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전파의 활용

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전파의 발견초기에는 주로 통신매체로 이용되었습니다. 지금은 통신분야뿐만 아니라 의료·교통·산업·군사 분야 등 다양한 분야에서 사용되고 있습니다.

의료분야

X-선 CT 촬영

x-선 필름 CT 촬영 장면

X-선은 1895년 빌헬름 콘라드 뢘트겐이 진공관에서 전기방전을 실험하는 도중에 우연히 발견하였습니다.
X-t선은 사람의 조직을 뚫고 지나갈 정도로 투과력이 좋습니다.  이로 인해 뼈는 X-선 필름 위에 그림자가 나타나게 되어 환자 몸 속의 부러진 뼈를 진단할 수 있게 되었습니다.

그러나 좀더 깊은 증세는 단일 X-선 영상으로는 볼 수 없습니다. 그래서 개발된 것이 CT(컴퓨터 단층 촬영 주사장치)입니다.
자동적으로 수백 가지의 다른 각도와 위치에서 X-선 그림자 영상을 형성하여 환자 몸의 자세한 3차원 지도를 그려 우리 눈으로 보여주는 것입니다.

방사선 치료

방사선 치료 장면

인체의 깊숙한 곳까지 전파를 침투시켜 종양을 파괴하려면 높은 에너지를 가진 전파를 이용해야 합니다.
매우 높은 에너지를 가진 전파를 얻기 위한 방법 중의 하나는 방사선을 이용하는 것입니다. 방사선을 이용한 전파는 조직을 잘 통과해서 종양을 파괴하는데 상당히 효과적이라고 합니다.

교통분야

차량의 급증으로 인하여 현대의 도로는 심각한 교통체증을 겪고 있습니다. 버스를 탈 때나 고속도로 요금소를 지나갈 때 정차시간이 길어지면 그만큼 교통소통 효율이 떨어집니다. 이러한 문제를 개선하기 위하여 무선 통신으로 요금을 결제하는 방법이 쓰이고 있습니다.

교통카드

교통카드

교통카드는 버스에 설치된 단말기에서 전파를 보내면 카드의 칩 안에 있는 정보를 통해 요금을 계산해서 단말기로 정보를 송신합니다. 그러면 단말기 화면에 남아있는 금액과 결재한 요금이 표시됩니다.

고속도로 하이패스

하이패스에서 무선으로 요금결제

차량이 고속도로 요금소를 정차하지 않고 바로 통과하면서 무선으로 요금을 결재하게 합니다.

GPS

차량의 내비게이션

GPS는 항법용 위성으로부터 현재 자기위치를 나타내는 위성 항법 장치입니다. GPS가 장착된 네비게이션을 이용하면 자신의 위치뿐만 아니라 빠른 길안내, 속도정보 등 다양한 서비스를 받을 수 있습니다.

산업분야

높은 진동수의 전파는 물을 열에너지로 바꿀 수 있는데, 수분을 갖고 있는 물체만을 선택적으로 가열할 수 있어 가정에서는 음식을 데우는데 많이 이용되고, 산업현장에서는 터널이나 도로를 건설할 때 장애물을 가열하여 부수는 방식으로 널리 이용됩니다.

토목공사

아스팔트위에서 아스팔트 공사차량이 물분자를 팽창시킴

현대의 콘크리트 빌딩을 만드는 것보다 부수는 것이 더 어렵다고 합니다. 보통은 대형 금속 봉으로 두드리거나 유압으로 벽을 부수는데 이러한 방법 외에 전파를 이용하는 방법이 있습니다. 전력이 큰 마이크로파를 콘크리트에 쪼이면 콘크리트 내부의 수분이 급격히 팽창하면서 내부에서 파괴되어 버립니다.

보통 20cm 두께로 깔린 아스팔트를 불과 5분 안에 전체를 100도 이상으로 가열할 수 있습니다. 이 방법은 전기를 이용하기 때문에 화약을 이용하는 것보다 사용하기에 안전하고 편리한 장점이 있습니다.

금속탐지기

금속탐지

공항검색대나 폭발물 탐지에 사용되는 금속 탐지기는 땅을 파보지 않고도 땅속에 있는 금속물질의 위치를 알아낼 수 있는 탐지장치입니다.

비파괴검사

열쇠,안경 등 물체

넓은 의미의 비파괴 검사는 말 그대로 검사하려는 물체를 손상시키지 않은 상태에서 물체의 내부 구조나 균열 등을 검사하는 것을 의미합니다. 산업용으로 쓰이는 비파괴 검사는 주로 가방을 열지 않고 내부를 검색하거나, 공업용품의 용접부 내부균열 결함 등을 검사하는 용도로 쓰입니다.

군사분야

미래의 전쟁은 전자전이 될 것이라고 합니다. 특히 레이더와 원격 전자 교란기, 무인 항공기 등 전쟁에 사람이 총을 들고 싸우는 과거의 전쟁과는 다른 상황이 될 것입니다. 미래에는 총을 잘 쏘는 나라보다 전파를 잘 사용하는 나라가 전쟁에서 승리할 지도 모릅니다.

레이더

레이더 항공기 동체

레이더는 금속성분인 항공기 동체에서 반사되는 전파를 분석하여 항공기의 위치와 이동속도 등을 알아냅니다.

그러나 스텔스라는 전투기는 레이더를 피할 수 있다고 합니다. 그 원리는 동체를 직각으로 만들어서 반사파가 레이더의 수신 장치 쪽으로 반사되지 않도록 했고, 기체 표면에 전파를 흡수할 수 있는 물체를 칠했기 때문입니다. 

최근에 발명된 전자폭탄은 높은 출력의 전자파를 방출하게 하여 생물에게는 별다른 피해가 없이 주변의 전자제품만을 파괴하는 효과적인 무기입니다.