UV (275nm) LED를 이용한 대장균 (E.coli) 살균 = Sterilization of E.coli using UV (275nm) LED
저자
김경래 ( Kyeong-rae Kim ) ; 장인성 ( In-soung Chang ) ; 유순재 ( Soon-jae Yu )
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학술지명
권호사항
발행연도
2020
작성언어
-주제어
KDC
500
자료형태
학술저널
수록면
1-1(1쪽)
제공처
자외선 (UV)은 파장의 길이에 따라 크게 UV-A (315-400 nm), UV-B (280-315 nm), UV-C (100-280 nm)로 구분한다. 살균 및 소독에 주로 사용되는 것은 UV-C 영역의 파장으로 수은램프를 사용하고 있다. 그러나 수은램프는 소비전력 면에서 비효율적이며 수명이 다하여 폐기할 때 수은이 환경에 노출될 가능성이 높아서 위험하다는 단점이 있다.
반면에 UV-LED (Light Emitting Diode)는 수은램프에 비해 작고 전력소비면에서 수은등보다 경제적이며 수명이 상대적으로 긴 장점이 있다. 또한, UV-LED는 발광 파장을 자유롭게 선택할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 UV-C 영역의 275 nm 파장을 발광하는 UV-LED를 제작하여 대장균(E.coli)에 대한 살균 특성을 분석하였다. UV-LED를 이용한 살균 장치는 1.7L의 용량을 갖는 원통 내부에 총 384개의 UV-LED를 삽입게 제작되었다. UV-LED의 전류를 조절하여 살균력의 차이를 비교하였다. 전류가 10mA일 경우에 전력 (Power)이 0.58 W/㎠이었고, 30mA에서는 1.74W/㎠ 로 조절하였다. 살균 실험은 회분식으로 진행되었으며 대장균 용액을 펌프를 이용하여 UV-LED 장치 내에서 순환되도록 설계하였다. 살균대상 미생물은 대장균(ATCC8739, KCCM)을 Nutrient broth 배지에 접종하여 정온 배양기에서 37℃로 24시간 배양하여 살균 실험 직전에 필요한 초기 균체수로 희석하였다. 초기균체량은 10<sup>3</sup>-10<sup>7</sup>으로 조절하였다.
UV-LED의 전력이 0.58 W/㎠, 90분 접촉 시간에서 2 log 사멸율을 보였다. 전력이 1.74 W/㎠로 증가하면 90분 접촉시간에서 4 log 사멸율을 보였다. 또한, 동일 전력에서 초기균체량이 적을수록 더 짧은 시간에 대장균이 사멸하는 것을 확인할 수 있었다. 결론적으로 275nm의 파장의 UV-LED를 이용하여 0.58 W/㎠ ∼ 1.74W/㎠의 전력으로 대장균을 살균하였을 때 2-4 log 사멸율을 보이는 것을 확인할 수 있었다.
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