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백색의 역습?…백색 LED 조명이 생체시계 교란?

백색LED 수면 활동 등 조절 뇌 생체시계 교란

 LED조명이 멜라닌 호르몬에 변화 줘생체시계 교란




"백열전등 퇴출 적극 나서야 합니다"
"백열전등이 없으면 무엇으로 대체하죠"
"LED 조명이 있잖아요"
"LED 조명 건강엔 해롭지 않을까요"

집안의 각종 조명, 심지어 자동차 헤드라이트, 가로등에 이르기까지 LED 조명이 사용되지 않는 곳이 없습니다. 바야흐로 LED조명 시대라고 해도 과언은 아닐 것입니다.

이렇게 급속도로 보급되고 있는 LED 조명은 건강엔 해롭지 않을까요. 여기저기서 어둠을 밝히는 LED 조명. 건강과의 상관관계는 어떤지 살펴봤습니다.


백색LED-LED-환경-조명-생체시계-두뇌백색LED가 뇌 생체시계를 교란시킨다고 합니다.



☞ 에너지 위기의 시대 떠오른 차세대 조명?
LED(유기발광다이오드) 조명은 최근의 에너지 위기와 맞물리면서 차세대 조명으로 떠오르고 있습니다. 이미 퇴출이 진행 중인 백열전구는 에너지의 5%만을 빛으로 발산하고 나머지 95%는 열을 내는데 헛되이 쓰입니다.

이와 달리 LED는 백열전구보다 에너지를 80% 정도 적게 소모합니다. 수명도 반영구적이어서 백열등이 1000~1500시간, 형광등이 7500~1만2000시간인데 반해 LED는 2만~10만 시간에 달합니다.

☞ LED 조명이 뇌의 생체시계 교란?
LED의 보급이 늘면서 TV부터 알람시계, 신호등, 디스플레이 조명 등 어디서나 접할 수 있게 됐습니다. 효율도 점차 향상되면서 다양한 조명과 자동차 헤드라이트, 가로등 등에 LED가 사용될 것으로 예상됩니다. 하지만 최근 청색광을 포함하는 백색 LED가 수면과 같은 일상적인 활동을 조절하는 뇌의 생체시계를 교란한다는 연구 결과가 있습니다.

☞ 누가 뭘 연구했기에?
이스라엘 하이파 대학 아브라함 하임 연구팀은 환경관리 저널에 백색광 LED가 나트륨램프보다 인체의 멜라토닌 호르몬 분비를 5배 감소시킨다는 사실을 발표했습니다. 환경친화적인 조명이라고 불리는 LED가 반드시 환경친화적인 것만은 아니라는 것입니다. 백색 LED 조명은 청색과 노란색 광의 혼합으로 백색광처럼 보인다. 백열등과 형광등 같은 다른 전구는 청색이 덜 발생한다고 합니다.




☞ 어떻게 연구했나?

연구팀은 24시간 주기 동안 인간의 눈에 도달하는 빛을 측정하는 헤드셋을 개발했습니다. 또 특정한 신경세포에 도달하는 빛이 어떻게 생물학적 주기 시스템에서 신경 신호로 변환되는지에 대한 생리학적 모델도 마련했습니다.

연구팀이 개발한 모델을 적용해 가상으로 한 시간 동안 백색광 LED 가로등 아래에 사람을 서 있게 했을 때 멜라토닌 분비가 3~8% 감소한다는 결과를 이끌어냈습니다. 또 컴퓨터 모니터와 태블릿 PC 등의 전자소자로부터 나오는 빛은 7~20%까지 멜라토닌을 감소시킨다는 계산이 나왔습니다.

☞ 멜라토닌이 뭐기에?
멜라토닌은 뇌의 송과선에서 생성돼 분비되는 호르몬으로 밤과 낮의 길이나 계절에 따른 일조시간 변화와 같은 광주기를 감지해 생식활동의 하루 주기와 일 년 주기 등의 생체리듬에 관여합니다. 멜라토닌 감소에 따른 생체리듬의 변화는 인체의 건강성 유지에 부정적인 영향을 미치게 됩니다.

일부 과학자들은 암이나 심장 혈관질환, 비만과 같은 건강 문제가 생물학적 주기의 교란과 연관성이 있다고 주장해왔고 이에 따라 LED의 청색광이 원인인지를 연구하고 있습니다.

☞ 영어기사 보기

Do white LEDs disrupt our biological clocks?

What you may not know is that the most common form of white LEDs -- which emit a spectrum of colors, including blue light -- is inadvertently effective at sending signals to our brain’s biological clock, which regulates daily activities such as sleep. The realization of the body's special sensitivity to blue light has spurred scientific investigations of whether the light can disrupt our circadian rhythms, the roughly 24-hour cycle in animals that sets the body's patterns for sleep and other biological processes.

 ▶영어기사 상세보기◀


☞ LED조명이 생체시계 교란 어디까지 믿어야 할까
LED가 생체시계를 교란시킬 수 있다는 이들 연구팀의 발표에 대해 과학자들은 청색광이 생체시계를 교란한다고 단정 짓기에는 부족하다고 주장하고 있습니다.

미국 런셀럿 공대 조명연구센터의 마크 리는 빛이 24시간 리듬에 영향을 미친다는 것은 고려해야겠지만 멜라토닌 분비를 3~8%까지 억제한다는 것은 확신할 수 없다. 24시간이 아닌 더 오랜 주기 동안 더 큰 실험 집단을 대상으로 조명과 멜라토닌 분비량 변화의 관계를 연구해야 한다고 말하고 있습니다.

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가로수가 가로등 되고 이산화탄소 먹고?…가로수 변신? 가로수 변신 어디까지?

나뭇잎이 빛을 내 가로수가 거리를 밝히는 연구 눈길

나뭇잎이 빛을 내 가로수 되는 나노 과학 이용해 가능




가을은 어느새 마지막 잎새와 함께 지고 떨어져 뒹구는 낙엽과 함께 겨울로 본격 접어들었습니다. 마지막 남은 한 장의 달력이 저무는 2010년을 아쉬워 하는 것 같습니다. 

거리엔 벌써 크리스마스 트리가 점등을 시작하고 성급한 곳에서는 캐롤송이 울리기 시작합니다. 벌써 달력은 올해의 마지막을 가리킵니다. 

휘황찬란한 도시의 불빛속에 숨겨진 무한한 에너지의 숨결이 가파르게 느껴집니다. 이들 에너지들은 화석연료를 때서 나온 것들입니다. 이들 화석연료의 부작용으로 초록별 지구는 자꾸만 아파갑니다. 아픈 지구를 되살릴 노력은 지구촌 지극히 일부에서만 오늘도 진행됩니다. 최근 지구촌엔 재밌는 발상을 하는 분들이 많습니다. 그 발상속으로 여행을 떠나봤습니다.

가로수-이산화탄소-가로수 변신-나뭇잎나뭇잎이 가로수가 되는 나날이 새로운 모습으로 변신이 놀랍습니다.



가로수 변신? 나뭇잎이 스스로 빛을 내 가로수가 거리를 밝히게 한다면?
가로등의 황금빛이 나뭇잎의 녹색형광으로 대체될 수 있습니다.  나뭇잎이 스스로 빛을 내 가로수가 거리를 밝히고 대기중의 이산화탄소까지 제거한다면 어떨까요. 다소 황당한 이야기같지만 이런 엉뚱한 상상이 실제로 실현될 날이 머지않은 것 같습니다.

나뭇잎에 바이오 형광물질을 주입해 스스로 빛을 내게 만들어 가로수가 거리를 밝히고 대기중의 이산화탄소까지 제거할 길이 열렸다고 합니다. 

Sinica 학회의 과학자들과 대만 국립 쳉 쿵 대학 과학자들은 식물의 잎 안쪽에 생물 발광 다이오드 혹은 또는 바이오 LED로 알려진 성게 모양의 황금 nanoparticles를 주입해 빛을 내게 할 수 있다고 합니다.


가로수 변신?  나뭇잎이 빛을 내 가로수로? 잎이 어떻게 스스로 빛을 낼까?
대만 과학자들은 '바이오 LED'라고 불리는 성게 모양의 금빛 형광물질 나노입자를 식물의 잎에 주입해 잎이 스스로 빛을 내도록 하는 데 성공했다고 합니다.
 
이들 과학자들은 앞으로는 바이오 LED가 가로수를 야간 가로등으로 전환될 수  있을 것이라고 합니다. 이렇게 되면 에너지를 절약하고 바이오 LED가 엽록체로 하여금 광합성을 하도록 함으로써 밤낮없이 대기중의 이산화탄소를 흡수할 수도 있을 것이라고 합니다. 새로운 nanoparticles는 24시간 이산화탄소를 제거하고 그 빛으로 가로등 전기를 대체할 수 있다고 합니다.

가로수 변신?  나뭇잎이 빛을 내 가로수 되는 어떤 원리이기에?
잎이 스스로 빛을 내도록 하는 이 실험은 핵심 물질인 금빛 나노입자를 활용한 것입니다. 금빛 나노입자는 정상적인 환경에서라면 빛을 흡수하는 물질을 오히려 빛을 내는 물질로 바꾸는 역할을 한다고 합니다.

식물의 잎이 녹색을 띠게 하는 엽록소는 빛의 일정한 파장을 흡수하는 것으로 알려져 있지만 자외선 노출과 같은 특정 환경에서는 스스로 빛을 내기도 한다고 합니다. 40나노미터 정도의 파장을 가진 빛에 노출되면 녹색의 엽록소가 붉은빛을 내게 된다고 합니다. 




가로수 변신? 나노물질 주목!
햇빛이 없는 야간에 자외선 광원을 어디서 구할까 고심하던 연구진은 이 황금빛 나노물질에 눈을 돌렸다고 합니다.

사람의 눈에 보이지 않는 짧은 빛의 파장이 닿으면 이 나노입자는 활성화돼 보라빛을 내게 되며 이 보라빛이 부근의 엽록소 분자들을 자극해 붉은빛을 내게 만든다는 것입니다. 연구진은 나무들에 이 황금색 나노입자를 주입하면 충분한 빛을 내 장차 전기나가스를 사용한 가로등을 대체할 수도 있을 것이라고 전망했습니다.

나뭇잎이 빛을 내 가로수 되는 원리 과연 실용화 될 수 있을까?
그러나 과학자들의 실험은 아직은 수초인 나도가지풀(Bacopa caroliniana)에 한정돼 있습니다.

미국 메릴랜드 주립대의 크리샤누 레이 박사는 실험을 육상의 가로수용 식물에까지 확대할 수 있을 것이라면서 아직 갈 길이 멀긴 하지만 실험이 성공하면 가로수가 가로등으로 이용될 수도 있을 것 이라고 합니다.

'나뭇잎이 빛을 내 가로수 되는 원리/ 미국  abc news 보도를 보니?

The golden glow of street lights could soon be replaced by the green fluorescence of tree leaves.
Scientists from the Academia Sinica and the National Cheng Kung University in Taipei and Tainan have implanted glowing, sea urchin shaped gold nanoparticles, known as bio light emitting diodes, or bio LEDs, inside the leaves of a plant.
The new nanoparticles could replace the electricity powered street light with biologically powered light that removes CO2 from the atmosphere 24 hours a days.

abc 보도 상세보기


'나뭇잎이 빛을 내 가로수 되는 원리' 가로수 조명등 실용화 남은 문제점은?
빛이 오래도록 빛분자를 발사하게 됩니다. 하지만, 지나치게 오랫동안 빛을 비추다보면 또다른 문제점인 빛공해를 유발하게 됩니다. 

하지만, 가로수 조명등은 이런 빛공해는 조금 덜한 것 같습니다. 그렇다고 가로수 조명등이 모두 믿을 수 있을까요. 아직 어떤 문제점이 있을 지 검증이 안되었습니다. 실용화가 안되었으니 철저한 검증이 필요하겠죠. 식물을 활용했다는 점에서 색다른 시도가 아닐까 싶습니다. 하지만, 과연 식물 그 자체에겐 어떤 영향이 있을 지 좀 더 지켜봐야하지 않을까 싶습니다.


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오늘의 시사상식…'쇠고기 수출자율규제'·LED 조명이 뭘까?

전구 수명 길고 전력 소비 적은 LED 조명

최근 '미국산 쇠고기' 수입의 해법으로 정부가 수출자율규제를 검토하고 있습니다. 수출자율규제가 뭘까요. 수출자율규제가 해법이 될 수 있을까요. 또 최근 고유가를 맞아 LED조명이 각광받고 있습니다. 오늘은 이 두가지를 시사상식으로 정리했습니다.

수출자율규제(VER : Voluntary Export Restraint) : 수출국의 일방적인 수입제한조치가 예상될 때 이를 회피하기 위하여 자주적으로 수출의 수량·가격·품질·의장(意匠) 등을 규제하는 것을 말합니다. 수입제한을 실시하기 위해서는 GATT(관세 및 무역에 관한 일반 협정)를 통한 교섭이 필요하기 때문에 수입국은 수출국에 대하여 자주규제를 요구해 오는 경우가 많습니다.

비슷한 용어로 자율규제 협정(VRA: Voluntary Restraint Agreements)이 있습니다. 자율규제협정(VRAㆍVoluntary Restraint Agreements)은 정부간 협정을 맺어야 하는 것인데 비해 수출자율규제(VERㆍVoluntary Export Restriction)는 정부의 행정조치 아래 민간이 수출물량을 억제토록 유도하는 것입니다.

최근 정부가 쇠고기 재협상 대신 들고 나온 카드입니다. 미국내 수출업자들의 자율결의 형식을 통해 30개월 이상 미국산 쇠고기를 한국에 수출하지 않도록 하겠다는 것이죠. 문제는 실효성입니다. 수출자율규제는 시한이 정해져 있습니다. 30개월 이상 쇠고기 수출을 6개월 혹은 1년 한시적으로 금지하겠다고 약속했을 때 국민정서가 수용하기 쉽지가 않아 보입니다. 또다른 문제는 구속력이 없다는 점입니다. 미국 수출업체들이 자율적으로 월령 표시를 하고 수출을 제한한다지만, 수입위생조건에 배치되는 내용을 얼마나 준수할지도 문제입니다.

LED 조명 : 전기를 빛으로 바꾸는 반도체 발광소자를 활용한 조명입니다. 전력의 최대 90%까지 빛으로 바꾸기 때문에 전력 소비가 적다고 합니다. 백열등은 전력의 5%, 형광등은 40% 정도만 빛으로 바꾼다고 합니다. 전구의 수명은 5만~10만 시간으로 기존 전구의 3000~7000시간보다 길다고 합니다. 최근 고유가가 지속되면서 에너지를 절약할 수 있는 LED 조명이 각광받고 있습니다.

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