08. 자외선은 왜 위험할까?

<네모 속의 물리학>

자외선

가시광선보다 짧은 파장의 방사선은 용도가 많다. 또 잠재적으로는 생물 세포에 위험하다.

적외선, 마이크로파, 전파는 모두 가시광선보다 긴 파장을 갖고 있다. 가시광선보다 파장이 조금 짧은 방사선은 자외선이라 부른다.

자외선의 파장은 400nm에서 10nm까지다. 자외선은 1801년 독일의 물리학자 요한 빌헬름 리터(Johann Wilhelm Ritter)가 발견했는데, 그는 1년 전 허셜이 적외선을 발견했다는 이야기를 들었다. 빛을 비추면 검은색으로 변하는 염화은(silver chloride) 염류(salt)를 이용한 실험에서 리터는 스펙트럼의 보라색을 넘어서도 반응이 지속되는 것을 발견했다. 그는 최초에는 화학선(chemical rays)이라는 명칭으로 알려진 자외선을 찾아냈다.

태양이 자외선을 가시광선만큼 많이 만들지는 않지만, 자외선은 더 많은 에너지를 동반한다. 사람의 피부에 쏘이면 자외선은 세포 안의 DNA에 손상을 줄 수 있고 이는 암을 일으키는 돌연변이로 이어질 수 있다. 산소 분자의 특이한 형태로서 지구 대기의 초고층에 있는 오존(ozone)은 가장 높은 에너지를 가진 자외선(UV-C) 대부분을 차단하는데, 약간의 UV-B와 대부분의 UV-A 파장은 통과시킨다.

자외선광은 인공적으로 만들기가 상대적으로 용이하며 많은 응용 분야를 갖고 있다. 자외선광은 병원에서는 해로운 박테리아를 죽이고, 제조 분야에서는 화학반응을 일으키면서 어떤 물질들이 형광색을 내게 하는데, 이를테면 금속을 넣은 은행권을 탐지하거나 맨눈으로는 보이지 않는 서명으로 속성을 표기하는 데 유용하게 쓰일 수 있다.


자외선 차단

위성 지도는 2008년에 가장 커진 대서양 위 지구의 오존층에 난 자주색 구멍을 보여준다. 이 층은 지표면 위 20~30km(12~19mi)에 위치하며 오존이 풍부하다. 오존은 자외선광과 반응하고 자외선을 흡수해 지구에 도달하는 자외선 양을 감소시킨다.

* 벌의 눈에는 자외선 감지 센서가 있고, 식물은 벌을 꿀로 안내하는 특별한 자외선표식(ultraviolet markings)