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2024년 8월 6일 (화) 09:52 판
살균기(殺菌器)는 높은 열과 압력으로 세균을 죽여 없애도록 만들어 놓은 기기를 말한다. 의료 기구의 소독에 주로 사용한다.
개요
살균기는 살균하는 기계로서 자외선을 이용한 강력한 소독/살균방식이다. 젖병, 컵, 칫솔, 도마뿐만 아니라 과일 야채의 표면에 남아있는 농약까지 제거해 주는 친환경 살균기가 인기이다. 또는 식품·약품·의료기구 등을 살균 및 소독할 때 사용되는 용기로서 끓임이나 증기로 살균한다.[1][2]
＝＝ 자외선 살균장치 ＝＝ 누구나 한 번쯤은 햇살이 강하게 내리쬐는 여름의 해변에서 피부가 벌겋게 달아오르다가 시간이 지나면 허옇게 벗겨지는 경험을 했다. 이는 태양광에 포함된 자외선이 세포 속의 DNA를 파괴하여 죽은 세포가 피부조직에서 이탈하는 현상이다. 이처럼 자외선은 생물체의 DNA를 파괴하여 그 생물의 세포를 사멸시킬 수 있는 물리 화학적 에너지를 가지고 있다.
DNA
여기서 DNA(Deoxyribonucleic Acid : 디옥시리보핵산)는 생물체의 형상과 생명기능, 생화학적 특징 등 모든 유전정보를 담고 있는 설계도라고 할 수 있다. 사람의 몸은 약 수십조 개의 세포들로 이루어져 있으며 사람을 구성하는 각각의 세포들은 모두다 그 사람의 몸 전체를 형성할 수 있는 유전정보를 이 DNA를 통해 간직하고 있다. 지구에 존재하는 생물들은 RNA(Ribonucleic Acid)를 사용하는 극히 일부의 미생물을 제외하고는 모두 DNA를 유전정보 전달의 수단으로 사용하고 있다.
생물의 세포는 DNA의 정보에 의해 단백질을 합성하고 효소를 만들며 필요한 무기물, 유기물을 불러와 세포의 형태를 구축하고 생명현상을 이어가게 된다. DNA는 인산에 아데닌, 티민, 시토신, 구아닌 등 네 가지의 염기가 붙어있는 뉴클레오티드가 이중나선구조로 붙어있는 형태이다. 염기들은 결합할 때 아데닌은 반드시 티민과, 시토신은 반드시 구아닌과 붙어 연결된다. 평상시 세포들은 히스톤이란 단백질을 이용하여 이 기다란 DNA를 돌돌 말아 염색체의 형태로 핵속에 간직하게 된다.
자외선(Ultraviolet Light)
태양광선중 가시광선의 가장 짧은 파장인 보라색 안쪽으로 더 파장이 짧아 눈에 보이지 않는 광선을 의미한다. 자외선은 파장이 짧아 투과력은 약하지만 강력한 에너지를 가지고 있어 화학반응을 촉진하고 유기물을 산화시키며 미생물들에게는 살균작용을 일으킨다. 양지에 계속 세워둔 자동차가 변색되고 이불을 일광소독하는 것도 이러한 자외선의 특성이 작용하여 가능한 일이다.
자외선의 분류
자외선은 그 특성에 따라 다시 UV-A, UV-B, UV-C, 진공자외선으로 나누어진다.
- UV-A Light (315nm – 400nm) : Black Light 라고도 하며 실내에서 선탠 (Sun Tan)을 하거나 푸른 조명을 할 때 사용된다.
- UV-B Light (280nm – 315nm) : Dorno선이라고 부르며 비타민D를 형성하거나 피부에 홍반현상을 일으킨다.
- UV-C Light (200nm – 280nm) : Germicidal(살균)선이라고 하여 살균 작용이외에 산소를 오존으로 바꾸기도 한다.
- 254nm - 살균전용파장, 오존파괴작용
- 진공자외선 : 파장이 짧아 투과력이 극히 약하며 우주공간에서 존재하는 자외선이다.
- 185nm - 오존생성파장 (TOC 제거용)
살균원리
자외선이 DNA에 조사되면 DNA의 염기 중 티민의 분자구조가 집중적으로 파괴된다. 자외선을 흡수한 티민은 이웃한 티민이나 시토신과 눌러 붙게 된다. 이와 같이 티민이 중합되면 DNA의 복제가 제대로 이루어질 수 없기 때문에 생명체로서의 기능이 정지되는 것이다. 세균들마다 자외선에 대한 민감성이 차이가 나는 것은 DNA속에 포함된 티민의 양이 다르기 때문이다. 이외에도 자외선은 세포막을 이루는 인지질과 단백질을 산화시켜 세균들의 생명 활동이 연장되지 못하도록 한다.[3]
공기살균기
공기살균기(空氣殺菌器, Air Sterilizer)는 공기 중 세균을 죽여 없애는 기능을 하는 기기를 말한다. 공기를 빨아들여 부유 세균·바이러스를 사멸 시키고, 멸균된 공기만 기기 밖으로 방출하는 기계 장치이다. 살균 방법은 크게 UV, 플라즈마 등이 있으며, 공기 흡입구-살균장치-공기 토출구 구조로 구성되어 있다. 현재까지 인플루엔자부터 COVID-19 델타바이러스 살균 인증제품까지 출시 중이다.
현재 일반인이 사용 가능한 공기살균기는 크게 UV 살균터널 형식과 플라즈마 방전 방식으로 나뉜다.
- UV 살균터널 방식 : 20세기 중반부터 현존하는 공기살균 방식 중 가장 즉각적이고 위험도를 낮춘 방법으로, 면적이 나뉘어져 있는 가정집이나 병원에서 많이 사용되고 있다. 대표적으로 세스코의 공기살균기 라인이 이 방식을 차용했다. 자외선 살균은 단순히 UV면 다 되는 것이 아니라, UVC(100~280nm)만이 미생물을 죽일 수 있는 에너지를 가지고 있다. 따라서 제품을 구입할 때는 UVC를 이용하고 있는지 확인해야 한다. 자외선 살균은 거의 모든 식인성 병원균, 천연 미생물, 곰팡이, 효모균 등에 효과를 가진다. 단, 말 그대로 자외선이기 때문에 인체에 직접 닿게 하는 것은 좋지 않다. 대부분의 공기살균기는 기계 바깥으로 램프를 조사하는 것이 아닌, 기기 안으로 공기를 흡입시켜 내부에서 UVC 살균한 뒤 내뱉는 형식으로 작동하여 안전하다.
- 플라즈마 방식 : 쉽게 말해 전기살균으로, 전기 방전 현상을 이용한다. 공기 중 분자가 원자-전자로 해리되며 나오는 부산물로 오존과 이온이 방출되는데, 이 오존의 산화력을 이용하여 세균을 죽이는 방식이다. 다만 말 그대로 오존을 이용하는 것도 그렇고, 전기방전으로 인해 플라즈마 이외의 여러가지 부산물이 생길 수 있기 때문에 안전처리가 잘 되어있는지 잘 따져봐야 한다.
- 광촉매산화 방식 : 빛을 받으면 촉매반응을 일으키는 광촉매 물질을 이용해 오존(O3)을 발생시켜 유기화학물질을 분해하는 원리이다. 포토 플라즈마(VUV)라고도 부른다. 촉매는 대개 이산화티타늄(TIO2)를 이용. 단, 이산화티타튬은 WHO의 지정2-B급 발암물질로 분류된 바 있기 때문에 최근에는 잘 사용하지 않는다.
- DBD 방식 : Dielectric Barrier Discharge (유전체 장벽 방전)을 일컫는다. 부도체를 이용해 균일한 플라즈마를 방전시킨다. 수명이 짧아 자주 관리해줘야 하는 것이 다소 아쉬운 점으로 꼽힌다. 하지만 수명은 사용자의 사용방식에 따라 현저히 다르다.
공기청정기와 공기살균기의 차이
공기청정기는 공기를 흡입해 진집필터를 거쳐 먼지를 걸러주는 데 주 목적이 있다. 흔히 HEPA필터는 PM2.5, PM10등 작은 입자의 제거율에 따라 등급이 구분되며, 이를 기반으로 공기청정기의 성능을 판단한다. HEPA필터는 아래와 같이 주름이 진 미세필터를 일컬으며, 사각기둥 혹은 원형 등이 있다. 이론적으로 0.3미크론 크기의 먼지, 꽃가루 등의 입자들을 걸러낼 수 있다. 반면, 공기살균기는 청정기 필터로는 거를 수 없는 공기중의 미세한 세균이나 바이러스 등의 오염원을 제거하는데 목적이 있다. 필터로 걸러내는 것이 아니라, 광(光)을 쬐어서 균의 단백질을 파괴하는 등 화학적인 과정을 거친다.
쉽게 말해 공기청정기는 물리필터를 이용해 먼지를 흡착하고, 공기살균기는 광, 플라즈마 등으로 세균입자를 파괴한다.(그리고 기기 내에 입자가 남지 않는다) 개중에는 공기 청정 기능과 공기 살균 기능을 모두 갖춘 듀얼(dual) 제품도 있다. 하지만 보통 가정에서는 이미 공기청정기를 보유 중인 경우가 많기 때문에 공기살균기를 따로 구비하여 방마다 설치하는 편이다.[4]
동영상
각주
참고자료
- 〈살균기〉, 《네이버 국어사전》
- 〈살균기〉, 《쇼핑용어사전》
- 〈살균기〉, 《용어해설》
- 〈자외선 살균장치의 원리〉, 《(주)홍인》
- 〈공기살균기〉, 《나무위키》
같이 보기
