‘마이크로’파—어떻게 작용하는가?

볼 수도, 냄새맡을 수도, 만질 수도 없지만 우리 주위 도처에 존재하는 것이 있다. 어떤 환경 보호론자들이 “전자 스모그”라고 부르는 이것에 대해, 한 미국 정부 기관은, 미국인들이 무의식 중에 매일 노출되어 있는 그 수준치가 위험할 수 있다고 경고했다. 일정 지역의 문제가 아니다.

미국 정부의 한 보고서에 의하면, 인간은 “오늘날의 화학적 오염에 비할 만한 환경의 ‘에너지’ 오염 시대”에 들어서고 있는 중인지도 모른다. “그 장기적인 저수준의 노출의 생물학적 영향을 과소 평가하거나 오판한다면 그 결과 공중 보건에 위태로운 문제가 생길 수 있으며, 유전적 영향이 관련되어 있다면 특히 더 그러하다.”고 그 보고서는 경고한다.

그들이 경고하고 있는 것은 ‘마이크로’파 방사선에 관한 것이다. 대체 ‘마이크로’파란 무엇인가? 그것은 어떻게 작용하는가? 그것은 우리에게 어떠한 일을 해줄 수 있는가? 어느 정도나 위험한가?

‘마이크로’파란 무엇인가?

‘마이크로’파는 일종의 전자기(電磁氣) ‘에너지’, 즉 방사선이다. ‘마이크로’파는 전자기 ‘스펙트럼’에서 적외선과 전파 사이에 주파수(진동률) 및 파장으로 나타난다.

전자기 방사선에는 두 종류, 즉 ‘이온’화 방사선과 비(非)‘이온’ 방사선이 있다. ‘스펙트럼’의 한쪽 끝에 있는 ‘이온’화 방사선에는 X선과 ‘감마’선이 내포되어 있다. ‘스펙트럼’의 나머지를 구성하는 비‘이온’ 방사선에는 자외선, 가시(可視)광선, 적외선 및 전파가 내포되어 있다. (“마이크로파”가 발견되는 곳은 나중의 두개 사이임) ‘이온’과 비‘이온’이라는 용어들은 중요한 차이점을 나타내주고 있다.

‘이온’화 방사선은 원자로부터 전자를 떼어내어, ‘이온’이라 불리우는, 정전기 작용을 하고, 고도로 불안정하고, 화학적으로 반응성인 원자를 생성해낼 수 있다. 바꾸어 말하면, ‘이온’ 방사선은 항상 산 조직 세포에 해를 입히므로 유전적 돌연변이의 원인이 될 수 있다. 아무리 적은 양일지라도 이런 종류의 방사선에 노출되면 상당한 위험을 안게 된다.

반면에 ‘마이크로’파는 비‘이온’ ‘에너지’다. 그것은 효력에 있어서 훨씬 미약하여 원자로부터 전자를 떼어낼 수 있을 만큼 충분한 ‘에너지’를 갖고 있지 못하기 때문에, 인간은 이런 형태의 ‘에너지’의 유익점을 활용하는 데 있어 비교적 자유스러움을 느껴왔다.

사용되는 곳

약 50년전만 해도, 인간이 발생시킨 ‘마이크로’파는 없었다. 태양 및 지구 은하계 내의 기타 별들에서 오는 소량의 ‘마이크로’파 방사선만이 우리의 대기권으로 들어 왔을 뿐이다. 그러다가 제 2차 세계 대전 전(前)에 ‘레이다아’가 개발되었다. 그리하여 일반 대중이 ‘마이크로’파를 처음으로 알게 되었다. ‘레이다아’는 ‘마이크로’파를 사용하기 때문이다. 근년에 와서 인간이 ‘마이크로’파를 발생시키고 동력화할 수 있게 된 결과 ‘마이크로’파를 이용하는 기기들이 급증하자, 오늘날 실제로 지상에 있는 누구나가 ‘마이크로’파의 영향을 어느 정도 받게 되었다.

특히 어떤 도시 지역의 경우, ‘마이크로’파 방사선 및 관계 고주파 전파 방사선의 양은, 주위에 자연적으로 존재하는 것의 10억배 또는 그 이상되는 것으로 추산되고 있다. 또한 이런 종류의 방사선의 출처가 많은 지방에서 급속히 늘어나고 있다.

현재는 거의 모든 공항이 ‘마이크로’파를 사용하는 ‘레이다아’ 항로 체제를 갖추고 있다. 또한 경찰 ‘레이다아’도 ‘마이크로’파 주파수로 작동한다. 그러나 ‘레이다아’에 더해, 극초단파 ‘텔레비젼’ 신호 역시 ‘마이크로’파로 송신되고 있다. 도시간의 장거리 전화 통신도 ‘마이크로’파 방사선으로 할 수 있는 것이다. ‘마이크로’파 ‘오븐’의 인기는 계속 높아가고 있다. 한 도시의 ‘컴퓨터’가 ‘마이크로’파를 경유하여 다른 도시의 ‘컴퓨터’로 자료를 송신할 수 있다. 방송, 감시, 그리고 통신 위성 체제, 일부 대기 오염 감시 체제 등이 ‘마이크로’파를 활용하고 있다. 고속 도로변의 운전자용 구급 전화 ‘박스’도 ‘마이크로’파 덕분에 작동한다. 많은 도난 경보기들과 차고 자동 개문 장치 일부도 그것들을 이용하는 것이다.

전자전(電子戰)의 시대인 현대에 단연 ‘마이크로’파 기기를 가장 많이 사용하는 곳인 군대는 추적 및 주사(走査) ‘레이다아’, 핵 ‘미사일’ 및 ‘미사일’ 방어용 ‘미사일’의 유도 장치, ‘탱크’용 거리 측정기, 그리고 도청 장치 등에 ‘마이크로’파를 활용하고 있다.

의학계도 ‘마이크로’파를 쓰는 곳이 많다. 이를테면, 살균 소독에, 암 치료에서의 실험적 사용에, 종양 성장을 억제하는 데, 그리고 점액낭염(粘液囊炎), 관절염, 근육통 및 접질림 등의 치료를 위해 신체 조직을 가열시키는 투열 요법 기계에 사용된다. 미국에서만도 연간 2백만명으로 추산되는 사람들이 이러한 기계들로 치료를 받고 있다.

산업에서는, ‘포테이토 칩’을 말리고, 건과류, 콩 및 ‘코오피’ 열매를 굽고, 빵과 ‘도우넛’을 부풀리고, ‘베이콘’을 일차 조리하는 데 ‘마이크로’파를 사용한다. 또한 실, 목재, ‘페인트’, 종이, 가죽, 담배, 연필, 섬유, 성냥 머리 등을 건조시키는 데 사용되는가 하면, 고무, ‘나일론’, ‘우레탄’ 및 ‘레이온’을 가공하는 데도 사용된다. 은행, 신문사, 항공 회사와 같은 많은 회사들은 현재, VDT’s, 라고 불리는 음극선관 영상 표시 장치를 사용하고 있는데, 그것도 ‘마이크로’파를 활용한 장치다.

‘마이크로’파 활용이 계획되고 있는 것에는 거대한 외계 위성 발전소가 있는데, 그 발전소는 태양 ‘에너지’를 수집한 후 그것을 ‘마이크로’파로 전환시켜 지구로 발하게 된다. 그 ‘마이크로’파는 이곳 지상에서 전기로 전환이 될 것이다. 다른 사용 계획은 자동차용 ‘레이다아 브레이크 시스템’인데 그것은 차량 앞에 ‘마이크로’파 방사선을 발사하다가, 충돌이 있을 것 같으면 그것을 감지, 자동적으로 ‘브레이크’를 동작시킬 수 있는 장치이다.

참으로 ‘마이크로’파는 우리 생활에 엄청난 영향을 주고 있다. 그러나 우리 중에 그것이 어떻게 그런 일들을 해내는지를 실제로 아는 사람은 극히 드물다.

‘마이크로’파는 어떻게 작용하는가?

‘마이크로’파는 근본적으로는 ‘에너지’이므로, 그 사용처는 여러 곳이다. 예를 들어 ‘레이다아’의 경우, ‘마이크로’파는 고도의 방향성 ‘비임’ 속으로 초점이 맞추어져 짧은 충격파 즉 파동의 형태로 목표물에 겨누어진다. ‘마이크로’파는 금속과 같은 전기 도체에 닿으면 반사되므로, 목표물, 이를테면, 비행기에 보내진 ‘마이크로’파는 송신자에게 튀어돌아 온다. ‘마이크로’파는 빛의 속도로 여행하므로, 신호를 내보냈을 때부터 돌아 왔을 때까지 경과된 시간은 목표물까지의 거리를 측정할 수 있게 해준다. 두개의 다른 높이 사이의 시차를 비교해 보면 목표물의 고도도 계산해 낼 수 있다.

음식을 익히는 데 ‘마이크로’파 ‘오븐’ 속의 ‘에너지’가 사용될 수 있는 이유는 간단하다. 금속은 ‘마이크로’파를 반사하지만, 음식물은 그것을 흡수한다. 따라서 금속통 즉 ‘오븐’이 ‘마이크로’파 ‘비임’을 반사하므로, 그 ‘비임’은 ‘오븐’ 내부에서 이리 저리 되튀어 다니다가는 음식물에 가 닿는다. 그렇게 되면 그것은 음식 속에 흡수되어 음식물의 수분 분자들을 1초에 25억회 정도로 급속히 진동시킨다. 이런 마찰로 열이 생기게 되며 이 열이 익히는 일을 한다. 요컨대 음식물은 그 스스로 열을 생산해 내는 것이다.

‘마이크로’파 ‘오븐’으로는, ‘오븐’이나 그 안의 공기를 덥히는 데 있어서 재래식 요리 때보다 ‘에너지’ 허비량이 극히 적다. 또한 ‘마이크로’파 요리에서는, 요리 용기 가열시의 ‘에너지’ 허비량도 아주 적은데 그 이유는, 그 용기 재료로 유리나 종이 또는 ‘플라스틱’이 사용되는데, 그 모든 것들은 ‘마이크로’파를 통과시킬 따름이지 흡수나 반사를 하지 않기 때문이다. 따라서 소량의 음식물이 ‘마이크로’파의 주된 힘을 온전히 받게 되므로 대단히 빨리 익혀지게 된다.

예를 들어, 재래식 ‘오븐’으로는, 구운 감자를 익히는데 45분 내지 60분이 걸릴 수 있다. ‘마이크로’파 ‘오븐’으로는 감자 하나가, 감자의 크기와 ‘오븐’의 구조 및 형식에 따라, 대략 2 1/2분 내지 6분 정도에 익혀질 수 있다. 만일 감자를 두개 익힌다면, 그 시간이 5분 내지 12분 정도로 증가될 것이다. 요리 시간이 증가되는 이유는 ‘마이크로’파 ‘에너지’가 감자 하나에 전량 흡수되지 않고 대신 두 군데로 나눠지기 때문이다. ‘마이크로’파 ‘오븐’을 사용할 때 이렇게 요리 시간이 현저하게 빠르다는 점이 그 제품의 제 1차적 매력이라 하겠다.

미국에서는 이런 ‘오븐’이 수백만개 사용되고 있다. 1975년에 ‘마이크로’파 ‘오븐’ 판매량이 ‘가스 오븐’ 판매량을 처음으로 앞질렀다. 1985년에는 전 미국 가정의 반수가 ‘마이크로’파로 요리를 하게 될 걸로 예측된다. 일본에선 그 인기가 더 높다. 보고에 따르면 1976년에는 전 가정의 17‘퍼센트’가 ‘마이크로’파로 요리를 했다고 하는데, 같은 해 미국에선 4‘퍼센트’의 가정에서만 그랬을 뿐이다.

‘마이크로’파 ‘오븐’은 1967년에 미국에서 처음으로 일반 수요자에게 시판됐는데, 그 첫해에는 겨우 10,000대만 팔렸다. 그러나 판매고는 그 때 이후로 엄청나게 치솟았다. 어떤 사람들 말대로, 그것은 ‘마이크로’파가 인간 제도에 끼칠 수 있는 영향을 완전히 이해하지도 못했는데 갑자기 등장해서는 성장하고 있는 것이다.

이같은 점증하는 우려로 인해, 1970년대 중반에 미국은 저수준의 ‘마이크로’파 방사선에 노출됨에 따른 잠재적 위험과, 현 서구 안전 표준의 타당성에 대해 광범위한 연구를 시작했다. 이런 연구의 일부 결과들을 알 수 있게 되고 있고, 어떤 과학자들은 심각한 우려를 표명하기 시작했다. 그 이유는 무엇인가? 그들은 무엇을 발견하고 있는가? 이런 점들을 앞으로 나올 본지에서 살펴보게 될 것이다.

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현재 공항들은 ‘마이크로’파를 활용하는 항로 체제를 갖추고 있다