[이영우]빛의 양면

[중도춘추]이영우 목원대 전자공학과 교수 국제환경관측센터장

▲ 이영우 목원대 전자공학과 교수 국제환경관측센터장

빛의 이중성(Duality), 빛을 공부한 학생들이나 연구하는 학자들은 이 말의 뜻을 쉽게 이해할 것이다. 빛의 본질은 알갱이와 같은 입자성과 파도와 같은 파동성을 동시에 갖고 있다. 빛은 이상하게 들릴지 몰라도 이 두 가지 성격을 동시에 갖고 있다. 굳이 물리학의 어려운 내용을 서두에 언급한 이유는 일반인들이 빛을 보다 정확히 이해한 후 경각심을 갖도록 하기 위함이다. 1901년 독일의 막스플랑크는 이 빛 알갱이(입자성)의 에너지는 빛의 파장(파동성)에 반비례한다는 유명한 진리를 발견한다. 빛이 인간이 볼 수 있는 가시광선의 보라색 파장보다 짧아지면 이를 자외선(UV:Ultra Violet) 이라 하고, 파장이 이보다 짧아지면 짧아질수록 빛 알갱이의 에너지는 점점 커져 우리 몸에 여러 가지 병변을 발생시킨다. 극도로 짧은 파장의 빛, X-선 이나 방사선이 위험한 것도 이 때문이다. 우리 주변에는 건강을 해칠 수 있는 위험한 빛들이 많지만 그 위험을 잘 알지 못하는 경우가 많다. 빛은 조물주가 우리에게 내린 참 좋은 선물임에 틀림없다.

그러나 지구 온난화에 의한 기후변화와 오존층의 파괴는 태양으로부터 방사되어 오는 매우 짧은 파장의 빛들이 우리 피부와 눈에 직접 비춰지게 한다. 이는 피부는 물론 눈 등에 각종 질병을 일으킬 수 있다. 이와 같이 에너지가 높은 광자(빛알갱이)는 피부노화를 촉진하고 피부에 여러 가지 병변 등을 생기게 하므로 장시간 노출은 피하는게 좋다.

태양은 자연의 빛이지만 인간이 인위적으로 만든 빛 중에 레이저가 있다. 레이저 빛은 아주 높은 에너지를 갖고 아주 먼 곳까지 집속된 상태로 공간을 전파한다. 이 같은 특성으로 여러 분야에 응용되고 있다. 최근 학교와 연구소, 산업체와 병원 등에서 각종 레이저가 사용되고 있지만 안전 규정을 엄격하게 지켜야만 우리에게 이로운 빛이 될 수 있다. 이들 레이저는 특정 목적을 갖고 사용자가 경험과 지식을 갖고 올바르게 사용할 때에는 더 이상 좋을 수 없는 문명의 최첨단 이기임에 틀림없다. 그러나 필자가 레이저를 사용하는 현장에서 마주친 모습은 정말로 한심하고 위험하다.

레이저는 위험정도에 따라 등급이 있다. 총 5등급으로 나뉘어져 있고 3등급부터 5등급까지의 레이저는 위험하다. 우리가 흔히 포인터 등과 같이 손쉽게 구할 수 있는 레이저들은 2등급 이하로 비교적 안전한 레이저 군에 속한다. 그러나 이런 레이저들도 눈에 직접 비추는 것은 좋지 않다 요즘 아이들이 갖고 다니며 장난치는 경우를 보는데 어린 아이들에게는 주지 않는 것이 좋다. 필자가 특히 걱정되는 부분은 위험군에 속하는 레이저를 고출력으로 동작시키는 산업체와 병원 등이다. 안전규정을 제대로 준수하는 외국의 경우는 레이저로부터 나오는 빛이 반사될 수 있는 모든 금속이나 반사체를 차단하고 사용 공간내의 모든 사람은 보호안경(goggle)을 착용해야 한다. 이와 같은 고출력 레이저는 반사된 빛으로도 실명될 수 있으며 특히 엑시머와 같은 자외선영역의 레이저는 장시간에 걸쳐 눈에 축적되어 안좋은 결과를 초래할 수도 있다.

우리나라는 레이저광에 의한 피해 통계가 아직 정확하지 않다. 피해가 즉각적이지 않은 경우가 대부분이어서 레이저와 관련된 직업군은 스스로 자신을 지키는 것이 중요하다. 3~5등급의 레이저를 사용하는 경우에는 반듯이 보호안경을 착용해야 한다. 필자가 독일의 막스플랑크연구소 취업 초기, 사무실 직원에 이끌려 영문도 모르고 안과에 가서 동공을 열어 검사를 받았다. 몇년 뒤 한국으로 돌아올 때 그들은 또다시 나의 동공을 열어 연구기간에 눈 손상은 없는지 확인했다. 우리도 광(光)산업 관련 종사자들에게 이 정도까지는 아니어도 안전규정의 준수로 최소한의 안전은 보장해줘야 하지 않겠는가?