특허기술 10-1832400
인체에 유해한 자기장 분석 시스템(수맥)
본 발명은 인체에 유해한 자기장 분석 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인체 등에 유해한 요소로 작용하는 자기장 세기와 관련된 성토 및 절토 여부 분포도, 암종 구분도, 지하수위 편차도, 토양오염 분포도, 지반의 투수계수, 지반의 암반출현 분포도, 지반의 단위중량 분포도, 단층 및 구조선 등 불연속면 분포도, 갱도 및 싱크홀 예상분포도, 지진출현 과거 기록도, 현장조사 결과값를 효과적으로 GIS(geographic information system) 중 첩분석하여 취약등급을 적어도 다수개 등급으로 산출하여 자기장을 효율적으로 규명하고, 그에 따라 거주지나 사무실 및 신축부지 등의 가구배치, 구조배치, 활동장소 등에 활용하여 더욱 높은 생활환경을 조성할 수 있는 특징이 있다.
인체 등에 유해한 자기장 분석 및 측정 배경
수맥과 인체의 유해성
수맥(水脈)은 통상 지반속에 있는 지하의 물줄기, 즉 지하수의 흐름에 의하여 지하수와 경계선을 이루고 있는 토양에서 특이한 에너지 파동이 발생한다고 한다. 이때 방사되는 파동은 인체의 전자기장에 영향을 미친다고 한다. 독일의 물리학자 슈만 박사는 지구의 고유진동 주파수가 7.8Hz임을 증명하고, 이는 인체에 해롭지 않은 지반의 주파수라고 했다. 그러나, 수맥과 토양의 경계면에서 나오는 수맥파는 이런 정상 주파수가 아니고 전자파의 간섭에 의해 발생하는 비정상 파동이다. 대지의 고유 진동파가 수맥에 의해 상하로 복잡하게 진동하면 그 위에 있는 사람의 뇌파도 그와 함께 공명한다. 이는 마치 TV 옆에 자동차가 지나가면 간섭 전파가 들어와 화면이 흔들리는 것과 마찬가지 이치다. 사람의 뇌파는 숙면상태인 4Hz이하로 내려가지 못하고 수맥에 의해 공명이 되면 7~8Hz 상태에 머물러 있게 되어 의학적으로 질 좋은 수면인 렘(REM)수면이라는 깊은 잠을 이루지 못하게 된다고 한다. 집중력있게 공부하는데 쓰이는 도구로 엠씨스퀘어라는 기기가 있다. 바로 뇌파를 알파파 대역으로 유지시켜주는 장치이다. 지구의 고유진동 주파수는 7.83Hz임을 감안하면, 알파파 대역 중 가장 효과적인 대역은 8~10Hz이다. 수맥을 찾는데는 수맥탐사 장비를 이용하는 것과 사람의 감지능력을 이용하는 두 가지 방법이 있다고 한다. 가장 많이 이용되는 것은 전기비저항측정기, 지진계, 음파탐지기, 자력탐지와 사람이 직접 손으로 들어 수행하는 엘로드 및 추를 이용한 탐지법이 있다. 그렇지만 지금까지의 기존 수맥이론으로는 설명할 수 없는 것이 해외의 수상도시 베니스나 암스테르담 등이다. 이는 지반공학에 대한 과학적 접근과는 거리가 멀다
지구자기장이란?
지구는 고체인 내핵, 액체인 외핵과 반용융상태인 맨틀, 그 위에 지구의 가장 겉 부분을 이루는 단단한 암석과 토양으로 이루어진 지각의 층상구조를 이루고 있다. 또한 내부로 갈수록 온도와 압력은 증가한다. 지구 외핵은 지하 2,900~5,100km이며, 액체상태로 주성분은 니켈과 철 등이다. 외핵은 액체이며 외핵내에 고온지역과 저온지역이 있어 열확산법칙에 의하여 대류가 발생하여 전류가 생기게 되며, 이러한 전류는 고밀도 금속인 내핵 주위를 대류함과 동시에 지구 자전에 의한 영향으로 지구 자기장이 형성된다고 보는 견해가 대부분이다.
지구 자기장의 세기는 대략 0.5가우스(G) 정도이다. 보통 냉장고에 붙이는 병따개의 자기장이 300~500가우스(G) 정도인 것과 비교해 보면 지구 자기장은 상당히 세기가 약하다는 것을 알 수 있다. 이 때문에 우리는 전혀 자기력을 느낄 수 없다. 지구 자석은 북극 근처가 S극, 남극 근처가 N극에 해당된다.
-자화강도 M = 대자율 × 자기장세기 또는 자속밀도 B = 자속 / 단위면적
-자기장세기 또는 자속밀도 B의 단위는 1가우스 = 1nT = 0.01μmT
토목환경분야 적용을 위한 물리탐사 실무지침 – 사단법인 한국지구물리탐사학회 2002.10에 의하면, 대자율은 물질이 자화될 수 있는 정도를 나타내는 지수로 공기는 0, 암석의 조암광물 중 자철광의 함량에 비례하여 0 ~ 0.01emu 값을 가진다. 또한 대자율의 크기는 염기성화성암>산성화성암>변성암> 퇴적암>충적층,홍적층,성토지역순으로 작아진다. 투자율은 자기장이 투과할 수 있는 가능성이 어떻게 되나를 설명해주는 물리량이며, 대자율은 물질이 자화될 수 있는 정도를 나타내는 물리량. 이는 자화강도(I 또는 M)와 자기장의 세기(B)의 비로서 무차원이다
또한 지반구조에서 단층대, 구조이상대 등은 자화강도의 편차가 갑작스레 발생한다. 이는 단층이나 구조이상대는 파쇄면의 암반버럭들이 지하수와 만나 풍화되면서 자철광이나 적철광으로 산화되므로 갑자기 대자율이 낮아지므로 음의 자화강도를 보이는데 기인한다. 암석이 충분한 대자율을 갖는 경우 암석내의 공동은 -의 대자율을 갖게 된다. 단층 및 파쇄대 등은 지하수의 유입경로로 이용되면서 보다 빠른 화학적 풍화작용이 일어나게 되는데, 이때 대자율이 높은 페리자성 자철석이 대자율이 낮은 적철석으로 산화된다. 따라서 이러한 대자율 차이를 이용하여 공동, 단층대, 파쇄대 등을 추정할 수 있다.
대자율이 자철광은 높고 적철광은 낮다. 결과적으로 자기장세기는 대자율과 반비례 관계이므로 적철광 지역에서는 높게 나타난다. 즉 파쇄대나 단층대에서 높게 나타난다는 것이다.
통상 암반이 토사보다 자화강도가 높으므로 토사층 두께가 얇은 지역이 깊은 지역보다 자화강도가 높다.
지구자기장의 세기
자기장은 위 공식에 의거 대자율 κ과 반비례이므로 대자율이 작을수록 지구자기장은 크게 된다.
따라서 지구자기장 세기 순서는 다음과 같다.
- 단층 및 구조선>성토지역>충적층,홍적층>퇴적암>변성암>산성화성암>염기성화성암
- 토사층피복심도 얇은곳>토사층피복심도 깊은곳
- 하루 중 아침부터 정오>정오부터 오후(결국 밤에 자는게 좋다.)
- 금속>비금속 -단위중량 낮은것>단위중량 높은 것
- 투수율 높은것>투수율 낮은 것
- 중금속 등 오염토양>오염되지 않은 토양
이문호 박사의 풍수과학이야기 – 김영사 내용
대한민국의 평균 지구자기장 세기는 0.5가우스이다. 수평성분이 0.3가우스고 수직성분이 0.4가우스이므로 피타고라스 정리에 의해 0.5가우스가 되는 것이다. 토끼를 대상으로 자기장 노출시험을 실시한 결과 평균 지자기의 3배 이상인 1.5가우스정도가 되면 심각한 영향을 준다는 것이 확인되었다.
-평균 지자기(0.5가우스)는 아무런 이상을 주지 않는다.
-평균 지자기보다 0.2가우스가 높은 0.7가우스를 인가하면 먹이와 물을 잘 먹지 못하고 설사를 한다.
-평균 지자기의 3배에 해당하는 1.5가우스를 인가하면, 처음에는 먹이 활동이 저조해지고 설사를 하다가, 경과시간이 길어지면 먹이를 전혀 먹지 못하고, 움직이지도 못할 뿐만 아니라 바닥에 배를 댄 채로 가쁜 숨만 쉬는 과호흡 상태가 된다. 실험이 끝난 후 해부 팀이 10마리의 토끼를 대상으로 해부하여 조사 분석했을 때 자기장이 강해질수록 간 등에서 퇴행성 질환에서 노화의 지표로 활동되는 수치가 증가하였다고 한다.
쥐를 대상으로 자기장 노출시험을 실시한 결과 1.5가우스를 인가했을 때 토끼와 달리 24시간이 경과한 후에 먹이도 끊고, 바닥에 엎드려 쥐 죽은 듯이 있는 것이 관찰되었다고 한다. 결과적으로 덩치가 작은 것이 큰 것보다 지자기의 변화에 훨씬 민감하다는 것이다.
135가구를 가가호호 방문하여 지자기 분포를 측정하고, 과거부터 현재까지 어떤 질환을 앓았는지, 어떤 증상을 경험했는지 물어보고 이를 기록하여 통계분석한 결과는 주거기간, 층수에는 아무런 상관성이 없었고, 모여있는 자기장에 몸이 노출되면 증상이 나타나는 것으로 결과가 나왔다고 한다. 몇 층에 살든 몇 년 동안 살았든 나이가 얼마이든 문제가 되지 않는다는 의미이다. 결과적으로 잠을 잘 때 신체의 일부분이 자기장이 모인 곳에 닿을 때는 두통, 골격근의 통증, 소화기나 순환기 이상, 악몽이나 몸살 혹은 무기력함을 비롯한 여러 가지의 일반 증상이 한 가지 또는 중복해서 발생한다고 할 수 있다는 것이다.
결과적으로 이문호 박사의 실험에 의하여 동식물은 지구 평균 자기장세기 이상으로 노출되면 문제점 발생한다고 나타나 있다.
현대의학과 공명, 자기공명 단층촬영장치인 MRI
물질은 원자로 이루어져 있으며, 원자는 핵과 전자들로 구성되어 있다. 원자들이 자기장 속에 있으면 회전하고 있는 전자 때문에 에너지차가 생기고 이에 비례하는 진동수가 결정된다. 물질에 전자기파가 들어와서 결정된 진동수와 공명이 일어나면 전자기파는 흡수되고 높은 에너지를 갖게된다. 이것을 핵자기공명이라고 한다.
물질 내의 수소원자는 외부 자기장 뿐만 아니라 주변 원자의 자기장에 의해서도 영향 받는다. 같은 종류의 핵이더라도 조금씩 다른 공명 주파수를 보인다. 따라서 공명 진동수를 연구하면 물질 내의 여러 구조에 대해서 알 수 있다. 핵자기공명 현상을 의학적인 분야에 응용한 장치가 자기공명 단층촬영장치인 MRI다. 이것은 X선을 사용하지 않고 인체의 단면 사진을 찍는 장치인데, X선 단층 촬영보다 더 높은 해상도를 가진다.
인체의 대부분은 물(H2O)로 이루어져있다. 신체검사를 하고 있는 사람의 몸에 자기장을 걸어주면 몸 안에 있는 수소 원자는 공명 현상에 의해 외부의 전자기파로부터 특정 진동수의 에너지를 흡수한다. 흡수된 에너지가 다시 낮은 상태로 될 때까지의 시간은 질병을 가진 세포에 따라서 다르므로 질병에 대한 정보를 제공한다.
인체는 MRI촬영시 커다란 자기장을 생성하는 초전도 자석 속에 놓이게 되는 것이다. 인체의 대부분인 물(H2O)중 수소원자는 (+)전하를 띤 양성자가 팽이처럼 축을 중심으로 자전하면서 각각 작은 자기장을 발생시켜 양성자안에서 N극과 S극이 생긴다. 평상시는 이 양성자들이 임의의 축으로 자전하게 되는데, 외부에서 강한 자기장을 걸어주면 수소 양성자의 자전축이 자기장과 평행한 방향으로 정렬되어지고 그때를 이용하여 전자기파를 가하다가 끊으면 인체내 수소의 세차운동이 기울어지면서 누웠다가 원 상태로 63%시점 회복 속도가 T1, 나머지 37% 회복속도가 T2이며, 이 시간차를 이용하여 인체 내부를 영상화할 수 있다. 결과적으로 외부 자기장이 인체에 가해지면 인체 내의 주요 성분인 물(H2O) 중 수소의 자전축을 변경시킴을 알 수 있다.
