피부의 적!! 자외선에 대하여

보통 야외활동을 하러 나갈 때에는 자외선 차단제를 바르게 됩니다. 용도에 따라서 데일리, 물놀이형, 스포츠형 등 으로 나누어져 있습니다. 저도 매일은 아니지만 햇빛을 오래 봐야 한다거나 물놀이를 할 때에는 선크림을 바르려고 노력하고 있습니다. 자외선 때문에 차단제를 꼭 발라야 한다는데, 매번 바르기도 귀찮고, 꾸덕꾸덕하고,  씻을 때도 귀찮고, 답답한 것을 왜 꼭 발라야 하는 건지 이유가 궁금해졌습니다. 이번에는 자외선이 무엇인지 알아보도록 하겠습니다.

자외선이란

Ultraviolet이라 부르고 줄여서 UV이라 말합니다. 자외선이란 X선보다는 파장이 길고, 가시광선보다는 파장이 짧은 전자기파를 뜻합니다. 자외선은 사람이 볼 수 있는 빛의 스펙트럼 중 파장이 가장 짧은 보라색의 밖에 인접해 있기 때문에 사람의 눈으로는 볼 수가 없습니다. 10나노미터에서 400나노미터의 파장 영역을 가지며 햇빛에서 발생합니다. 아크방전을 할 때 생성되기도 하며 태닝등, 블랙라이트, 수은등과 같은 장치들로 생성해 낼 수 있습니다. 긴 파장의 자외선은 원자를 이온화 시키기에는 에너지가 부족하지만, 물질들이 화학 반응을 일으키게 하여 빛을 내거나 형광 효과가 나도록 할 수 있습니다. 따라서 자외선은 생물체를 단순히 가열시킬 뿐만 아니라 체내 분자의 상호작용을 일으키기도 합니다. 에너지가 높은 전자기파는 생체 조직을 파괴시킬 수 있어서 작은 미생물들을 파괴할 수 있고, 그렇기 때문에 일상에서 자외선은 소독기 등으로 이용되며 과학자들은 지구의 초기에 대기가 자외선을 막아주지 못했을 때에는 지상에 생물이 살 수가 없어 바다에서 최초의 생물인 원시 어류가 생겼으리라 추측합니다. 일반적으로 사람은 자외선을 볼 수 없지만 몇몇의 곤충이나 포유류, 새들은 볼 수가 있습니다. 사람의 눈에 있는 각막이 중파장 자외선(UVB)대 진동수 이하의 진동수를 가진 빛을 걸러내며, 인간의 눈은 자외선대의 빛을 보기 위한 수용체가 부족합니다. 그리하여 다른 동물들이 보는 만큼의 '빛의 색'을 볼 수가 없습니다. 하지만 아이들과 젊은 어른들, 백내장 수술 등으로 인하여 수정체를 적출해서 수정체가 없는 사람은 몇몇의 상황에서 310나노미터 이하의 파장의 자외선을 볼 수 있습니다. 눈에 각막이 없는 사람들은 종종 자외선을 보고 '푸르고 흰색' 을 띈다고 말합니다. 이는 우리 눈의 세 빛(빨강, 초록, 파랑) 원추세포가 자외선의 파장에 민감하게 반응하여 세 수용체 모두 반응하되, 파랑 원추 세포가 더 잘 반응하기 때문입니다. 흔히 자외선램프를 켜면 보이는 보라색 조명을 자외선이라고 생각하는 경우가 있는데, 자외선은 사람의 눈에는 보이지 않습니다. 자외선램프에서는 자외선만 나오는 것이 아니며, 그중에서 보라색 가시광선만 우리 눈에 보이는 것입니다. 같은 경우로 적외선 등에서 보이는 붉은빛도 적외선이 아닌 붉은색 가시광선입니다. 자외선은 1801년 독일의 물리학자 요한 빌헬름 리터가 적외선의 반대편인 보라색 바깥에도 다른 스펙트럼이 있지 않을까 연구하다 발견하게 되었습니다.

자외선의 종류

과학자들은 햇빛에 포함된 자외선(UV)은 UV-A, UV-B, UV-C 세 가지 종류로 분류합니다.

1. UV-A : 320nm~400nm 파장의 자외선이며, 오존층에 흡수되지 않습니다. UV-A는 UV-B에 비하여 에너지양이 적지만 피부를 그을릴 수 있습니다. 피부를 태우는 주원인은  UV-B이지만 UV-A는 피부를 빨갛게 만들 뿐 아니라 피부 깊숙이 진피까지 침투하여 색소침착을 일으킵니다. 색소침착은 우리 몸이 스스로를 보호하기 위하여 멜라닌 색소를 늘리는 것으로 그 자체가 해로운 현상은 아니지만 색소침착이 반복되면 진피 안의 콜라겐이 변성을 일으켜 피부 노화를 촉진시킵니다. 과거에는 해롭지 않은 것으로 알려졌으나, 최근에는  UV-A 노출 시간이 길어지면 활성산소를 생성해 간접적으로 DNA 손상에 따른 피부암 발생의 위험이 UV-B의 경우와 같아진다는 연구결과가 보고되었습니다. 또한 유리를 통과할 수 있기 때문에 실내에서도 선팅 같은 특수 처리를 하지 않는다면 영향을 받을 수 있습니다.

2. UV-B :  280nm~320nm 파장의 자외선이며, 대부분은 오존층에 흡수가 되지만, 일부는 지표면에 도달합니다. 보통 햇빛이 강한 날 통과되며, 계절마다 다르지만 평균 오후 3시, 여름날은 4시 이후 통과양이 적어진다고 합니다. 유리를 통과하지 못하여 실내에서는 자외선을 받지 않습니다. 피부를 태우고 피부 조직을 뚫고 들어가 직접적인 DNA의 변성을 일으켜 흑색종이나 편평세포암 등을 일으킵니다. UV-B는 피부에서 프로비타민 D를 활성 시켜 인체에 필수적인 비타민D로 전환시키는 역할을 한다고 합니다.

3. UV-C : 100nm~280nm 파장의 자외선이며, 오존층에 완전히 흡수됩니다. 에너지가 가장 높아서 염색체 변이를 일으키고 단세포 유기물을 죽이며, 눈의 각막을 파괴하는 등 생명체에 해로운 영향을 미칩니다.

자외선 지수

자외선 지수란 인체에 해로울 수 있는 자외선의 강도에 따른 위험도를 알리기 위하여 만들어진 수치입니다. 지표 부근에 도달하는 자외선의 세기는 성층권의 오존량과 구름 등 기상상태에 따라 다르므로 이 날씨의 변화에 따라 그날의 태양고도가 최대인 남중 시각 때 지표에 도달될 것으로 예상되는 자외선 양을 0~9까지 10등급으로 구분하여 지수화한 것이며, 지수가 높을수록 위험도가 큽니다. 낮음(0~2.9), 보통(3~4.9), 높음(5~6.9), 매우 높음(7~8.9), 위험(9 이상) 5단계로 분류됩니다. 낮을 땐 따로 대비를 하지 않아도 무방하며, 보통일 땐 모자나 선글라스의 착용을 권장합니다. 높음일 땐 자외선 차단제를 발라주고, 긴 소매의 옷이나 양산을 사용하여야 하며, 1~2시간 안에 피부 화상을 입습니다. 매우 높음일 땐 1시간 내로 피부 화상을 입으며, 한낮 외출을 자제합니다. 위험지수 일 때는 수십 분 이내로 화상을 입을 수 있으며, 가능한 한 실내 활동을 해야 합니다.

자외선 차단제

자외선 차단제를 구입할 때 가장 먼저 보이는 글자가 PA와 SPF입니다.

ㆍ PA : 'Protection of A'의 약자로 자외선 A 차단 지수를 의미합니다. 차단제를 바르지 않았을 때 색소침착이 일어나기 시작하는 양의 값에서 차단제를 발랐을 때 색소침착이 일어나기 시작하는 자외선 양을 나눈 값입니다. +기호의 개수가 늘어날 때마다 차단력이 최소한 2배씩 증가합니다. +는 1/2이하, ++는 4/1이하, +++는 8/1 이하의 자외선만이 통과하여 피부에 닿음을 나타냅니다. PA 수치는 주로 아시아권에서 사용하는 용어이며, 외국산 자외선 차단제에서는 PPD 지수를 보통 사용합니다.

ㆍ SPF : 'Sun Protection Factor'의 약자로 자외선 B 차단 지수를 의미합니다. 차단제를 바르지 않았을 때 피부에 홍반이 나타나기 시작하는 자외선 양의 값에서 차단제를 발랐을 때 피부에 홍반이 나타나기 시작하는 자외선 양의 값으로 나눠 산출합니다. SPF15 인 제품을 바르면 바르지 않은 피부보다 15배 많은 양의 자외선을 쫴야 피부가 붉어진다는 의미입니다. 자외선을 시간적인 측면으로 판단하기에 그 반응이 즉각적이지 않기 때문에 정확한 판단이 어려워 본래 SPF가 안전한 시간을 얼마만큼이나 늘려줄 수 있는지를 의미하나, 사람들은 자외선을 얼마나 강하게 차단하느냐는 양의 개념으로 바꾸어 이해하게 되었습니다. SPF15 짜리만 발라도 자외선을 약 93% 대부분 차단하는 것이 가능합니다. 수치가 높으면 높을수록 차단 효과가 뛰어난 것은 사실이지만, 격차가 숫자와 비례하는 것이 아니므로 현혹될 필요가 없습니다. 오히려 높은 수치의 SPF 지수는 피부에 자극을 줄 염려가 있으므로 특별한 야외활동을 하는 날이 아니라면 적당한 수치의 차단제를 바르는 것이 좋습니다. 얇게 바르면 효과가 없기 때문에 여러 번 나누어 덧발라주고, 땀과 피지, 외부 환경에 의하여 밀려나고 벗겨지기 때문에 2~3시간마다 덧발라 주는 것이 좋습니다.

지금까지 자외선에 대하여 알아보았습니다. 자외선이 비타민D를 합성하는 좋은 점도 있지만 안 좋은 영향을 훨씬 많이 주는 것을 알고 나니 더욱 자외선 차단제를 열심히 발라야겠다는 생각이 듭니다. 다들 자외선 차단제를 꼭 발라 자외선으로부터 피부를 지키시기 바랍니다.