# 범용성이 높은 논-나노 크기 산화티타늄의 광학특성과 응용

태양광에 관한 많은 연구를 통해 과도한 태양광에 노출되면 인체에 유해하다는 사실이 분명해졌다. 또 태양광 노출량과 피부노화 사이에 상관관계가 있음이 널리 알려져 있어서 피부미용 관점에서 항상 선 스크린을 사용하는 소비자가 늘고 있다. 태양광 중에서도 특히 자외선에 주목한 연구가 가장 활발하게 이루어졌지만 최근 자외선 이외의 광선에 관심이 집중되고 있다.

그 이유 중 하나는 지상에 도달하는 태양광에 포함된 광량의 비율을 들 수 있다. 태양광 중에서 자외선 광량은 전체의 약 5%에 지나지 않으며 가시광선(약 50%)과 적외선(약 45%)이 대부분을 차지하고 있다¹⁾. 또 PC나 휴대전화 등 디지털 기기의 보급에 따라 가시광 선에 노출되는 기회는 더욱 증가한다.

표1 흡광도 측정에 이용한 W/O 선 스크린 처방

광량이 가장 적음에도 불구하고 자외선, 특히 자외선 B파(UVB)의 연구가 오래전부터 진행되어 온 배경에는 UVB 에너지 강도가 관련되어 있다. 무방비로 태양광에 계속 노출되면 인체에 분명히 해롭다고 생각되는 홍반이나 물집 등 급격한 염증이 몇 시간 만에 일어난다.

이 급성반응을 밝히기 위해 태양광 연구가 시작되어 지상에 도달하는 태양광 중에서 가장 파장이 짧고 에너지가 높은 UVB에 그 원인이 있다는 것을 알아냈다. 따라서 연구 초기에는 UVB에 의한 손상 메커니즘의 탐구와 UVB 차단제 개발에 중점을 뒀지만 연구가 진행되면서 자외선 A파(UVA)와 일부 가시광선, 적외선도 인체에 심각한 영향을 준다는 사실을 알게 됐다.

지상에 도달하는 자외선의 약 90%는 UVA이며 UVA가 광노화를 유발하는 요인이라는 사실은 오래 전에 알려졌다. 가시광선과 적외선은 알려지지 않은 부분이 많으나 이들은 매트릭스메탈로프로테아제(Matrix metalloproteinases : MMPs)의 발현을 유도해 콜라겐과 엘라스틴 등 진피조직의 구성 성분을 분해하는 것으로 알려져 있다. 적외선은 파장에 따라 근적외선, 중적외선, 원적외선 3개로 구분되며 760~1,400nm에 해당하는 근적외선은 생체투과성의 강도 측면에서 적외선 중에서도 가장 많이 주목되고 있다^1)~3).