지 기술을 우회하기 위해 노력하기 때문에, 위조지폐를 인식하는 기술도 끊임없이 발전하고 있습니다. 따라서 위조지폐 방지를 위해서는 자외선 외에도 다양한 방법과 기술을 활용하여 복잡한 보안 시스템을 구축해야 합니다.

위조지폐 감별에 사용되는 자외선(출처 위키백과)