고주파치료는 왜?

 

전기치료를 공부하다 보면 파장과 진동수(주파수)의 관계에서 물리법칙을 벗어난 듯 한 특성을 보게 된다.

예를 들어보면 ;

1. 고주파치료 중 상대적으로 주파수가 높은 극초단파 심부투열치료(Microwave Diathermy)보다 단파 심부투열치료(Shortwave Diathermy)가 더 깊이 침투한다.

2. 초음파치료에서 상대적으로 주파수가 높은 3MHz보다 1MHz에서 반가층이 더 깊어진다.

일단 전기치료에서 사용하는 저주파, 중주파, 고주파의 의미는 일반적인 전자기파의 분류와는 차이가 있다.

치료적 전기에서 저주파는 전자의 이동에 의한 전류를 인체에 흘려보냄으로써 생리적인 반응이 일어나는 것으로 1,000Hz미만의 치료적 전기를 말하고, 전자기파의 주파수에 의한 분류로서는 저주파는 가청주파수(20Hz - 20,000Hz)와 비슷한 10,000Hz이하의 전자기파를 말한다. 여기서 치료적 저주파는 전기, 일반적 저주파는 전자기파라고 했다.

 

일반적으로 이야기하는 전기와 전자기파는 물리학적으로 큰 차이를 보인다. 전기라는 것은 전자의 이동으로 에너지를 발생시키는 것인데 입자물리학적으로 봤을 때 물질을 이루는 입자인 페르미온(fermion)의 한 형태 중 전자(electron)를 말하고, 전자기파는 보존(boson) 중 하나인 광자(photon)를 말한다.

무슨 소리인지 어려울 것이다. 입자물리학의 구체적인 내용은 blog.daum.net/ssu42th를 참고 하고 간단히 생각하면 광자는 입자의 성질(광전자, 산란)과 파동의 성질(반사, 굴곡, 회절, 간섭) 모두를 가지고 전자에 흡수되거나 방출되기도 하는 에너지 전달 입자이다.

 

 

그래서 치료적 전기에서 저주파와 중주파는 도

자를 직접 인체에 부착해서 전류를 흘려보내게 된다. - 중주파의 범위는 인체에 생리학적으로 미치는 전기적 특징을 고려하여 100,000Hz미만으로 본다. 그런데 고주파는 도자를 인체에 부착하지 않는다. 즉, 전류를 흘려보내는 것이 아니라 전자에서 튀어나온 광자인 전자기파로 치료하는 것이다.

 

정리를 해보자. 치료적 전기에는 저주파, 중주파, 고주파로 나눌 수 가 있는데, 저주파는 1,000Hz미만, 중주파는 100,000Hz미만의 전류를 이용한 치료이고 고주파는 100,000Hz이상의 전자기파를 이용한 치료이다. 고주파는 전자기파인 것이다.

일반적으로 빛이란 가시광선을 이야기하고 이 빛도 전자기파의 일부이다.

 

전자기파는 주파수가 높아짐에 따라

장파<단파<극초단파<적외선<가시광선<자외선<X선<γ선

으로 나눌 수가 있다. 일반적인 각 영역대별 특징들을 봐도 주파수가 높아지면 에너지가 커지다는 것을 짐작 할 수 있고,

이것을 식으로 나타내면,

E는 에너지, h는 플랭크 상수, f는 주파수 or 진동수, P는 운동량, λ는 파장이니까

E=hf (주파수와 에너지는 비례한다)

P=h/λ (파장과 운동량은 반비례한다)

따라서 전자기파는 파동의 성질로 인해 주파수가 높아지면 에너지가 크고 멀리 간다. 하지만 매질에 따라 반사, 굴곡, 분산, 회절 등과 같은 특성도 있다.

그럼 본론으로 돌아가자.

 고주파 치료에서 극초단파 심부투열 치료보다 주파수가 상대적으로 낮은 단파 심부투열 치료가 더 깊게 침투하고, 초음파 치료에서도 주파수가 상대적으로 낮은 1MHz에서 반가층이 깊어지는 이유는 무엇인가?

빛의 에너지 공식에 따르면 주파수가 높아지면 에너지가 커지므로 극초단파 심부투열치료가 더 깊게 침투해야하는 것이 상식적인게 아닌가? 하지만 전자기파에는 파장이 길어지면 회절성이 커지고 짧아지면 직진성이 강해진다. 다시 말해서 주파수가 높아지면 직선으로 나가는 힘이 강해지고 낮으면 퍼져버리는 성질이 있다.

즉, 회절의 특성으로 몸속 깊게 침투하는 것이다. 그럼 어떻게 회절로 깊이 침투하는 것인가?

 

회절이 무엇인지 부터 알아야겠다.

회절은 파동을 가진 전자기파, 물결파, 음파 등의 파가 틈새나 모서리 같은 장애물에 부딪쳤을 때 그 파동이 장애물의 뒤쪽까지 돌아 들어가는 현상을 말한다.

그림처럼 진행하던 파는 장애물에 부딪쳤을 때 부딪치지 않은 부분의 파가 부채꼴 모양으로 퍼져서 진행방향의 직선상 뿐만아니라 장애물의 뒤쪽 까지 파가 전달이 된다. 전기줄에 가려진 태양은 보이지 않아야 함에도 우리눈에는 빛이 번져서 오히려 전기줄이 안보이게 되는 현상, 방파제 뒤쪽까지 파도가 전달되는 현상, 담벼락의 그림자가 정확히 경계를 보이지 않고 퍼져보이고 음영이 몇 줄 생겨 보이는 현상, 멀리 있는 은하가 가까이 있는 은하에 가려져 보이지 않아야 함에도 불구하고 관찰 가능한 현상 등 일상에서 파동의 회절현상은 어디서든 찾아 볼 수 있다.

 

회절 공식;

이 회절은 회절공식에 따라 파장이 길 수록, 장애물의 틈새가 작을 수록 회절의 각도는 커진다. 그래서 535KHz-1,605KHz의 주파수를 가진 AM전파는 숲속에서도 88MHz-108MHz의 주파수인 FM방송보다 더 수신이 잘되고 중간에 산이나 장애물이 가로 막고 있다하더라고 수신이 잘되는 편이다. 하지만 정보의 분산이 잘되고 다른 정보와의 간섭이 잘 되는 단점도 있다. AM전파가 숲속 깊은 곳까지 전달이 잘된다고하여 처음 가진 에너지가 그대로 전달되는 것은 아니며 에너지의 강도는 장애물에 부딪칠 수록 줄어든다.

 

 

인체에 적용하는 단파와 극초단파 심부투열 치료, 초음파 치료에서도 같은 현상인것이다. 전자기파가 인체에 침투하여 저항들에 부딪쳤을 때 파장이 긴 전자기파가 깊게

들어가고 초음파도 주파수가 낮을 수록 에너지가 절반이 되는 위치인 반가층이 깊어지는 것이다.

 

 

 

 

http://blog.daum.net/ssu42th