선글라스 렌즈 중 자외선을 받으면 색이 어두워졌다가 실내로 들어오면 다시 투명해지는 변색 렌즈의 원리가 무엇인가요?

Question

요즘에 선글라스는 실내외에서 렌즈가 변색이 되는데요. 선글라스 렌즈 중 자외선을 받으면 색이 어두워졌다가 실내로 들어오면 다시 투명해지는 변색 렌즈의 원리가 무엇인가요?

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

변색 렌즈는 자외선에 반응하는 특수한 화학 물질을 이용해 빛의 투과율을 조절하는 원리로 작동한다. 햇빛 속 자외선이 렌즈에 닿으면 렌즈 속에 포함된 포토크로믹 분자가 구조 변화를 일으켜 빛을 흡수하는 형태로 바뀌면서 렌즈가 어두워진다. 실내로 들어와 자외선이 사라지면 이 분자는 다시 원래의 안정된 구조로 돌아가면서 투명하게 변한다. 이러한 과정은 반복적으로 일어나며, 렌즈가 외부 환경에 따라 자동으로 색을 조절하는 것이다. 유리 렌즈의 경우 은 화합물이 자외선에 의해 금속 은으로 변해 색이 짙어졌다가 다시 원래 상태로 돌아오는 반응을 이용하고, 플라스틱 렌즈는 스피로옥사진이나 나프토피란 같은 유기 화합물이 구조 변화를 통해 색을 바꾸는 방식이다. 온도와 자외선 강도에 따라 반응 속도와 색 농도가 달라지는데, 추운 날씨에는 색이 더 진하게 오래 유지되고 더운 날씨에는 빠르게 투명해지는 특징이 있다. 자동차 안에서는 유리창이 자외선을 차단하기 때문에 변색이 잘 일어나지 않는다는 점도 있다. 결국 변색 렌즈는 자외선에 의해 분자의 구조가 바뀌고 다시 원래 상태로 돌아오는 화학적 반응을 이용해 빛의 투과율을 조절하는 원리로 작동한다.

Answer 2

안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.

저도 해당 렌즈를 처음보고 신기해서 자료를 찾아보았던 적이 있습니다.

실제로 렌즈에 코팅된 물질이 빛에 따라 분자구조가 변경되어 색이 변화하는 원리 였습니다.

포토크로믹 렌즈라고 부르는데 렌즈 위에 할로겐화 은 과 같은 물질을 바르면 해당 분자구조에 자외선이 들어올 경우 분자구조가 끊어지게 되어 빛을 흡수하는 성질로 바뀌게 됩니다. 그래서 어둡게 변화하게 되어 마치 선글라스처럼 야외에서 착용할 수 있게 됩니다

그리고 실내에 자외선이 없는 곳에 오게 되면 다시 원래구조로 돌아가게 되어 투명하게 바뀌는 것 입니다.

그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)