자외선 차단제 속 에틸헥실메톡시신나메이트 분자가 피부에 해로운 자외선을 흡수하여 인체에 무해한 열에너지로 변환, 방출하는 과정을 설명해 주세요.

Question

여름철 바닷가에서 바르는 자외선 차단제 속 에틸헥실메톡시신나메이트 분자가 피부에 해로운 자외선을 흡수하여 인체에 무해한 열에너지로 변환, 방출하는 과정을 설명해 주세요.

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

요즘 햇빛이 너무 따가워서 휴가를 가시거나 외출을 하실 때 꼭 자외선 차단제를 바르시기 바랍니다. 자외선 차단제가 어떻게 햇빛을 차단하는지 설명 드릴께요.

자외선 차단 성분인 에틸헥실메톡시신나메이트가 자외선을 열에너지로 변환하는 과정은 자외선 흡수, 화학 구조의 변화, 그리고 열적 이완 과정 등으로 설명이 가능해요.

에틸헥실메톡시신나메이트 분자는 단일결합과 이중결합이 교대로 반복되는 공액 이중결합 구조를 가지는데, 에너지 수준이 높은 자외선이 피부에 닿으면, 이 분자 내 전자들이 이 에너지를 대신 흡수하여 안정한 상태에서 불안정하고 에너지가 높은 들뜬 상태로 전이됩니다.

불안정해진 분자는 스스로 안정을 찾기 위해 화학 구조를 변화시킵니다. 일직선에 가깝던 안정한 트랜스 구조에서 결합이 일시적으로 회전하며 꺾인 형태인 시스 구조로 변형되는데, 흡수한 자외선 에너지의 상당량이 분자를 변형하는 에너지로 소모됩니다.

이후 구조 변화를 거치고도 남은 여분의 에너지는 주변 분자들과 미세하게 충돌하고 진동하는 과정에서 인체에 무해한 수준의 열에너지로 분산되어 방출되며, 에너지를 모두 방출한 분자는 다시 안정한 상태로 되돌아가 자외선을 재흡수할 준비를 합니다.

제 답변이 도움이 되었으면 좋겠습니다. 끝까지 읽어주셔서 감사합니다.