GDV에 의한 원적외선 방사체 평가(1) 장세홍 공학박사 / 전자부품연구원 나노정보에너지센터 정동훈 약학박사 / 일광테크소재공학연구소 백우현 이학박사 / 경상대학교 화학과 교수 1. 서론 인류의 유구한 역사를 되돌아 볼 때 현미경이나 X-rays, 단층촬영, 초음파, 전자현미경 MRI 등과 같은 새로운 장치의 발명을 통해 사물의 실체에 대한 새로운 자각이 이루어져 왔으며, 이러한 도구들이 없었다면 현대 과학은 별 의미를 갖지 못했을 것이다. 특히 분석적인 서양 과학기술의 눈부신 발전을 통해 이전에는 인식할 수 없었던 나노미터 크기의 구조체를 직접 제작하고 조절하는 단계에 까지 접어들었으며, 이를 통해 자연적으로 존재하지 않는 새로운 특성을 갖는 특별한 물질을 창조하려는 단계에 까지 접어들었다. 그러나 이러한 과학의 눈부신 발전에도 불구하고 인간 활동의 근간이 되는 생체에너지와 그것의 변화가 인간의 정신과 육체에 끼치는 영향에 대한 연구는 아직도 미미한 수준이기 때문에, 옛부터 전래되어온 수많은 치료법이나 비방에 대해 일반인들이 비과학적인 것으로 인식하고 있는 한계를 극복하지 못하고 있는 상태이나, 실제로 원적외선 에너지나 생체 에너지, 여러 형태의 기치료, 동종요법, 향기 요법 등과 같이 총체적으로 대체의학이라 불리우는 것들이 우리 생활 속에 깊숙이 파고들어와 있는 것 또한 부정할 수 없는 현실인 것이다. 최근 원적외선에 대한 연구/개발이 폭넓게 진행된 결과, 다양한 기능을 나타내는 원적외선 방사 소재와 제품이 등장하게 되었고 실생활에서 원적외선 제품들이 널리 사용되고 있는 실정이다. 그러나 이렇게 점점 다양화되고 있는 방사 소재 및 응용제품에 관하여 불분명한 점이 많이 있었으며, 또한 확대 해석되고 있는 경우도 많이 있어왔다. 지금까지 원적외선 방사체 평가 기준으로 주로 분광 방사율을 사용해왔었다. 엄밀한 의미로 분광 방사율은 어떤 특정한 온도에서 방사되는 파장을 일정한 광학적/기하학적 조건하에서 측정하기 때문에 결국 상대적 비교를 통해 해석된다고 볼 수 있다. 다른 한편으로는 방사체의 전방사율을 물질 고유의 특성값으로 취급하여 방사율의 우열을 비교하는 경우도 있다. 그렇지만, 동일 물질이라 하더라도 방사체 표면의 형태나 두께, 내부 구조 등에 의해 분광방사율이 크게 변하기 때문에 전방사율 값의 크고 작음을 통해 물질 그 자체의 특성으로 취급하려는 해석에는 문제가 있다. 인간은 지구 환경에 대해 최고로 적응된 진화론적 적자생존의 예술품으로, 태양의 따스함을 최대로 이용하며 살아왔다고 할 수 있다. 인체의 피부 복사 파장이 8~14㎛ 영역인 원적외선은 대기 창의 파장 영역인 7~14㎛과도 일치하고 있다는 사실에서 인간이 태양에너지를 최대로 사용하여 왔다는 증거를 찾을 수 있으며, 원적외선 방사체가 인체의 혈액순환 촉진, 신진대사 활성화, 각종 호르몬 분비 촉진, 신경계 및 경락 체계의 활성화, 물분자의 활성화 등을 통하여 치료 의학적 수단과 동시에 예방 의학적 차원의 건강 유지를 목적으로 개발되어 왔으며, 수많은 증명과정을 거쳐 원적외선 산업이 현재까지 발전되어 왔다. 원적외선 방사체가 인체에 미치는 작용은 대체로 열 작용과 비열 작용인 특수 작용으로 대별해서 생각할 수 있다. 온열작용은 피부에 흡수된 원적외선 에너지가 말초 혈관을 흐르는 혈액을 통해 말초 조직과 생체의 심부 조직 등의 생체 전체에 미치는 영향이며, 비열작용은 원적외선이 특정 파장에 해당되는 광양자를 발생하기 때문에 피부의 세포막 수용기가 자극을 받게되는 것으로, 특정 파장의 원적외선 신호가 세포내로 전달되어서 결과적으로 활성화되는 경우 등을 생각할 수 있다. 따라서 인체에 미치는 원적외선의 영향과 효과는 대부분 온열작용에 수반되는 것이라고 지금껏 생각해 왔었다. 생체에 미치는 온열작용은 의료용 써모그라피를 이용하여 관찰해 왔다. 써모그라피란 인체의 피부 표면 온도를 2차원 영상으로 표시하는 방법으로 이학적으로 표현하면 원적외선(8~12㎛)의 에너지 분포를 가시화한 것이다. 의료용 써모그라피는 최근 디지털 영상처리 장치를 부착함으로서 비약적으로 진단 가치가 높아졌으며, 원적외선을 피부에 조사시키면 피부 조직내에 흡수되어 열로 변하고 이 열은 피부 조직의 온도를 상승시켜 조직내의 열고통각 수용기를 자극해서 온열감과 통각을 느끼게 한다. 이와같이 의료용 써모그라피로 원적외선의 온열효과를 온도 분포 변화로 관찰할 수 있지만 어디까지나 정성적 방법으로 원적외선 방사체의 온열 효과를 관찰하는데는 한계가 있었다. 따라서 본고에서는 원적외선 방사체가 인체에 미치는 영향과 효과를 GDV에 의해서 관찰해 보았다. 2. GDV란 무엇인가? GDV(Gas Discharge Visualization) Technique은 생체 에너지장이 전자기장과의 상호 작용을 통해 발광하는 것을 영상화하여 컴퓨터를 이용해 분석하는 방법으로, 잘 알려진 키를리안 효과를 기초로 하고 있다. 키를리안 효과는 전기 전도성이 있는 물체와 전극 사이에 필름을 놓고 고주파 고전압을 가해주면 물체의 주변에 방전 현상이 일어나는 것을 일컫는다. 이 방전은 필름에 접촉돼 있는 면에 따라 국부적으로 발생하기 때문에 코로나 방전이라 하며 이 코로나 방전이 필름에 감광돼 나타나는 것이 키를리안 사진이다. 키를리안 사진기는 1939년 러시아의 세미온 키를리안에 의해 발명되었으며 “Phantom/Ghost Effect(유령효과)”와 같은 특수한 현상이 나타나기 때문에, 러시아 정부는 이에 대한 연구를 1940년대부터 시작했고, 미국과 유럽 등지에서는 1970년대부터 진행되었다. 키를리안 사진이 관심을 끄는 이유는 고압 방전을 통해 얻는 영상의 밝기와 패턴 분석을 통해 생명체의 건강상태를 측정하기 위한 하나의 수단으로 활용될 수 있기 때문이다. 특히, 지금까지의 다양한 연구 결과를 통해 인체의 건강상태에 따라 영상의 밝기와 패턴이 변화한다는 것은 잘 알려진 바이다. GDV Technique은 그림 1에 나타낸 것처럼 fiber-glass optics, digitised TV matrix, CCD 등과 같은 현대의 과학기술을 이용하여 Kirlian Effect를 촬영한 후 이 영상을 컴퓨터를 이용하여 분석, 재구성함으로서 인체의 에너지 장 분포에 대한 정보를 시각화하여 쉽고 재현성이 높은 과학적인 분석의 기초를 제공한다. GDV 장치는 전기적 충격을 통해 대상물을 자극하여 전자나 광자의 방출을 유도하는 장치로, 짧은 전기적 충격(10mcs)에 대해 넓은 주파수 대역에서 반응이 일어나며 표면과 부피의 이질성에 의해 가해진 전자기장의 시공간적 변형이 일어난다. 전자기장에 의해 약하게 방출된 광자는 가스방전을 통해 증가된다. 이러한 방전 불꽃은 광학계와 CCD를 통해 컴퓨터에 파일로 저장되며, 각종매개 변수와 분석 가설을 이용해 대상물을 분석하게 된다. 이러한 분석과정과 변형을 거쳐 2차원적으로 진폭 변조된 fractal 영상을 얻게 된다. 일반적으로 끝이 날카로운 부분일수록 전하가 많이 모이기 때문에 방전이 보다 효율적으로 일어나며, 인체의 경우 주로 손가락이나 발가락을 이용해 촬영 및 분석을 하고 있다. 이렇게 측정된 GDV 사진을 통해 인간의 정신적/육체적 상태를 분석하기 위해 형태, 밝기, 밀도, 분열상태, 확률, 엔트로피 등의 지표와 동양의 전통의학의 개념과 침술에서 사용하는 혈자리, 경험적 자료들을 이용한 영역별 신체 대응 자료를 통해 분석적으로 접근하였다. Korotkov 박사에 의해 제시되어 이러한 분석에 사용된 손가락 방전 그림의 영역별 신체 대응 분석표를 그림 2에 나타내었다. 열 손가락의 에너지 방사 자료와 영역별 신체 대응 분석표를 이용하여 인체 주위의 에너지장 분포를 그림 3에 나타내었다. 세계 각국에서 독립적으로 이루어진 임상 관찰 결과 이러한 방법으로 실시한 인체 에너지장에 대한 분석이 잘 맞고 있음을 알 수 있었다. 현재 이 자료를 활용하여 할 수 있는 가장 간단한 분석은 에너지 장에서 에너지가 모자란 부분이나 넘치는 부분은 비정상적이라는 것이고 각 에너지 장은 인체의 여러 부위와 연관되어져 있다는 것이다. 3. 인체에 대한 실험 및 결과 분석 일광테크소재공학연구소와 경상대학교 백우현 교수 연구실에서 제작한 원적외선 방사체를 사용하여 여기서 방사되는 에너지가 인체의 에너지장에 어떤 영향을 주는지를 GDV법과 적외선 체열분포 측정을 통하여 분석하였다. 그림 4에 1931년생인 여자 피실험자의 초기 GDV 그림을 나타내었다. 이 그림에서 볼 수 있듯이 각 손가락에서 방사되는 에너지장이 많은 부분 끊어져 있고, 방사 형태 또한 불규칙적임을 알 수 있다. 이 손가락 자료를 이용해 인체의 에너지장을 재구성한 것이 우측의 그림이다. 이 에너지장을 분석해 보면 정신적 육체적 상태가 극도로 약해져있는 상태로 신체의 각 장기들도 제 기능을 정상적으로 발휘하지 못하고 있는 것으로 판단된다. 이 여자 피실험자를 원적외선 방사체에서 나오는 에너지에 매일 한시간 이상 노출시킨 후 에너지장의 변화를 관찰한 결과 눈에 띄게 변화되는 것을 확인할 수 있었으며, 실제로 피험자 본인도 육체적 정신적으로 눈에 띄게 변화되는 것을 인지하였다. 약 20일이 경과한 된 후 측정한 피실험자의 에너지장을 그림 5에 나타내었다. 이 그림에서 볼 수 있듯이 에너지 방사 상태가 20일 전에 비해 한결 균일해 졌고 에너지의 연결 상태도 매우 양호해졌음을 알 수 있다. 이것은 인체의 에너지장이 원적외선 방사체에 의해 강화되고 내적인 에너지 순환이 원활해져서 나타난 것으로 판단되며, 이러한 에너지장의 변화가 실제적으로 피험자의 정신적 육체적 변화를 주도하고 있음을 확인할 수 있었다. 그림 6에는 신체의 각 부분별 에너지 분포 상태를 정량화하여 나타내었다. 이 정량분석 지표는 앞서서도 언급하였듯이 손가락을 통해 촬영된 에너지 방사 상태를 형태, 밝기, 밀도, 분열상태, 확률, 엔트로피 등의 여러 지표를 통해 분석한 결과로부터 얻어진 것으로 정상적이고 건강한 사람의 경우 가운데 회색으로 표시된 영역에 들어가게 된다. 그 영역보다 안쪽의 영역은 에너지가 모자란 상태를 나타내며 바깥 영역은 에너지가 과잉된 상태를 의미한다. 그림에서 파란 선으로 표시된 것은 원적외선 방사체 사용 전의 초기 상태를 나타낸 것이며, 붉은 선이 원적외선 방사체를 20일 사용한 후의 결과이다. 이 비교 분석을 통해 우리는 원적외선 방사체를 사용하고 나서부터 피실험자의 각 신체 부위별 에너지 상태가 증가하여 정상 영역에 근접하게 변화한 것을 확인할 수 있었다. 원적외선 방사체를 사용하였을 때 나타나는 인체 에너지장의 변화가 실제로 인체에 어떤 영향을 주는지를 예상할 수 있는 실험 자료를 그림 7에 나타내었다. 이것은 적외선 카메라를 이용하여 체열 분포를 측정한 결과(Dorex DITI ; digital infrared temperature image)로 맨 왼쪽은 초기 상태를 나타냈으며, 초기상태 측정 후 일광테크 소재공학 연구소에서 개발한 원적외선 방사체를 사용하기 시작하였다. 사용 28일 후 측정한 체열 분포도가 가운데 것이고 35일 경과 후 측정한 자료가 맨 오른쪽 것이다. 이 자료는 온도를 색깔로 표시한 것으로 비교를 쉽게 하기위해 같은 온도 영역으로 자료를 조정하여 나타낸 것이다. 그림 7에서 알 수 있듯이 원적외선 방사체를 사용하기 시작한 후 체열이 전체적으로 1도 이상 증가했음을 알 수 있다. 이것은 원적외선 방사체에서 방사된 에너지에 의해 인체의 혈액 순환이 촉진되어 DITI를 통해 변화를 관찰할 수 있을 정도의 체열 증가가 나타난 것으로 판단되며, 앞선 GDV 자료를 통해서도 알 수 있듯이 인체 에너지장의 순환 및 강화 현상에 의한 것과 일맥상통하는 결과임을 알 수 있다. (다음호에 계속) 그림 1. GDV 측정 원리 그림 2. 손가락 방전 영역별 신체 대응 분석표 그림 2. 손가락 방전 영역별 신체 대응 분석표 그림 4. 원적외선 방사체 사용 전 초기 GDV 자료 (1931년생 여자) 그림 5. 원적외선 방사체 사용 20일후 측정한 GDV 자료 (1931년생 여자) 그림 6. 신체 각 기관별 에너지 상태 분석 도표 (1931년생 여자) 초기상태 (PJO.1969.F) 초기상태 (PJO.1969.F) 초기상태 (PJO.1969.F) (a) 초기 상태 (b) 원적외선 사용 28일 후 (c) 원적외선 사용 35일 후 그림 7. 원적외선 방사체 사용에 따른 적외선 체열 분포 변화 (1969년생 여자)