UV 광원을 활용한 공간 살균기기의 안전성 확보 방안에 관한 연구 = A study on ensuring the safety of space germicidal equipment using UV light source
저자
발행사항
서울: 광운대학교 대학원, 2024
학위논문사항
학위논문(박사)-- 광운대학교 대학원: 플라즈마바이오디스플레이학과 2024.2
발행연도
2024
작성언어
한국어
DDC
621.381542 판사항(23)
발행국(도시)
서울
형태사항
xx, 162 p.: 삽도, 표; 27 cm.
일반주기명
지도교수 : 김충혁
참고문헌 수록
UCI식별코드
I804:11012-200000729818
소장기관
A Study on Ensuring the Safety of Space Germicidal Equipment Using UV Light Source Han-Seok Cheong Department of Plasma-Bio Display The Graduate School Kwangwoon University Due to the recent spread of COVID-19 in the community, interest in personal hygiene has increased, and quarantine activities are becoming a part of life, and various methods for efficient quarantine work are being sought. This has resulted in greater attention being paid to various products that offer more effective quarantine solutions, such as space germicidal equipment using UV light source that can be fixed to walls or ceilings, portable space germicidal equipment. One promising development is the growing trend of lighting devices that combine illumination with space sterilization capabilities. However, an important challenge is the lack of established safety standards and test methods for UV exposure. In South Korea, Electrical appliances must undergo safety certification as per the Electrical Appliances and Household Appliances Safety Management Act. However, space germicidal equipment using UV light source are not covered by this regulation, raising concerns about their safety. To address these issues, a research study was conducted. The study aimed to analyze the photobiological safety of space germicidal equipment using UV light source, assess the optical characteristics of these devices, and explore the potential risks associated with existing market products. The research proposed safety measures and requirements to safeguard individuals and developed safety standards(draft) for fixed and portable space germicidal equipment using UV light source. These standards can be used by certification agencies to evaluate safety. The research covered various aspects, including describing the characteristics of UV light sources and their applications. It also delved into international standards related to space germicidal equipment using UV light source and examined safety management practices both domestically and internationally. In addition, photobiological safety evaluation of actinic UV and near UV was conducted by applying IEC PAS 63313(Position statement on germicidal UV-C irradiation safety guidelines) to 22 kinds of space germicidal equipment using UV light source in Korea, and the current status of safety devices was investigated. Based on the above results, the risks that may occur in space germicidal equipment using UV light source for which safety is not secured were investigated and analyzed. As a result of the test, the effective irradiation for all 22 space germicidal equipment using UV light source exceeded 30 mW·m-2, and it was determined as a risk group (RG3). In addition, 11 products had no warning signs for UV radiation and ozone generation. Therefore, it was confirmed that the possibility of user harm increases because the user was not aware of the risk of UV and ozone generation. Safety features include delay-on function, UV radiation warning, radiation time control, and more. However, there were only five products with a built-in motion detector that automatically blocks ultraviolet rays when a person approaches. However, it was confirmed that all five products operate their motion detector in a narrower range than the ultraviolet radiation range. Therefore, it was confirmed that there is a risk of users being exposed to excessive ultraviolet rays because they do not effectively block ultraviolet rays. The main results of this study are as follows. 1. Through this study, I presented a test method to evaluate the photobiological safety of actinic UV and near UV of space germicidal equipment using UV light source depending on the installation method(Fixed and recessed type, potable type) of the product. and product labeling and user manual requirements were presented to manufacturers so that users can be aware of ultraviolet rays and ozone generation for safe use of space germicidal equipment using UV light source 2. A plan to ensure safety using a motion detector was presented as a way to block the user's UV exposure, and a test method for confirming the detection range of the motion detector and comparative test method for the detection range with the UV radiation area were presented. In addition, to ensure the reliability of the motion detector, a motion detector failure test and a motion detector durability test method were presented. Additionally, safety requirements required at each stage of UV radiation preparation and UV radiation were proposed, as well as control device requirements and test methods for ozone measurement. 3. In this study, safety standards(draft) were finally derived for space germicidal equipment using UV light source that is fixed or recessed on ceilings and walls and potable space germicidal equipment using UV light source These standards are expected to ensure the distribution of safety-verified products in the market, providing consumers with confidence and enhancing quality control for domestic and foreign companies.
더보기UV 광원을 활용한 공간 살균기기의 안전성 확보 방안에 관한 연구 광운대학교대학원 플라즈마바이오디스플레이학과 정 한 석 최근 코로나-19의 지역사회 확산으로 개인위생에 관한 관심이 증가하여 방역 활동이 생활 일부로 자리 잡고 있으며 효율적인 방역 작업을 위한 다양한 방법 들이 모색되고 있다. 대표적으로 천장이나 벽면에 고정 설치되거나 원하는 곳 에 직접 이동하여 설치하여 공간을 살균하는 UV 광원을 사용한 공간 살균기기 와 마스크, 스마트폰 같은 생활용품을 소독하기 위한 휴대용 공간 살균기기 등 이 주목받고 있다. 그중에서도 사무실이나, 매장 등에서 많이 사용하는 고정형, 이동형 조명기기에 UV 광원을 사용하여 조명기능과 공간살균기능을 융복합한 조명기기에 대한 개발 수요가 늘어나고 있으나 안전성을 평가할 수 있는 시험 방법 및 안전기준이 마련되지 않아 사용자의 UV 노출에 대한 안전 확보가 불 투명한 상황이다. 또한, 국내에서 전기용품을 제조 및 판매를 위해서는 전기용품 및 생활용품 안전관리법에 따른 안전인증을 취득하여야 하나 UV 광원을 사용하여 공간을 살균하는 제품은 안전인증 대상에 포함되어 있지 않고 전용 안전기준이 마련되 어 있지 않아 안전성 검증 없이 시중에 판매가 되는 상황이다. 따라서 본 연구에서는 시중에 판매되고 있는 UV 광원을 활용한 공간 살균기 기에 대하여 광생물학적 안전성 시험을 통하여 제품의 위험성을 분석하였고, 해당 위험성으로부터 인체를 보호할 수 있는 안전장치 및 안전요구사항을 제시 하였다. 최종적으로 UV 광원을 활용한 고정 및 매입형 공간 살균기기와 이동 형 공간 살균기기의 안전성을 확보할 수 있는 안전기준(안)을 제안하여 인증기 관에서 안전성 평가에 활용할 수 있도록 방향을 제시하였다. 이를 위하여 UV 광원의 특성, UV 광원의 응용 분야 및 UV 인체 위해성에 관하여 기술하였으며, UV 광원을 활용한 공간 살균기기 관련 국제표준, IEC 국제표준화 현황 및 국내·외 안전관리 현황을 조사 및 분석하였다. 또한, 국내에서 유통 중인 UV 광원을 활용한 공간 살균기기(휴대용 5종, 고정 형 8종, 이동형 9종) 22종에 대하여 IEC PAS 63313(Position statement on germicidal UV-C irradiation safety guidelines)을 적용하여 화학적 자외선 (actinic UV) 및 근자외선(near UV)에 대한 광생물학적 안전성 평가 및 안전장 치 현황을 조사하여 안전성이 확보되지 않은 UV 광원을 활용한 공간 살균기기 에서 발생할 수 있는 위험성을 조사 및 분석하였다. 시험결과 22개의 모든 UV 광원을 활용한 공간 살균기기에 대해서 유효복사조 도 30 mW·m-2을 초과하였으며 위험그룹(RG3)으로 판정되었다. 또한, 11개의 제품이 자외선 방사 및 오존 발생에 대한 경고 표시가 없어 사용자가 자외선 및 오존 발생에 대한 위험성을 인지하지 못하여 사용자의 위해가 발생할 가능 성이 커짐을 확인하였다. 안전장치로는 일부 제품이 지연 점등기능, UV 방사 경고, 방사 시간 제어 등 을 포함하고 있었지만 5개 제품에 대해서만 인체감지 센서를 내장하여 사람이 제품 가까이 접근하면 자동으로 UV 방출을 차단하는 기능을 갖추고 있었다. 하지만 해당 5개의 제품 모두 UV 방사 범위보다 좁은 범위에서 센서가 동작 하는 것으로 확인되어 UV를 효과적으로 차단해주지 못하여 사용자가 과도한 자외선에 노출될 위험성이 있는 것으로 확인되었다. 본 연구의 주요 결과는 다음과 같다. 1. 본 논문을 통해 UV 광원을 활용한 공간 살균기기의 설치 방식(고정 및 매입형, 이동형)에 따라 화학적 자외선(actinic UV) 및 근자외선(near UV) 의 광생물학적 안정성을 평가할 수 있는 시험방법과 UV 광원을 활용한 공 간 살균기기의 안전한 사용을 위한 자외선 및 오존 발생을 사용자가 인지 할 수 있도록 제조자에게 제품표시사항 및 사용설명서 요구사항을 제시하 였다. 2. 사용자의 UV 노출을 차단할 수 있는 방법으로 동작 감지기를 통한 안 전성 확보 방안을 제시하였고 동작 감지기의 감지범위 확인 시험방법 및 UV 방사 영역과의 감지범위 비교시험 항목을 도출하였다. 또한, 동작 감지 기의 신뢰성을 확보할 수 있도록 동작 감지기 고장 시험, 동작 감지기 내구 성 시험방법을 제시하였다. 추가적으로 UV 방사 준비단계, UV 방사 단계 각 단계에서 요구되는 안전 요구사항과 제어장치 요구사항 및 오존측정에 대한 시험방법을 제시하였다. 3. 본 논문에서는 최종적으로 천장 및 벽면에 고정 또는 매입되어 실내공 간을 살균하는 UV 광원을 사용한 고정 및 매입형 공간 살균기기와 원하는 곳으로 이동하여 공간을 살균하는 UV 광원을 활용한 이동형 공간 살균기 기에 대한 안전기준(안)을 도출하였다. 본 연구결과를 바탕으로 UV 공간 살균기기의 표시요구사항, 광생물학적 안전 성 평가 방법, 동작 감지기를 이용한 보호장치 요구사항, 기타 요구사항 및 오 존 노출 한계와 같이 총 5가지의 UV 공간 살균기기의 안전을 확보할 수 있는 안전기준(안)을 도출하고 결론을 제시하였다.
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