- 자외선의 살균효과
자외선에 살균작용이 있다는 것은 바람을 쐐이거나 일광소독 등과 같이 오래 전부터 경험적으로 알려져 왔다. 자외선 살균 기구에 대해서는 아직 완전히 알려 있지 않으나 일반적으로 조사(照射)에 의한 세포내의 핵산(DNA)이 변화되어 신진대사의 장해가오고 그 결과 증식능력을 잃어 사멸한다는 것으로 생각되어지고 있다. 자외선 살균에는 다음과 같은 특징이 있다.
- 모든 세균에 유효하다.
- 피조사물(被照射物)에 거의 변화를 주지 않는다.
- 조사받은 균에 耐性을 주지 않음
- 사용방법이 간단하다.
- 사람이 방에 있는 그대로 살균을 할 수 있다.
- 살균효과는 조사중에 限하며, 殘存하지 않는다. 공기, 물의 살균에 가장 적당하다.
- 자외선은 눈 또는 피부에 대해 有害하기 때문에 안전상 다소의 주의를 필요로 한다.
자외선의 살균효과는 자외선의 波長 또는 照射量(조사량 조사시간)과 관계가 있다.
그림-1은 살균효과의 파장특성을 표시. 이것은 菌種에 따라 거의 동일하고 파장250-260nm 부근에서 극대이다. 자외선을 조사했을 때 세균의 생잔율은 조사량에 대해 거의 指數關數的으로 변화하고 다음식으로 표시되어진다.
라는 식에서
S: 세균의 생잔율
P: 조사후의 세균수
P.: 조사전의 세균수
E: 살균전의 조사강도( w/cm2)
T: 조사시간(min)
Q: 생잔율 S를 1/e(36.8%)로 하기위해 필요한 자외선 조사량( w.min/cm2)을 각각 나타낸다.
이 식에 의하면 동일하고 균종에 대해서는 조사량Q가 한결같으면 생잔률S는 같다.
그러나, Q의 값이 동일 균종이라도 환경에 따라 틀리다. 동일 조사량에 의해 세균을 살균하는 경우, 대장균이나 적리균(이질병균)등에는 효과가 크고 곰팡이류에는 효과가 적다.
- 살균램프 또는 살균등기구
살균램프는 살균효과가 최고 강한 자외선 253.7nm을 효율좋고 풍부하게 발생할수 있게 고안되어진 램프로. 형광램프와 다른점은 유리관에 자외선을 투과시키는 석영 또는 특수유리를 사용하고 있는 것과 형광체을 도포(塗布)하고 있지않는 것에 있다.
살균램프로부터 방사된 자외선 가시영역의 약 90%는 253.7nm로 200nm이하의 자외선은 거의 방사되지 않게 되어있다. 이 253.7nm의 자외선은 살균효과 곡선의 최대치와 일치하고 있어 別名 殺菌線이라고 불려지고 있다. 形態로써 직관형, U자형 또는 球形의 3종류가 있다. 이외에 물살균용의 2중관형식의 살균램프나 184.9nm의 자외선도 방사할수있게 한 단파장 살균램프(별명 오존살균램프)도 시판되고 있다. 이 램프는 살균 플러스 脫臭등의 움직이 있고, 저장고의살균, 화장실등의 탈취에 응용되어지고 있다.
- 공기살균에의 응용
공기는 살균선을 거의 흡수하지 않기 때문에 살균램프을 가장 효과적으로 유익하게 쓸수 있는 일이 가능하다. 게다가 모든 균에 유효하다. 그렇지만, 균종에 따라서 저항력에 꽤 차이가 있다. 곰팡이류에는 자외선에 대한 강한 저항성을표시 하는 것이 많다. 따라서 고도의 살균효과를 기대할 경우는, 어느정도의 살균방법을 병용해도 좋다.
다음의 표를 통해서 공중균의 살균방법을 알 수 있다.
| 살 균 방 법 | 살균효과 및 문제점 |
|---|---|
| 화학살균제의 배포(포리헤키사메칠랜, 파이카나숀염산염) | 고초균에 대해 0.02%(1분), 대장균에 대해 0.05%(3분) |
| 메칠 알콜의 배포 | 대장균 60~80%(30초~1분 이내), Micrococcus50%(1분 이내) |
| 가스 살균 | 가스살균은 에취레온기사이도가스 등을 이용 |
| 가열 살균 | 공기중에 미생물을 열풍에 의해 살균, 온도가 140℃이상 |
| 자외선 살균 | 살균등에 의한 공중균의 살균 |
| 오존에 의한 살균 | 온존을 발생하는 장치에 의해 살균효과가 다름 |
| 에어휠타에 의한 살균 | HEPA 휠타를 사용, 0.5μ이상의 미생물의 스크닝 |
| 물 분사 방식에 의한 살균 | 공기중에 부유하고 있는 미생물을 미세의 수중기에의해 제균 |
공중균의 자외선 살균은, 조사방법(照射方法)에따라 직접 조사 또는 간접조사, 닥트관내 조사로 분류 된다.
- 식물에 대한 영향
실내전체를 고도의 무균상태로 보호하고 싶은 경우든가, 보통때 사람이 들어가지 않는 방에서는 바로 붙이는 형태의 기구을 천정 또는 벽면에 붙여 방전체에 조사 하는 것으로 최고의 효과적인 공기살균이 가능하다. 게다가 마루나 벽, 테이블 등의 표면 살균도 겸하고, 천정이나 벽, 마루바닥의 곰팡이도 방지할수 있다. 이방법은 크린룸, 수술실, 시험실 또는 사람이 그다지 들어가지 않는 저장실, 냉장실, 양조실 등에 적당. 입실의 가장자리만 일시소독하게하나 ,밤중에만 점등하게 한다. 필요한 램프의 수는, 목적 또는 방의 크기에 따라 틀리다. 아래의 표는 살균등기구을 천정면에 붙여서 마루바닥의 살균선 강도가 5 w/㎠이상이 되게 설정했을 때의 마루면적을 표시하고 있다. 천정이나 벽면의 곰팡이 억제의 경우나 습도가 높은 경우는 상기 등수의 2-3배 정도을 더한다.
| 기구 / 천장높이 | 2.4m | 2.7m | 3.0m | 3.6m |
|---|---|---|---|---|
| GL-15W-A | 9㎡ | 8㎡ | 6㎡ | |
| GL-30W-A | 29㎡ | 27㎡ | 27㎡ | 23㎡ |
그러나, 자외선 살균은 빛으로 행하는 것으로 선반이나 책상의 그늘 등 빛이 닿지 않는 곳에는 살균력이 미치지 않고, 살균램프나 반사판의 표면에 먼지가 부착되면 살균효과가 현저하게 저하되기 때문에 주의가 필요하다. 또 식품중에는 강한 살균선을 대면 풍미를 손상한다든지 변색을 일으키는 것이 있기 때문에 식품에 조사가 장시간 미치는 경우는 가능하면 피하는편이 좋다. 특히 유제품, 계란, 기름 등을 사용한 식품이나 동물성 생선 식품류는 酸化臭가 있다든지, 당백변성을 일으켜 이상한 냄새가 발생하는경우가 있기 때문에 유리판이나 염화비닐 필림 등으로 씌울 필요가 있다.
- 간접살균- 간접조사
실내 살균에 있어서의 살균등을 가장 효과적으로 장치하는 방법은 직접조사이지만 실내에 작업자가 있는 경우에는 살균선이 눈이나 피부에 대해 유해하기 때문에 간접조사를 한다. 간접조사에는 한쪽으로 당겨 올리는 형태 또는 벽에 걸리는 형태가 있다. 기구를 마루로부터 1.8~2.0m높이에 장치하면 실내의 상층공간을 조사하는 방법으로 공기의 자연대류에 따라 실내전체의 공중균이 항상 적게 유지 된다. 필요 燈數의 목표는 마루면적 8~10㎡ 에 15W살균등 1개가 적당하다.
N=0.05V/GH 여기에서,
N: 필요등수
V: 방의용적(m3)
G: 살균등기구에의한 계수로 다음과 같다.
15W 한쪽으로 당겨져 올리는형: 1.5
15W 벽에 걸리는형: 0.72
30W 한쪽으로 당겨져 올리는형: 3.6
30W 벽에 걸리는형: 1.7
H: 살균둥기구와 천정과의 거리(m)
위의 식에서 산출한 수의 살균등기구를 장치한 경우 이론적으로는 실내의 공중살균은 조사개시 20분 후에 당초의 1/100정도로 줄어들게 된다. 그러나, 실제로 재실자의 출입이나 작업, 약간의 통풍 등으로 계속 오염되기 때문에 1/10-1/20정도로 줄여 조사을 계속하면 그 상태가 유지되는 경우가 많다.
천정이 낮은 경우나 천정의 재질이 살균선 반사율이 높은 재질의 경우는 천정으로부터의 강한 반사광으로인해 재실자의 눈이 아프게 되는 일이 있기에 주의하지 않으면 안된다.
- 닥트내의 살균등의 장치
최근의 空調機는 열량의 손실을 적게하기위해 실내 공기의 대부분을 재순환하게 하고 신선한 외기의 유입은 적다. 재향군인병(레지오네라폐염 또는 감염병)이나 가습기에의한 공기의 오염 등 여러 가지 문제가 발생하기 때문에 공중위생을 위해서는 휠타나 살균등의 사용이 바람직하다.