발광 도료

발광 도료, 발광 페인트(luminous paint) 또는 야광 도료(luminescent paint)는 형광, 인광 또는 방사선 발광을 통해 가시광선을 방출하는 도료이다.

 형광 도료 

섬네일|upright|블랙라이트 아래의 형광 보디 페인트
형광 도료는 단파 자외선(UV)에 노출되면 '빛을 낸다'. 이러한 UV 파장은 햇빛과 많은 인공 조명에서 발견되지만, 도료를 보기 위해서는 특수 블랙라이트가 필요하므로 이러한 발광 도료 적용을 '블랙라이트 효과'라고 부른다. 형광 도료는 다양한 색상으로 제공되며 극장 조명 및 효과, 포스터, 어린이용 엔터테인먼트로 사용된다.

형광 도료의 형광 화학 물질은 보이지 않는 UV 복사를 흡수한 다음, 해당 에너지를 특정 색상의 더 긴 파장의 가시광선으로 방출한다. 인간의 눈은 이 빛을 형광의 특이한 '빛'으로 인지한다. 도색된 표면은 또한 표면에 닿는 모든 일반 가시광선을 반사하여 희미한 형광 빛을 씻어내는 경향이 있다. 따라서 형광 도료를 보려면 많은 가시광선을 방출하지 않는 장파 UV 조명이 필요하다. 이를 블랙라이트라고 한다. 전구에는 보이지 않는 UV는 통과시키지만 전구가 생성하는 가시광선은 차단하여 약간의 보라색 빛만 통과시키는 어두운 파란색 필터 재료가 있다. 형광 도료는 어두운 방에서 가장 잘 보인다.

형광 도료는 '가시형'과 '비가시형'으로 만들어진다. 가시형 형광 도료는 일반적인 가시광선 안료도 포함하고 있어 하양 조명 아래에서는 특정 색상으로 보이고, 블랙라이트 아래에서는 색상이 더욱 밝게 보인다. 비가시형 형광 도료는 낮 조명 아래에서는 투명하거나 흐릿하게 보이지만 UV 조명 아래에서는 빛을 낸다. 이 유형으로 칠해진 패턴은 일반 가시광선 아래에서는 보이지 않으므로 다양한 영리한 효과를 만드는 데 사용할 수 있다.

두 가지 유형의 형광 페인팅은 깨끗하고 무광택 검은색 배경 및 테두리의 대비되는 분위기 내에서 사용할 때 효과가 좋다. 이러한 "블랙아웃" 효과는 다른 인식을 최소화하여 UV 형광의 독특한 발광을 높인다. 두 가지 유형의 도료는 예술적 조명 효과가 필요한 곳, 특히 극장, 바, 사당 등과 같은 "블랙박스" 엔터테인먼트 및 환경에서 광범위하게 적용된다. 넓은 빈 공간을 조명하는 데 필요한 유효 와트수는 증가하며, UV 파장과 같은 협대역 조명은 야외 환경에서 빠르게 산란된다.

 인광 도료 
섬네일|어빙 벌린의 1921년 뮤직 박스 리뷰의 인광 도료를 사용한 진주 장면
인광 도료는 흔히 "야광" 도료라고 불린다. 은 활성 황화 아연 또는 도핑된 알루민산 스트론튬과 같은 형광체로 만들어지며, 일반적으로 옅은 녹색에서 녹청색으로 빛난다. 빛을 생성하는 메커니즘은 형광 도료와 유사하지만, 가시광선의 방출이 빛에 노출된 후에도 오랫동안 지속된다. 인광 도료는 빛에 노출된 후 최대 12시간 동안 지속적인 빛을 내며 시간이 지남에 따라 점차 희미해진다.

이러한 종류의 도료는 항공기의 비상 탈출 경로를 표시하거나 벽과 천장에 붙이는 "별"과 같은 장식용으로 사용되었다. 이는 방사선 발광 도료의 대안이다. 케너(Kenner)의 라이트닝 버그 글로-주스(Lightning Bug Glo-Juice)는 1968년에 어린이를 대상으로 한 인기 있는 무독성 도료 제품이었으며, 다른 야광 장난감 및 신기한 물건들과 함께 판매되었다. 인광 도료는 일반적으로 바디 페인트, 어린이 방 벽 및 야외에 사용된다.

페인트 또는 보다 정교한 코팅(예: 열 차폐 코팅)으로 적용될 경우, 인광은 형광체 온도 측정으로 알려진 온도 감지 또는 열화 측정에 사용될 수 있다.

 방사선 발광 도료 

방사선 발광 도료는 소량의 방사성 동위 원소(방사성 동위 원소)가 방사선 발광 형광체 화학 물질과 혼합되어 있는 자가 발광 도료이다. 방사성 동위 원소는 지속적으로 붕괴하여 방사선 입자를 방출하고, 이 입자가 형광체 분자와 충돌하여 가시광선을 방출하도록 여기시킨다. 선택되는 동위 원소는 일반적으로 베타 방사선을 강하게 방출하는 것이 선호되는데, 이는 이 방사선이 밀폐된 공간을 통과하지 않기 때문이다. 방사선 발광 도료는 방사성 동위 원소가 붕괴될 때까지(또는 형광체가 분해될 때까지) 빛에 노출되지 않고 빛을 내며, 이는 수년이 걸릴 수 있다.

안전 문제와 엄격한 규제로 인해 시계와 같은 소비재는 이제 방사선 발광 물질 대신 인광 물질을 점점 더 많이 사용하고 있다. 이전에는 방사선 발광 도료가 시계 다이얼에 광범위하게 사용되었으며 시계 제작자들 사이에서는 속어로 "클렁크"로 알려져 있었다. 방사선 발광 도료는 다이빙 시계와 같은 특수 응용 분야에서 여전히 선호될 수 있다.Hazards from luminised timepieces in watch/clock repair , UK Health and Safety Executive
라듐

섬네일|upright|발광을 증가시키기 위해 자외선에 노출된 1950년대 라듐 시계
방사선 발광 도료는 1908년 자빈 아놀드 폰 소초키에 의해 발명되었으며 원래 라듐-226을 포함했다. 라듐 도료는 시계, 나침반 및 항공기 계기판에 40년간 널리 사용되어 어둠 속에서 읽을 수 있도록 했다. 라듐은 방사선 위험 물질이며, 유리 시계 다이얼과 인체 조직을 관통할 수 있는 감마선을 방출한다. 1920년대와 1930년대에 이 도료의 유해한 영향이 점점 더 명확해졌다. 악명 높은 사례는 "라듐 걸스"인데, 시계 다이얼을 칠했던 여성 그룹으로, 섭취로 인해 건강에 해로운 영향을 겪었고 많은 경우 사망에 이르렀다. 1928년 소초키 박사 자신도 방사선 노출로 인한 재생불량성 빈혈로 사망했다. 수천 개의 옛 라듐 다이얼이 여전히 대중에게 소유되고 있으며, 이 도료는 충분한 양을 섭취하면 여전히 위험할 수 있으므로 많은 국가에서 금지되었다.

라듐 도료는 일반적으로 구리(녹색 빛), 은(청록색), 그리고 드물게 구리-마그네슘(황-주황색 빛)과 같은 활성제로 미량 금속이 도핑된 황화 아연 형광체를 사용했다. 형광체는 비교적 빠르게 분해되어 다이얼은 몇 년에서 수십 년 내에 발광 능력을 잃는다. 따라서 골동품 가게 등에서 구할 수 있는 시계 및 기타 장치는 더 이상 빛을 내지 않는다. 그러나 라듐-226 동위 원소의 1600년이라는 긴 반감기 때문에 여전히 방사성 물질이며 가이거 계수기로 식별할 수 있다.

다이얼은 라듐 함유량이 없는 신선한 형광체 층을 매우 얇게 도포하여 복원할 수 있다(원래 물질은 여전히 에너지원으로 작용함). 형광체 층은 물질 내에서 빛의 자체 흡수 때문에 얇아야 한다.

프로메튬
20세기 후반에는 라듐이 점진적으로 프로메튬-147로 대체되었다. 프로메튬은 상대적으로 낮은 에너지의 베타 방출체로, 알파 방출체와 달리 형광체 격자를 분해하지 않아 물질의 발광 능력이 빠르게 저하되지 않는다. 프로메튬 기반 도료는 라듐보다 훨씬 안전하지만, 147Pm의 반감기는 2.62년에 불과하여 장기 적용에는 적합하지 않다.

프로메튬 기반 도료는 아폴로 달 착륙선 전기 스위치 팁, 아폴로 사령기계선 해치 및 EVA 손잡이, 아폴로 월면차의 제어판을 조명하는 데 사용되었다.

삼중수소

섬네일|방사선 발광   삼중수소 바이알은 단순히 삼중수소 가스가 채워진, 내부 표면에 형광체가 코팅된 얇은 유리 바이알이다. 여기에 표시된 "기체 삼중수소 광원" 바이알은 새 제품이다.
최신 세대의 방사선 발광 물질은 수소의 방사성 동위 원소인 삼중수소를 기반으로 하며, 반감기가 12.32년이고 매우 낮은 에너지의 베타 방사선을 방출한다. 이 장치는 구조상 형광등과 유사하며, 내부가 형광체로 코팅되어 있고 삼중수소로 채워진 밀폐된(일반적으로 붕규산 유리) 튜브로 구성된다. 이들은 기체 삼중수소 광원(GTLS), 트라서, 베타라이트 등 다양한 이름으로 알려져 있다.

삼중수소 광원은 다이빙, 야간 또는 전술적 사용을 목적으로 하는 손목시계 바늘의 "영구" 조명으로 가장 자주 볼 수 있다. 또한 야광 신기한 열쇠고리, 자체 발광 유도등, 그리고 이전에는 낚시 미끼에 사용되었다. 전원이 공급되지 않을 수 있는 항공기 계기판 다이얼, 나침반, 지도 읽기용 조명, 무기 조준경과 같은 군사 용도에 선호된다.

삼중수소 조명은 일부 구형 로터리 다이얼 전화기에서도 발견되지만, 오래되어 더 이상 유용한 양의 빛을 생산하지 못한다.

 같이 보기 
 크로마플레어
 생물발광
 화학발광

 각주 

분류:발광
분류:도료