어린이과학동아&수학동아 연재기사

병원에서 ‘엑스레이를 찍어보자’는 말을 들어본 적 있나요? 
‘엑스선(X-ray)’은 전자레인지에 사용하는 마이크로파와 같은 전자기파의 한 종류예요.
1895년 독일 물리학자 빌헬름 콘라트 뢴트겐이 처음 발견했죠. 
빌헬름은 전자들을 방출시키는 음극선 실험을 하다가, 
사람의 피부를 투과할 수 있는 광선을 발견했어요. 
그리고 ‘알 수 없는 광선’이라는 의미를 담아 ‘엑스(X)선’이라는 이름을 붙여줬죠.
엑스선이 물질을 투과하는 힘이 강한 건 ‘파장’이 짧기 때문이에요. 
파장은 진동이 반복되는 주기를 뜻해요. 
이 주기가 짧을수록 같은 시간 동안 진동을 많이 하기 때문에, 
장애물에 부딪혀도 진동이 휘어지지 않습니다. 
이러한 성질을 활용해 엑스선을 우리 몸에 투과시키면 우리 몸속 뼈나 장기를 볼 수 있어요.
엑스선은 모든 물질을 그대로 통과하지는 못해요. 
물질의 입자가 빽빽할수록 제대로 통과하기 어렵죠. 
그래서 피부와 근육 등 우리 몸속의 부드러운 조직을 쉽게 통과하지만, 
뼈나 장기 등 입자가 조밀하게 모여 이뤄진 조직은 통과하지 못하고 
조직에 흡수되거나 반사돼 버립니다. 엑스선 촬영은 몸을 통과해서 
나온 엑스선을 감지해 뼈나 장기의 조직을 관찰하는 거지요.
엑스선 촬영을 위해서는 엑스선을 방출하는 장치와 엑스선을 감지하는 필름이 필요해요. 
우선 엑스 방출 장치에서 전자가 방출되면, 전자는 반대 전하를 띠는 양극에 이끌려 이동해요. 
이때 전자가 양극에 부딪히면서 엑스선이 발생합니다.
우리 몸의 부드러운 조직을 관통한 엑스선은 엑스선을 감지하는 필름까지 이동해요. 
필름에 발려 있는 은 이온 성분은 엑스선과 반응해서 검은색을 띠는 은 금속으로 바뀌지요. 
따라서 필름에서 검은색을 띠는 부분은 엑스선이 통과하는 피부 등의 부드러운 조직이고, 
흰색을 띠는 부분은 뼈 등의 단단한 조직이에요. 
이를 통해 우리의 몸속 장기나 뼈 상태를 검사할 수 있죠.