자외선은 파장이 사람 눈에 보이지 않을 만큼 짧은 빛으로, 파장이 약 10~400나노미터이다. 1나노미터는 10억분의 1미터이다. 이 사이트에는 파장이 60나노미터인 자외선이 표시된다. 이 파장은 극자외선에 속하며, 극자외선은 자외선 영역에서 X선에 가장 가까운 부분이다.

파장

빛은 파동으로 나아가며, 파장은 파동의 한 마루에서 다음 마루까지의 거리이다. 자외선은 가시광선보다 파장이 짧다. 파장이 짧을수록 빛이 지닌 에너지는 크다.

과학자들은 자외선을 여러 영역으로 나누는데, 분야마다 경계를 긋는 위치가 다르다. 국제조명위원회는 100~400나노미터 범위를 흔히 UV-A(315~400나노미터), UV-B(280~315), UV-C(100~280)로 나눈다고 설명한다. 태양 빛을 측정하는 국제 표준인 ISO 21348은 더 짧은 파장의 영역을 추가한다. 그중 하나가 10~121나노미터의 극자외선이다.

60나노미터 파동은 이 정의에서도, 더 좁은 정의에서도 극자외선이다. 예를 들어 NASA의 고에너지 천문학 자료 보관소는 극자외선을 10~90나노미터로 둔다. 이 보관소는 영역 사이의 경계가 "과학이 아니라 정의의 문제"라고 설명한다.

크기 비교

파장이 60나노미터인 빛의 파동 약 1,300~1,700개를 끝과 끝을 맞대어 한 줄로 늘어놓으면 사람 머리카락의 굵기에 이른다. 머리카락의 굵기는 80~100마이크로미터이다. 1마이크로미터는 1밀리미터의 1,000분의 1이다.
보라색 빛은 사람이 볼 수 있는 가장 짧은 파장의 빛으로, 파동의 길이가 약 380~400나노미터이며 이 사이트에 표시된 자외선 파동의 6~7배이다.
B형 간염 바이러스 입자는 지름이 42나노미터로, 파장 하나의 약 70%이다.
파장 하나를 1미터로 확대한다면, 적혈구는 지름이 약 125미터일 것이고, 사람 머리카락은 굵기가 1.3~1.7킬로미터일 것이다.

극자외선이 가는 곳

태양은 모든 파장의 자외선을 내보낸다. 태양의 극자외선은 태양 대기의 바깥층인 채층과 코로나에서 나온다. 이 빛은 하나도 지표에 닿지 않는다. 지구의 상층 대기가 고도 80킬로미터가 넘는 높이에서 모두 흡수한다.

흡수된 이 에너지는 열권을 가열한다. 열권은 고도 80~600킬로미터에 있는 대기층이다. 또 이곳의 원자와 분자에서 전자를 떼어 내는데, 그 결과 전하를 띤 기체층인 전리층이 생긴다. 이 빛은 지표에 닿지 않으므로 로켓과 인공위성에서만 측정할 수 있다.

파장이 더 긴 자외선은 대기 더 깊숙이 들어온다. 대기는 UV-C를 거의 전부 흡수하고, 오존은 UV-B의 약 95%를 흡수한다. 지표에 닿는 UV-B는 일광 화상을 일으킨다.

자외선은 어떻게 발견되었나

요한 리터는 1801년에 자외선을 발견했다. 그는 염화은을 바른 종이가 붉은빛보다 푸른빛에서 더 빨리 검게 변한다는 것을 알고 있었다. 그는 눈에 보이는 스펙트럼의 보라색 끝 너머, 빛이 보이지 않는 곳에 종이를 놓았고, 종이는 검게 변했다. 눈에 보이지 않는 무언가가 종이에 닿고 있었던 것이다.

사람의 눈은 지금도 자외선을 보지 못하지만, 일부 곤충은 볼 수 있다. 예를 들어 뒤영벌은 보라색 바로 옆 영역인 근자외선을 볼 수 있다.

출처

Ultraviolet radiation. International Commission on Illumination, International Lighting Vocabulary, 2020.
ISO 21348:2007, Space environment: Process for determining solar irradiances (preview). International Organization for Standardization, 2007.
What are the Energy Range Definitions for the Various Types of Electromagnetic Radiation?. NASA High Energy Astrophysics Science Archive Research Center, 2021.
Solar EUV Irradiance. NOAA Space Weather Prediction Center.
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Visible Light. NASA Science, 2023.
Hepatitis B Virus Subviral Envelope Particle Morphogenesis and Intracellular Trafficking. Patient et al., Journal of Virology, 2007.
Just How Small Is "Nano"?. National Nanotechnology Initiative.
Erythrocytes. In Anatomy and Physiology, 2nd edition. OpenStax, 2022.

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