전자기파

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LightWave 3D의 애칭인 광파에 대해서는 LightWave 3D 문서를 참조하십시오.

파일:0KMMSlt.gif

전자기파의 종류
전파적외선가시광선자외선X선감마선

1 개요

電磁氣波. Electromagnetic radiation.

(전자기)은 입자성과 파동성을 가진다. 이 중 빛의 파동성을 가리키는 이름이 전자기파다. 입자성을 가리키는 이름은 광자다.

빛이란 건 전자기력이 작용하는 역장(=전자기장)을 쉽게 부르는 이름이다. 근데 이 전자기장은 과학자들이 관측하기에 따라 입자처럼 보일 때도 있고 파동처럼 보일 때도 있다. 전자기파란 빛의 파동스러움을 가리키는 명칭이다. 이쪽이 더 이해하기 어렵다

전자기파에 대한 수많은 이론들은 아래 2번과 3번 항목을 보자. 하지만 나무위키의 항목 자체가 어린 아이들도 편집이 가능한 만큼, 서술된 모든 내용이 정확하다고는 보장할 수 없다. 자세한 내용을 찾고자 한다면 물리학 관련 전문서적을 참고하자.

2 원인이 뭔가?

전자기학의 창시자로도 손색이 없는 제임스 클러크 맥스웰이 수학적으로 변위 전류라는 것을 이끌어내어 전자기 파동을 예언하였지만 그 당시에는 이를 측정 할 만한 도구가 없어서 거의 묻혔다고 한다. 변위 전류(displacement current)가 뭔가하면 회로에서 캐패시터(혹은 콘덴서)는 유전체(dielectric)[1]라는 것으로 채워져있는데, 캐패시터의 내부를 보면 서로 회로적으로는 개방(연결되어 있지 않아)되어 전기가 통하지 않는다. 아니 그래야 하는데 왠지 전기가 통한다!! 어째서 전기가 통하는가하고 봤더니 이 유전물질에 의한 전기장이 캐패시터 내부 상에서 반대 쪽에 있는 유전물질을 자극해 전기장을 형성해서 전기가 통하더라는 것이다. 여기서 더 나아가서 교류 전기(어렵게 말하면 시변 전기장)는 시변 자기장(쉽게 말해 교류 전류 간단히 말한 것이다 자기장은 절대 전류가 아니다!![2])을 형성하고 이것이 한데 묶여 전자기파가 나온다는 것이다. 이때 캐패시터의 반대 쪽 단으로 나가는 전류를 변위 전류라고 하는데 실제로는 존재하지 않는 것이지만 수학적으로는 존재하기 때문에 논란이 있었다. 수학적 이론으로서의 시초로 맥스웰이 변위 전류를 처음으로 증명하였지만, 실제 실험적으로 증명된 건 수 년 뒤에 독일의 물리학자 하인리히 루돌프 헤르츠가 1888년 전자기파를 발견함으로써 맥스웰의 변위 전류와 전자기파 개념이 사실이었음이 밝혀진다.

아래는 변위전류의 개념도 인데 ic는 회로에서 흐르는 전류, E, B는 각각 전기장과 자기장인데, 보면 알겠지만 회로는 끊어져있지만 공간을 통해서 전기장과 자기장이 흘러나오고 캐패시터의 반대편 단으로 ic가 그대로 흘러나간다. 끊어진 회로 너머 ic를 흐르게 할 수 있는 이 중간 과정에 변위전류 id가 있을 것이라는 가정이 있는 것이다.

이때 공간상으로 방사되는 전기장과 자기장을 한데 묶어 전자기파라고 이름 붙인 것이 최초의 발견이다.(전자기파의 발견자인 헤르츠의 업적을 기려 주파수나 진동수의 단위를 그의 이름을 따서 Hz헤르츠가 된다)

파일:Attachment/전자기파/displacement current capacitor.jpg

3 전자기 스펙트럼 완성의 역사

태초에 빛이 있었다(...) 당연하게도 인류가 가장 먼저 발견한 빛의 종류는 가시광선이었다. 고대부터 빛에 대한 연구, 즉 광학은 계속되어 왔고, 아이작 뉴턴이 빛에 대한 모든 것을 바꿔놓고 빛 스펙트럼을 발견한 17세기까지 다른 종류의 전자기파는 발견되지 못한 상태였다.

1800년에 윌리엄 허셜이라는, 천왕성을 발견한 바로 그 과학자가 다른 파장의(색의) 빛에 따른 온도차에 대한 연구를 하려 프리즘의 빛 스펙트럼에 온도계를 갖다 대 보는데 가장 높은 온도가 알고 보니 빨간색 너머라는 것을 발견하게 되었다. 또 이 광선은 과 매우 흡사한 성질을 가지고 있었다. 이걸 보고 '더 높은 열의 빛선'이라는 뜻으로 열선(calorific rays)이라 명명했고 이것이 후에 적외선으로 불리게 되는 광선이다.

이걸 보고 독일의 과학자 요한 빌헬름 리터는 1년 후 "빨간색 너머에 무언가가 있다면 보라색 너머에도 무언가가 있겠지?"라는(...) 어떻게 보면 단순무식하면서도 설득력있는 생각으로 조사에 착수하기 시작했는데, 자외선은 적외선과 다르게 대부분이 지구의 오존층에 걸러져서 온도가 크게 낮아지는 효과를 기대하기 어려웠다. 그래도 포기하지 않고(...) 몇 번 다른 시도를 해 보다 염화은에다가 보라색 바깥의 무언 빛을 쐬니 빛보다 더[3] 진하고 빠르게 검은색으로 변했는데, 이걸 화학적 효과를 발휘하는 빛 너머의 광선이란 의미로 화학선(chemical rays)이라 명명했고 이것이 후에 자외선으로 불리게 되는 광선이다.

1845년 마이클 패러데이가 빛이 자기장을 지나갈 때 빛이 자기화되는 효과를 발견했으며 이에 의해 전자기력과 빛의 연관성에 대한 실마리를 얻었고, 1860년 제임스 맥스웰이 전기장에 관해 그 유명한 4개의 식을 만들어냈는데 그중 두 식은 전자기장에 의한 파동을 예언하는 식이었고 그 식에 따르면 파동의 속도는 빛의 속도와 거의 같다는 것을 알아냈다. 이에 따라 전자기파와 빛이 같다는 것을 추정했고, 드디어 빛을 전자기파로 통합시키는 데 성공한 것이다.

1887년 하인리히 헤르츠가 맥스웰의 이론대로 실험을 설계하여 적외선 너머에 있는 전파를 감지해낸다. 그리고 전파 역시 빛과 같은 성질을 가진다는 것을 알아냈고, 같은 방법으로 마이크로파를 발견해내며 전자기파라는 것이 실존한다는 것을 알아냈고 이론적으로 증명했다. 이 공적을 인정받은 헤르츠의 이름에서 주파수나 진동수의 단위로 헤르츠라는 단위를 따오게 되었다.

그 후, 독일의 물리학자 빌헬름 뢴트겐1895년X선 발견해냈는데. 발견 당시의 재미있는 일화가 있는데, 원래 매우 신중한 성격에 강박증, 신경증까지 있었던 사람이었던 뢴트겐은 어느날 크룩스관을 이용하여 기체의 방전 현상을 연구하고 있었는데 현상 중 바륨을 바른 마분지가 발광하는 걸 보고 연구해보기 위해 책을 차폐막으로 썼다가 책 안에 책갈피로 끼워놓은 열쇠와 책을 든 자기 손 뼈가 투과되어 비치는 X선 현상을 처음 발견하게 되었다. 그걸 보고 혹 자신이 미친 거 아닌가라는 생각을 하며 수 차례 다른 대상을 제물로 바쳐 확인을 한 뒤 그제서야 자신이 미치지 않았다고 추정(...)했으며, 학계 발표 중에서도 자신이 미치지 않았나 수 차례 의심했다고. 뭐 사실 난데없이 떡 하고 자기 해골사진이 나오는데... 당연히 전세계에 센세이션을 불러일으켰고, 뢴트겐은 이 사건으로 인해 최초의 노벨물리학상을 받게 되었다. 자세한 내용은 뢴트겐 항목 참고.

1900년 프랑스 과학자 폴 빌라흐는 퀴리 부인이 발견했던 라듐의 방사선을 연구하다 감마선을 발견해냈는데, 그는 당시 감마선을 알파선이나 베타선보다 조금 멀리갈 뿐, 같은 종류의 입자방사선으로 생각했었다. 아깝다 그리하여 1910년 윌리엄 헨리 브래그에 의해 감마선이 전자기파의 한 종류라는 것을 찾아냈고, 1914년 감마선이란 이름을 붙힌 어니스트 러더퍼드와 에드워드 앙드레이드가 감마선이 X선 너머의 광선임을 발견했다.

4 전자기파의 여러 형태

우선 우리 눈에 보이는 인 가시광선도 전자기파 중 일부분이다. 전체 전자기파를 통틀어 보면 그 비중은 매우 작다. 대충 빨주노초파남보로 나누는 경향이 있으며, 빨간색일수록 파장이 길고(에너지가 낮고), 보라색일수록 파장이 짧다(에너지가 높다).

보라색보다 파장이 짧으면 자외선이 된다. 파장이 더 짧아지면 X선(즉, 자외선보다 에너지가 높다), 파장이 훨씬 더 짧아지면 일반적으로 감마선이라 부른다. 폭발과 연관되는 방사선이 바로 감마선. 이쪽은 확실하게 파장이 짧아질수록 몸에 해로워진다는 걸 알 수 있다.

빨간색보다 파장이 길면 적외선이 된다. 조금 길면 근적외선, 많이 길면 원적외선. 그보다 더 길면 마이크로파부터 시작해서 오만가지 종류의 전파가 된다. 바로 위에서 나오는 전자파도 이쪽 분류 중 하나.

다르게 보면 이것들 모두가 볼 수 있는 범위를 초월하는 빛이다. 혹은, 전체 전자기파 중에서 가시광선에 해당되는 파장은 인간의 눈으로도 감지할 수 있다. [4][5] 거기에다 파장별로 색깔이 다르게 보이니 미세한 파장 차이까지도 감지할 수 있다!

지구의 대기는 여러 성분으로 되어 있어 우주로부터 오는 우주선 중 전자기파을 흡수하는데, 파장별로 차단하는 정도가 다르다. 파장에 따른 대기의 영향은 아래 그림과 같다.

위 그림을 보면 가시광선, 적외선 및 초단파~극초단파 대역의 전파 정도만이 대기를 통과해서 지상에 도달하는 것을 알 수 있다. 감마선은 성층권에 막히고, 단파 대역 이하의 전파는 전리층에 막힌다.

5 기타

5.1 몸에 나쁜 전자파?

電磁波

전자기파와 다르다고 흔히 착각하는데, 엄연히 같은 말이다.[6] 다만 현재 의학적으로 논란이 되는 전자파의 영향은 전자기파 중에서도 주로 extremely low frequency electromagnetic wave (ELF, 혹은 ELFMW)에 대한 것이고 microwave보다 고주파의 전자기파는 적외선, 가시광선 등 비전리방사선에 속하며 자외선과 그 이상의 주파수를 가지는 X-선 등 전리방사선의 경우에는 장기간 쬘 때의 DNA에 미치는 생물학적 위험성이 잘 알려져 있으나 일반인들이 생각하는 전자파에는 포함하지 않는 것이 보통이다. 따라서 건강 문제와 관련된 전자파라고 하면 보통 전파(라디오파 혹은 마이크로파)만을 말한다.

아직도 전자파가 건강에 미치는 영향에 대해서는 계속 연구 중이다. 특히 장기적으로 미치는 영향에 대해 논란이 진행 중이다. 시점을 장기로 잡으면 변수가 무척 다양해진다. 일반적으로 의학계에서는 장기 5년이면 완치 또는 다른 병 발생으로 본다. 어떠한 영향을 미치는 요인이 장기적 일 때 과연 그것 때문에 발병했는가 하는 것을 알기는 무척이나 어렵다.

어떤 환경 요인이 특정 질병의 원인으로 완벽히 인정 받기 위해서 즉, 인과 관계 성립을 위해서는 보통 세 단계 과정이 필요하다.

  • 첫 번째로 역학 연구에서 해당 환경에 노출된 인구에서 특정 질병의 비율이 높은 것이 입증되어야 한다.
  • 두 번째로는 실험실적 환경에서 해당 환경에 노출된 동물들이 특정 질병이 발병하는 사례가 관찰 되고 병리학적 과정이 설명되어야 한다.
  • 세 번째로는 해당 환경에 대한 노출을 중단시키면 특정질병의 발병률이 해당 인구집단에서 줄어들어야 한다.

우리가 오늘날 상식적으로 해롭다고 여기는 담배, 음주, 운동부족, 비만 등 건강위해요소들은 이러한 과학적인 입증 과정을 전부 거쳤다. 얼마 전에 국내에서 난리가 났던 가습기 살균제의 경우에도 대처 과정에서 위의 세 가지 조건이 모두 충족되었고 따라서 살균제로 인한 피해는 움직일 수 없는 과학적 사실로 인정받을 수 있었다. 그러나 전자파의 경우에는 몇십 년이 지나도록 첫 번째 단계에서 머물러 있다. 즉 아직까지는 인과 관계가 있다고 볼 근거는 충분하지 못하다.

심지어 전자파는 현재 물리치료실 등에서 통증과 근골격계 부상을 치료하는 데 쓰이고 있다. 마이크로웨이브나 단파 파장의 전자파 발생원을 이용해서 환자의 몸에 조사하면 체내의 온도가 올라가면서 근육의 이완, 염증의 감소 및 통증을 발생시키는 신경 흥분을 완화시키는 효과가 있는 것이 오래전부터 알려져 있다. 물론 현재 논란이 되고 있는 고압선 및 레이다 등에서 방출되는 전자파는 대개 이것보다도 훨씬 약한 에너지만 인간에게 전달하기 때문에 치료용 전자파기기에서 볼 수 있는 생리적 효과를 기대하기 어렵다.

전자파의 위해성을 주장하는 가장 유명한 예는 소아 백혈병인데, 스칸디나비아에서 시행한 연구 중에 고압송전선 근처에서 거주 중인 아동의 소아 백혈병 발병 위험이 2배 가량 증가한다는 통계가 있긴 있었다. 그러나 다른 지역이나 다른 시기에 진행된 역학 연구에서는 아주 일관되는 결과가 별로 도출되지 않았고 소아 백혈병이라는 것이 원체 드문 질환이다 보니 우연에 의한 결과임을 배제하기가 어렵다. 1만 명당 한 명 발생하는 질환이 만약 두 명 발생한다면 수치상으로야 두 배가 늘어난 셈이되지만 특별한 위험요소가 있다고 보기도 어렵다.

성인을 대상으로 한 역학 연구는 평소 워낙에 전자파가 드글대는 직장이 많기 때문에 소아를 대상으로 한 경우보다 더 쉬운 편인데 이러한 환경에 노출된 근무자를 대상으로 한 연구에서도 백혈병이나 뇌종양과의 상관관계가 뚜렷이 관찰되지 않았다. 일례로 미국에서 행한 레이다 기지 근무자, 해군 선원 등을 대상으로 한 연구에서는 백혈병이건 뇌종양이건 상관관계가 없었고 전자장치를 정비하는 공군 정비병 등을 대상으로 한 연구에서는 상관 관계가 있었다. 민간에서 행한 연구들을 보면 발전소나 철도 등 고전압을 다루는 직장에서는 대개 괜찮았고 전자장비를 제조하는 공장 등에서는 일부 상관성이 있다는 보고가 있다.

그러나 앞서 말했듯이 약한 전자파[7]가 암을 일으키는 어떠한 메커니즘도 아직은 밝혀지지 않았다. 솔직히 생각해보면 빛도 전자파인데 전자파가 암을 일으킨다면 그야말로 충공깽 아 피부암 일으키는구나 니가 생각한 빛은 가시광선일 텐데 피부암 발생원인은 가시광선이 아니라 자외선이잖아

설사 전자파가 정말로 소아백혈병의 발병율을 증가시킨다고 해도, 그 경우에는 전체 소아백혈병 환자의 0.2~4.95% 즉 전체 소아의 1~4%만이 그 정도의 자기장을 지속적으로 받으며 살아가기 때문에 크게 고려될 필요는 없다고 한다. 또한, 전자파의 영향으로 인해 기타 암, 우울증, 자살, 심혈관 장애, 생식 기능 장애, 발달 장애, 면역체계 변화, 신경행동적 영향, 퇴행성 질환이 일어날 수 있다는 연구 결과도 존재하긴 하지만 대부분은 그 근거가 확실하지 않다.

소아 백혈병에 대해 먼저 말한 것은 이 모든 증상과 전자파의 연관성이 소아 백혈병에 비해 훨씬 적기 때문이다.[8]

암 유발 논란의 경우 국제 암 연구소(IARC)에서는 전자파, 정확히는 초저주파 자기장[9]을 2B 그룹, 즉 발암추정물질로 분류하고 있다. 2B 발암물질의 조건은 "인체발암성의 증거는 제한적이고 동물발암성증거가 불충분한 경우거나 / 인체발암성의 증거가 불충분하지만 동물발암성에서 제한적인 경우"이다.

2군B에는 288개가 분류돼 있는데 “놀랍게도 커피라든지, 김치라든지, 코코넛오일이라든지 심지어 스마트폰의 전자파, 자기장 이런 게 포함됐다. 세계보건기구는 발암물질을 폭넓게 잡고 있다”고 덧붙였다. 인터뷰에서 의학박사는 몇 가지 오해를 풀어야 한다면서 “발암물질이 곧 암을 유발하는 것은 아니고 확률의 개념으로 봐야 한다. (암에 걸릴) 확률이 좀 올라간다는 것”이라고 강조했다. 뉴스.[10]

2011년 6월 1일 WHO에서 휴대전화의 전자파가 뇌종양의 일종인 신경교종을 유발할지도 모른다고 발표했다. 10년에 걸쳐 13,000명을 조사했다고 하는데, 현재 뇌종양 환자에게 설문 형식으로 과거의 통화 사용 내역을 조사하는 방식이 얼마나 정확하게 나올진 알 수 없는 부분이 있다. 어렵게 생각할 것 없이 Wi-Fi가 전자기파를 사용하는데 Wi-Fi가 해롭다고 주장하는 사람은 드물다. 게다가 라디오 FM AM이 이미 전자기파를 쓰는데 라디오 주파수는 무척 많다. [11] 그럼에도 불구하고 전파통신이 인간의 신경생리학적으로 영향을 미친다는 주장은 계속 되고 있다.

2016년 미국 국립보건원 산하 연구원이 쥐를 대상으로 휴대전화의 전자파 영향을 분석한 결과, 전자파에 노출된 일부 쥐에서 종양이 발견됐다고 밝혔다. 연구진은 일반 휴대전화에서 사용되는 900메가헤르츠 무선주파수의 전자파를 2년 동안 하루 9시간씩 실험 쥐에 노출했는데, 일부 쥐의 뇌에서 치사율이 높은 악성 종양이 발견됐고, 심장에서도 종양이 발견되었다. 하지만, 호주 시드니대 연구팀이 30년 동안의 자료를 활용해, 휴대전화와 뇌종양 사이에 상관관계가 없다고 주장하는 등 반대 의견도 만만치 않다.기사

과거 토끼를 모니터의 전자파와 같은 주파수와 세기의 전자파에 바로 옆에서 지속적으로 노출시킨 실험을 했었는데, 1시간에서 3시간 정도 노출시키자 혈액의 흐름이 느려졌던 연구통계가 있었다. 전자파를 몇십 시간 이상 노출시킨 혈액을 검사해본 결과 어느 정도 끈적끈적하고 탁하게 응고된 사례도 있었다. 컴퓨터 앞에 너무 오래 앉아 있으면 전자파 때문에 건강에 해롭다는 얘기가 여기서 나왔다는 듯 하다. 하지만 바로 옆에서[12] 장시간 쬐게 해 일상과 동떨어진 극단적인 환경을 조성해 실험했으며, 모니터마다 방출하는 전자파의 주파수는 천차만별이다. 주파수만 빼고 같은 조건이었던 실험에선 역으로 심장박동이 22%, 혈압이 14% 증가하기도 했다.

어쨌든간에 건강에 나쁘다는 거 아니냐는 사람들을 위해 더 설명하자면 12살 아이에게 맨발에다 구두를 신겨주고, 40km 마라톤을 시킨 뒤, 엉망진창이 된 발을 보이며 모든 신발은 건강에 나쁘니 운동화도 신지 말고 맨발로 다니거나 정 신어야 하면 2시간 이내로만 신어야 한다고 주장하는 것과 같다.

대부분의 사람들은 온갖 종류의 전자기기 또는 기타 등이 내뿜는 인체에 유해한 무엇인가로 알고 있는 정도이다. 하지만 몸에 나쁘다고 생각하기 때문에 여러 가지 방법을 통해 회피하려고 한다. 전자파에 대한 이런 오해가 따라다니는 건 인간의 감각으로는 눈에 보이거나 느낄 수 없기 때문에 마치 X선처럼 알지 못하는 것에 대한 본원적 두려움 때문이다. 전자파가 인체의 세포에 영향을 주려면 일단 세포의 구성물을 이온화시켜야 하는데 현재 논의되는 모니터나 휴대전화의 전자파 강도로는 이온화시킬 수 없다. 레이더나 전자레이지 정도면 이온화시키기 충분하다. 전자파의 세기를 평소에 사람의 눈으로 확인할 수 있었다면 TV나 휴대전화 정도의 전파 강도는 너무 약해 딱히 두려워하지 않았을 것이다.

전자파를 많이 받는 부부나 송신소 직원 등 전자파 노출이 많은 직업의 종사자는 이 많이 생긴다는 소문이 있다. 아버지프로그래머라든가 하면 자식이 십중팔구 딸이라나 뭐라나... 굳이 프로그래머가 아니라도 전자파를 많이 받는 파일럿이라든지, 공군 기지에서 일하는 민간인까지도 자식 생기면 거의 다 딸이라고 한다. 전자파 많이 받기로 유명한 철도기관사-지하철기관사들도 국내/해외를 불문하고 이상하게 딸들이 대부분이라고 주장한다.[13] 물론 통계적, 과학적으로 검증되지 않은 사실이다. 통계를 낼 때마다 별 차이가 없었고 주로 쥐를 대상으로 한 동물 실험에서도 임신이나 태아의 성비에 미치는 전자파의 영향은 거의 확인되지 않았다. 의외로 해외에서도 유명한 루머인데, 이 루머 역시도 몇 가지 바리에이션이 있어서, 기름때 등을 많이 만지는 직업을 갖고 있는 사람들이 화학성분의 영향으로 딸만... 이라든가 화학물질 드립, 심지어 남성호르몬이 많은 아버지 한테서 딸이 많이 나온다는 드립까지 있다.

'전자파 과민성'이라는 증상도 있다. 일생생활에서 접하는 전자파에 불면, 두통, 통증, 피로, 소화장애 등을 호소하는 증상인데. 이들은 전자파를 피해 도시에서 벗어나 전자기기 없는 생활을 하거나, 심할 경우 알루미늄 담요를 뒤집어 쓰고 다닌다. 이 사람들이 호소하는 증세는 거짓이 아니지만, 그 원인이 전자파인지에 대해선 의견이 갈린다. 그 무엇보다 블라인드 테스트를 통과한 적이 한 번도 없다. 대상자가 모르는 상태에서 전자파를 발생시켰을 때에 증세를 호소하지는 않았다는 뜻이다. 대부분의 의사들은 진짜 전자파가 통증을 주는 게 아니라 다른 원인 혹은 전자파가 질병을 일으킨다는 두려움에서 생기는 과도한 스트레스 및 노시보 효과를 원인으로 보고 있으며 증상도 일치한다. 아무튼 아무리 설명해줘도 알아듣지도 않고 당장 통증이 느껴지는 건 어쩔 수 없어 미국의 경우 버지니아와 웨스트버지니아 주의 경계에 있는 국립전자파청정구역(National Radio Quiet Zone)에 마을을 이루고 살기도 한다. 전파망원경과 해군 라디오 스테이션이 있어서 다른 전자파를 철저하게 통제하는 곳이기 때문.

부정적인 인식 때문에, 송전탑은 물론이고 아예 집근처에 휴대전화 자체가 터지지 않게 하는 경우도 있다. 자기 집 아이에게 악영향이 있을 수 있을 수도 있기 때문(...)이라는 주장인데, 실제 강남의 한 아파트의 경우 이러한 이유로 아파트 단지 내에서 휴대전화가 안 터지는(...) 상황이 벌어지기도 한다. #

전자파를 비롯한 모든 파동의 세기는 거리의 제곱에 반비례하기 때문에 모니터를 비롯한 전자기기에서 조금만 떨어져도 세기는 매우 감소한다. 정 불안하면 그냥 거리만 두자.

정해진 결론이 없음에도 불구하고, 미국 FCC(미연방통신위원회)는 매번 전자파 관련 규제를 강화하고 있다. 장치업계에서 손쉬운 해결책은 인체와 충분한 거리를 두는 것이다. 현재까지 수집된 과학적인 데이터를 볼 때 (만약 정말로 전자파가 문제가 된다면) 집 위의 고압 송전선이나 옆동네 레이다 기지보다는 내 손안의 휴대폰이 훨씬 문제가 될 소지가 크다.

주의할 점은 여기까지의 설명은 우리가 일상 생활에서 접하게 되는 파장도 길고 진폭이 낮은 전자파에 관한 것이다. 일상 생활에서 접하기 어려운 수준에 오랜 시간 노출되면 당연히 위험하다. 자외선이나 X선에 자주, 오래 노출되면 암을 유발하며, 강한 감마선이나 우주선(cosmic ray)에 노출되면 사망에 이를 수 있다.

5.1.1 전자파 안전

물론 전자파 관련 안전규정이 있기는 하다. 이는 전자파에 의한 발암이나 기타 장기적 노출에 따른 몸 이상이 아닌 화상, 또는 유도전류등에 의한 감전에 대한 내용이다.

전자파는 인체를 무조건 뚫고지나가는 것이 아니라 일부 전자파는 인체에 흡수된다. 이 흡수된 전자파는 열에너지로 변환된다. 아주 강력한 전자파를 쐬면 굳이 전자렌지 같은 특정 분자와의 연계가 아니더라도 체내에서 발열현상이 발생한다. 다만 일상생활에서 일반인이 이런 전자파에 노출되는 것은 불가능하며 보통 특수 시설, 그러니까 레이더나 방송국 송신탑 근처에서나 이러한 현상이 일어난다.

국제적으로 인체에 대한 전자파 안전 규정은 크게 두 가지 규격이 있는데, 대표적 규격은 IEEE C95.1과 ICNIRP가 그것이다. 다만 두 규정은 일부 상황에 대해 약간씩 수치가 다르긴 하지만 전체적인 규정은 거의 같은 편이다. 우리나라 민간규격은 ICNIRP를 기준삼고 있다. 군용 장비는 보통 별도 규격이 있긴 한데, 이 규정들도 결국 IEEE C95.1을 참조하라고 되어 있기 때문에 전자파 관련 안전규정은 군이나 민간이나 거의 같다. 이 전자파 안전 규정은 다시 전자파에 노출되는 사람이 전자파 노출 사실을 알고 있으며 그 자리에 몇 분만 머물 전문 작업자인가(통제인원), 아니면 이를 모르고 계속 활동하는 일반인인가(비통제인원), 전파의 주파수는 얼마인가, 노출되는 부분이 몸통인가 아니면 손이나 발끝 같은 부분인가 등에 따라 허용되는 전자파의 세기(전류밀도, 전압밀도, 전력밀도 등)이 구분된다.

사람이 직접 화상이나 감전당할 정도로(...) 전파를 쏴보고 실험할 수는 없으므로 보통 동물실험결과나 체온이 1도 가량 오를 만큼의 수치 등을 분석하여 거기에 안전계수를 몇 배 뻥튀기 하여 규정을 정한다. 전자파라는 것이 예상 이외의 결과가 나올 수도 있고, 사람의 전자파 흡수율이란 것이 사람마다 조금씩 다를 수도 있기 때문에 안심할 수 있게 여유를 많이 둔 것이다. 다만 이들 규정은 화상이나 유도전류 등의 위험에 대한 규정이며, 장기노출에 따른 암 발생, 생식기능 이상 가능성 등은 연구 중이지만 확실시 되지 않는 상황이기에 이에 대한 고려는 없다고 명시하고 있다.

한편 군 전자파 안전규정은 인체 이외에도 연료나 무장 등에 대한 규정이 따로 명시된다.

국내에서는 이 부분은 그다지 민간인에게 관심 없던 분야인데 주한미군의 사드 국내 배치와 관련하여 이슈가 되었다.

5.2 전자기파 차단 기능

특히 CRT 모니터를 사용하던 시절 이것에 대한 두려움이 극에 달했는데, 모니터 옆에서 선인장을 키운다거나 10원짜리 동전을 모니터의 각 부위에 부착해서 이를 막을 수 있다는 미신이 있다.

뭐든 갖다놓으면 전자파를 막아주기는 하나 모니터 근처에 놓아둔다고 되는 것은 아니라서 큰 효과는 없다. 선인장이 지나가는 근처의 전자파까지 모두 싸그리 굴절시켜 흡수시키는 것이 아니라 선인장을 관통해서 지나가는 전자파만을 흡수하기 때문. 한마디로, 한강의 흐르는 물 옆의 길가에 돌멩이 하나 갖다 놓고 한강물 막으려는 격. 전자파를 차단할려면 모니터 크기 만한 선인장을 모니터 정면에 놓고 사용하면 된다. 물론 화면은 전혀 안 보이겠지만. 애초에 빛도 전자파다. 민간요법일수도 있고 잘은 안보이겠지만 전자파로 인한 두통은 알류미늄 호일을 얼굴에 대면 된다. 보는건? 구멍을 뚫으면 돼

기왕 막을 거면 차라리 사각의 유리통에 물을 채워서 모니터 앞에 가져다 놓는 것이 더 좋다. 전자파는 물을 거의 통과하지 못하므로 차단효과가 좋으며, 보이기도 할 테니까. 사실 선인장이 전자파를 차단하는 원리 역시 같은 것으로, 선인장은 일반적인 다른 화초류보다 수분을 더 많이 함유하고 있기 때문에 나온 말이다.

당연한 소리지만 전자파 차단(혹은 흡수) 스티커는 효과가 없는 사기제품이라고 보면 된다. 효과라고 해봤자 붙인 부분에만잠깐 스티커 크기가 손톱 만한데? 효과가 있다고 생각하면 된다.

당연한 게 전등에서 빛이 나오는 것을 스티커로 흡수해서 빛이 넓은 부위의 몸에 안 오게 할 수 있다고 주장하는 거랑 같은 거다. 애초에 불가능한 얘기지만 심지어 전파는 가시광선(위의 예시에서 전등에 해당)보다 파장이 길어서 투과가 잘 된다. 와이파이가 벽을 뚫는 걸 생각해보자. 과연 스티커 하나로 와이파이를 막을 수 있을까? 사실 이런 스티커는 원래 악세사리로 더 많이 쓰였다. 그리고 이런 민간요법 이외에도 여러종류의 전자파 방호용 보안경 역시 다수 판매되었었다. 마찬가지로 효과 없음.

사실 모니터에서 나온 전자파로 인한 것이라고 착각하는 증상들은 대부분 나쁜 자세로 인한 통증이 생겼거나 오랫동안 화면을 보고 있어서 눈이 피로해졌기 때문에 나타난 것이다. 전자파 막는다고 선인장이나 숯을 모니터 근처에 가져다두기 전에 자세부터 고치자.[14]

그리고 결정적으로 모니터의 전자파는 측/후면에서 거의 대부분이 방출된다. 정면으로 나오는 것은 10~20% 정도. 그러니까 정면 줄기차게 막아봐야 의미가 없다.

옥탑방 겨울의 동반자 전기장판 역시 이것을 엄청나게 내보낸다고 한다. 정 찝찝하다면 전자파 차단 기능이 있는 장판을 쓰도록 하자. 전자파 차단 기능이 없는 장판을 사용할 경우 AM라디오 수신이 불가능해진다는 건 알아두자. 실제로 AM라디오 수신기를 이용해 전자파 존재 유무여부를 대강 탐지하는 테크닉(?)도 있었다.

사실 전기장판에서 나오는 전자파보다 화재와 저온화상의 위험이 훨씬 더 크다. 또한 일부 임상의들이 전기장판을 쓰는 근막통증후군(흔히 '어깨 결린다'고 표현하는 그 병) 환자에게 전기장판 사용을 금지시켰더니 증세가 급격히 호전되었다라는 보고한 것을 두고 전자파의 위험성을 강조하는 일도 있었는데 장판의 전자파가 아니라 열에 너무 오래 노출되어서 문제가 생긴 거다.

5.3 전자기파 엔진

항목 참고

5.4 여러 작품에서의 전자파

  1. 유전 물질을 정확히 말하자면 전하를 축적할 수 있고, 전기 분극을 일으킬 수 있는 물질이다.뭐? 한문으로 유전(誘電)은 전기를 유혹끌어들인다는 뜻이다.
  2. 맥스웰이 이 개념을 맨 처음 주장할 땐 '변위 전류'라는 걸 주장해서 공간상에서 전기장이 변하는 것 자체를 전류로 보겠다고 새로 용어를 만들어서 주장을 했다. 물론 전하를 띤 입자가 일정한 방향으로 움직이는 걸 말하는 고전적인 의미의 전류랑은 상당히 다른 개념이다.
  3. 말린 염화은에 강한 빛을 쐬면 점점 검은색으로 변한다. 참고 동영상 #
  4. 정확히 말하자면, 인간의 눈으로 감지할 수 있는 전자기파를 가시광선이라 부른다.
  5. 사실 인간의 눈이 존재하는 이유가 이 범위의 전자기파를 감지하기 위해서이다.
  6. 波(Electro-magnetic Wave)는 전자기파와 같은 것이지만, 동음이의어로 電波(Electronic Wave)가 있다. 둘다 전자파 라고 읽는다. 후자는 전자에 의한 물질파로서 전자기파와는 다르다.
  7. 대략 0.3~0.4μT 정도의 세기. 대조적으로 "강한 전자파", 즉 단기적으로 신경과 근육을 자극하고 중추신경의 신경세포를 민감하게 한다고 입증된 세기의 전자파는 100μT이다. 무려 300배나 차이난다! (하지만 μT(microTesla)는 전자기파의 세기의 단위가 아니다. 자기장의 세기의 단위가 Tesla이다.)
  8. 이상의 내용은 국제보건기구(WHO)나 미국 국립보건원(NIH)에서 공식적으로 2007년 공식적으로 밝힌 내용이다. 그 이후에 달라진 내용이 있다면 추가바람
  9. http://monographs.iarc.fr/ENG/Classification/crthgr02b.php 의 "Magnetic fields (extremely low-frequency)
  10. 햇빛도 피부암을 일으킬 수 있다는 이유로 발암물질로 지정되어 있는데 고산지대의 경우 정말 피부암의 원인이 되기도 한다.
  11. 사실 중파방송(AM)의 경우는 방송이 1920년대부터 시작했기에 2014년 기준으로는 거의 90년 정도 된다.
  12. 점파원에서 나오는 파동의 세기는 거리의 제곱에 반비례해 조금만 멀어져도 매우 약해진다.
  13. 경유기관차를 제외하면 아예 평생을 전자파와 사는 직업이다. 아니 경유기관차라도 전차선을 지나가니까 전자파에 노출된다. 앞에서 말한 프로그래머들과는 비교가 안 되는 수준.
  14. 모니터 성능, 주사율, 방안의 습도(안구 건조증), 조명 상태와 위치 등 컴퓨터를 오래 사용하면서 눈에 영향을 주는 요소는 많다. CRT 모니터에 거의 필수적으로 씌우던 보안경도 전자파 차단이라기보다는 단순히 색감 조정에 의해 눈의 피로가 줄어들었을 뿐일 가능성이 높다.