- 살균램프의 구조와 점등원리
- 구조
살균램프는 유리관에 자외선(253.7㎚)를 효율적으로 투과시키는 특수한 재질을 사용하여 램프양 끝에는 텅스텐필라멘트코일이 있으며 코일에는 에미터(산화발륨, 산화스트론티움, 산화칼슘 등의 열전자를 방사하기 쉬운 물질)이 塗布되어 있다.
管內는 한 번 眞空으로 한 다음 적당량의 수은과 적당한 압력의 알곤가스 또는 알곤가스와 다른 불활성가스와의 혼합가스가 封入되어 있다.
- 자외선의 발생과 살균램프
2개의 전극에 전류를 흘려 예열하고 에미터에서 열전자를 방출시키면 알곤가스를 매개로 하여 방전(점등)이 일어난다. 방전에 의해 관내에 흐르는 전자는 포화상태의 수은열기와 급격히 충돌하여 수은공명선인(253.7㎚)을 발생한다. 살균램프는 이 253.7㎚의 자외선이 갖는 살균작용을 이용하는 것으로 관내에서 발생한 자외선을 자외선투과율이 높은 특수유리 또는 투명석영초자를 사용함에 따라 이것을 효율적으로 관내에 放射시키는 것이다.
- 살균램프와 형광 램프의 차이
살균램프나 형광램프나 모두 관내에서 자외선이 발생하기까지의 과정은 같지만 형광램프의 경우는 석영초자의 내벽에 형광물질이 도포되어 있으며 자외선이 형광물질을 자극하여 파장이 긴 눈에 보이는 빛, 즉 可視光線을 발생시킨다. 이 가시광선을 밝기로 이용하는 것이 형광램프이다. 살균램프가 점등되어 있는 부분을 보면 파랗게 보여 살균선의 색과 혼동되지만 이것은 살균램프에서 나오는 보라, 남, 청, 녹, 황색의 각각의 색이 합성되어서 파랗게 보이는 것이며, 살균선 자체는 결코 눈에 보이는 것은 아니다.
- 기본점등회로
살균램프(형광램프)의 점등에는 반드시 안정기와 시동장치가 필요하다. 안정기는 램프의 시동에 필요한 전압을 줌과 동시에 점등중 램프에 흐르는 전류를 안정시키는 작용을 한다. 또 시동장치는 램프를 시동시키기 위한 보조장치로서의 작용을 하는 것으로 그로스타타(점등관) 및 보턴스위치가 사용되어있다.
※ 점등원리
전원을 접속하면 램프의 양전극간에 전압이 증가하지만 이 전압에서는 램프를 점등할 수 없다. 전압은 램프의 양전극간과 동시에 점등관의 양전극간에도 증가한다. 점등관은 이 전압에서 방전을 개시하면 바이메탈전극이 가열되어 동작하여 양전극이 접속한다. 이 사이 램프의 양전극에 전류가 흘러서 예열되어 에미타에서 열전자가 방출된다. 열전자가 방출되면 램프는 점등하기 쉬운 상태가 된다. 또 이 동안은 점등관내의 방전은 休止되어 있으므로 바이메탈전극이 식어서 접점을 일으킨다. 이 순간 전류가 갑자기 끊어져 안정기에 고전압이 발생하여 이 전압으로 램프가 점등한다. 점등 후는 안정기의 작용으로 일정한 전류가 흘러 점등이 유지된다. 램프의 점등 중은 점등관에 증가하는 전압이 램프전압까지 내려가지만, 이 전압에서는 점등관은 작동하지 않도록 설계되어 있다. 전자점등식은 점등관이나 수동스위치 대신 반도체소자를 이용한 것으로 램프는 약 1초간 점등한다. 보턴스위치는 점등관 대신에 손으로 보턴을 조작하여 전극을 예열하고 그 후 보턴을 떼고 램프를 점등시키는 것이다.
- 래피드 스타트형의 기본회로
점등원리
 외면스트라이프방식(기호는/M)유리관외면에도전성스트라이프를 설치하여 전극의 한쪽과 접속한 것 외면스트라이프방식(기호/MN)유리관내면에도전성스트라이프를 설치한 것 외면도전피막방식(기호/MX)유리관내면에도전피막을 설치한 것 | 램프에 모든 시동보조장치를 설치한 구조이므로 기구에도 접속도체를 할 필요가 없으며, 시동을 위한 접지공사도 불필요하다. |
| 외면실리콘방식(기호는/A)유리관외면에 발수처리로 실리콘을 도포한 것 | 기구에 접속도체(램프의 전장에 걸쳐 유리관에 근접한 것)를 설치할 필요가 있다. |
래피드스타트 형 램프는 일반적으로 램프와 안정기를 합쳐서 스타타없이 사용하는 타입으로 순간 점등하는 특징이 있다. 전원을 접속하면 램프의 양전극에 안정기의 2차전압이 인가됨과 동시에 안정기의 전극예열권선에 생긴 전압으로 전극이 예열된다. 약 1초 전후로 전극이 충분히 예열되면 에미타에서 열전자가 방출되어 램프는 점등하기 쉬워진다. 동시에 시동보조장치는 비교적 낮은 전압에서도 확실히 시동시키는 작용과 그것에 따른 전극수명의 보호작용을 갖는다. 램프가 점등중에도 전극은 언제나 예열되는 회로구성이므로 라핏드스타트형 램프에는 언제나예열되어 있어도 충분하며, 긴 수명을 확보할 수 있는 3중코일 전극이 이용되어 있다. 래피드스타트형의 램프는 전극구조와 시동보조장치로 연구된 램프로 시동보조장치의 구조에 따라 분류된다.
외면스트라이프방식, 내면스트라이프방식 및 내면도전피막방식은 램프에 시동보조장치의 모든 것을 갖추고 있으므로 외면실리콘방식용에 설계된 근접도체부의 기구에도 사용할 수 있다. 반대로 외면실리콘방식의 램프는 근접도체가 없는 기구에는 사용할 수 없다. 라핏드스타트형의 램프는 스위치스타트형의 안정기에도 문제없이 사용할 수 있지만 반대로 스위치스타트형의 램프는 라핏드스타트형의 기구에는 사용할 수 없다.
- 살균램프의 종류와 각종특성
- 종류
살균램프의 기본구조는 일반적으로 사용되고 있는 형광램프와 같은 구조로 모양에 따라 직관, 2중관, U자관, 원형 등이 제작되고 있다. 방전방식은 열음극방전방식과 냉음극방전방식이 있으며 현재 전자방식의 램프가 일반적으로 널리 사용되고 있다.
사용안정기, 그로스타타는 형광램프용을 사용할 수 있는 것이 있다. 단 살균램프독자의 품종이 있으므로 사용시 충분히 확인하여 지정된 안정기를 사용해야 한다.
- 온도특성
살균램프에 封入되어 있는 수은의 증기압이 주위 온도, 램프전류 등에 따라 변화하기 때문에 램프에서의 자외선 방사강도가 변한다. 일반적으로 그림 6에 나타내듯이 주위 온도가 20∼22°C, 램프관벽온도 40°C전후가 자외선방사가 가장 높다. 보통 살균램프는 이 점을 충분히 고려하여 설계되었지만, 특수램프는 사용환경조건에 맞도록 설계되어 있으므로 그 조건 이외에는 최고출력에 달하지 않는 경우가 있다. 주위의 공기의 움직임도 영향을 주어 풍속이 큰 경우에는 램프벽이 냉각되어 출력이 저하된다. 덕트(duct)살균, 물살균 등에 사용되는 램프는 일반 램프보다 전류밀도(A/㎠)가 높은 램프을 사용한다.
- 점멸사이클와 수명에 대하여
살균램프는 시동할 때 점등 중에 비해 예열, 전자나 이온 충격을 강하게 받기 때문에 에미타의 소모가 많은 전극수명은 점멸빈도에 따라 영향을 받는다.
- 전류전압
특성살균램프는 전원전압의 변동에 따라 그림 8에 나타내듯이 모든 특성이 변한다. 전압이 너무 높거나 너무 낮아도 악영향을 미치기 때문에 사용하는 안정기의 정격전압의 ±6%이내에서 사용할 필요가 있다. 동시에 안정기도 전압변동의 영향을 받으므로 램프지정의 안정기를 사용할 필요가 있다.
- 램프의 거리와 살균선강도
거리와 강도의 관계는 광학법칙이 해당하지만 거리가 램프방전장의 절반이하의 근거리가 되도록 대략 (1/거리)의 관계가 된다. 살균램프를 사용할 경우 어느 정도 거리에서 사용하는지 실측과 계산에 따라 그 점의 강도를 구할 필요가 있다.
- 살균선 조도계
현재 살균선 조도계의 제조, 판매회사는 일본에 4∼5개사 있지만, 근거리에서 강한 살균선을 측정할 수 있는 조도계로서는 미츠이전기 U사, T사 등이 있다. 각 회사의 수광기의 형상, 소자의 차이에 따라 다소 감도 등에 차이가 있다.
- 수명
- 형광램프의 수명의 정의
살균램프에 대해서는 현행 JIS(살균용저압수은방전관 C7605-77)에는 수명에 관한 측정은 없지만 일반조명 형광램프에 대해서는 현행 JIS(형광램프 C7601-82)에는 아래와 같이 규정되어있다.
수명이란 무풍상태에서 주파수 50Hz의 정현파에 가까운 교류전원 및 JIS C 8108(형광램프안정기)에 규정된 적합안정기를 사용하여 1회의 점등시간을 약 3시간으로 하고 또 그 사이에 소등시간을 10분 이상으로 반복점등한 경우 램프가 점등하지 않을때까지의 합계 점등시간, 또는 전광속이 피광속의 70%로 내려갈 때까지의 합계점등시간 중 어느쪽이 짧은지를 말한다. 이 측정에서 말하는 정격수명이란 제조업자로부터 발매된 장시간에 걸친 제품의 수명의 평균치를 말한다.
순간 기동열 음극형광방전관(슬림라인)에 대해서는 JIS C7602-62에 수명의 정의 및 정격치가 규정되어 있다. 그것에 따르면 관의 수명이란 연속점 또는 1회의 점등시간을 6시간 이상 또는 그 사이의 소등시간을 20분 이상으로 반복점등한 경우 방전이 없어질 때까지의 점등시간을 말한다. 수명시험은 상대온도 60% 이하의 무풍상태에 있어서 주파수 50Hz 또는 60Hz의 정현파에 가까운 교류전원 및 JIS C8108(형광 램프안정기)에 규정된 시험용안정기를 사용한다 .
- 살균램프수명의 정의
- 살균램프의 수명이라 판정하기 위한 살균선강도의 유지율
| 살균램프의 종류 | 살균선강도의 유지율 |
|---|---|
| GL4∼ 8W | 65% |
| GL10∼30W | 70% |
| GL3∼5S | 50% |
| GL35SH,GL80SH | 70% |
| 2중관 | 50% |
- 자외선의 살균작용
좀이 슬지 않도록 햇볕에 쬐고 통풍시키는 것이나, 일광소독 등과 같은 것에서 자외선에 살균작용이 있다는 것을 알 수 있다. 자외선 살균기구에 대해서는 아직 완전히 밝혀지지는 않았지만 현재의 생각으로는 조사에 의해 세포내의 핵산(DAN)이 변하여 신진대사에 장해를 초래하여 증식능력을 잃고 사멸하는 것이라 생각되어지고 있다.
- 자외선살균의 특징
- 모든 균종에 대해서 유효하다.
- 약물이나 가열 등에 의한 살균방법과 달리 피조사물에 거의 변화를 주지않는다.
- 사용방법이 간단하며 경제적이다.
- 공기, 물의 살균에 가장 적당하다. 공기, 물 이외의 대부분의 물질은 조사를 받은 표면의 살균에 한정한다.
- 살균효과는 조사중에 한하여 잔존하지 않는다.
- 자외선은 눈 및 피부에 대해 유해하기 때문에 안정상의 주의를 필요로 한다
- 자외선살균법과 다른 살균법의 비교
자외선살균법과 다른 살균법을 아래의 표에 나타낸다.
| 분 류 | 자외선살균 등에 의한 살균 | 열에 의한 살균 | 약품에 의한 살균 | 오존 등에 의한 살균 | 방사선에 의한 살균 |
|---|---|---|---|---|---|
| 균종의 살균 | 모든 살균에 대해 유효 | 모든 살균에 대해 유효 | 특정 살균에 대해서만 유효 | 모든 살균에 대해 유효 | 모든 살균에 대해 유효 |
| 살균선 변화 | 거의 변하지 않는다 | 변하는 경우도 있다 | 변하는 경우도 있다 | 변하는 경우도 있다 | 거의 변하지 않는다 |
| 투 과 성 | 공기,물 등을 제외 하고는 투과성이 없다 | 물건의 내부에 대해서도 유효 | 물건의 내부에 대해서도 유효 | 공기 이외는 물건의 표면만 유효 | 물건의 내부에 대해서도 유효 |
| 살균소요시간 | 짧다 | 꽤 길다 | 꽤 길다 | 길다 | 짧다 |
| 살균작용의 지속성 | 조사하는 동안만 유효 | 가열하는 동안만 유효 | 일반적으로 꽤 길다 | 오존잔류 동안만 유효 | 조사하는 동안만 유효 |
| 사 용 방 법 | 용이 | 곤란한 경우도 있다 | 용이 | 용이 | 곤란 |
| 최적대상물 | 공기,물,물건의 표면살균 | 물,식품,기구 | 물건,식품,기구 | 공기 | 물건,식품,기구 |
| 설 비 비 | 싸다 | 비싸질 경우가 많다 | 일반적으로 싸다 | 일반적으로 싸다 | 비싸다 |
| 유 지 비 | 싸다 | 조금싸다 | 일반적으로 비싸다 | 싸다 | 일반적으로 비싸다 |
- 자외선 살균의 파장특성
자외선의 살균효과는 자외선의 파장과 관계가 있으며, 그림 11에 그 파장특성을 나타낸다. 이것은 살균에 따라 거의 동일하며 파장 250∼260㎚부근에서 극대를 나타낸다. 핵산류의 자외선 흡수곡선을 나타낸다. 살균효과의 파장특성과 거의 일치하는 것에서 살균선의 조사에 따라 살균선은 핵산류에 흡수되어 변화하고 신진대사에 장해를 일으키며 증식능력을 잃고 사멸한다고 생각되어진다
- 자외선의 살균효과
자외선의 살균효과는 방사강도 및 조사시간과 관계가 있으며, 균의 생존율은 조사량(방사강도×조사시간)에 대해 거의 지수관계수적으로 감소하고, 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다.
| S=P / P0 =e (-Et) / Q}——–(1) *S : 살균의 생존율 *P : 조사후의 살균수 *P0 : 조사전의 살균수 *e : 살균선의 방사강도 [㎼/㎠] *Et : 조사시간 (min) *Q : 생존율 S을 1 / e(36.8%)로 하는데 필요한 살균선조사량 [㎼·min] |
이 식에서,
균종,발육단계,환경조건이같을 경우는 살균선조사량과 생존율과는 그림13의 관계가 성립한다. 그러나 Q의 값은 동일균종이라도 그 환경에 따라 다르며, 예를 들면 비교적 건조한 상온공기 중의 대장균에 대한 Q의 값은 약 5 ㎼·min/㎠이며, 습한 공기중에서는 이 2배정도, 배지상에서는 3∼5배, 수중에서는 약 8배의 값이 된다. 아래의 표에 대장균에 있어서 환경별의 유효 자외선 조사량을 나타낸다.
| 살균율 (%) | 생존율 (%) | 상대온도 35%일 경우 (㎼·min/㎠) | 광활성을 고려한 경우 (㎼·min/㎠) | 수중의 경우 (㎼·min/㎠) |
|---|---|---|---|---|
| 63.2 | 36.8 | 5 | 12.5 | 38 |
| 90 | 10 | 11.5 | 28.8 | 87.5 |
| 99 | 1 | 23.5 | 57.5 | 175.0 |
| 99.9 | 0.1 | 34.5 | 86.3 | 262.5 |
| 99.99 | 0.01 | 46.1 | 115.3 | 350.0 |
| 99.999 | 0.001 | 57.8 | 144.0 | 437.5 |
- 광재활(광활성)
살균선조사를 받고 불활성화한 세균이 조사 직후에 강렬한 빛(파장 350∼500㎚역)을 충분히 주고 배양된 경우에 상당수 번식해 가는 예가 1948년에 발견되어 광재활(photoreactivation) 등의 이름이 문제가 되었다. 후에 주어진 빛의 양이 어느 한도에 달할 때까지는 그 광선량에 비례한 광재활성을 나타낸다. 균의 종류에 따라 광재활의 작용스펙틀의 크파장은 다소 다르다. 소생능력은 살균선조사 직후 어두운 곳에서 냉장한 경우는 수일간 지속하지만, 세균번식에 좋은 환경이라도 빛이 없는 곳에 두면 수시간내 소실한다. 물론 매우 다량의 살균선을 투여할 경우는 어떻게 하더라도 절대 소생하지 않는다. 광재활성을 생기게 하는 주된 요인은 나중에 준 빛이 살균선조사에 의해 세포의 핵산분자구조 중에 생긴 티민대(다이머)를 분리하여 DAN의 손상을 수복하는 효소의 역할을 촉진시키기 위함이라는설도있다. 광재활성에는 선량환원법칙(Dose-reduction princple)이 성립한다고 한다.
그림 14의 생존율과 살균선조사량의 관계곡선을 생존율이 비슷하다는 점에서 비교하면 선량ℓ의 살균선조사를 한 직후에 위에서 말한 파장역의 빛을 충분히 주어서 광재활성이 생긴 경우는 선량 d의 살균선조사를 하여 어둔 곳에 둔 경우와 동등한 살균효과가 된다.나중에 준 빛이 전투여의 살균량을 실질적으로 d/ℓ로 줄이는 역할을 한다.ℓ/d를 선량환원율이라 하면 이 값은 임의의 생존율에 있어서 일정하며, 예를 들면 대장균에서는 2.1∼2.5라고 보고되고 있다.
바꾸어 말하면 가령 최대한의 광재활성을 생기게 하는 조건에 두어도 광재활이 없는 경우와 동등한 살균효과를 얻을 수 있는 것은 예정된 ℓ/d정도의 살균선량을 주는 것이 좋다고 말할 수 있다. 살균램프의 응용면에서는 위에서 말한 광재활조건이 만족되어 나쁜 결과를 초래하는 것은 극히 드물며, 실용상 거의 문제를 일으키지 않는다. 그러나 보존식품 등에서 살균선조사 후 곧 바로 매우 밝은 곳에 방치될 염려가 있을 경우는 위에서 말한 것을 고려하여 조사방법을 결정하도록 한다(예를 들면 소요량의 2배 정도의 조사를 한다). 이러한 현상은 빛 뿐만 아니라, 영양소의 첨가나 배양온도 등에서 볼 수 있다. 자외선의 조사에 따라 세포내에 일어난 생성합성경로의 결핍을 메꾸도록 필수 영양소를 배지에 첨가하면 회복율이 개선된다(필루핀산, TAC 사이클의대사산물의첨가 등으로 대장균의 경우 1000배나 생균수는 증가했다는 예도 있다). 게다가 배양온도가 높을수록 회복율이 크다(Heet reactivation)는 현상도 알 수 있다. 대장균의 경우 30°C보다 40°C쪽이 좋다.
- 식물에 대한 영향
- 식물에 대한 영향
식물은 일반적으로 인간보다도 환경에 민감하다고 하며, 어린아이의 얼굴에 오랜시간 조사해도 지장이 없는 살균선방사강도의 경우에도 나뭇잎은 시들어 차츰 말라가는 경우가 있다. 가장 민감한 예로서 토마토의 싹은 2㎼/㎠일 때 24시간 조사하면 枯死하고, 0.5 ㎼/㎠일 때 8시간씩 4일간 계속 조사하면 손상을 입는다고 한다. 관엽식물 등 실내에 둘 경우는 일단 주의하는 것이 좋다. 소나무 등의 굉장히 단단한 잎은 매우 저항력이 강하고, 실험의 일례에 의하면 340㎼·Hr/㎠(15와트 램프에서 4미터 떨어져 170시간)의 조사에서도 거의 변화를 느낄 수 없었다.
- 동물에 대한 영향
살균램프의 살균효과는 단세포에 가까운 생물일수록 유효했으며 모기나 파리 등의 비교적 매우 진화한 생물은 죽일 수 없다. 그러나 조리실이나 부엌에 살균램프를 부착해두면 실제로는 파리 유충 쥐 등이 매우 줄어들는 것을 느낄 수 있었다. 이것은 조리실의 쓰레기통 등의 악취가 없어지기 때문과 이들 생물이 살균램프의 자외선을 싫어하기 때문이라고 생각된다. 대형 동물에 대해서는 인간과 마찬가지라고 생각해도 좋다.
- 눈에 대한 영향
자외선에 의한 눈의 장해는 자외선안염이라 부른다. 이것은 자외선의 과도한 조사에 의해 눈의 표층이 침해당하는 것으로 자외선의 조사를 받고 4∼5시간 후에 눈이 충혈되기 시작하여 10∼12시간 정도 경과 후 심한 안통이 일어나며 눈을 떠서 사물을 볼수 없게 된다.그러나 이것은 일시적인 증상이며 대부분의 그림 15 자외선의 유해작용의 경우 빠르면 하루, 길어도 2일 정도로 치료된다. 이 종류의 실험예는 거의 보고 된 적이 없지만 소화 29년 교토안과학회에서 교토제일 일본 적십자병원의 나카니시박사가 발표한 실험을 요약하면 다음과 같다.
「15와트 살균램프(반사옹부)를 이용하여 남자 4명, 여자 5명에 대하여 실험을 하였지만 50센치 1분에서는 전원 모두 눈이 빨개져 통증을 호소하였으며, 50센치 45초에서는 조금 영향이 있었으며, 50센치 30초 또는 1미터 2분에서는 거의 이상이 없었으며 남녀차도 발견되지 않았다.」
위의 실험은 건강한 성인이었기 때문에 소아나 환자의 경우는 저항력도 약하고 개인차도 있기 때문에 일률적으로 위의 값을 모든 경우에 적합하는 것은 위험하다. 만일 눈이 아플 경우, 매우 약한 경우는 별개로 하고 전문의의 진단에 맡긴다.
- 피부에 대한 영향
인체에 빛이 조사되었을 때 생기는 효과반응의 대표적인 것에 소위 햇볕에 그을림 있다. 이 현상은 의학적으로 보아 2가지로 분류할 수 있다. 하나는 피부가 빨개 따끔따끔해지는 현상이 있고 또 하나는 색이 검어지는 현상이다. 전자는 홍반작용, 후자는색소침착이라불려구별되고있다.홍반은 모세혈관 확장에 의해 생기는 것으로 빛의 조사에 의해 피부중에 아미노산 히스티딘이 히스타민을 유리시켜 이것은 모세혈관을 확장시키는 것이다. 이 히스타민은 열에 의해서도 유리되므로 적외선이나 가시광의 경우에 따라서는 기계적 자극에 따라 홍반이 생기는 경우가 있지만 이들 원인에 의한 경우는 소멸도 빠르다. 그런데 자외선의 경우는 화학적반응으로 히스타민을 유리시키기 때문에 진행이 완만하고 지속성이 있다. 그러므로 홍반이라 하면 자외선에 의해 일어나는 쪽이 주목되어 널리 연구되고 있다.
자외선에 의한 홍반효과의 파장특성은 1930년경 Haussor Luckiesh 등에 의해 고압수은램프에 의해 그림 16과 같은 곡선이 구해져 널리 이용되고있지만 최근 키세논단 아크램프를 광원으로 한 모노크로메타에 의한 그림 17와 같은 곡선이 구해진다. 현재로는 후자와 같은 모양이 정확하다는 의견이 많다. 빛을 인체에 조사할 경우에는 어떤 경우에라도 안전성을 충분히 확인한 후에 실험할 필요가있다. 이 안전성의 기준에 대해서는 최근 점차 각 방면에서 검토되도록 되어왔다. 그림 18은 그 일례이다. 미국의 ACGIH(미국 노동위생전문관회의)에 따라 제정된 자외선의 피부 또는 눈에 대한 TLV(threshold limit valuse)이다.
TLV란 인간이 악영향을 받을 뿐만 아니라 반복적으로 조사를 받아도 지장이 없는 값으로 안전레벨과 위험레벨사이의 명료한 일선이 아니다. 어디까지나 노동의 경우 조사량의 관리의 지침으로서 이용해야 한다는 주의서가 있다.
미국노동 위생전문관회의가 보고한 물리적 동인에 대한 한계치 TLV(threshold limit valuse) (피폭관리의 지침으로서 이용되고 있다)에 따르면 대부분의 노동자가 매일 8시간의 노동시간 중에 반복적으로 被射해도 보호되지 않는 피부나 눈에 악영향을 받지않는 살균선조사량은 6m J/㎠(즉 100㎼·min/㎠)허용조사 조도는 0.2㎼/㎠(2?W/㎡)정도가 된다.
사람에 따라서 자외선에 대한 감수성은 매우 다르다. 눈은 피부보다도 감수성이 높아서 허용치는 TLV을 취하는 것이 적당하며 실용조건에 있어서 상기의 값 이하가 되도록 배려와 대책이 필요하다.
품질보전을 위해 실내에 다수의 살균램프기구를 부착하거나 살균램프조사 터널 등 하면 개방형의 강도 조사장치를 사용할 경우 등은 천장, 및 조사장치의 내면에서 반사산란된 살균선이 예상이상의 강도로 작업자에게 오는 예가 있으므로 램프 또는 램프의 反射像이 직접 보이지 않아도 눈이나 노출피부의 보호에 충분히 주의함과 동시에 방의 내장재나 작업대 등은 살균선의 반사가 작은 재료를 사용하던지 또는 도장한다.
요컨대 빛(특히 자외선, 적외선)의 조사를 받을 가능성이 있는 작업을 할 경우나 보건, 의료 등의 목적으로 방사의 조사를 받을 경우에는 조사장치의 설명서를 숙지하거나 의사와 잘 상담하여 안전성에는 지날칠 정도로 충분히 주의할 필요가 있다. 특히 눈 및 뺨에 대해서는 어떤 경우에라도 보호구(차광안경이나 보호마스크 등)을 착용하는 등의 주의가 필요하다.
- 자외선에 의한 발암실험
1929년 Findley는 고압수은등에 랫트를 暴露하고 피부암을 실험적으로 발생시키는데 성공했다. 그 후 몇 명의 연구자에 의해 랫트, 마우스, 헤어레스마우스 등의 실험동물로 각종 광원을 이용하여 피부암 발생과 자외선의 파장, 에너지 강도, 에너지용량의 관계 등이 검토되어왔다. 마우스를 이용한 발암실험에 의하면 수은램프의 290∼320㎚ 域의 輝線스펙톨에서는 6∼8×10erg.sec/㎠로 280㎚ 이하의 輝線 스펙톨을 포함하면 14×10erg.sec/㎠ 로 100% 발암했다.
살균램프 254㎚에서는 8.3×10erg.sec/㎠로 20%의 발암을, 텅스텐램프에서는 발암은 발견되지 않았다. 유리필터를 한 블랙라이트로 13.4∼2.6×10erg.sec/㎠ 대량으로 조사해도 발암은 발견되지 않았다.
320∼400㎚의 자외선을 대량으로 포함한 키세논램프, 또는 블랙라이트에서는 거기에 포함되는 290∼320㎚의 자외선의 량에 의한 발암율에 비해 확실히 발암률이 높고 장파장 자외선은 중파장 자외선의 발암에 증강적으로 관계하고 있는 것을 확인했다.
피부암이 발생할 작용은 320㎚ 이하의 홍반을 일으키는 파장역에 있으며, 290∼320㎚의 효과는 높고, 살균효과가 있는 254㎚에서는 효과는 낮아지고 또 한편 320㎚이상의 파장의 자외선에서도 그 효과는 낮아진다. 자외선에 의한 발암은 일시에 많은 양을 조사해도 홍반을 일으키지 않을 정도의 양을 장시간 조사하는 것이 발암율은 높아진다.
광과민물질에 의해 자외선에 대한 감수성의 증대와 유효파장의 확대에 의해 발암은 촉진되어 또 발암물질은 자외선의 발암작용에 상승적으로 작용하는 결과라 생각되며, 또 발암물질이 광과민성을 지닌 경우는효과적으로 작용할 것이다. 그러나 현재까지 아직 이들의 관계를 나타내는 역학적 데이타는 충분하지 않다.
- 자외선의 각종 재료에의 영향
- 각종재료의 자외선조사에 의한 변화
살균램프로부터의 자외선은 태양의 자외선과 마찬가지로 벽지나 천 등 여러 물질을 퇴색시키기도 하며 노화시키기도 한다. 따라서 직접 조사를 받는 장소에서는 이 점에 주의를 요한다. 무기질의 재료는 자외선에 대해 비교적 강한 성질이지만, 유기질의 재료는 강한 살균선을 장시간 조사하면 퇴색하거나 변질한다.유기물질의 경우는 같은 재료라도 함유하는 첨가물에 따라 노화의 정도에 큰 차가 나온다. 퇴색은 산화노화에 있어서 산화반응이 담백작용을 지니고 있기 때문이며 변질은 분자결합의 변화나 결정화가 진행하기 때문이다.
- 각종재료의 살균선반사율
재료의 반사율은 투과율과 마찬가지로 비교적 쉬운 것과 중간 정도인 것이 있다. 반사율은 기구의 설계, 설치 등으로 고려해야 할 특성이 있으며, 반사율이 좋은 재료를 사용하는 것은 살균선을 효과적으로 이용하는 하나의 수단이다. 또 기구 등을 벽에 설치할 경우 반사를 무시하면 생각지 못한 사고를 일으키기 때문에 실내의 천장마무리재나 살균램프를 사용한 근방에 반사율이 높은 것을 두지않도록 주의해야 한다.
아래의 표에 각종 재료의 반사율을 나타낸다
| 재 료 명 | 반 사 율 | 재 료 명 | 반 사 율 |
|---|---|---|---|
| 알루미늄(증착) | 87 | 산화마그네슘(연착) | 93 |
| 알루미늄(연) | 60∼75 | 산화마그네슘(압착) | 77 |
| 알루미늄(?) | 70 | 탄산칼슘 | 78 |
| 알루미늄(전해연마) | 65∼75 | 탄산마그네슘 | 75 |
| 알루마이트 | 30∼35 | 바라이타 | 55 |
| 크롬 | 45∼50 | 수성페인트(백) | 30∼40 |
| 니켈 | 35 | 수성페인트(담록) | 24 |
| 철(연) | 30∼40 | 회반죽벽(백)(신) | 40∼55 |
| 스텐레스강 | 20∼30 | 몰타르벽 | 6∼7 |
| 은 | 20∼30 | 아연화+카제인 | 4 |
| 아연 | 20 | 아연화+크리어라카 | 5 |
| 동맥키철판 | 28 | 티탄(백) | 5∼6 |
| 쥬랄민 | 16 | 유성페인트(백) | 6∼9 |
| 동 | 7 | 에나멜(백) | 10 |
| 황동 | 7 | 유리 | 5∼10 |
| 인화지 뒷면 | 35 | 검은 라카도 | 4 |
| 백색수취지 | 25 | 멜라민도장(백) | 8 |
| 벽지(밝은색) | 20∼30 | 벡라이트판 | 8∼10 |
| 모조지 | 15 | 목재(판면베니아판) | 5∼10 |
| 자라지 | 7 | 비닐에멀루션페인트(백) | 5∼7 |
| 하트론지 | 5∼7 | 타일(백) | 8∼10 |
| 목면 | 30 | 호로인 철판(백) | 8 |
| 마 | 17 | ||
| 모견 | 4∼6 |