레이저(Laser)의 위험단계와 안정성

 

# 레이저가 위험한 이유

어렸을 때, 레이저 장난감은 쉽게 접할 수 있었다. 학교에서 선생님들이 설명하는 용도로 사용하는 작은 레이저도 일상에서 쉽게 볼 수 있다. 보통 어릴 때는 위험성을 자각하지 못하고 친구한테 레이저를 쏘는 행동을 한다. 이는 매우 위험한 행동이다. 왜 위험한지 다음의 그림을 살펴보자.

레이저가 다른 광원에 비해 위험한 이유는 intensity에 있다. 100W로 똑같은 전력의 백열전등과 레이저를 비교하였을 때, 위 그림과 같이 1m의 같은 거리에서 안구에 노출되는 빛의 intensity가 다르다. 동일한 조건의 상황과 안구에서 irradiation의 intetnsity는 약 2.1x\(10^{9}\)이다. 즉 생체에 레이저를 조사할 경우 위험한 정도가 훨씬 높다. 

만약 power가 큰 레이저에 노출되거나, power가 약하더라도 지속적으로 안구에 직접 노출된다면 시력저하 혹은 실명까지 이를 수 있다.

 

 

# 레이저 위험단계

레이저의 power에 따라서 다음과 같이 Class 1부터 Class4까지 단계가 있다.

ANSI and IEC laser classification sub-class U.S. FDA laser classfication	Class 1		Class 2
	Class 1	Class 1M	Class 2	Class 2M
	Class Ⅰ	No special FDA class	Class Ⅱ	No special FDA class
Human-accecssible laser power (for visible liight)	For visible light, emits beam less than 0.39milliwatts, or beam of any power is inside device and is not accessible during operation.		Emits visible beam of less than 1 milliwatts.
Caution/warning indication	No special caution/ warning indication		No speciatl caution/ warning indication
Label descriptive text		DO NOT VIEW DIRECTLY WITH OPTICAL INSTRUMENTS	DO NOT STARE INTO BEAM	DO NOT STARE INTO BEAM OR EXPOSE USER OF TELESCOPIC OF OPTICS

ANSI and IEC laser classification sub-class U.S. FDA laser classfication	Class 3		Class 4
	Class 3R	Class 3B	Class 4
	Class Ⅲa  (definition is different but results are similar)	Class Ⅲb	Class Ⅳ
Human-accecssible laser power (for visible liight)	For visible light, emits beam between 1 and 4.99 milliwatts	For visivle light, emits beam between Class 3R limit(e.g.5milliwatts)and 499.9milliwatts	For visible light, emits beam of 500 milliwatts (1/2 Watts) or more
Caution/warning indication	<CAUTION>	<WARNING>	<DANGER>
Label descriptive text	AVOID DIRECT EYE EXPOSURE	AVOID ECPOSURE TO BEAM	AVOID EYE OR SKIN EXPOSURE TO DIRECT OR SCATTERED RADIATION

Class 1~2 : 0~1 mW(Power <1mW인 경우), 정상적인 상태(눈을 깜빡이는 상태)에서 맨눈에 입사되어도 안전하다. ( 경우에 따라 빔을 직접 보거나 응시하면 안 된다. : 표를 참고하자. ) EX. CD Player, Laser point

Class 3B : 0~499mW (5≤Power <500mW인 경우), 육안으로 직접 보면 위험하다. (거치 표면(matte surface)에서 산란된 빛은 안전하다.) 반사면에 따라 화재의 위험이 있다.

Class 4 : 500mW <Power인 경우, 눈과 피부에 직접 노출되면 위험한 단계에 속한다. (거친 표면에서 산란된 빛도 위험하다.) 피부 화상이나 화재, 실명의 위험이 있다.

 

눈의 위험한 단계를 기준으로 아래의 그림과 같이 정리된다.

 

보통 Class 3 이상의 단계는 연구실에서 실험실 할 때 주로 사용하며 안구 보호용 장비를 착용해야 한다. 학교에서 선생님들이 사용하는 레이저 포인트들은 (강의용 레이저) Class 1단계에 속한다. 아이들의 장난감에 레이저빔이 장착되어있다면, Power를 통해 안전한지 꼭 확인하도록 하자.