여름철 선글라스가 자외선을 차단하는 능력을 평가할 때, 특정 파장의 빛을 흡수하는 정도인 흡광도와 투과시키는 정도인 투과율의 관계를 설명해 주세요.

Question

여름철 선글라스가 자외선을 차단하는 능력을 평가할 때, 특정 파장의 빛을 흡수하는 정도인 흡광도와 투과시키는 정도인 투과율의 관계를 설명해 주세요.

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

빛이 어떤 물질을 통과할 때, 일부는 흡수되고 일부는 그대로 지나갑니다. 이때 물질이 빛을 얼마나 흡수하는지를 나타내는 값이 흡광도이고, 얼마나 통과했는지를 나타내는 값이 투과율입니다. 두 값은 서로 반비례 관계에 있어서, 흡광도가 커질수록 투과율은 급격히 줄어듭니다.

투과율은 입사한 빛에 비해 얼마나 많은 빛이 시료를 통과했는지를 보여주며, 흡광도는 그 투과율을 로그로 변환한 값입니다. 따라서 투과율이 10%라면 흡광도는 1, 투과율이 1%라면 흡광도는 2가 됩니다. 즉, 흡광도가 1씩 증가할 때마다 투과율은 10배씩 줄어드는 셈입니다.

여름철 선글라스를 평가할 때 이 관계는 매우 중요한데, 특정 파장의 자외선에 대해 흡광도가 높다는 것은 그 파장의 빛을 거의 흡수한다는 뜻이고, 결과적으로 투과율은 매우 낮아져 눈에 도달하는 자외선이 거의 없게 됩니다. 따라서 선글라스의 자외선 차단 능력은 흡광도를 통해 수치적으로 확인할 수 있으며, 투과율이 낮을수록 눈 보호 효과가 뛰어납니다.

결국 흡광도는 자외선 차단 성능을 나타내는 지표이고, 투과율은 실제로 눈에 도달하는 빛의 양을 보여주는 지표이며, 두 값은 서로 반비례 관계에 있다고 설명할 수 있습니다.

Answer 2

안녕하세요.

여름철 선글라스의 자외선 차단 성능을 평가할 때에는 렌즈가 특정 파장의 빛을 얼마나 통과시키지 않고 막아내는지를 봅니다. 이때 흡광도와 투과율 개념이 중요한데요, 두 값은 서로 반대 방향의 관계를 가지며, 렌즈가 자외선을 많이 흡수할수록 투과율은 낮아지고, 반대로 흡수가 적을수록 투과율은 높아집니다.

빛이 선글라스 렌즈에 들어오면 일부는 반사되고 일부는 렌즈 내부 물질에 의해 흡수되며, 나머지 빛이 눈 쪽으로 통과합니다. 자외선 차단 렌즈는 주로 280~400 nm 영역의 자외선을 흡수하도록 설계되어 있는데요, 이때 UVA와 UVB는 눈의 수정체와 망막에 장기적 손상을 줄 수 있어 차단이 중요합니다. 정량적으로 보면 투과율 T는 통과한 빛의 세기 I를 처음 들어온 빛의 세기 I0로 나눈 값인데요, 즉 T=I/I0 라고 표현할 수 있습니다. 예를 들어 자외선 100 단위가 렌즈에 입사했는데 1 단위만 통과하면 투과율은 1%인 것이고, 반면 흡광도 A 로그 척도로 정의되며 A=−log10​(T)라고 표기할 수 있습니다. 따라서 투과율이 낮을수록 흡광도는 커지는 것인데요, 예를 들어 투과율 10%(0.1)이면 흡광도는 1, 투과율 1%(0.01)이면 흡광도는 2가 되는 것이며, 즉 흡광도 1 증가란 단순히 조금 증가한 것이 아니라 통과광이 10배 더 줄었다는 것으로 보시면 됩니다. 또한 선글라스 자외선 차단 성능은 색의 진하기와는 별도로 봐야 하는데요, 렌즈가 짙은 회색이나 갈색이라도 가시광선만 줄이고 자외선을 통과시키면 눈동자가 어두워진 환경에서 더 크게 열려 오히려 자외선 노출이 증가할 수 있습니다. 감사합니다.