엑스레이가 사진필름에 미치는 영향(effect of x-ray on photo film)

예전 다음블로그 시절에 간단하게 엑스레이가 사진용 필름에 미치는 영향에 대해 정리해둔 글이 있었는데, 블로그가 날아가면서 같이 사라져버렸었습니다. 검색을 해봤는데 퍼가신 분도 없더군요 ㅋㅋ(퍼다가 자기 블로그에 박아두신 분들이 좀 계셔서 사라진 옛날 글들을 다시 제가 퍼오기도 했습니다. 그렇다고 퍼다가 담아가시란 얘기 아닙니다. 그 글들이 사라진 건 해당 블로그 서비스의 문제였죠.) 

그리고 여러 경험과 데이터가 쌓여서 좀더 보완할 내용도 있어서 새로 정리해보고자 하는 생각을 해왔었습니다. 이제 시작합니다.

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몇 달 전에 어떤 분이 '엑스레이가 필름에 영향이 없다는 게 사실이냐'라는 질문을 하셨습니다. '그럴리가 없다, 사진에 영향을 끼친다'고 대답했는데, '그쪽 분야의 현업이라는 분이 엑스레이는 필름에 영향을 끼치지 않는다는 글을 써둔 것을 보았다'라며 알려주셨습니다. 그래서 '말도 안된다, 필름에 영향을 끼치는 에너지의 주체는 가시광선만이 아니다'라고 얘기해드렸지만, 그래도 갸우뚱하시는 모양새였습니다. 그래서, 다시 정리해야겠다는 생각이 더욱 들었습니다.

엑스레이는 분명히 사진용 필름에 영향을 끼칩니다. 

엑스레이가 필름에 영향을 끼치지 못했다면 여러분은 병원에 가서도 엑스레이 사진을 찍을 수 없었을 겁니다. 엑스레이용 필름도, 촬영된 엑스레이용 필름을 현상하는 것도 우리가 찍는 사진용 필름과 똑같습니다.

공항 검색대를 통과했다가 엑스레이의 영향을 받은 필름을 경험하신 수많은 분들이 있는데, 엑스레이가 사진에 영향을 끼치지 않는다면 그건 어쩌면 유령이 핥아주기라도 한 걸까요?

엑스레이의 영향을 받은 Tmax100 필름의 모습. 구불구불한 이중 사인곡선 형태의 모양이 보입니다.

잘 아시다시피 필름의 구조는 베이스(셀룰로우즈)와 유제(감광성 물질)로 이루어져 있습니다. 유제는 빛에 반응해서 전하를 띄게 되는 감광성 물질로 이뤄져 있는데, 그런 물질로는 할로겐화은, 브롬화은 등의 은염(silver-halide)이 주 성분을 이룹니다. 그래서 국제 은 시세에 따라 필름가격도 오르는 것이고, 필름사진을 현상하는 데 사용한 약품의 폐수 등에는 환경오염물질인 은 성분이 들어 있어 함부로 버려서는 안되는 것이죠.

필름을 설계할 때, 어떤 빛의 파장에 대해 반응하게할 것인가, 얼마나 강하게 반응할 것인가 하는 게 나중에 만들어지는 사진의 톤, 색상, 감도 등 여러 특성을 결정하게 됩니다. 그래서 흑백필름도 컬러필름도 만들어지고, 저감도 고감도의 필름도 만들어집니다. 

저감도의 필름은 빛이 가진 에너지에 반응하는 정도가 작고, 고감도의 필름은 적은 빛에도 민감하게 반응하는 유제를 사용하는 것이죠. 또 빛의 파장에 따라 다른데 흑백필름들 중에도 우리 눈에 보이는 모든 색에 반응하는 필름(전색, panchromatic - 보통의 흑백필름들)이 있고, 특정한 파장에만 반응하게 만든 것들이 있으니 orthochromatic, infrared(적외선), 및 xray용, 청감(블루센서티브) 필름 등이 있습니다. 인화지도 감광성이 있는데, 파장이 긴 붉은 색 암등을 암실에 켜놓고 작업해도 되는 건 그 빛에는 거의 반응하지 않도록 설계된 유제가 발라진 orthochromatic이기 때문입니다.

가시광선을 포함한 모든 전파는 에너지를 가지고 있어서 감광성 필름에 영향을 줄 수 있습니다. 무시할만큼의 영향밖에 끼치지 못한다면 '영향이 없다'고 하는 것입니다. 

눈에 보이는 광선 이외에도 다양한 파장의 광선 혹은 전파들이 필름에 영향을 주는데, 그 매우 작은 양의 에너지들이 오랜 시간 축적되면 필름의 화학적 성질을 변하게 합니다. 그렇게 영향을 받아 제대로 된 사진을 만들 수 없게 된 필름들을 '유통기한이 지났다' 혹은 '변질된 필름' 혹은 'expired film' 혹은 어떤 분들은 '빈티지 필름'이라고도 합니다. 유제만이 아니라 베이스도 변질되기는 하는데, 주로 유제가 변해서 사진의 품질을 망가뜨리기 때문에 필름 변질의 특성은 유제쪽에서 거의 나타납니다.

따뜻한 곳에서 필름이 쉽게 변질되는 것은 필름에 영향을 주는 적외선류가 증가하기 때문입니다.(온도가 높아진 물체는 여러 복사에너지를 방출하는데 적외선도 그에 포함됩니다) 이렇게 안개가 끼듯 탁해진 필름을 '포깅fogging 되었다'고 합니다. 중형(120, 220)필름들은 빛을 차단하는 차광지와 필름이 함께 둘둘 감겨있는데, 차광지의 성능이 떨어질 경우 포깅이 쉽게 진행되곤 합니다.

몇 해 전 난리났었던 코닥 중형 필름들의 포깅현상(얼룩얼룩하거나 차광지의 숫자가 배겨나온다거나..)도 성능이 떨어지는 차광지때문이었던 것으로 판명이 되었고(구글에 Kodak backing paper problem을 검색해보세요) 일부 다른 메이커의 필름들에서도 종종 비슷한 증상이 나타나곤 합니다. 모두 이렇게 잘못된 보관 혹은 성능이 떨어지는 차광지, 혹은 필름의 특성 때문에 더욱 쉽게 나타나는 경우가 있습니다.

- 로모 중형필름에서 자주 나타납니다.

- 롤라이 레트로400s, 80s 등 s가 붙은 필름에서 자주 나타나곤 했습니다.

(레트로400s/80s는 차광지의 성능보다는 필름이 적외선에 잘 반응하는 특성 때문에 그런 것으로 알려져 있습니다. 실제로 적외선 필터를 이용하면 적외선 사진을 찍을 수도 있죠. 옛날에 나왔던 R3도 비슷한 특성이 있었는데, 그래서 카메라 내에서 적외선을 이용해 퍼포레이션 코마 수를 검출하고 필름을 이송시키는 메커니즘을 사용했던 미놀타의 일부 기종 등에는 사용하지 말라고 하기도 했습니다.)

그래서 적외선류의 포깅을 막기 위해서 차갑게 냉장 더 차갑게 냉동보관하면 필름을 훨씬 오랜동안 덜 변질되도록 할 수 있는 것이죠.

자연상태에서도 여러 방사선, x레이 등 에너지를 가진 전파들이 필름에 영향을 줍니다. 냉장/냉동보관해도 마찬가지죠. 하지만 이런 류의 에너지량은 매우 작아서 통상은 무시해도 될 정도입니다. 우리 몸도 자연계에서의 여러 전자파나 방사선에 노출되어 있지만 영향이 적기 때문에 잘 살아가죠. 우주에서 오는 우주선들이 대기권과 오존층에 걸러져 지구상의 생명체에게 영향이 적다는 것도 아마 잘 알고 계실 겁니다.

그런 류의 전자파들 중에서 에너지 단위는 높으면서 물체를 잘 투과하는 파장들이 있습니다. 그 중 하나가 x레이이고, 물체는 통과하고 필름에는 잔상을 남겨 현상해내면 우리 눈으로 볼 수 있는 영상을 얻게 해줄 수 있는 기술이 x레이 사진입니다. 병원에서 촬영된 x레이 사진을 의사선생님과 함께 볼 때 흑백의 역상으로 된(피부는 검고 뼈는 하얀) 상이었던 기억이 나실 겁니다. 저 위의 흑백필름처럼 '네거티브'필름이기 때문이고, 일반 사진용 필름과 똑같이 현상-정지-정착-수세의 현상과정을 거치기 때문입니다. 현상데이터가 단순하기때문에 아직도 필름으로 엑스레이를 촬영하는 병원에는 이 필름용 자동현상기가 있습니다. 이제는 많은 병원들이 디지털 방식으로 바뀌었거나 바뀌고 있습니다만.

여기까지, '필름은 x레이뿐만아니라 여러 전파 에너지에 반응합니다'를 말씀드렸습니다.

공항 검색대, 필름의 숙명?

필름을 가지고 지하철이나 버스를 탈 때는 보안검색 같은 걸 하지 않습니다. 하지만 유독 비행기를 탈 때에는 승객이 어떤 물건을 몸이나 가방에 지니고 타려는지 검색합니다. 국제선 국내선을 막론하고 경비행기가 아닌 다음엔 보안검색을 위해 엑스레이 검색대에 소지품을 넣고, 금속탐지기류를 통과해야 합니다. 사진용 필름을 따로 빼내어 엑스레이 검색대가 아닌 수검사를 요청할 수 있는 공항도 있기는 합니다만, 잘 해주지 않거나 혹은 실랑이를 해야 하거나 혹은 절대 해주지 않거나 하는 곳도 있습니다.

검색대의 엑스레이의 에너지는 매우 강한 것이어서 분명히 사진용 필름에 영향을 줍니다. 다만 그 영향이 매우 미미해서 일반적인 필름에 흔적을 남기지 않을 정도라면 '안전하다'고 하는 것이죠. 'ISO1600 이하의 필름은 안전하니까 검색대에 넣으시고'같은 문구가 쓰여 있는 검색대도 보셨을 겁니다. 실제로 안전할까요? 

네.. 안전한 것 같습니다.

검색대의 엑스레이는 다음과 같은 형태로 흔적을 남깁니다.

물결모양으로 영향이 나타난 필름

매우 강하게 먹어서, 커튼처럼 사진들을 망쳐버린 필름

위쪽으로 둥근 사인곡선의 아랫부분이 물결처럼 나타난 슬라이드필름

전형적인 형태로 나타난 중형 로모800 필름의 모습

구불구불한 곡선으로 나타나기도 하고, 와장창 '먹기'도 합니다. 컬러, 흑백필름을 가리지 않고 나타납니다. 

고감도뿐만아니라 무려 감도가 100인데도 엑스레이의 영향을 받은 경우가 보입니다.

필름에 이렇게 구불구불한 곡선 혹은 사선과 같은 형태로 나타나는 것은 필름이 돌돌돌 말려 있는 상태에서 엑스레이의 주사선이 지나가기때문입니다. 대략 그림으로 그려보면 아래와 같습니다.

돌돌 말린 상태에서 비스듬히 엑스레이를 먹은 경우, 필름을 펼치면 이렇게 구불구불한 사인(sine)곡선이 나타나게 됩니다. 주사선이 수직이나 수평 혹은 더 큰 각도로 지나가면 아래처럼도 되겠죠.

확률상 수직이나 수평보다는 비스듬히 기울어져 지나가는 경우가 많아서, 구부러진 정도는 다르지만 대부분 사인곡선의 형태로 나타나게 됩니다.

실제로 현업에 있다 보면, 엑스레이의 영향을 받은 필름들을 많이 봅니다. 우리 국민들의 해외여행도 많아지고 또 필름을 들고 외국여행을 다녀오시는 분들의 숫자도 더 늘어서, 그 빈도도 높아지는 것 같습니다.

그렇다면 어느 공항이 더 위험하고 어느 나라 공항들은 비교적 안전할까요. 이 물음에 대해서는 지금까지의 경험치에 의한 빅데이터(!)로 답변이 가능할 것 같습니다.

해외여행을 다녀오신 많은 분들의 필름을 작업하면서 엑스레이에 의한 영향이 나타난 필름들을 많이 보아왔고, 어느 나라가 촬영된 필름인지, 어떤 경로로 국내로 가져오신 필름인지를 보아 왔기때문에 그 경향성에 대해 어느 정도는 정리가 가능합니다.

과거에는 선진국의 시설 좋은 공항들은 안전하고 조금 덜 잘사는 나라의 지방 공항들은 상대적으로 위험한 편이다 같은 편견을 가지고 있었습니다만, 지금은 상황이 좀 다릅니다.

유럽, 러시아: 대체로 안전합니다만, 일부 국가에서 1600 이상의 고감도 필름에 영향이 생긴 경우를 보았습니다.

일본: 도교 나리타와 하네다, 오사카의 간사이공항은 대체로 안전한 것 같습니다만, 후쿠오카 공항에서 탑승하면서 엑스레이에 노광된 경우가 최근(2019년초) 보고됐습니다.  후쿠오카인 것으로 생각되었습니다만, 후쿠오카로 입국했다가 국내선으로 하네다로 간 뒤 나리타에서 출국하신 분과 나리타로 입/출국하신 분의 필름에서 발견된 것으로 보아 나리타 공항인 것 같습니다. 다만 일본의 경우 수검사를 요청하면 아주 쉽게 해준다고 합니다. 꼭 수검사를 요청하시는 편이 좋겠습니다. 필름을 보여주며 "hand check"라고 말씀하시면 그렇게 해줄 겁니다. (400짜리 필름에 영향이 있었습니다.)

중국: 거의 대체로 안전합니다.

한국: 거의 대체로 안전합니다. 제주공항도 물론 안전합니다.

동남아: 대체로 안전합니다.

인도 및 서남아: 대체로 안전한 것 같습니다.

중남미: 확신하기 어렵습니다. 800 이상의 고감도는 주의해야할 것입니다.

아프리카: 아직 데이터가 거의 없습니다.

미국: 매우 위험합니다.(아래 설명을 꼭 더 읽어주세요)

911 테러 이후에 미국의 모든 공항의 보안검색이 강화되어 100짜리 필름도 영향을 입은 경우를 다수 보았습니다. 미국의 경우는 심지어 제 필름도 영향을 받았는데, SFO로 입국/LAX로 출국한 루트에서 엑타100이 영향을 받았습니다.(그러므로 LA 공항에서 받은 것으로 추정)

물론, 미국의 공항을 거친다고 모든 필름이 다 엑스레이의 영향을 받는다는 건 아닙니다. 제 경우는 30여 롤의 필름들 중 2롤 정도가 영향을 받은 것 같습니다. 다른 필름들도 엑스레이가 지나갔겠지만 두 롤에 가장 심한 흔적이 남은 것이겠죠. 마찬가지로 공항에 따라, 경우에 따라 엑스레이의 영향을 받을 확률이 높다는 것이지, 모든 필름들이 다 망가진다는 것은 아닙니다. 하지만 대비하는 것이 좋겠죠.

(Rho Paul님의 제보에 의하면 미국 출장때 엑스레이 보호백을 사용했더니 보안요원이 엑스레이 보호백 안에 필름이 들어있는 검사사진을 보여주면서 엑스레이 보호백도 안전하지 못하니 다음부터는 수검사를 요청하라고 했다고 합니다. 미국 공항에서는 적절한 절차에 의해 수검사를 진행할 수 있는 방법이 있는 것 같으니 그렇게 하시는 게 좋을 것 같습니다. 또한 엑스레이 보호백 조차 투시가 가능하다고는 하지만 투시가 된다고 해서 필름이 모두 영향을 입는 것은 아니기도 합니다. 공항 검색대의 엑스레이 검색 화면을 보면 실제로 가방 안의 물건들이 상세히 보일 정도로 투시하지만 그래도 필름들에는 영향이 없기도 하거든요. 아직까지는 엑스레이의 영향을 입은 경우를 본 적이 없는 김포나 제주, 인천공항도 마찬가지입니다)

라스베가스에서 야경을 촬영한 필름 스트립이었습니다만, 엑스레이의 흔적이 보입니다.

좀더 잘 나타나도록 보정해보았습니다. 상단에 사인곡선 형태의 엑스레이 주사선이 보입니다.

2019년 10월 업데이트: 미국 공항들에 더욱 강력한 xray 검사장비가 설치됐다고 합니다.

LA의 Freestylephoto의 인스타그램에 새로 LAX에 설치되어 가동중인 투사기의 사진이 올라왔네요. 이 장비들은 매우 강력해서 테스트로 넣어본 필름에 바로 포깅이 일어났고 감도 높은 필름들은 더 강하게 먹었다고 합니다. 다만 이런 점 때문에 요청하면 수검사를 할 수 있다고 해요. 미국에서 비행기 타실 때는 꼭 수검사(handcheck)를 요청하셔야겠습니다.

https://kosmofoto.com/2019/10/new-airport-hand-luggage-scanners-will-destroy-unprocessed-film

아마도 제가 해외여행을 다녀올 경우라면 유럽이나 미국으로 갈 때에는 대책을 강구할 것 같습니다. 수검사를 요청할 수도 있겠지만, 많은 공항에서 수검사 요청은 매우 번거롭고 힘든 일입니다. 비행기를 탈 때마다 수검사를 요청하는 것도 쉽지 않습니다. (미국은 잘 해준다고 하니 따로 대책을 강구하지는 않아도 될 것 같습니다)

따라서 이런 위험이 있는 나라들을 여행할 때에는 엑스레이 보호백을 이용하는 것이 최선의 방법입니다.

그런데 말입니다, 절대로 안전한 경우가 또 있습니다.(이렇게 하시면 안전합니다)

비행기를 타고 직접 가지고 이동하는 것에 비해 우편(UPS, FEDEX, DHL, EMS, USPS, 혹은 기타등등의 국제우편/소포 등)을 이용해서 한국으로 보내면 절대로 엑스레이의 피해를 입지 않습니다. 이 부분은, 제가 지금껏 현업에 종사해온 이래로 단 한 번도 본 적이 없습니다. 국제우편을 통해 한국으로 보내지는 필름은 전혀. 네버. 피해를 입지 않습니다. 미국에서 보내도 문제없습니다. 미국의 쇼핑몰에서 필름을 구입하시는 분들도 그런 걱정은 전혀 하지 않으시죠? 그렇습니다. 

그러니까, 인편을 통해 가지고 들어오지 않고 배송편을 통해 직구하시는 필름은 전세계 어디에서 구입하시든 매우 안전하다는 말입니다. 직구는 엑스레이 안 먹습니다. 

매우 중요한 촬영이 있었고 절대로 피해를 입어서는 안되는 필름이라면, 해당 국가의 우체국 등에서 한국으로 우편 또는 소포를 이용해서 보내는 것이 매우 좋은 해결책이 될 수 있습니다.

실제로 장기간의 해외여행을 하시면서 중간 중간 기착지마다 필름을 한국으로 보내시는 분들이 간혹 있습니다. 이런 방법은 엑스레이의 피해를 전혀 입을 걱정도 없고, 무겁게 촬영한 필름을 짐으로 가지고 다니는 부담도 줄이고, 분실의 위험도 피할 수 있는 일석 삼조의 방법이기도 합니다.