오늘은 Blue LED Light 차단의 필요성과 자외선: UV(Ultra Violet) LED관련된 내용을 설명드리겠습니다. 실제적으로 좀 더 상세히 파장대로 설명드리면 햇빛에는 430nm이하의 자외선 빛이 포함되어 있는데 이 빛은 단파장이며 에너지가 높아 장시간 우리의 눈에 노출되었을 경우, ‘황반 변성’이나 ‘백내장’을 일으킬 가능성이 있을 정도로 위험합니다. 또 한 우리가 White LED에서 사용하고 있는 LED 또한 430nm 대의 빛을 미약하기는 하지만 포함하고 있습니다. 이 부분의 방지책에 대해 간단히 설명하겠습니다.
1. Blue Light의 자외선 부분 차단
일반 White LED의 Spectrum을 제시하면서, 사람 몸에 영향을 미치는 Blue Light의 자외선 부분 차단에 대해 설명드리겠습니다.
a) 일반적 White LED Spectrum
최근에 많은 Application으로 사용되고 있는 일반적 White LED Spectrum의 경우, 미약하기는 하지만 390nm~430nm의 자외선 빛의 영역도 포함되어 있습니다. White LED의 경우, 450nm의 Blue 빛과 Yellow형광체의 반응으로 White 빛을 방출하기 때문에 450nm이하의 영역도 어쩔 수 없이 포함되는 경우가 많습니다. 옆의 그림은 White LED Light의 스펙트럼을 나타내고 있습니다. 보는 바와 같이 자외선 영역에 해당되는 ‘빛의 강도'(Intensity)가 급격하게 떨어지면서 약하기는 하지만 스펙트럼상 표현되는 것을 그래프에서 알 수가 있습니다. 단파장의 경우 빛의 파장이 짧더라도 에너지가 세기 때문에 장시간 눈에 노출된다면 ‘황반 변성’이나 ‘백내장’을 일으킬 가능성이 있으므로, 장시간 빛에 노출하지 않도록 일부 과학자들은 경고합니다.
b) 430nm이하의 Blue 자외선을 차단
최근 ‘White 조명’이나 스마트폰의 디스플레이에 포함되는 LED 경우 430nm 이하의 Blue 자외선 부분을 일부 어둡게 하거나 필터를 이용하여 자외선을 차단한 LED나 OLED를 사용하면, 눈 보호 기능을 제품에 추가함으로써 혹시나 모르는 위험에 대비를 하고 있습니다. 스마트 폰 설정 부분에서 ‘Blue Light 필터 기능’이나 ‘보기 편한 모드’로 전환하는 스위치가 있는 것을 설정에서 많이 보셨으리라 생각됩니다. 될 수 있으면 이러한 기능은 On으로 켜두는 것이 좋습니다. 여러분들은 어떠신지요? 밤에 잠자리에 들기 전 장시간 스마트 폰이나 컴퓨터를 보는지요? 이것 또한 ‘눈 건강’과 내 몸의 ‘생체시계’를 위해서는 좋은 것은 아니므로 자제하는 편이 좋습니다.
2. 자외선 UV( Ultra Violet) LED의 활용
태양에서의 자외선이란 가시광선보다 파장이 짧고 X-선 보다 파장이 긴 전자기파를 뜻합니다. 본 Chapter에서는 사람눈에 잘 보이지 않는 자외선 UV(Ultra Violet : 400 nm ~ 200 nm) 파장대 별로 알기 쉽게 구분한 ‘자외선 A’, ‘자외선 B’, ‘자외선 C’에 대해서 설명드리고, 자외선 UV LED를 활용한 여러 가지 LED Application에 대해 설명드리겠습니다.
a) 자외선 UV 제품의 구분
일반적으로 태양의 자외선 UV 제품, 특히 400nm이하를 하기의 내용으로 구분지어서 부르며 각각 파장별의 특징을 설명드리겠습니다.
태양에서 오는 자외선의 파장 영역과 흡수 수준
- 자외선 A (UVA): 320~ 400 nm : 오존층에 흡수되지 않고( 90% 이상) 지표에 도달
- 자외선 B (UVB): 290~ 320 nm : 대부분 오존층에 흡수되지만, 일부는 지표에 도달하고, 에너지가 강하므로 장시간 노출 시 피부암, 화상, 광노화의 위험이 있음.
- 자외선 C (UVC): 200~ 290 nm : 오존층과 대기에 완전히 흡수되어 지표에는 거의 도달하지 못함
b) 자외선 LED의 파장별 응용
앞으로 파워의 개선이 필요하기는 하지만 UVA, UVB, UVC에 따라 각각의 쓰임새가 다릅니다. 자외선 LED의 파장별 응용 분야에 대해 살펴보겠습니다.
- UVA: 320~ 400 nm: 산업용 UV경화나 광학검사기 등에 사용됨.
- UVB: 290~ 320 nm: 미용에서 사용되는 ‘썬텐’뿐만 아니라 ‘포토 테리피’등에 다양하게 응용이 가능함.
- UVC 200~ 290 nm: 각종 균이나 바이러스를 죽이는 효과가 있으므로 각종 살균등에 응용할 수가 있음.
3. 마치며
이상으로 ‘Blue Light의 자외선 부분 차단’과 ‘자외선 UV( Ultra Violet)의 활용’에 대해 설명드렸습니다. 가시광선을 벗어나 눈에 보이지 않는 자외선 LED는 직접적으로 우리 몸에 닿으면 좋지 않으며 위험해질 수도 있습니다. 하지만 Application 측면에서는 다양하게 쓰는 목적에 따라 여러 Application제품으로 사용이 가능합니다. 다음시간에는 LED제품의 또 다른 Application에 대해 설명드리겠습니다.