제품별 기술정보

자외선은 태양으로부터 지구에 도달하는 불가시(不可視) 광선으로, 가시광선보다는 짦고 X선보다는 긴 파장으로 보통100nm~400nm까지를 말한다. 1801년 독일의 화학자 J.W. 리이터가 자외선이 가지는 사진의 감광작용(感光作用)에서 처음으로 발견하였다. 자외선은 화학작용이 강하므로 화학선(化學線)이라 부르기도 하는데, 자외선은 파장에 따라 UVA, UVB, UVC, 진공자외선(Vaccum UV)으로 구분되는데 각 영역별 특성에 차이가 있다.

자외선은 여러가지 화학적 작용을 하는데, 태양자외선과 산업장에서 발생하는 자외선은 공기중에서 NO2와 Olefin계 탄화수소와 광화학적 반응을 일으켜 오존과 산와성 물질을 발생시키며 TCE등의 유기물질을 분해시켜 이산화탄소로 분해시키기도 한다. 이는 UV가 가지는 에너지에 의해 각종 유기물들의 결합을 끊어버림으로써 화학반응들이 일어나기 때문이다.
• UVA (320~400nm)
Black Light라고도 하며 파장이 길고 오존층에 흡수되지 않아 유리를 통과할 수 있다. 실내에서 썬태닝(Suntanning)을 하거나 푸른 조명을 할때 사용된다. 또한 TiO2등의 광촉매가 활성화 될 수있는 에너지원으로 사용 할 수 있어 최근에는 광촉매를 이용한 수처리, 대기처리에 사용되고 있다.

• UVB (380~320nm)
Dorno선이라고 부르며 비타민D를 형성하거나 피부에 홍반작용을 일으킨다.

• UVC (200~280nm)
살균(Germinidal)선이라고 하며 DNA와 단백질, 오존(Ozone)이 잘 흡수되는 파장이다. 오존(Ozone)을 잘 분해하기 때문에 최근에는 UV/OZONE AOP공정에 응용되거나 오존파괴용, 소독용으로 사용되고있다.

• Vaccum UV (100~200nm)
진공자외선이라고도 한다. 파장이짧고 흡수성이 높으며 투과력은 매우 낮다. 특히 185nm의 파장은 산소를 오존으로 바꾸는 성질이 있기 때문에 저농도의 오존을 발생시킬 때 사용이 되며, 반도체 산업에서는 초순수공정에서 미량의 유기물질 을 제거하는데 응용하기도 한다.

UVC가 살균자외선으로 특징되어지는 것은 세포내에 존재하는 DNA가 UVC를 잘 흡수하기 때문이며 그 중에서도 253.7nm의 파장이 DNA에 가장 잘 흡수되기 때문에 자외선 살균램프는 253.7nm의 파장을 가장 효과적으로 방사 할 수 있도록 설계되어 있다.
가장 보편적인 살균방법인 화학적 살균은 부산물이 형성되지만, 자외선 살균은 부산물 생성이 없다는 점에서 주목받고 있다.

과거에는 생수공장을 중심으로 자외선살균기가 사용되어 왔으나 최근들어 아파트, 식당, 휴양시설, 교육시설, 수영장 등에도 설치되고 있다. 또한 가정용 정수기에도 소형 자외선 살균기가 부착되어 활용되고 있다. 또는 배합수나 세척수같은 공정수에 제품의 품질과 보존기간의 연장을 위해서 사용되기도 한다.

자외선 중에서 단파장은 적은양의 유기물을 제거하는데 아주 효과적이어서 주로 반도체 산업에서 이용하고 있다. 이때 사용되는 램프는 오존램프라고 부르며 185nm의 파장을 방출하는 램프이다.

• 저압/저출력 램프(Low Pressure/Low Intensity)
저압/저출력 램프는 그동안 산업에 가장 보편적으로 써왔던 램프로서 형광등보다는 지름이 적고 효율은 높으며 연결선도 양쪽에 1선씩 있는 램프이다. 이 램프의 규격은 표준이기 때문에 세계 유명메이커들이 대부분 생산하고 있다.

• 저압/고출력 램프(Low Pressure/High Intensity)
저압/저출력 램프보다 효율이 좋고 단위cm당 자외선밀도가 4~5배 높아 대용량의 처리가가능하다. 따라서 대용량(약 100ton/hr이상)으로 처리하여야 할 System에서는 저압/저출력 램프를 사용한 장치보다 초기투자비나 유지비에서 유리하다.

• 중압/고출력 램프(Medium Pressure/High Intensity)
이 램프는 185nm에서 약 600nm까지의 다파장(Multiwave)을 갖는 램프이다. 자외선 밀도가 저압램프에 비해 수십배 크기 때문에 반응시간이 짧고 아주 협소한 곳에 적당한 램프이며 집중된 에너지 때문에 램프의 표면온도가 600~800°C에 이른다.

오존 O₃는 불안정한 물질로서, 균과 접촉하여 O를 이탈시켜 안정한 산소분자인 O₂로 환원된다. 이것이 산화작용이다. 강력한 산화작용으로 균의 세포벽을 파괴시킴으로서 생육불능화를 시켜 살균한다.
오존은 염소보다 살균력이 5.6배 정도 강하며, 냄새나 색깔을 남기지 않고 화학적 성질을 남기지 않는다. 또한, 강력한 산화력에 비해서 발생되는 2차 오염원이 적다.
오존의 활용은 병실, 실내등을 균일하게 살균하며, 잔류독성이나 내균성이 없다는 점에 그 우수성이 있다.
오존 기술이 적용된것은 주로 수처리 분야인데, 상수도나 오폐수, 분뇨, 공장용수나 정수처리에 이용되며, 그 외에도 식품가공 및 저장시 살균, 탈취, 신선도 유지나 맥주 또는 주정 등의 발효공정시 발효균을 제외한 미생물 살균, 어패류 운반보관용 얼음소독, 발전소 냉각수 처리 등에 이용된다.

오존의 발생방법은 무성방전법, 전해법, 광화학법, 고주파 계전법, 방사선조사법등 여러가지 방법이 있으나, 공업적으로는 무성방전법이 널리 이용되고 있다.
무성방전법은 금속 전극 간에 유도체를 매개로 하여 이 전극 사이에 교류나 펄스 전압을 가하면 전극사이에서 무성방전이 생성되며, 이 방전 공간에 산소 또는 공기를 통과시켜 오존을 생성시키는 방법이다. 전해법은 황산의 전기분해에 의해 오존을 생성하는 방법이며, 무성방전법에 비해 소비전력이 크지만 장치가 간단하고, 소형화가 용이하며 설비비가 적다.

산화제란 산화작용으로 바이러스의 단백질 등을 파괴하는 소독제로서 염소계 또는 산소계 성분으로 구성된다. 염소계는 비전리형인 차아염소산을 발생시켜 살균력을 발휘하게 된다. 산성일수록 살균력은 증대되고 알칼리성에서는 살균력이 감퇴된다.
당사에서 사용하는 미산성 차아염소산수는 pH6전후이므로 염소가스의 발생이 거의 없으며, 유효염소농도 95%이상이 HOCI형태로 존재하기 때문에 살균력이 강하며, 내성과 잔류성이 거의없어 안전성과 보존성이 높다.