자외선 소독 원리

자외선 소독의 정의

자외선 소독은 화학약품 없이 빛 에너지로 미생물을 불활성화하는 물리적 소독법이다.

자외선은 파장에 따라 UV-A, UV-B, UV-C로 나뉘며 살균에는 UV-C가 쓰인다.

그중 254nm 부근 파장이 살균 효율이 가장 높은 대역이다.

티민 이합체와 복제 저해

자외선은 인접한 티민 염기가 흡수하면 피리미딘 이량체, 즉 티민 이합체를 만든다.

이 손상이 DNA 복제를 막아 미생물은 증식 능력을 잃는다.

세포를 직접 파괴하기보다 복제 능력을 없애는 과정이다.

UV 선량의 정의

UV 조사량은 조사 강도와 조사 시간의 곱으로 정의한다.

식은 D = I × t이며, D는 조사량, I는 조사 강도, t는 조사 시간이다.

mW/cm² × s가 mJ/cm²가 되므로 단위가 맞는다.

미생물의 불활성화 정도는 조사량에 비례하는 것으로 본다.

선량 계산 예제

예제로 조사 강도 0.5 mW/cm², 조사 시간 40초를 준다.

D = 0.5 × 40 = 20 mJ/cm²이다. 단위는 mW/cm² × s = mJ/cm²로 맞는다.

선량을 바꾸려면 조사 강도나 조사 시간을 조정하면 된다.

광원 비교와 한계

자외선 소독은 광원에 따라 저압 수은등, 중압 수은등, UV LED로 나뉜다.

저압 수은등은 254nm 방사가 대부분이어서 소독 효율이 가장 높다.

탁도가 높으면 부유물이 미생물을 가려 소독 효과가 떨어진다.

자외선은 잔류 효과가 없어 배수관망에서는 따로 보완이 필요하다.

정리와 확인

정리하면 자외선 소독은 254nm 부근 UV-C로 복제 능력을 없애는 물리적 소독이다.

선량은 강도와 시간의 곱이며 단위는 mJ/cm²이다.

시험에서는 탁도 차폐와 잔류성 없음을 함께 적는다.