형광봉
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1. 개요
형광봉은 화학 발광 반응을 이용해 빛을 내는 물건으로, 1960년대 벨 연구소의 연구를 바탕으로 개발되었다. 엔터테인먼트, 레크리에이션, 산업, 군사, 응급 서비스 등 다양한 분야에서 사용되며, 어두운 곳에서 시야를 확보하거나 신호를 전달하는 데 활용된다. 그러나 형광봉은 유해 화학 물질을 포함하고 일회용 플라스틱 폐기물로 환경 오염을 유발하며, 안전 문제와 법적 문제에 연루될 수 있다는 단점도 존재한다. 최근에는 안전성을 개선하고 환경 영향을 줄이기 위한 기술적 노력이 이루어지고 있으며, 사이륨은 특정 회사의 제품을 지칭하는 상표명이다.
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| 형광봉 | |
|---|---|
| 개요 | |
 | |
| 종류 | 자가 발광 장치 |
| 작동 원리 | 화학 발광 |
| 지속 시간 | 몇 분에서 몇 시간 |
| 구조 및 작동 방식 | |
| 구성 요소 | 플라스틱 케이스 유리 캡슐 다이페닐 옥살레이트와 형광 염료 용액 과산화 수소 용액 |
| 작동 원리 설명 | 유리 캡슐이 깨지면서 용액이 혼합되어 형광봉이 빛을 냄 |
| 안전 정보 | |
| 안전성 | 무독성 |
| 주의사항 | 내용물이 눈에 들어가지 않도록 주의 과도한 구부림으로 인한 파손 주의 어린이의 손에 닿지 않는 곳에 보관 |
| 역사 및 문화 | |
| 역사 | 1970년대부터 사용되기 시작함 |
| 활용 | 콘서트 파티 캠핑 군사 작전 |
| 추가 정보 | |
| 색상 | 다양한 색상으로 제공 (염료에 따라 결정됨) |
| 기타 | 일회용품 |
2. 역사
비스(2,4,5-트리클로로-6-(펜틸옥시카르보닐)페닐)옥살레이트(Bis(2,4,5-trichloro-6-(pentyloxycarbonyl)phenyl)oxalate)는 "Cyalume"이라는 상표명으로 알려져 있으며, 아메리칸 시아나미드(American Cyanamid) 소속의 마이클 M. 라우후트(Michael M. Rauhut)[36][1]와 라슬로 J. 볼리키(Laszlo J. Bollyky)가 발명했다.[37][38] 이들의 연구는 벨 연구소(Bell Labs)의 에드윈 A. 챈드러스(Edwin A. Chandross)와 데이비드 이바 시니어(David Iba Sr.)의 연구 결과를 바탕으로 이루어졌으며,[37][2][3] 1971년 아메리칸 시아나미드는 "Cyalume"이라는 상표로 제품을 판매하기 시작했다.[2][3]
형광봉은 두 종류의 화학 물질 용액이 섞일 때 화학 발광을 통해 빛을 내는 원리로 작동한다. 일반적으로 형광봉은 유연한 플라스틱 외부 용기 안에 깨지기 쉬운 작은 유리 앰풀이 들어있는 구조이다. 외부 용기에는 디페닐옥살산 계열의 에스터와 형광 염료가 섞인 용액이, 내부 유리 앰풀에는 과산화수소 용액이 들어있다.[17] 사용자가 형광봉을 구부리면 내부의 유리 앰풀이 깨져 두 용액이 섞이고, 가볍게 흔들어 주면 화학 반응이 시작되어 빛을 낸다.
같은 시기에 차이나 레이크 해군 무기 센터(China Lake Naval Weapons Center)의 허버트 리히터(Herbert Richter)가 이끄는 연구팀에서도 화학 발광에 대한 초기 연구가 진행되고 있었다.[39][40][4][5]
1973년부터 1974년 사이에는 발광 막대 형태의 장치에 대한 여러 미국 특허가 발행되었다.[6][7][8] 이후 1976년에 나온 특허[9]는 플라스틱 튜브 안에 한 종류의 화학 물질 용액을 채우고, 다른 종류의 화학 물질이 담긴 유리 앰풀을 그 안에 넣어 밀봉하는 방식을 제안했다. 사용자가 형광봉을 구부려 내부의 유리 앰풀을 깨뜨린 후 흔들면 두 용액이 섞이면서 화학 발광 반응을 통해 빛을 내는 원리이다. 이 디자인은 오늘날 판매되는 일반적인 형광봉의 기본적인 형태가 되었다. 이 특허는 또한 형광봉을 기존의 비상 도로 조명탄을 대체할 목적으로 고안되었는데, 화재 위험이 없고 설치가 간편하며, 도로 위에 세워두거나 움직이는 차량에서 던져도 안전하게 사용할 수 있다는 장점을 강조했다.[9]
1980년대 초반에는 캘리포니아주 노바토(Novato, California)에 위치한 Omniglow Corp.가 형광봉의 주요 생산 업체였다. Omniglow는 1994년 아메리칸 시아나미드의 화학 발광 사업 부문을 차입 매수하여 전 세계적인 형광봉 공급 업체로 성장했으나, 2014년에 사업을 중단했다. 현재 시중에서 판매되는 대부분의 형광봉은 중국에서 생산되고 있다.[10]
3. 작동 원리
두 용액이 섞이면 다음과 같은 화학 반응이 일어난다. 이 반응은 보통 살리실산나트륨과 같은 염기성 촉매에 의해 촉진된다.[18]
# 과산화수소가 디페닐옥살산 에스터를 산화시켜 2분자의 페놀과 1분자의 불안정한 중간 생성물인 1,2-디옥세탄디온을 만든다.[17]
# 1,2-디옥세탄디온은 자발적으로 분해되어 2분자의 이산화 탄소를 생성하며 높은 에너지를 방출한다.
# 이 에너지는 함께 섞여 있는 형광 염료 분자로 전달되어 염료 분자를 에너지 수준이 높은 들뜬 상태(여기 상태)로 만든다.
# 들뜬 상태의 염료 분자는 불안정하여 즉시 원래의 안정된 바닥 상태로 돌아가는데, 이때 흡수했던 에너지를 광자, 즉 빛의 형태로 방출한다.[18]
이 과정은 화학 발광의 일종으로, 화학 반응 에너지가 직접 빛 에너지로 변환되기 때문에 열은 거의 발생하지 않는다.[18] 이는 1,2-디옥세탄디온의 분해가 우드워드-호프만 규칙에 의해 금지된 전이에 해당하여, 일반적인 열 발생 메커니즘으로는 진행되기 어렵기 때문이다. 따라서 형광봉은 인화성이 없고 산소 없이도 빛을 낼 수 있어 다양한 환경에서 안전하게 사용할 수 있다.
형광봉의 밝기와 지속 시간은 화학 물질의 농도와 온도에 따라 조절될 수 있다.
형광봉의 색깔은 사용되는 형광 염료의 종류에 따라 결정된다. 각 염료는 고유한 화학 구조를 가지며, 들뜬 상태에서 바닥 상태로 돌아갈 때 특정 파장의 빛을 방출한다.[18] 다양한 색상을 구현하기 위해 다음과 같은 방법들이 사용된다.
형광봉에 사용된 염료는 자외선에 노출되면 형광을 나타내는 경우가 많다. 따라서 화학 반응이 끝나 빛을 내지 못하게 된 형광봉이라도 블랙 라이트 아래에서는 희미하게 빛나는 것을 볼 수 있다.
4. 용도
형광봉은 방수 기능이 있고 배터리를 사용하지 않으며, 열을 거의 발생시키지 않고 비교적 저렴하며 사용 후 폐기가 용이하다는 특징이 있다.[41][11] 또한 물속과 같이 압력이 높은 환경에서도 견딜 수 있어[41] 다양한 분야에서 광원 및 표식으로 활용된다.
주요 용도로는 군사 분야에서의 작전 수행 지원,[11][15] 캠핑이나 레크리에이션 다이빙과 같은 야외 활동,[41][11] 광산이나 해양 산업 현장에서의 안전 확보 등이 있다. 경찰, 소방, 응급 의료 서비스 등 응급 상황 대응 현장에서도 유용하게 사용된다.
특히 콘서트나 파티, 축제 등 엔터테인먼트 분야에서 분위기를 돋우거나[12] 공연의 일부로 활용되는 경우가 많다. 한국에서는 아이돌 그룹 등의 콘서트에서 특정 색상의 형광봉을 이용한 응원 문화가 발달해 있다. 이 외에도 야간 낚시의 찌나[34] 재난 상황에서의 비상용 조명 등으로도 사용된다.[34]
4. 1. 엔터테인먼트
형광봉은 파티 (특히 레이브), 콘서트, 나이트클럽과 같은 곳에서 엔터테인먼트 목적으로 자주 사용된다.[12] 춤의 일종인 글로우 포이나 와타게이에서도 형광봉을 활용한다.[12] 마칭 밴드 지휘자는 야간 공연에 형광봉을 사용하며, 전 세계의 다양한 축제와 행사에서도 찾아볼 수 있다. 콘서트 회장에서는 환상적이고 서정적인 분위기를 연출하는 데 쓰이기도 한다.형광봉은 이 외에도 다양한 용도로 활용된다. 아이들을 위한 장난감으로 쓰이거나, 밤에 운전자에게 잘 보이도록 하는 야간 경고등 역할을 하기도 한다. 부모가 아이들을 쉽게 찾을 수 있도록 발광 표식으로 사용되기도 하며, 풍선에 부착하여 조명 효과를 내는 데에도 쓰인다. 저조도 환경에서의 사진 및 영화 촬영 시 특수 효과를 위해 사용되기도 한다.[13]
기네스 세계 기록에 따르면, 세계에서 가장 큰 형광봉은 높이가 150m에 달했다. 이 형광봉은 위스콘신 대학교-화이트워터 화학과에서 학교 설립 150주년을 기념하여 제작했으며, 2018년 9월 9일 위스콘신주 화이트워터에서 공개되었다.[14]
4. 2. 레크리에이션 및 생존
형광봉은 방수 기능이 있고 배터리를 사용하지 않으며, 열을 거의 발생시키지 않고 가격이 저렴하며 사용 후 쉽게 버릴 수 있다는 장점이 있다. 또한 물속과 같이 압력이 높은 환경에서도 견딜 수 있다.[41][11] 이러한 특징 덕분에 캠핑, 동굴 탐험, 레크리에이션 다이빙 등 다양한 야외 레크리에이션 활동에서 광원이나 표식으로 유용하게 사용된다.[11]야외 레크리에이션 활동 시에는 밤에 자신의 위치를 알리는 데 주로 사용된다. 스쿠버 다이버들은 야간 잠수 시 자신을 다른 사람에게 알리기 위해 형광봉을 사용한다. 이는 밝은 다이빙 라이트 때문에 보이지 않을 수 있는 발광 해양 생물을 관찰하는 데에도 도움을 준다. 캠핑족들은 야간 탐험 시 배낭, 텐트, 옷 등에 형광봉을 부착하여 활용한다.
또한, 야간 낚시 시 찌에 달아 사용하거나, 콘서트 등에서 분위기를 연출하기 위해 사용되기도 한다.[34]
형광봉은 생존 키트에 포함되는 경우가 많다. 밤중에 자동차가 고장 나거나 정전과 같은 재난 상황이 발생했을 때 자신의 위치나 특정 장소를 표시하는 용도로 유용하다.[34]
4. 3. 산업
형광봉은 방수 기능이 있고 배터리를 사용하지 않으며, 열을 거의 발생시키지 않고 가격이 저렴하며 사용 후 쉽게 버릴 수 있다는 장점이 있다.[41][11] 또한 산소를 소모하지 않고 불꽃이나 화염을 일으키지 않으며, 물속과 같이 높은 압력에도 견딜 수 있다.[11] 이러한 특징 덕분에 전기 조명이나 발광 다이오드(LED)가 적합하지 않은 특정 산업 환경에서 유용하게 사용된다.광산 산업에서는 가스 누출과 같은 비상 상황 발생 시 대피용 조명으로 형광봉이 필수적이다. 전기 조명 기구는 자칫 가스를 점화시켜 폭발을 일으킬 위험이 있지만, 형광봉의 빛은 전기를 사용하지 않는 화학 발광 방식의 '냉광'이므로 이러한 위험 없이 안전하게 사용할 수 있다.
해양 산업에서도 형광봉은 널리 사용된다. 장대 낚시, 레크리에이션 낚시, 상업 어업 등에서 물고기를 유인하는 미끼로 쓰이기도 하며, 선원이나 작업자의 안전 확보를 위한 표시등으로도 활용된다.
4. 4. 군사
형광봉은 방수 기능이 있고 배터리를 사용하지 않으며, 열을 거의 발생시키지 않고 산소도 소모하지 않는다. 또한 불꽃이나 화염을 일으키지 않으며, 물속과 같이 높은 압력에도 견딜 수 있다. 가격이 저렴하고 비교적 쉽게 쓰고 버릴 수 있다는 점[41][11] 때문에 군사 분야에서 유용하게 사용된다.원래 미국 군대에 의해 발명되었으며,[15] 군사 작전, 특히 육상과 해상 작전에서 필수적인 요소로 자리 잡았다. 군에서는 흔히 '화학 발광체'라고 부른다. 야간 작전이나 어두운 곳에서의 근접 전투 시 광원으로 활용되며, 경찰 특공대와 같은 특수 부대에서도 사용한다.[16] 특수 부대는 제압한 방을 후속 부대에 알리기 위해 바닥에 형광봉을 놓기도 한다.
또한 안전 구역이나 주목해야 할 지점을 표시하는 데 사용되기도 한다. 야간 작전 중에는 군인이 형광봉을 착용하여 아군임을 식별하는 표식으로 삼는다.[16] 특히 야간 투시경으로만 식별 가능한 적외선(IR) 형광봉은 야간의 적군과 아군 식별에 활용된다.
수색 및 구조 작전에서는 바다에 빠진 조난자의 마지막 위치를 표시하기 위해 형광봉을 사용하여 빛나는 흔적을 만들기도 한다.
4. 5. 응급 서비스
경찰, 소방, 응급 의료 서비스 등 응급 상황 대응 기관에서도 형광봉을 광원으로 활용한다. 특히 야간에 자체 조명이 없는 사람들을 추적해야 할 때 응급 구조대가 형광봉을 나누어 주기도 한다. 또한, 야간 시인성을 높이기 위해 여객선이나 상업 선박의 구명조끼와 구명보트에 형광봉을 부착하는 경우도 있다.형광봉은 어두운 곳에서 기본적인 조명을 제공하고 사람이나 위치를 쉽게 식별할 수 있도록 돕기 때문에 응급 키트의 일부로 포함되기도 한다. 건물, 대중교통 차량, 지하철역 등에 비치된 비상 조명 키트에서도 찾아볼 수 있다. 정전과 같은 재난 발생 시 위치나 장소를 표시하는 데 유용하게 사용될 수 있다.[34]
5. 형광체의 종류
형광봉이 내는 빛의 색깔은 사용되는 형광체(염료)의 화학 구조에 따라 결정된다. 화학 발광 반응에서 생성된 에너지가 형광체 분자를 들뜬 상태로 만들고, 이 분자가 다시 안정된 상태로 돌아가면서 특정 파장의 빛(광자)을 방출하는 원리이다.[18]
다양한 색상의 빛을 만들기 위해 여러 가지 방법이 사용된다.
=== 단일 형광체 사용 ===
특정 색을 내는 단일 형광체를 사용하는 가장 기본적인 방법이다.
=== 여러 형광체 혼합 ===
원하는 색상을 얻기 위해 여러 종류의 형광체를 용액 내에 혼합하기도 한다.[18][21] 이는 색의 가법 혼합 원리를 이용한 것으로, 예를 들어 주황색 형광봉에는 빨간색, 노란색, 녹색 형광체를 섞어 사용하며,[18] 흰색 빛을 내는 형광봉에는 여러 가지 색의 형광체를 조합하여 사용한다.[21]
=== 형광체 분리 사용 ===
두 종류의 형광체를 함께 사용하되, 하나는 용액 속에 녹이고 다른 하나는 형광봉 용기의 벽에 통합하는 방식도 있다. 이는 용액 속 화학 물질에 의해 분해되기 쉬운 형광체를 보호하면서 원하는 색을 얻기 위한 방법이다. 이 경우, 용액 속 첫 번째 형광체가 방출하는 빛을 용기 벽의 두 번째 형광체가 흡수하여 다른 파장의 빛으로 변환하여 방출한다. 첫 번째 형광체의 방출 스펙트럼과 두 번째 형광체의 흡수 스펙트럼이 잘 겹쳐야 하며, 일반적으로 첫 번째 형광체가 더 짧은 파장의 빛을 방출한다. 이 방식을 사용하면 자외선을 가시광선으로 바꾸거나, 특정 가시광선(예: 녹색)을 다른 가시광선(예: 주황색) 또는 근적외선으로 변환하는 것이 가능하다. 변환되는 파장의 차이는 보통 20–100 nm 정도이다.[20] 이런 형광봉은 플라스틱 용기 자체에 색이 입혀진 경우가 많다. 예를 들어 적외선 형광봉은 내부에서 생성된 가시광선을 흡수하여 적외선으로 방출하는 염료를 사용하므로 용기가 어두운 붉은색이나 검은색으로 보일 수 있다.
=== 주요 형광체 종류 ===
형광봉에 사용되는 대표적인 형광체와 그들이 내는 빛의 색깔은 다음과 같다.
| 형광체 이름 | 방출 색상 | 비고 |
|---|---|---|
| 9,10-디페닐안트라센 (DPA) | 파란색 | |
| 9-(2-페닐에테닐)안트라센 | 청록색 | |
| 1-클로로-9,10-디페닐안트라센 (1-클로로(DPA)) 2-클로로-9,10-디페닐안트라센 (2-클로로(DPA)) | 청록색 | DPA보다 효율이 높음 |
| 9,10-비스(페닐에티닐)안트라센 (BPEA) | 녹색 | 최대 파장 486 nm |
| 1-클로로-9,10-비스(페닐에티닐)안트라센 | 황록색 | 고강도(30분) 시알룸 스틱에 사용 |
| 2-클로로-9,10-비스(페닐에티닐)안트라센 | 녹색 | 저강도(12시간) 시알룸 스틱에 사용 |
| 1,8-디클로로-9,10-비스(페닐에티닐)안트라센 | 노란색 | 시알룸 스틱에 사용 |
| 루브렌 | 주황색-노란색 | 최대 파장 550 nm |
| 2,4-디-tert-부틸페닐 1,4,5,8-테트라카르복시나프탈렌 디아미드 | 짙은 빨간색 | DPA와 혼합 시 비율에 따라 흰색 또는 핫핑크색 |
| 로다민 B | 빨간색 | CPPO와 접촉 시 분해되어 보존 기간이 짧아 잘 사용되지 않음 |
| 5,12-비스(페닐에티닐)나프타센 | 주황색 | |
| 바이올란트론 | 주황색 | 최대 파장 630 nm |
| 16,17-(1,2-에틸렌디옥시)바이올란트론 | 빨간색 | 최대 파장 680 nm |
| 16,17-디헥실옥시바이올란트론 | 적외선 | 최대 파장 725 nm |
| 16,17-부틸옥시바이올란트론 | 적외선 | |
| N,N'-비스(2,5-디-tert-부틸페닐)-3,4,9,10-페릴렌디카르복스이미드 | 빨간색 | |
| 1-(N,N-디부틸아미노)안트라센 | 적외선 | |
| 6-메틸아크리디늄 요오드화물 | 적외선 |
6. 안전 문제 및 경고
형광봉은 사용 시 몇 가지 잠재적인 위험 요소와 안전 문제를 가지고 있다. 내부 화학 물질은 독성을 가질 수 있으며, 피부 접촉이나 섭취 시 건강 문제를 유발할 수 있다.[24][26][28] 일부 제품에서는 프탈산 디부틸과 같이 법적으로 사용이 금지된 유해 물질이 발견되기도 했으며,[29] 소비자에게 혼란을 줄 수 있는 부정확한 안전 정보 표기 문제도 지적된다.[29] 또한, 일회용 플라스틱 제품으로서 플라스틱 폐기물 문제에 기여하며, 재활용이 어렵다는 환경적인 문제점도 안고 있다. 사용 중 파손될 경우 유리 파편이나 누출된 액체로 인한 부상 위험도 존재하므로 취급에 주의가 필요하다.[35]
6. 1. 독성
형광봉 내부에는 과산화 수소가 포함되어 있으며, 화학 반응 과정에서 부산물로 페놀이 생성될 수 있다. 형광봉 케이스가 손상되어 내용물이 외부로 노출될 경우, 피부 접촉이나 섭취를 피하는 것이 중요하다. 화학 물질이 피부에 닿으면 자극이나 부기를 유발할 수 있으며, 심한 경우 구토나 메스꺼움을 일으킬 수도 있다. 내용물이 눈에 들어가거나 마셨을 경우 일시적인 통증이 발생할 수 있다. 비록 소량이라 하더라도 유해 물질이므로 취급에 주의해야 하며, 특히 눈에 들어갔을 경우 즉시 물로 씻어내고 안과 의사의 진료를 받는 것이 좋다.오래된 형광봉에 사용된 일부 화학 물질 중에는 발암 물질로 알려진 다핵 방향족 탄화수소 계열의 감광제가 포함되어 있을 수 있다.[24] 또한, 형광봉이나 여러 플라스틱 제품에 가소제로 사용되는 프탈산 디부틸은 건강상의 우려를 낳고 있다. 2006년 미국 캘리포니아주에서는 이 물질을 기형 유발 물질 의심 목록에 포함시키기도 했다.[25] 형광봉 액체에는 플라스틱을 부드럽게 만들어 누출을 유발할 수 있는 가소제 성분이 들어있다.[26] 옥살산 디페닐은 눈에 접촉 시 자극과 화상을 일으킬 수 있으며, 피부에도 자극을 줄 수 있다. 만약 섭취할 경우 입과 목에 화상을 입힐 수 있다. 일부 형광봉에는 TCPO(트리클로로페놀)라는 화학 물질이 사용되기도 하는데, 이는 흡입하거나 섭취할 경우 매우 유독하며 장기에 손상을 줄 수 있는 위험한 물질이다.[28]
브라질 연구진은 2014년 연구를 통해 형광봉 폐기물의 유해성을 지적했다.[27] 연구 결과, 사용된 형광봉 내부에서 2차 반응이 지속되며, 이 용액이 배양 세포에 높은 독성을 보이고 ''체외'' 실험에서 DNA와 화학적으로 반응한다는 사실이 밝혀졌다. 연구진은 형광봉 용액이 "유해하며 노출과 관련된 건강 위험이 아직 제대로 평가되지 않았다"고 결론지었다.
형광봉은 폴리에틸렌 튜브 안에 유리 앰플이 들어있는 구조로, 외부 충격이나 과도하게 구부릴 경우 쉽게 파손되어 내부 액체가 누출될 위험이 있다. 특히 원통형 제품을 무릎 등에 대고 부러뜨리는 행위는 액체 누출의 위험을 높인다. 또한, 형광봉 본체는 가늘고 표면이 미끄러워 손에서 놓치기 쉬우며, 이로 인해 주변 사람에게 부딪혀 피해를 줄 수도 있으므로 사용 시 주의가 필요하다.[35] 형광봉이 파손될 경우 내부 유리 조각에 의해 다칠 수도 있다.
이러한 위험성 때문에 일본 등 일부 국가에서는 콘서트 등에서 형광봉 반입 및 사용을 금지하고, LED를 이용한 스틱 라이트 사용을 권장하는 추세이다.
6. 2. 법적 문제 및 소비자 보호법 위반
덴마크 환경부의 보고서에 따르면, 시중에 판매되는 일부 형광봉에서 프탈산디부틸이 검출되었으며 이는 법률 위반에 해당한다고 지적하였다.[29] 보고서는 이 물질이 생식 능력이나 태아에게 손상을 줄 수 있어 장난감이나 관련 상품에 사용되어서는 안 된다고 명시했다. 특히 반복적이거나 장기간 노출될 경우 위험성이 커진다고 경고했다.또한, 해당 보고서의 소비자 조사에서는 일부 형광봉 제품 포장 앞면에는 어린이가 등장하는 이미지를 사용하면서도, 뒷면에는 "어린이에게 적합하지 않음"이라는 경고 문구를 표기한 사례가 발견되었다. 이러한 표기 불일치는 소비자에게 혼란을 줄 수 있으며, 제품 마케팅과 안전 정보 전달의 적절성에 문제를 제기한다.[29]
온라인 쇼핑몰 아마존(Amazon) 등에서 판매되는 일부 형광봉 제품들은 '어린이 안전'이나 '무독성'을 강조하며 홍보되기도 하지만, 이러한 안전성에 대한 주장은 객관적으로 검증되지 않았을 수 있다.
6. 3. 일회용 플라스틱
형광봉은 일회용품이고 플라스틱으로 만들어지기 때문에 플라스틱 폐기물 문제에 기여한다. 내부 앰플이 유리로 만들어지는 경우가 많고, 내부 화학 물질을 부적절하게 취급하면 위험하기 때문에 형광봉에 사용되는 플라스틱은 재활용 서비스에서 회수할 수 없다. 이 때문에 형광봉은 재활용 불가능한 폐기물로 분류된다.형광봉 구성 요소별 안전 데이터 시트에서는 내용물이 유출되었을 경우 톱밥이나 기타 흡수성 물질로 흡수할 것을 권장하며, 폐기물을 수원에서 멀리 보관하는 것이 중요하다고 강조한다. 사용한 형광봉 액체를 하수구에 버려서는 안 된다.
형광봉(케미컬 라이트)에는 과산화 수소가 포함되어 있으며, 반응 부산물로 페놀이 생성될 수 있다. 이 액체가 눈에 들어가거나 마셨을 경우 일시적인 통증이 발생할 수 있다. 소량 노출 시 물로 씻는 등의 조치를 취하면 큰 건강 문제는 없다고 알려져 있지만, 만약 눈에 들어갔을 경우에는 즉시 안과 의사의 진단과 치료를 받는 것이 바람직하다. 유해 물질이 포함되어 있으므로 취급에 주의해야 한다. 또한, 본체가 파손될 경우 내부의 유리 앰플 파편에 의해 부상을 입을 수도 있다.
형광봉은 폴리에틸렌 튜브 안에 유리 앰플을 넣어 밀봉한 구조이다. 따라서 세게 구부리거나 원통형 제품을 무릎 등에 부딪혀 깨뜨릴 경우 내부 액체가 쉽게 흘러나올 위험이 있다. 또한 본체는 가늘고 미끄러지기 쉬워 쉽게 손에서 빠져나가 다른 사람에게 부딪히는 등의 사고 위험도 있으므로 주의가 필요하다.[35]
이러한 환경 문제와 안전상의 위험 때문에, 일본 등 일부 국가에서는 LED를 사용한 스틱 라이트로 대체하는 추세이다. 일부 콘서트 등에서는 형광봉 반입 및 사용을 금지하고 LED 스틱 라이트 사용을 권장하기도 한다.
7. 안전 개선 노력
2020년대 들어 기존 형광봉보다 안전하고 환경 친화적인 대체품 개발 노력이 진행되고 있다. 캐나다 회사 럭스 바이오(Lux Bio)는 화학 발광 대신 생물 발광 원리를 이용하고 생분해성 소재로 만든 '라이트 완드'(Light Wand)를 개발했다.[30][31] 또한 인광 물질을 활용하여 빛을 내는 'LÜMI'도 개발했는데, 이는 화학적, 생물학적으로 비활성이며 재사용 가능하고 무독성인 대체품이다.[32] 이러한 기술 개발은 형광봉 사용의 안전성을 높이고 환경 보호에도 기여하려는 시도로 평가된다.
8. 사이륨이라는 명칭
사이륨(Cyalume)은 원래 아메리칸 시아나미드(American Cyanamid)가 1971년 개발한 화학 발광 물질인 비스(2,4,5-트리클로로-6-(펜틸옥시카르보닐)페닐)옥살레이트에 붙인 상표명이었다.[1][2][3] 이 물질이 적용된 제품이 세계 최초의 케미컬 라이트였기 때문에, 점차 '사이륨'이라는 이름이 케미컬 라이트 제품군 전체를 가리키는 대명사처럼 널리 쓰이게 되었다.
사이륨 제품은 주로 막대 형태(라이트 스틱)로 만들어지는데, 이 때문에 발광 원리가 전혀 다른 전기식 라이트 스틱(주로 펜라이트로 분류됨)까지 '사이륨'이라고 부르는 경우도 있지만, 이는 정확한 용어 사용은 아니다.
'사이륨'이라는 이름은 개발 회사명인 시아나미드(Cyanamid)와 루미네센스(luminescence, 발광)를 합쳐 만든 조어이다. 아메리칸 시아나미드는 이후 이 상표권을 포함한 발광체 사업 부문을 옴니글로우(Omniglow)에 매각했다.
시중에서는 '사이리움'이라는 표기도 종종 사용되는데, 이는 '사이륨'이라는 등록 상표를 그대로 사용할 경우 상표권 침해 문제가 발생할 수 있어 일부러 다르게 표기하여 판매하는 경우가 있기 때문이다.
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