학문
수려한집게벌레191
자외선 차단제가 피부를 보호하는 두 가지 방식인 물리적 반사와 화학적 흡수 기작을 에너지 흡수 및 방출 관점에서 설명부탁드립니다.
자외선 차단제가 피부를 보호하는 두 가지 방식인 물리적 반사와 화학적 흡수 기작을 에너지 흡수 및 방출 관점에서 설명부탁드립니다.
3개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
자외선 차단제가 피부를 보호하는 방식은 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다. 하나는 물리적 반사·산란 기작이고, 다른 하나는 화학적 흡수 기작입니다.
먼저 물리적 차단제는 산화아연이나 이산화티타늄 같은 무기 입자를 피부 표면에 얇게 도포하여 자외선이 피부에 닿기 전에 빛을 반사하거나 산란시킵니다. 이 경우 자외선 광자가 가진 에너지가 피부 세포에 전달되지 않고 외부로 흩어져 나가므로, 피부는 자외선으로 인한 손상으로부터 보호됩니다. 에너지 관점에서 보면, 광자의 에너지가 피부에 흡수되지 않고 단순히 방향을 바꿔 외부로 되돌려 보내지는 것입니다.
반면 화학적 차단제는 아보벤존이나 옥시벤존 같은 유기 화합물을 사용합니다. 이들 분자는 특정 파장의 자외선을 흡수할 수 있는 전자 구조를 가지고 있습니다. 자외선 광자가 분자에 흡수되면, 분자의 전자가 들뜬 상태로 올라가고 이후 안정된 상태로 돌아오면서 흡수한 에너지를 열이나 분자의 진동 에너지로 방출합니다. 즉, 자외선의 고에너지 광자가 피부에 도달하지 못하고 분자 내부에서 무해한 낮은 에너지로 변환되어 소멸하는 것입니다.
정리하면, 물리적 차단제는 자외선 광자를 피부에 닿지 못하게 튕겨내는 방식으로 보호하고, 화학적 차단제는 자외선 광자를 흡수해 무해한 에너지로 바꾸는 방식으로 보호합니다. 두 방식 모두 자외선의 에너지가 피부 세포에 직접 전달되지 않도록 차단한다는 점에서 공통된 목적을 가지고 있습니다.
채택 보상으로 233베리 받았어요.
채택된 답변안녕하세요.
자외선 차단제는 크게 물리적 차단과 화학적 차단 두 방식으로 작용합니다. 우선 물리적 차단제는 주로 산화아연, 이산화티타늄 같은 무기 입자로 구성되어 있으며, 피부 표면에 미세한 입자층을 형성합니다. 이 입자들은 자외선이 들어올 때 빛의 진행 방향을 바꾸는 산란과 반사를 일으키기 때문에 자외선이 피부 내부로 침투하기 전에 외부로 되돌려 보냅니다. 에너지 관점에서 보면, 광자의 경로를 바꾸어 에너지가 피부에 전달되지 않도록 차단하는 방식입니다.
반면 화학적 차단제는 물리적 차단제와는 완전히 다른 메커니즘을 사용하는데요, 아보벤존이나 옥시벤존과 같은 유기 화합물은 특정 파장의 자외선을 선택적으로 흡수할 수 있는 전자 구조를 가지고 있습니다. 자외선이 분자에 도달하면, 분자의 전자가 더 높은 에너지 준위로 들뜬 상태가 되는 전자 전이 과정이 일어납니다. 이때 흡수된 에너지는 곧바로 다시 빛으로 방출되는 것이 아니라, 분자 내부의 진동 에너지와 회전 에너지로 전환되면서 열 형태로 방출됩니다다. 이처럼, 화학적 차단제는 자외선의 높은 에너지를 더 낮은 형태의 에너지로 바꿔 무해하게 소산시키는 것입니다. 감사합니다.
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.
알고계신데로 자외선차단제(썬크림) 은 자외선을 물리적 / 화학적인 방법으로 차단 합니다.
물리적인 방식은 자외선이라는 빛 자체를 반사시키거나 산란시켜서 자외선이 피부에 닿지 않도록 합니다. 성분중에 TiO2 와 ZnO 가 금속산화물이라 해당 물질이 이러한 자외선을 물리적으로 차단시킵니다.
화학적인 방식은 자외선을 받아들여 형태를 바꿉니다. 옥시벤존 과 같은 자외선 차단제내의 성분이 자외선을 흡수하여 들뜬 상태가 되는데 다시 안정된 상태를 유지 하기 위해 에너지를 열에너지로 전환하여 방출시킵니다. 이러한 방식으로 화학적으로 자외선을 차단하게 됩니다.
그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)