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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 정밀장비 또는 차량, 항공기 등을 구성하는 금속, 비금속, 코팅재료들로, 유리, 알루미늄 3종(일반, CARC, 애노다이징), 실리콘, 바이톤, 스테인레스 스틸, 폴리카보네이트, 캡톤 쿠폰을 사용하였다. G. stearothermophilus 아포와과산화수소 증기를 주입할 수 있는 VHP1000ED 시스템을 이용, 9 종의 다양한 재질의 쿠폰을 대상으로 과산화수소 증기에 따른 아포의 최적 제독 조건을 확보하고자 하였다.
-
나. 과산화수소 주입량에 따른 제독 실험 결과
과산화수소 주입량에 따른 제독 실험은 쿠폰 재질별 실험을 진행하기 전 최적 기준을 설정하기 위한 실험이다. 아포 회수율이 가장 높게 나온 유리 쿠폰을(6.
- 쿠폰재질에 따른 아포 회수실험은 쿠폰 재질별 실험에 대한 분석에 대한 기초 실험이다. 전체 쿠폰들을비교해본 결과, 유리 쿠폰(5.
제안 방법
- 0 g/min으로 고정하였고, 주입 속도는 10 scfm으로 설정하였다. 9종의 쿠폰에 아포가 현탁된 용액을 접종하여 실험군으로 사용하였고, 7, 15, 30, 60분의 제독시간을 설정하여 재질별 최적 제독시간을 구하고자 하였다. 이를통해 나온 결과는 아포 회수율을 기반으로 배양된 콜로니들을 계수하여 제독 여부를 측정하였다.
- 과산화수소 증기의 주입량에 따른 실험과 동일한 제독 과정을 이용하여 9종의 쿠폰에 대한 제독 실험을진행하였다. 과산화수소 증기의 주입량은 1.
- 제독 과정으로서는, 먼저 과산화수소 증기의 주입을 위해 10분 동안 습도를 조절하고, 30분 동안 과산화수소 증기를 넣어 제독한 후 90분 동안 에어레이션을통하여 챔버 내의 과산화수소 증기를 제거하였다. 과산화수소 증기의 주입량은 1.0 ～ 2.0 g/min까지 0.2 g/min 단위로 조절하여 실험하였고, 추가적으로 과산화수소의 증기 주입속도에 의한 차이를 확인하고자 주입 속도를 10 scfm(standard cubic feet per minute) 과14 scfm으로 둘로 나눠서 진행하였다.
- 거품이 제거 된 완충액으로부터 100 ㎕를 Bacto nutrient broth agar plate(Becton, New Jersey, USA)에 도말하였다. 도말한 배지를 55℃ 배양기에 넣어 하루 동안 배양한 뒤, 배양된 콜로니들을 계수하여, 회수된 G. stearothermophlius 아포 개수를 계수하였다.
- 또한 2.4 × 106 CFU 개의 G. stearothermophlius 아포가접종된 BI-Steel 쿠폰(Steris Life Sciences, Ohio, USA)을 통해 같은 조건에서 제독됨을 다시 한 번 검증 및 확인 하였다(Fig. 1).
- 이들 중 많은 연구자들이 평균적으로 사용하는 30분은 3번을 추가적으로 제독 실험을수행하였다[12～14]. 배양된 콜로니들을 통해 살아남은아포의 개수를 측정하였고, 각 쿠폰별 아포의 회수율에 따라 결과물을 산출하였다.
- 아포 회수율이 가장 높게 나온 유리 쿠폰을(6.9 × 105 CFU/㎖) 대표 쿠폰으로 사용하였으며, 증기의 유입속도에 따라 제독 결과가 달라진다는 선행연구의 결과에 근거하여, 주입 속도에 따른 제독능을 실험하였다[12].
- 아포의 생존력을 분석하는 실험으로써 아포의 개수는 이전에 연구된 결과들과 동일하게 1 × 106 CFU로결정하였다[11,12].
- stearothermophilus의 아포가 제독이 가능하다는 결과를 얻었다(Table 1). 위의주입량에 따른 제독실험은 과산화수소 주입량에 따라 챔버 내 농도가 올라가면서, 상대습도도 비례하게 변화하는 것을 동시에 확인하며 실험을 진행하였다. 또한 2.
- 이 과산화수소 증기를 992 × 587 × 698 cm로 제작된 챔버에 투입하였으며, 챔버 내과산화수소 증기의 농도 분포의 변수를 고려하여 챔버의 정중앙부분에 1 × 106 CFU의 G. stearothermophlius 아포가 접종된 유리 쿠폰을 놓았다.
- . 이를 통해 과산화수소 증기의 밀집도의 차이를 줄여 외부 요인에 대한 가능성을 배제하고자 하였고, 사전 실험을 통해 일정한 농도가 측정되었던 챔버 내 정중앙에서 실험을 진행하였다(자료 미제시).
- 9종의 쿠폰에 아포가 현탁된 용액을 접종하여 실험군으로 사용하였고, 7, 15, 30, 60분의 제독시간을 설정하여 재질별 최적 제독시간을 구하고자 하였다. 이를통해 나온 결과는 아포 회수율을 기반으로 배양된 콜로니들을 계수하여 제독 여부를 측정하였다.
- 쿠폰 재질별 최적 제독조건은 과산화수소 증기의 주입량 제독실험 결과를 바탕으로 진행하였다. 최소주입량인 1.0 g/min, 주입 속도 10 scfm에서 쿠폰 재질별 실험을 진행하였고, 7분, 15분, 30분, 60분 동안 제독을 수행하였다. 이들 중 많은 연구자들이 평균적으로 사용하는 30분은 3번을 추가적으로 제독 실험을수행하였다[12～14].
- 쿠폰 재질별 최적 제독조건은 과산화수소 증기의 주입량 제독실험 결과를 바탕으로 진행하였다. 최소주입량인 1.
- . 쿠폰 재질의 종류 또한 이전 연구들을참조하여 제작하였으며 알루미늄 등 보다 한국에서 많이 발견할 수 있는 재질들을 위주로 제작하였다[6,12].
대상 데이터
- 본 실험에서는 40% 에탄올에 현탁된 G. stearothermophilus(ATCC 12980) 아포(1 × 108 Colony Forming Unit[CFU])를 MESA Labs(Colorado, USA)에서구매하여 사용하였다.
- VHP 1000ED 제독기를 이용하여 35%의 과산화수소를 기화시켜 과산화수소 증기로 만들어 본 제독실험의 제독제로 사용하였다. 이 과산화수소 증기를 992 × 587 × 698 cm로 제작된 챔버에 투입하였으며, 챔버 내과산화수소 증기의 농도 분포의 변수를 고려하여 챔버의 정중앙부분에 1 × 106 CFU의 G.
- 정밀 전자/광학장비, 차량, 항공기 내부가 오염되었을 경우 기존 액상제독제는 부식성과 수분에 의해 손상이 될 가능성이 있다. 따라서 본 연구에서는 정밀장비 또는 차량, 항공기 등을 구성하는 금속, 비금속, 코팅재료들로, 유리, 알루미늄 3종(일반, CARC, 애노다이징), 실리콘, 바이톤, 스테인레스 스틸, 폴리카보네이트, 캡톤 쿠폰을 사용하였다. G.
- stearothermophilus(ATCC 12980) 아포(1 × 108 Colony Forming Unit[CFU])를 MESA Labs(Colorado, USA)에서구매하여 사용하였다. 쿠폰 재질로는 주변에서 흔히볼 수 있는 재질로서 유리, 알루미늄 3종(일반, CARC, 애노다이징), 실리콘, 바이톤, 스테인레스 스틸, 폴리카보네이트, 캡톤 쿠폰을 자체 제작하여 사용하였다(Fig. 1).
성능/효과
- 분석 방법의 경우, 초음파 분쇄와 와동 시간에 따른 추출효율 실험을 자체적으로 진행하였고, 그 결과 초음파 분쇄 10분과 와동 시간 2분이 시간 대비 효율이가장 좋게 나타났으며 이는 기존에 연구된 결과와 일치함을 확인하였다[12](자료 미제시).
- 9 × 105 CFU/㎖) 대표 쿠폰으로 사용하였으며, 증기의 유입속도에 따라 제독 결과가 달라진다는 선행연구의 결과에 근거하여, 주입 속도에 따른 제독능을 실험하였다[12]. 그 결과 본 시스템에서의 주입 속도에 의한 차이는 관찰되지 않았지만, 이와 상관없이 최소 주입량 조건인 1.0 g/min에서 G. stearothermophilus의 아포가 제독이 가능하다는 결과를 얻었다(Table 1). 위의주입량에 따른 제독실험은 과산화수소 주입량에 따라 챔버 내 농도가 올라가면서, 상대습도도 비례하게 변화하는 것을 동시에 확인하며 실험을 진행하였다.
- 그 결과, 알루미늄, 캡톤, 폴리-카보네이트, 유리가 15분에 제독이 되었으며 나머지 재질에서는 60분에제독이 되는 것을 관찰하였다(Table 2).
- 그러나 상대적으로짧은 시간(30분) 내에도 제독이 된다고 알려진 실리콘과 애노다이징에서는 본 실험을 통해 30분에도 살아남는 것을 확인하였으며 특히, 애노다이징에선 평균적으로 3.9 × 104 CFU/㎖으로 다수의 아포들이 살아남았다.
- 다양한 재질의 쿠폰들을 이용한 본 실험의 결과를 통해 992 × 587 × 698 cm 내의 공간에서 1.0 × 106 CFU/㎖의 G. stearothermophlius 아포를 처리 할 경우, 1.0 g/min으로 주입되는 35 % 과산화수소 증기를 60 분 동안 주입하여 제독 할 수 있다는 사실을 확인하 였다.
- 반면, 높은 효율로 연구되었던 바이톤에서는 본연구를 통해 3.2 × 105 CFU/㎖로 낮은 회수 효율을확인하였다.
- 아포 회수율과 마찬가지로, 정밀장비 또는 차량, 항 공기 등을 구성하는 금속, 비금속, 코팅재료에 따른 쿠폰 재질별 최적 제독조건은 쿠폰 재료에 따라 결과 들이 다를 수 있다는 것을 알 수 있었고, 모든 다양한 재료들을 현 실험 조건으로 60분 동안 제독 하였을 경우, 완전 제독이 가능하다는 사실을 확인하였다.
- 이전 연구들을 통해, 상대적으로 낮은 회수 효율이 관찰되었던 실리콘, CARC 쿠폰으로부터 본 실험에서는평균(4.3 × 105 CFU/㎖)의 높은 회수 효율을 확인하였다.
- 전체 쿠폰들을비교해본 결과, 유리 쿠폰(5.6 × 105 CFU/㎖)이 회수효율이 높았으며, 반면에 바이톤 쿠폰(3.2 × 105 CFU/㎖)의 경우는 회수효율이 낮았다(Fig. 2).
- 그 결과, 알루미늄, 캡톤, 폴리-카보네이트, 유리가 15분에 제독이 되었으며 나머지 재질에서는 60분에제독이 되는 것을 관찰하였다(Table 2). 특히 폴리카보네이트와 유리의 경우에선 최소 시간으로 잡았던 7분제독에서도 모두 제독 되는 것을 관찰하였다. 바이톤의 경우, 선행 연구들의 60분에 제독되는 것과 마찬가지로 다른 쿠폰들에 비해 제독 시간이 길어 60분에제독이 되는 것을 확인하였다[12,13].
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