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자외선 과다노출 걱정 덜어주는 센서 기술 개발

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자외선 과다노출 걱정 덜어주는 센서 기술 개발

2018.09.27 14:08
GIB 제공
GIB 제공

 

태양 빛에 포함된 자외선 노출량에 따라 색이 변하는 잉크가 개발됐다. 웨어러블 센서에 적용되면 태양 빛으로 인한 피부질환을 예방할 것으로 전망된다.

 

호주 로열멜버른공대(RMIT)와 스페인 그라나다대 연구진은 27일(현지시간) 자외선 종류별로 다양한 자외선의 노출량에 따라 색이 변하는 잉크 개발했다고 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션스'에 발표했다. 

 

빛은 파장이 길수록 에너지가 작다. 자외선은 파장이 긴 순서대로 UVA와 UVB, UVC 등 세 가지로 분류한다. UVA는 파장이 320~400나노미터(㎚․ 10억분의 1m)인 빛으로 자외선 중 파장이 가장 긴 영역 대에 해당한다. 오존층에 흡수되지 않고 지표면에 도달해 장기간 노출시 피부손상을 일으킬 수 있다.

 

UVB는 파장이 280~320㎚로 대부분 오존층에 흡수된다. 일부가 지표면에 도달해 피부를 태울 뿐 아니라 피부에서 프로비타민 D성분을 활성화해 인체에 필수적인 비타민 D로 전환하는 역할을 한다. 비타민D는 체내의 칼슘을 뼈와 치아에 축적시키는 물질이다. 우리가 일정량의 태양빛을 받아야 하는 이유다. UVA와 UVB는 지표면에 도달하는 특성때문에 피부손상의 주범으로 꼽혀 왔다. 세 자외선 영역 중 가장 에너지가 큰 UVC는 파장이 100~280㎚며 오존층에서 완전히 흡수되지만 최근 오존층이 파괴되면서 생태계에 미치는 영향이 커지고 있다.

 

과학자들은 자외선 종류별 노출량을 따로 재는 데 한계가 있었다고 지적한다. 연구진은 자외선처럼 높은 에너지의 빛을 받았을 때 산화·환원 촉매활성도가 높은 폴리옥소메탈레이트가 포함된 혼합물로 만든 잉크를 개발하고 이를 종이 위에 뿌려 태양 빛에 쪼였다. 그 결과 더 짧은 파장의 자외선을 흡수하면 색이 더 짙은 푸른색을 띠게 변하는 것을 확인했다. UVA보다 UVC의 빛을 흡수하면 더 짙은 푸른색으로 바뀌는 것이다.

 

 

연구진은 자외선 종류에따라 색이 다르게 변하는 잉크를 이용해 휴대용 센서를 설계했다. 노출량이 많아지면 슬픈표정의 얼굴 모양까지 색이 변화도록 설계한 팔찌형 웨어러블 센서를 제작했다.-RMIT University 제공
연구진은 자외선 종류에따라 색이 다르게 변하는 잉크를 이용해 팔찌형 웨어러블 센서를 제작했다. 각기 다른 4개의 얼굴 모양으로 잉크와 필터를 그려 넣어 자외선 종류에 따른 노출량를 색으로 나타내도록 만든 것이다.
-로열멜머른공대 제공

연구진은 종이 위에  4개의 얼굴 모양으로 특정 파장 빛을 통과시키는 필터를 위치시킨 다음 그위에 잉크를 뿌렸다. 필터를 통해 종류별로 들어오는 자외선의 노출량을 눈으로 확인할 수 있도록 팔찌형 웨어러블 센서를 구성했다.

 

비풀 반살 로열멜머른공대 교수는 “이 잉크를 이용해 센서를 개발하면 개인이 손쉽게 자신의 자외선 노출량을 측정할 수 있다”고 말했다. 연구진은 실내 자외선 발생 장치를 통해 세부적인 검증을 진행하고 있으며, 1년 이내에 웨어러블 센서 기기로 상용화하기 위한 방안을 마련 중이다.

 

 

 

 

 

 

 

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