| 저자 | 작성일 | 버전 | 문서 번호 |
|---|---|---|---|
| 제라드 맥 그라 나간 박사 | 10월 14 2014 | V1.1 | CC11 – 00041 |
개요
이 문서는 인간과 동물의 적외선 난방과 관련된 정보를 간략히 조사한 것으로 보통 편안 난방이라고합니다. 안락한 난방에 사용될 때 중파 장 및 장파장 적외선 사용의 과학적 근거를 설명합니다.
적외선은 사람과 동물의 난방을위한 편안한 난방으로 사용됩니다. 인간과 동물은 거의 매일 태양을 통해 적외선에 노출되며이 근원의 혜택을 극대화하기 위해 피부 내에서 특별한 메커니즘을 발전시켜 왔습니다. 편안한 난방을 위해 히터 유형을 선택할 때 이러한 메커니즘과 특성에 대한 지식을 고려해야합니다. 단파 히터의 높은 강도와 강력한 가열 효과에도 불구하고이 문서는 "단파"히터 사용으로 인해 발생할 수있는 단점과 건강 문제를 설명합니다.
배경
적외선은 780nm에서 1mm의 파장 내에서 비 이온화 전자기 방사선입니다. 이 광대역 대역 내에서는 종종 다음과 같이 분류 된 IR-A, IR-B 및 IR-C의 세 영역으로 세분화됩니다.
- IR-A : 700nm–1400nm (0.7μm–1.4μm)
- IR-B : 1400nm–3000nm (1.4μm–3μm)
- IR-C : 3000nm–1mm (3μm–1000μm)
적외선은 표면에 부딪 칠 때 가열 효과를 유발하며, 편안한 가열의 경우 일반적으로 피부입니다. 그러나 모든 적외선이 열로 변환되는 것은 아닙니다. 모든 적외선은
- 흡수 된
- 전송 된
- 반사 됨
각 양은 표면 및 재료 특성에 따라 다릅니다. 반사 된 IR은 열로 변환되지 않지만 흡수 된 IR은 열로 직접 변환됩니다. 투과되는 IR은 타겟의 두께 및 통과 할 수있는 방사선의 양에 따라 부분적으로 열로 변환 될 수있다. 단파장은 일반적으로 투과성이 높고 투과성이 높은 반면, 중파 장 및 장파장 적외선 에너지는 일반적으로 대부분의 에너지를 표면 미세 영역에서 열로 변환하는 데 덜 침투합니다.
흡수
인체와 관련하여 흡수는 피부 특성에 크게 의존합니다. 피부는 주로 80 % 정도의 수분 함량으로 흡수되므로 물 (Robinson 2014)과 같은 흡수 스펙트럼을 갖습니다. 아래의 1에서 볼 수있는 3 개의 생물학적으로 중요한 밴드 인 IR-A 및 IR-B는 IR-C에 비해 흡수율이 낮습니다. 이것은 더 긴 파장에서 발생하는 IR-C와 IR-B가 사람의 피부에 더 잘 흡수됨을 의미합니다. 이것은 이러한 장파장과 중파 장을 통해 사람을보다 효율적으로 가열하는 것으로 해석되었습니다. 물론, IR-A를 전달하는 히터를 사용하면 피부가 여전히 가열되지만 피부가 흡수되지 않으므로 효율성이 떨어집니다.
반사율
피부는 IR 방사선을 반사 할 수 있으며, 이것은 다시 파장에 크게 의존합니다. 그림 2에서 볼 수 있듯이, 피부는 생물학적으로 중요한 밴드 IR-A에서 높은 반사율을 가지며 이는 밴드 IR-B 및 IR-C에서 감소 및 레벨 아웃됩니다.
이것은 피부에 부딪 치는 모든 적외선 중 IR-A (단파 방사선)의 많은 부분이 반사되어 가열을 유발하지 않음을 의미합니다.
따라서 더 긴 파장의 적외선은 대상의 효과적인 가열에 필요한 두 가지 필수 특성 인 높은 흡수율과 낮은 반사율로 유리하게 도움이됩니다. 반대로, 단파장의 적외선은 잘 흡수되지 않으며 피부 표면에 반사됩니다.
전달
마지막으로 피부는 방사선을 투과시킬 수 있으며 다시 파장의 함수입니다. 실제로, 근적외선 (~ 1.2 μm, 즉 IR-A의 끝에 가까움)에 대해 IR의 약 65 %가 진피에 도달 할 수 있습니다 (Schroeder et al. 2008). 2 μm을 넘어 서면 피부가 불투명합니다. 실제로, 피부의 높은 반사율을 극복하는 IR-A에 의해 피부가 가열된다는 사실에도 불구하고, 근적외선은 피부의 피부 영역으로 침투하여 원인이 될 수 있기 때문에 중 적외선 IR보다 잠재적으로 더 위험합니다 더 큰 부상.
따라서, 생물학적으로 중요한 IR-C는 높은 흡수율, 낮은 반사율 및 낮은 투과율을 가지며, 모두 피부를 가열하는 이점이 있으며, 궁극적으로 더 차가운 내부 조직으로의 확산에 의해 열을 신체 내부로 전달한다. 또한 편안함 IR이 일반적으로 더 긴 파장 (편리하게 IR-B 및 IR-C 영역)을 목표로하는 이유는 본질적으로 더 안전한 웨이브 밴드이기도합니다.
건강
핫 에미 터 자체와의 직접적인 접촉 위험과는 달리, 피부가 너무 오랫동안 노출을 받거나 히터 유닛이 대상에 너무 가까이 있으면 고강도 단파 적외선이 열 화상을 유발할 수 있습니다. 이러한 노화 효과는 베이커 팔과 유리 송풍기의 얼굴에서 알려져 있습니다 (Cho et al 2009). 눈 손상은 장기간에 걸쳐 발생할 수 있으므로 고글 또는 시간 제한이 권장됩니다 (Voke 1999). 근적외선은 피부의 광노화를 담당합니다 (Schroeder et al. 2008). 여기서 IR-A 노출은 자외선과 유사한 생물학적 효과를 유발합니다 (Schroeder et al. 2009). 따라서 가능하면 IR-B 및 IR-C를 이러한 유해한 영향이없는 대안으로 사용해야합니다.
IR-A에 대한 인체의 자연적 제한에 대한 위의 이유를 감안할 때 3-10 미크론 사이의 파장에서 중간 범위의 IR-B ad IR-C 파장 대역에 집중하는 것이 더 유리하고 덜 해 롭습니다. 따라서 세라믹 히터의 스펙트럼 출력은 이러한 작업에 매우 적합합니다 (아래 그림 4 참조).
요약
적외선은 표면의 특성에 따라 흡수, 투과 또는 반사됩니다. 사람이나 동물의 경우이 표면은 피부입니다. 인체를 덮고있는 피부는 아마도 태양에 노출 된 결과로 흡수, 투과 및 반사 특성이 진화했습니다. 장파 IR의 유리한 흡수 및 단파 IR의 높은 반사율과 같은 자연 방어 특성이 발전했다. 또한 최근 연구에 따르면 단파 IR (IR-A)이 피부에 손상을 주어 조기 노화를 초래한다는 것이 밝혀졌습니다. IR-B 및 IR-C 대역의 적외선은 그러한 유해한 영향을 미치지 않으므로 선호되어야합니다.
알아두십시오: 적외선 안락 난방 제품은 허셜 적외선.
참고자료
Peter Schroeder, Judith Haendeler, Jean Krutmann, 피부의 광노화에서 근적외선의 역할, 실험적 영양학, 볼륨 43, 발행 7, 7 월 2008, 페이지 629-632, ISSN 0531- 5565,
개인 서신. 더블린 2의 트리니티 대학 기계 및 제조 공학과 앤서니 로빈슨 교수
조소윤, 신미희, 김연경, 서 조은, 이영미, 박치현, 정진호, 사람의 피부 노화에 대한 적외선 복사열의 영향 in vivo, 연구 피부과 심포지엄 절차 저널 (2009) 14, 15-19;
Schroeder P, Calles C, Krutmann J. 인간의 피부에서 적외선 -A 방사선 매개 유해 영향 방지. 피부 치료 편지. 2009 Jun; 14 (5) : 4-5.
Janet Voke 박사, 눈에 대한 방사선 효과, 1 부 – 안구 조직에 대한 적외선 효과, Optometry Today, 1999 년 XNUMX 월
