[자외선] 자외선의 개념 및 영향(태양광선, 자외선과 가시광선, 오존층파괴의 영향, 피부의 구조와 광흡수, 흡수파장 및 작용파장, 광화학반응, 자외선차단제)

소개글

[자외선] 자외선의 개념 및 영향(태양광선, 자외선과 가시광선, 오존층파괴의 영향, 피부의 구조와 광흡수, 흡수파장 및 작용파장, 광화학반응, 자외선차단제)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

자외선

I. 태양광선

II. 자외선과 가시광선
1. 광선의 개념
2. 파장
3. 광선의 파장별 특징

III. 오존층 파괴의 영향

IV. 피부의 구조와 광흡수
1. 반사
2. 산란
3. 흡수
4. 투과

V. 흡수파장 및 작용파장

VI. 광화학 반응
1. 피부 발색단에서의 광화학반응의 시작
2. 피부 발색단

VII. 자외선 차단제

* 참고문헌

본문내용

파장이 장파
자외선과 가시광선대에 널리 퍼져 있으나 최대 흡수파장은 406nm이다. 이것은 홍반
과 같은 광생물학적 현상을 실제로 일으키는데 필요한 파장을 일컫는 작용파장과는
다르다. 흡수파장과 작용파장이 같은 경우가 표준이 되겠으나 어떤 경우는 최대의 흡
수파장이 작용파장에는 역으로 작용하여 광생물학적 작용을 경감시킬 수도 있다. 또
는 흡수파장대 중 최대 흡수파장이 작용파장이 되지 않고 오히려 작은 일부 파장이
작용파장대로 작용할 수도 있다.
VI. 광화학 반응
(1) 피부 발색단에서의 광화학반응의 시작
어떤 발색단 분자가 광선을 흡수하면 처음에는 바닥상태(ground state, S0)의 분자
가 단일 들뜬 상태가 되며(singlet state, SU)이 들뜬 분자는 높은 에너지를 가진다. 이
들든 상태는 높은 에너지를 형광, 인광, 열로서 발생하거나 광생성물 등을 형성한 후
바닥상태 혹은 안전상태(resting state)로 돌아온다.
단일 들뜬 상태는 지속시간이 극히 짧아 기껏 1초 정도이다. 단일 들뜬상태(SU)
에서 위의 과정 외에 더 지속시간이 길어지는 삼중상태(triplet state, TU)를 거치기도
한다. 삼중 들뜬 상태도 가지고 있는 에너지를 열이나 인광으로 발생하거나 광생성물
을 형성한다. 삼중상태는 단일 들뜬 상태보다 지속시간이 기어 1초에서 때로는 초
단위까지 지속한다.
(2) 피부 발색단
피부에 광조사 시 광선을 흡수하는 광감각제(photosensitizer)를 말한다.
1) 핵산
아데닌, 구아닌, 티미닌과 시토신의 퓨린, 피리미딘 환은 245~280nm의 파장을 가
장 강하게 흡수하여 260nm에서 최대치를 나타낸다. 즉, UVC를 주로 하여 UVB에 대
한 주된 광감각제로 핵산이 작용한다.
2) 단백
트립토판과 티로신이 주로 자외선을 흡수한다. 최대 흡수파장은 280nm이다.
3) 멜라닌
자외선과 가시광선에 걸치는 넓은 파장대의 아주 효과적인 광감각제이다. UVB와
UVC의 경우에는 핵산, 단백 등이 멜라닌과 같이 광감각제로 중요하나 UVA와 가시
광선의 경우 멜라닌이 가장 주된 역할을 한다.
4) 스테로이드
7-Dehydrocholesterol이 UVB를 흡수하여 previtamin D3로 변화된다.
5) Urocanic acid(4-imidazoleacrylic acid)
각질형성세포 내의 histidine의 탈아미노화로 만들어지는 수용성의 자외선 흡수물
질로서 표피 내와 피부 표면에 존재하며 UVB 파장을 흡수한다. 땀에는 많은
urocanic acid가 있으므로 땀이 나면 광노출시 urocanic acid가 UVB를 흡수하여 광밤
어작용을 할 수 있을 것으로 추정된다. 또한 물에 피부를 젖게 하면 urocanic acid가
제거되므로 UVB를 흡수하여 피부를 자외선으로부터 보호하는 힘이 적어진다.
VII. 자외선 차단제
태양의 복사 에너지 가운데 자외선은 6%, 가시광선 52%, 적외선은 42%이다. 겨울
철에 햇볕이 내리쬐는 양지는 따뜻하고 기분이 좋지만 한여름 바다와 산에서 지나치
게 햇볕을 책면 피부가 검게 그을고 화상으로 물집이 생성된다. 이것은 태양 빛에 포
함된 자외선 때문이다. 파장이 짧은 자외선은 적외선과 가시광선보다 생체에 미치는
영향이 크다. 동일한 자외선이라도 파장이 짧을수록 생리작용이 강해진다.
이와 같이 생리 작용의 강약에 의해 자외선의 파장이 긴 것부터 UVA(400~
320nm), UVB(320~280nm), UVC(280~190nm)으로 분류하고 있다. 빛의 파장이 짧
은 UVC가 가장 생리 작용이 강하고 살균력도 강하다. 다행스럽게도 지구를 둘러싼
대기의 상충부에는 오존층이 존재하며 이 오존층에 의해 UVC가 흡수, 차단되기 때
문에 생물들은 지구상에서 안전하게 살아갈 수 있다.
최근 대두되고 있는 오존 홀 문제도 인류가 사용한 프레온 가스가 고도 25km 전후
의 성충권까지 상승하여 그곳에 존재하는 오존층을 파괴하여 지상으로 내리책는
UVC의 양을 증가시켜 피부암과 유전자 결함을 일으킬 것을 염려하는 것이다. UVA,
UVB는 생험에 해를 미칠 정도로 강한 생리작용은 하지 않는다. 다만 상대적으로 파
장이 짧은 B자외선은 피부의 화끈거림과 화상으로 물집을 생기게 한다. 이러한 현상
을 선번(sunburn)이라고 한다. 파장이 좀 더 긴 UVA는 피부의 색이 거무스름하게
변할 정도(suntan)이다.
선탠이나 선번 현상을 통틀어 햇볕에 그을렸다고 하는데, 자외선에 노출되면 피부
세포는 멜라닌 색소라는 검은 색소를 생성하여 자외선으로부터 차단하기 의한 스스
로의 방어 작용을 한다. 자외선에 의한 피해는 단기적인 것과 장기적인 것으로 나눌
수 있다. 단기적인 것은 햇볕에 그을린다는 것으로 자외선에 노출된 후 비교적 짧은
시간 동안에 일어난다. 한편 장기적인 영향은 피부 표면의 수분을 빼앗아가 피부를
전조시켜 주름이 많은 피부로 만들어 노화를 촉진한다.
그림. 자외선 흡수제의 흡수 스펙트럼
햇볕에 그을리는 것을 방지하기 위한 대책으로 이용되고 있는 제품에는 2종류가 있다. 하나는 햇볕에 의한 그을림(선탠, 선번)을 방지하기 위한 자외선 차단이 목적인 선스크린제이며 다른 하나는 화상에 의한 물집과 따끔거리는 느낌없이 거무스름한 피부로 만들기 위한 선탠 크림 종류이다.
선스크린제. 선탠제 모두 배합된 약품은 안전성이 높고 사용감이 좋으며 오랫동안 지속되어야 한다. 그래서 자외선을 차단하는 자외선 흡수제와 자외선을 반사, 산란시키는 산란제가 이용되고 있다.
자외선 흡수제로는 햇볕에 의한 그을림 방지 목적의 선스크린제는 UVA 및 UVB는 모두 흡수하는 약품이고 선탠제는 UVA는 통과시키지만 UVB는 통과시키지 않는 약품을 사용한다. UVA, UVB 흡수제의 예는 위의 그림에 나타내었다.
* 참고문헌
학습목표에 맞춘 보건관리 / 박웅섭, 보문각, 2009
건강교육과 보건학의 이해 / 권봉안 저, 한미의학, 2015
공중보건학 / 김낙상 저, 에듀팩토리, 2016
알기 쉬운 공중보건학 / 이련리, 조갑연 외 4명 저, 효일, 2015
최신공중보건학 / 정희곤, 강갑연 외 2명 저, 광문각, 2016

키워드

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