백색의 역습?…백색 LED 조명이 생체시계 교란?

"백열전등 퇴출 적극 나서야 합니다."

"백열전등이 없으면 무엇으로 대체하죠."
"LED 조명이 있잖아요."
"LED 조명 건강엔 해롭지 않을까요."

"그러게요, 그게 궁금해지네요."

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.

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.

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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.

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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.