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세륨의 자외선 차단재 응용

전문가 제언: ○ 근래 지구환경 악화에 따라 자외선이 건강에 미치는 영향에 대하여 관심이 고조되고 있다. 자외선은 피부 표면의 살균작용이나 비타민D의 합성에 관여하여 인체에 필요한 것이다. 그러나 피부가 과도한 자외선에 노출되면 피부의 건조, 주름의 생성, 기미의 발생 등 피부 노화의 촉진과 피부암의 원인이 되기도 한다.

○ 자외선은 태양광선 중 파장이 200～400㎚의 광선이며, 지표에 도달하는 태양광선의 약 6%를 차지한다. 파장범위에 따라 UV-C, UV-B, UV-A로 구분한다. 지표상에 도달하는 전체 자외선의 90%가 UV-A이다. 따라서 문제가 되는 자외선은 UV-A와 UV-B이며, UV-B는 오존층에 흡수되어 지표에는 적으나, 피부세포의 DNA 손상을 주거나 피부암을 유발시킨다. UV-A는 파장이 커서 피부 깊숙이 침투하여 자외선에 노출되면 피부 노화를 촉진시킨다.

○ 자외선 차단재는 여러 용도에 응용되며, 크게 무기계와 유기계로 구분된다. 여기서는 주로 무기계 자외선 차단재에 대하여 검토하였으며, 무기계 재료로 사용되는 것은 대부분 산화티탄과 산화아연, 산화철 등이 있다. 이들은 태양광선에 안전성이 높으며, 주로 산란이라는 물리적 성질을 이용하기 때문에 자외선의 넓은 파장 범위에 대응이 가능하다.

○ 산화세륨은 자외선 차단재로서 오래전부터 이용되어 왔으며, 산화세륨의 미립자를 활성이 없는 실리카 등으로 표면을 코팅하여 사용하고 있다. 최근에 나노재료의 미립자 및 코팅기술이 개발되어 미립자 피복이 한층 정교해지고 있다. 자외선 차단유리에도 산화세륨이 사용되며, 특히 투명한 유리를 제조할 경우에는 필수적이다.

○ 자외선 차단재는 일반적으로 화장품이 대표적이나 이외에도 식품포장재, 의류, 선글라스, 양산, 자동차, 건축재 비닐하우스 등 이용 분야가 매우 넓다. 그러나 산화세륨은 최근 연구가 활발히 진행되고 있지만 타 재료에 비해 원료의 확보가 어려울 것으로 생각된다. 국내 각 분야의 자외선 차단재 연구자들의 관심이 있기를 기대한다.

저자: Toshiyuki MASUI, Nobuhito IMANAKA
자료유형: 학술정보