과학이야기-자외선,자외선종류

자외선 요약

태양광의 스펙트럼을 사진으로 찍었을 때, 가시광선보다 짧은 파장으로 눈에 보이지 않는 빛입니다. 사람의 피부를 태우거나 살균작용을 하며, 과도하게 노출될 경우 피부암에 걸릴 수도 있는 아주 강력한 빛입니다.

자외선이란

1801년 독일의 화학자 J.W.리터가 자외선이 가지는 사진작용[感光作用]에서 처음 발견했다고 합니다. 자외선은 파장이 약 397∼10nm인 전자기파의 총칭으로서, 극단적으로 파장이 짧은 자외선은 X선과 거의 구별되지 않습니다. 적외선을 열선이라고 하는데 대응하여 자외선은 화학작용이 강하므로 화학선이라 하기도 합니다. 또 파장의 길이에 따라 근자외선(파장 290nm 이상), 수정범위(水晶範圍)의 자외선(수정을 투과하는 290∼190nm), 슈만선(190∼120nm), 라이만선(120∼60nm), 밀리컨선(60nm 이하) 등으로 세분하거나, 122~200nm의 파장을 가지는 자외선을 원자외선(遠紫外線), 10~121nm의 파장을 가지는 자외선을 극자외선 이라고도 합니다다.

자외선의 종류

태양은 광범위한 파장을 가진 빛 에너지를 방출합니다. 가시광선의 파란색이나 보라색 광선보다 더 짧은 파장을 가진 자외선 복사는 살갗을 태우고 건강에 해로운 영향을 줍니다. 성층권에 존재하는 오존층은 대부분의 해로운 자외선이 지구상의 생명체에 도달하는 것을 막아주는데요. 그러나 성층권의 오존층이 얇아지면 지표에 도달하는 자외선 복사량이 증가합니다.과학자들은 UV-C, UV-B, UV-A 세 가지 종류로 UV 복사를 분류합니다. 성층권 오존층은 이러한 종류의 UV를 모두 흡수하는 것이 아니라 일부분을 흡수합니다.
(1) UV-A (320~400nm) : 오존층에 흡수되지 않습니다. 파장영역이 0.32~0.40㎛에 해당하는 자외선 UV-A 는 UV-B에 비하여 에너지량이 적지만 피부를 그을릴 수 있습니다. 피부를 태우는 주역은 UV-B이지만 UV-A는 피부를 벌겋게 만들 뿐 아니라 피부 면역 체계에 작용하여 피부 노화에 따른 장기적 피부 손상을 일으킬 수 있습니다. 최근에는 UV-A 노출 시간이 피부를 그을릴 정도로 길어지면 피부암 발생의 위험이 UV-B의 경우와 같아진다는 연구 결과가 보고되기도 하였습니다. 자외선이 인체에 도달하면 표피층 아래로 흡수되는데, 이 해로운 광선에서 피부를 보호하기 위하여 인체 면역 작용이 발동합니다. 그 예로 일부 세포는 자외선에 노출될 때 멜라닌이란 검은 색소를 생성하는데 그것이 자외선의 일부를 흡수합니다. 따라서, 백인종과 같이 멜라닌을 적게 생성하는 사람은 UV-B에 대한 자연적 보호막도 적은 셈인 것이지요.
(2) UV-B (280~320nm) : 대부분은 오존층에 흡수되지만, 일부는 지표면에 도달합니다. 지구에 극소량이 도달하는 UV-B는 파장영역이 0.28~0.32㎛에 해당하는 자외선입니다. UV-B는 동물체의 피부를 태우고 피부 조직을 뚫고 들어가며 때로는 피부암을 일으키는데, 피부암 발생의 원인은 대부분 태양 광선의 노출 및 UV-B와 관련이 있다고 합니다. 또, UV-B는 피부에서 프로비타민 D를 활성화시켜 인체에 필수적인 비타민 D로 전환시키는 아주 중요한 역활을 합니다.
(3) UV-C (100~280nm) : 오존층에 완전히 흡수됩니다. 파장영역이 0.20~0.29㎛인 자외선 중 UV-C는 염색체 변이를 일으키고 단세포 유기물을 죽이며, 눈의 각막을 해치는 등 생명체에 해로운 영향을 미칩니다. 다행히 UV-C로 알려진 이 범위의 자외선은 성층권의 오존에 의해 거의 모두 흡수됩니다. 자외선에 대한 오존층의 역할-
지상으로부터 약 13∼50km 사이의 성층권에 있는 오존층은 태양광선 중 자외선을 차단함으로써 사람을 비롯한 지구상의 생명체를 보호하는 역할을 하고 있습다. 오존층이 파괴되어 자외선을 차단하는 능력이 떨어지게 되면 지표면에 도달하는 자외선의 양은 증가합니다. 따라서 대기오염이 심해지면서 오존층을 파괴하여 오존의 양이 감소하면 지표면에 도달하는 자외선의 양이 증가하여 사람에 좋지 않은 영향을 주게 됩니다.