학문
자외선 차단제가 피부를 보호하는 원리는 어떤 화학적 작용에 기반하나요?
안녕하세요. 자외선차단제는 물리적으로 자외선을 막아주는 것 같은데요, 자외선 차단제가 피부를 보호하는 원리는 어떤 화학적 작용에 기반하나요?
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안녕하세요.
질문해주신 자외선차단제가 피부를 보호하는 원리는 단순히 햇빛을 가리는 물리적 작용뿐 아니라, 화학적 에너지 변환 반응 때문인데요 즉, 자외선차단제 속의 활성 성분이 자외선의 에너지를 흡수·반사·산란시켜, 피부 속 DNA나 단백질이 손상되지 않도록 하는 것입니다.
태양광에는 여러 파장의 빛이 포함되어 있으며, 이 중 자외선(UV)은 파장에 따라 세 가지로 구분됩니다. UV-A (320–400 nm)는 가장 길고 피부 깊숙이 침투하여 광노화를 유발하고 UV-B (280–320 nm)는 표피층에 작용하여 일광화상·DNA 손상을 유발하며 UV-C (100–280 nm) 대기권에서 거의 흡수되어 지표면에 도달하지 않는데요, 따라서 자외선차단제는 주로 UV-A와 UV-B를 차단하도록 설계되어 있습니다.
자외선차단제의 화학적 원리는 TiO₂나 ZnO는 광학적 밴드갭이 자외선 영역대의 광자 에너지와 비슷합니다. 따라서 자외선이 입사되면, 전자가 들뜨며 그 에너지가 흡수했다가 다시 열로 방출되며 결과적으로 자외선의 에너지가 피부로 전달되지 않고 소멸하게 됩니다.
즉, 자외선차단제 속 분자가 자외선 에너지를 흡수했다가 무해한 열로 바꾸어 버리는 흡광반응을 통해 피부를 보호합니다. 감사합니다.