황색포도알균과 녹농균에 대한 유연전극 구조를 갖는 플라즈마 발생기의 멸균효과 평가 Evaluation of the Sterilization Effect of a Plasma Generator with a Flexible Electrode Structure on Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa원문보기
본 연구에서 유연전극 구조의 플라즈마 발생기를 이용하여 S. aureus와 P. aeruginosa의 살균 능력을 평가하였다. 두 균주 모두 1.5×106 CFU/mL 농도의 부유액으로 조제하여 배지에도말 후, 플라즈마 발생기로부터 3 cm, 9 cm 떨어뜨려 15초 간격으로, 30초부터 120초까지 그리고 3분, 5분, 10분 동안 플라즈마를 방전하여 배지에 형성된 colony를 대조군과 비교 하였다. 3 cm 떨어뜨린 배지에서 형성된 S. aureus의 평균 집락은 5분 방전했을 때 9.2×102 (log 값 2.96) CFU/mL 이었고, 10분 방전했을 때는 8.0×10 (1.90) CFU/mL이 형성되었다. 9 cm 떨어뜨린 배지에 5분 또는 10분 동안 방전했을 때 형성된 S. aureus의 평균 집락은 각각 2.16×103 (3.33)과 2.4×102 (2.38) CFU/mL이 형성되었다. 3 cm 떨어뜨려 3분, 5분, 10분간 방전하였을 때 P. aeruginosa는 완전히 사멸되어 colony가 형성되지 않았다. 9 cm 떨어뜨려 3분 방전했을 때 P. aeruginosa는 6.0×102 (2.78) CFU/mL이 형성되었으나, 5분, 10분간 방전하였을 때는 완전히 사멸되어 colony가 형성되지 않았다. 또한 TiO2를 이용한 S. aureus와 P. aeruginosa 실험에서 더 나은 살균 효과를 확인할 수 있었다.
본 연구에서 유연전극 구조의 플라즈마 발생기를 이용하여 S. aureus와 P. aeruginosa의 살균 능력을 평가하였다. 두 균주 모두 1.5×106 CFU/mL 농도의 부유액으로 조제하여 배지에도말 후, 플라즈마 발생기로부터 3 cm, 9 cm 떨어뜨려 15초 간격으로, 30초부터 120초까지 그리고 3분, 5분, 10분 동안 플라즈마를 방전하여 배지에 형성된 colony를 대조군과 비교 하였다. 3 cm 떨어뜨린 배지에서 형성된 S. aureus의 평균 집락은 5분 방전했을 때 9.2×102 (log 값 2.96) CFU/mL 이었고, 10분 방전했을 때는 8.0×10 (1.90) CFU/mL이 형성되었다. 9 cm 떨어뜨린 배지에 5분 또는 10분 동안 방전했을 때 형성된 S. aureus의 평균 집락은 각각 2.16×103 (3.33)과 2.4×102 (2.38) CFU/mL이 형성되었다. 3 cm 떨어뜨려 3분, 5분, 10분간 방전하였을 때 P. aeruginosa는 완전히 사멸되어 colony가 형성되지 않았다. 9 cm 떨어뜨려 3분 방전했을 때 P. aeruginosa는 6.0×102 (2.78) CFU/mL이 형성되었으나, 5분, 10분간 방전하였을 때는 완전히 사멸되어 colony가 형성되지 않았다. 또한 TiO2를 이용한 S. aureus와 P. aeruginosa 실험에서 더 나은 살균 효과를 확인할 수 있었다.
In this study, the sterilization ability of S. aureus and P. aeruginosa was evaluated using a plasma generator with a flexible electrode structure. Both strains were prepared at a concentration of 1.5×106 CFU/mL and inoculated and spread evenly on two medium plates. The medium were kept at a di...
In this study, the sterilization ability of S. aureus and P. aeruginosa was evaluated using a plasma generator with a flexible electrode structure. Both strains were prepared at a concentration of 1.5×106 CFU/mL and inoculated and spread evenly on two medium plates. The medium were kept at a distance of 3 cm and 9 cm from the plasma generator and were plasma discharged from 30 sec to 10 minutes. The growth of colonies on the media, were subsequently compared with the control group. The mean colonies of S. aureus formed at a 3 cm distance were 9.2×102 (log value 2.96) CFU/mL for the 5 min discharge period and 8.0×10 (1.90) CFU/mL for the 10 min discharge period. When the medium was exposed for 5 min and 10 min at a 9 cm distance, the mean colonies of S. aureus formed were 2.16×103 (3.33) and 2.4×102 (2.38) CFU/mL, respectively. The medium containing P. aeruginosa kept at a 3 cm distance and exposed to 3, 5, 10-minute discharge, did not form any colonies. When kept at a 9 cm distance for 3 minutes, 6.0×102 (2.78) CFU/mL mean colonies were formed but no colonies were formed at exposure periods of 5 and 10 minutes. This enhanced sterilization effect was confirmed in experiments of S. aureus and P. aeruginosa using TiO2.
In this study, the sterilization ability of S. aureus and P. aeruginosa was evaluated using a plasma generator with a flexible electrode structure. Both strains were prepared at a concentration of 1.5×106 CFU/mL and inoculated and spread evenly on two medium plates. The medium were kept at a distance of 3 cm and 9 cm from the plasma generator and were plasma discharged from 30 sec to 10 minutes. The growth of colonies on the media, were subsequently compared with the control group. The mean colonies of S. aureus formed at a 3 cm distance were 9.2×102 (log value 2.96) CFU/mL for the 5 min discharge period and 8.0×10 (1.90) CFU/mL for the 10 min discharge period. When the medium was exposed for 5 min and 10 min at a 9 cm distance, the mean colonies of S. aureus formed were 2.16×103 (3.33) and 2.4×102 (2.38) CFU/mL, respectively. The medium containing P. aeruginosa kept at a 3 cm distance and exposed to 3, 5, 10-minute discharge, did not form any colonies. When kept at a 9 cm distance for 3 minutes, 6.0×102 (2.78) CFU/mL mean colonies were formed but no colonies were formed at exposure periods of 5 and 10 minutes. This enhanced sterilization effect was confirmed in experiments of S. aureus and P. aeruginosa using TiO2.
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문제 정의
등이 주로 사용되고 있다. 본 연구에서는 Ar, He과 같은 불활성 기체를 사용하거나, 반응기 내부에 H2O2 와 같은 촉매제를 이용하지 않는 대기압 상태에서 유연전극 구조를 가진 플라즈마 발생기에 고전압을 인가하여 플라즈마를 발생시키는 형태이다. 플라즈마의 특성과 주입하는 방전가스의종류나 양에 따라 발생하는 radical의 종류와 농도가 달라지며, 이에 따라 플라즈마 반응기의 성능도 달라진다[17].
제안 방법
1.5×106 CFU/mL 농도의 균 부유액 50 μL를 Nutrient agar plate에 접종하고 플라즈마 발생기에서 3 cm 이격하여 방전 후 형성된 colony를 관찰하였다(Table 2, Figure 3). 105초에서는 59±6 (1.
1.5×106 CFU/mL 농도의 균 부유액 50 μL를 Nutrient agar plate에 접종하고 플라즈마 발생기에서 9 cm 이격하여 플라즈마 방전 후 형성된 colony를 관찰하였다(Table 2, Figure 4). 3분에서는 30±10 (6.
1.5×106 CFU/mL 농도의 균 부유액 50 μL을 BAP에 접종하고 플라즈마 발생기에서 3 cm 이격하여 방전 후 형성된 colony를 관찰하였다(Table 1, Figure 1). 120초에서 178± 17 (3.
1.5×106 CFU/mL 농도의 균 부유액 50 μL을 BAP에 접종하고 플라즈마 발생기에서 9 cm 이격하여 방전 후 형성된 colony를 관찰하였다(Table 1, Figure 2). 120초까지는 계수가 어려웠고 3분에서 214±13 (4.
aeruginosa 부유액 100 μL를 TSA에 균일하게 접종하고 그 위에 TiO2를 도포한 그물망을 위치시키고 플라즈마 발생기로 부터 3 cm 이격시켜 105초, 120초간 방전하였다. 35±1℃ incubator에서 24±2시간 배양하고, 형성된 균의 colony를 자동집락계수기를 이용하여 확인하였다. 세균이 증식한 경우 배지에 형성된 colony 수에 희석배수(10)를 곱하여 CFU/mL로 산정하였고, 각 균주에 대한 LR 값을 확인하였다.
8 L로 변경하였고 유연전극을 원형으로 가공한 SUS (steel use stainless) 가공물 내에 연속 평행구조 배치방식에서 선형으로 가공한 SUS 가공물 외부에 고무 절연층을 추가하고 tefron 코팅하여 유연전극을 나선형으로 배치하였다. S. aureus와 P. aeruginosa의 colony 관찰을 위해 세균 현탁액 탁도(turbidity)를 측정하는 DensiCHECKTM Plus (Biomerieux Inc, Missouri, USA)를 이용하여 McFarland Standard 0.50±0.5 (1.5×108 CFU/mL) 농도로 세균 부유액을 조제하였다. phosphate-buffered saline (PBS)을 이용하여 100배 희석하여 1.
로그값은 소수점 둘째 자리까지 표기하였다. 동일 조건으로 5회 실시하였으며, 대조군은 동일하게 도말하고 플라즈마를 방전시키지 않았다.
본 연구에 사용된 플라즈마 발생기에서방출되는 스펙트럼을 OES 방식으로 측정한 결과 300∼400 nm 자외선 영역에서 방출 강도가 높게 나타남을 확인할 수 있었다. 두 균주 모두 1.5×106 CFU/mL 농도의 부유액으로 조제하여 광촉매제인 TiO2를 이용하여 살균력을 확인하였다. S.
aeruginosa의 살균 능력을 평가하였다. 두 균주 모두 1.5×106 CFU/mL 농도의 부유액으로 조제하여 배지에도 말 후, 플라즈마 발생기로부터 3 cm, 9 cm 떨어뜨려 15초 간격으로, 30초부터 120초까지 그리고 3분, 5분, 10분 동안 플라즈마를 방전하여 배지에 형성된 colony를 대조군과 비교 하였다. 3 cm 떨어뜨린 배지에서 형성된 S.
aureus 부유액 100 μL를 tryptic soy agar plate (TSA)에 균일하게 접종하고 배지 위에 TiO2를 도포한 그물망을 위치시키고 플라즈마 발생기로부터 3 cm 이격하여 5분, 10분간 방전하였다. 또한 1.5×106 CFU/mL 농도의 P. aeruginosa 부유액 100 μL를 TSA에 균일하게 접종하고 그 위에 TiO2를 도포한 그물망을 위치시키고 플라즈마 발생기로 부터 3 cm 이격시켜 105초, 120초간 방전하였다. 35±1℃ incubator에서 24±2시간 배양하고, 형성된 균의 colony를 자동집락계수기를 이용하여 확인하였다.
변환하는 150 W급 고전압 전원모듈로 구성하였다. 또한 반응 chamber 체적을 9.7 L에서 180 mm×180 mm×180 mm (WHD) 규격의 5.8 L로 변경하였고 유연전극을 원형으로 가공한 SUS (steel use stainless) 가공물 내에 연속 평행구조 배치방식에서 선형으로 가공한 SUS 가공물 외부에 고무 절연층을 추가하고 tefron 코팅하여 유연전극을 나선형으로 배치하였다. S.
이전 연구와 유연전극 구조 자체는 동일하지만, 대기압상태에서 미생물 살균에 영향을 줄 수 있는 중요한 요소인 플라즈마 방전전압과 반응 chamber 용적, 유연전극배치 방식, 방전시간, 방전거리, 세균들을 이전 연구 조건과 다르게 설계하였다. 또한 추가로 광촉매제인 이산화티타늄(titanium dioxide, TiO2)을 이용하여 살균에 효과가 있는지 확인하였다. 이전 연구보다 세포벽이 휠씬 두꺼우며, 항균제 내성균으로 알려진 그람양성알균인 Staphylococcus aureus와 기회감염균으로 의료기관에서 많이 분리되며, 항균제에 내성이 높은 그람음성막대균인 Pseudomonas aeruginosa로 박테리아의 살균효과를 관찰하였다.
방전 전압이 이전 연구보다 높아졌으므로, 플라즈마 방전에 따른 온도를 배지가 놓이는 부위에서 측정하였다. 방전 전 chamber 내의 온도는 20.
플라즈마 발생기로부터 배지를 3 cm, 9 cm 떨어뜨리고 30초, 45초, 60초, 75초, 90초, 105초, 120초, 3분, 5분, 10분간 플라즈마를 방전시킨 후, 바로 35±1℃에서 24±2시간 배양하고 형성된 균의 colony를 자동 집락 계수기인 IncuCountTM Automatic Colony counter (Revolutionary Sci, Minneapolis, USA)와 육안으로 확인하였다. 배지에 형성된 colony 수에 희석배수(20)를 곱하여 CFU/mL로 산정하였고, 각 균주에 대한 Log reduction (LR) 값을 확인하였다. LRe log(A)−log(B)에 따라 계산하였는데 A 는 대조군 생균수의 로그값, B는 시험군 생균수의 로그값이다.
본 연구에서 유연전극 구조의 플라즈마 발생기를 이용하여 S. aureus와 P. aeruginosa의 살균 능력을 평가하였다. 두 균주 모두 1.
살균능 확인을 위해 두 균주 모두 1.5×106 CFU/mL 농도의 부유액으로 조제하여 배지에 도말 후, 플라즈마 발생기로부터 3 cm 이격하여 15초 간격으로, 30초부터 120초까지 그리고 3 분, 5분, 10분 동안 플라즈마 처리하고 형성된 colony를 대조군과 비교하였다. S.
35±1℃ incubator에서 24±2시간 배양하고, 형성된 균의 colony를 자동집락계수기를 이용하여 확인하였다. 세균이 증식한 경우 배지에 형성된 colony 수에 희석배수(10)를 곱하여 CFU/mL로 산정하였고, 각 균주에 대한 LR 값을 확인하였다. LRe log(A)−log(B)에 따라 계산하였는데 A는 대조군 생균 수의 로그값, B는 시험군 생균수의 로그값이다.
스프레이타입의 광촉매제(Ecokimera, SKB Tech, Korea) 인 TiO2를 사용하여 플라즈마 방전에 따른 살균효과를 확인하기 위해 1.5×106 CFU/mL 농도의 S. aureus 부유액 100 μL를 tryptic soy agar plate (TSA)에 균일하게 접종하고 배지 위에 TiO2를 도포한 그물망을 위치시키고 플라즈마 발생기로부터 3 cm 이격하여 5분, 10분간 방전하였다. 또한 1.
유연전극 구조를 가진 플라즈마 발생기의 살균성능을 확인하기 위하여 Lee 등[11]에 의해 2020년 연구에 사용된 유전체 장벽방전을 기본 형태로 하는 플라즈마 발생장치를 사용하였으나, 플라즈마 발생 고전압 전원장치는 AC 220V 전원을 DC 400V 로 변환하는 2 kW급 AC-DC 정류기 모듈과 DC 400V를 9 kV 로 변환하는 150 W급 고전압 전원모듈로 구성하였다. 또한 반응 chamber 체적을 9.
플라즈마의 특성과 주입하는 방전가스의종류나 양에 따라 발생하는 radical의 종류와 농도가 달라지며, 이에 따라 플라즈마 반응기의 성능도 달라진다[17]. 이번 연구에서는 Lee 등[11]이 실시했던 연구와 달리 플라즈마를 발생시키기 위한 방전 인가 전압을 2.5 kV에서 9 kV로 변경하였고 이에 알맞게 유연전극의 길이 등을 재설계하였다. 인가되는 방전전압에 따라 플라즈마 반응이 달라졌다.
또한 추가로 광촉매제인 이산화티타늄(titanium dioxide, TiO2)을 이용하여 살균에 효과가 있는지 확인하였다. 이전 연구보다 세포벽이 휠씬 두꺼우며, 항균제 내성균으로 알려진 그람양성알균인 Staphylococcus aureus와 기회감염균으로 의료기관에서 많이 분리되며, 항균제에 내성이 높은 그람음성막대균인 Pseudomonas aeruginosa로 박테리아의 살균효과를 관찰하였다.
coli를 이용하여 간략하게 살균기기로서의응용성을 확인하였다. 이전 연구와 유연전극 구조 자체는 동일하지만, 대기압상태에서 미생물 살균에 영향을 줄 수 있는 중요한 요소인 플라즈마 방전전압과 반응 chamber 용적, 유연전극배치 방식, 방전시간, 방전거리, 세균들을 이전 연구 조건과 다르게 설계하였다. 또한 추가로 광촉매제인 이산화티타늄(titanium dioxide, TiO2)을 이용하여 살균에 효과가 있는지 확인하였다.
기체의 이온화, 여기, 해리 등의 과정이 더욱 빈번히 일어나기 때문에 활성종의 발생과 농도가 증가한 결과로 살균력이 증대되었을 것으로 생각된다. 추가로 S. aureus를 1.5×106 CFU/mL 농도의 부유액으로 조제하여 BAP에 접종하고 15분, 20분, 25분 동안 플라즈마를 방전시켜 colony 형성을 관찰하였다. 방전 5분까지 급격히 colony 형성이 감소하고 10분 정도까지는 완만히 감소하며, 15분 이후에는 모두 사멸됨을 확인하였다.
5×106 CFU/mL 농도로 조제하였으며, autopipette을 이용하여 부유액 50 μL를 Blood agar plate와 Nutrient agar plate에 옮긴 후, 1회용 L-shaped spreader 를 이용하여 배지 전체에 접종하였다. 플라즈마 발생기로부터 배지를 3 cm, 9 cm 떨어뜨리고 30초, 45초, 60초, 75초, 90초, 105초, 120초, 3분, 5분, 10분간 플라즈마를 방전시킨 후, 바로 35±1℃에서 24±2시간 배양하고 형성된 균의 colony를 자동 집락 계수기인 IncuCountTM Automatic Colony counter (Revolutionary Sci, Minneapolis, USA)와 육안으로 확인하였다. 배지에 형성된 colony 수에 희석배수(20)를 곱하여 CFU/mL로 산정하였고, 각 균주에 대한 Log reduction (LR) 값을 확인하였다.
또한 부가적인 화학제의 첨가 없이 미생물을 빠르게 사멸시키는 것으로 알려져 있다. 플라즈마 방전에 의해 chamber 내에 생성되는 오존의 농도를 측정하였다. 오존은 산소보다 무겁기 때문에 chamber 바닥에서부터 축척되므로 바닥에서 약 3 cm 정도의 높이에서 측정하였다.
대상 데이터
aeruginosa KCCM 11321은 한국미생물보존센터(Korean Culture Center of Microorganism, KCCM)로부터 분양받았다. 균체 현탁액을 KCTC, KCCM이 추천한 평판배지에 접종하여 배양한 후 균주의 오염여부를 확인하고 순수 배양된 균주를 실험에 사용하였다.
1.연구대상
연구에서 사용한 그람양성알균인 S. aureusKCTC 1621은 한국생명공학연구원 생물자원센터(Korean Collection for Type Culture, KCTC)에서 분양받았고 그람음성막대균인 P. aeruginosa KCCM 11321은 한국미생물보존센터(Korean Culture Center of Microorganism, KCCM)로부터 분양받았다. 균체 현탁액을 KCTC, KCCM이 추천한 평판배지에 접종하여 배양한 후 균주의 오염여부를 확인하고 순수 배양된 균주를 실험에 사용하였다.
데이터처리
실험은 동일 조건으로 5회 실시하였으며, 평균(Mean, M)과표준편차(Standard deviation, SD)를 산출하였고 대조군은동일하게 접종하고 플라즈마를 방전시키지 않았다.
성능/효과
988%의 사멸률을 보였고, 10분간 방전시켰을때는 모두 사멸되어 colony가 형성되지 않았다. P. aeruginosa 는 105초 방전했을 때 1.6×10 CFU/mL의 colony가 형성되어, LRe 4.98로 99.998%의 사멸률을 보였으며, 120초 방전시켰을 때는 모두 사멸되어 colony가 형성되지 않았다. Yoon 등[28]에 의한 광촉매와 UVA를 이용한 E.
5×106 CFU/mL 농도의 부유액으로 조제하여 광촉매제인 TiO2를 이용하여 살균력을 확인하였다. S. aureus가 접종된 배지를 플라즈마 발생기에서 3 cm 이격하여 5분 방전시켰을 때 1.7×102 CFU/mL의 colony가 형성되어 LRe 3.95로 99.988%의 사멸률을 보였고, 10분간 방전시켰을때는 모두 사멸되어 colony가 형성되지 않았다. P.
78) CFU/mL이 형성되었으나, 5 분, 10분간 방전하였을 때는 완전히 사멸되어 colony가 형성되지 않았다. 또한 TiO2를 이용한 S. aureus와 P. aeruginosa 실험에서 더 나은 살균 효과를 확인할 수 있었다.
상태에서 이루어진 방전 결과로 생각된다. 또한 고농도의 오존이 생성됨을 확인할 수 있었다. 대기압 유전체 장벽방전의 경우 2개의 전극사이에 유전체가 삽입되고 교류형 고전압을 인가하면 전극과 유전체 사이에서 방전이 일어나고 이 간극 사이에서 생성된 산소라디칼(O*)이 공기 중의 다른 산소분자(O2) 와 결합하여 활성종인 오존이 생성된다[19].
실험 결과처럼 두 균주 모두 방전시간이 길수록 형성되는 colony 수가 적었고, 플라즈마 발생기로부터 배지 거리가 멀어질수록 살균력이 현저히 떨어져 colony 형성에 많은 차이를 보였다. 또한 세포벽이 두꺼운 그람양성균보다는 그람음성균의 살균력에 효과적임을 확인할 수 있었다. 플라즈마에 노출되는 시간이 증가하게 되면 미생물의 손상 정도는 증가하고 그에 따라 사멸률이 증가하는 것으로 보고하였다[22-24].
5×106 CFU/mL 농도의 부유액으로 조제하여 BAP에 접종하고 15분, 20분, 25분 동안 플라즈마를 방전시켜 colony 형성을 관찰하였다. 방전 5분까지 급격히 colony 형성이 감소하고 10분 정도까지는 완만히 감소하며, 15분 이후에는 모두 사멸됨을 확인하였다. Lee 등[23]의 연구에서도 노출시간에 따른 사멸률 경향은 5분의 플라즈마 노출시간까지 급격히 증가하고 이후 완만한 증가를 보였다.
온도를 배지가 놓이는 부위에서 측정하였다. 방전 전 chamber 내의 온도는 20.3℃, 방전에 따른 플라즈마 발생기 자체 온도 변화는 5분에 52.4℃, 10분에는 61.9℃였고, chamber 내 온도는 1분에 22.2℃, 5분에 25.3℃, 10분에는 28.4℃로 변화됨을 확인하였다. 방전에 따른 플라즈마 발생기 온도는 약 41.
광촉매 반응을 유도하기 위해서는 250∼380 nm 파장 영역의 자외선이 필요하다. 본 연구에 사용된 플라즈마 발생기에서방출되는 스펙트럼을 OES 방식으로 측정한 결과 300∼400 nm 자외선 영역에서 방출 강도가 높게 나타남을 확인할 수 있었다. 두 균주 모두 1.
에 대한 광화학 살균실험에서 TiO2 농도가 증가함에 따라 살균력이 증가하였다[29]. 본 연구에서도 플라즈마만 방전시켰을때보다 광촉매제인 TiO2를 보조적으로 사용하여 방전시켰을때 살균능력이 향상됨을 확인할 수 있었으며, 이는 플라즈마 방전에 의해 생성된 오존과 함께 광촉매에 의해 생성된 OH에 의해살균력이 증대된 것으로 생각된다. 살균 효능에 가장 좋은 TiO2 적정 농도에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다.
0×102, 5분, 10분에서는 colony가 형성되지 않았다. 실험 결과처럼 두 균주 모두 방전시간이 길수록 형성되는 colony 수가 적었고, 플라즈마 발생기로부터 배지 거리가 멀어질수록 살균력이 현저히 떨어져 colony 형성에 많은 차이를 보였다. 또한 세포벽이 두꺼운 그람양성균보다는 그람음성균의 살균력에 효과적임을 확인할 수 있었다.
5 kV보다 플라즈마반응이나 생성되는 오존농도가 더 높았으나, 높은 전압에 따른유연전극의 절연문제로 인하여 발화가 발생하면서 전극손상이빈번하게 발생되었다. 이처럼 방전전압이 달라짐에 따라 유연전극의 설계 사양도 달라짐을 확인하였다. Son과 Lee [12, 18] 의 연구에 따르면 입력전압에 따라 플라즈마 방전에 영향을 미친다고 보고하였다.
플라즈마 방전 시 방출된 라디칼이나 이온을 확인하고자 광방출분광진단기에 의해 나타난 스펙트럼을 분석한 결과 생성된 활성 화학종들 중에는 O2 −, OH 같은 활성산소종과 N2 −, N2 +와같은 활성질소종들이 주로 생성됨을 확인할 수 있었는데 이는대기압 상태에서 이루어진 방전 결과로 생각된다. 또한 고농도의 오존이 생성됨을 확인할 수 있었다.
후속연구
그러나 연구에 사용된 유연전극 구조의 플라즈마 발생기를 이용한미생물 살균 시스템은 순수한 공기만을 이용하여 방전함으로써시스템 구성이 간단하고 촉매제를 사용하지 않으므로 기존 제품들에 비해 경제적이며, 저온에서 짧은 시간에 살균이 이루어져종래 살균법의 단점을 보완할 수 있을 것으로 생각된다. 또한 유연전극을 편조방식으로 배치 제작이 가능하므로, 고농도의 오존보다는 인체에 무해한 다른 라디칼에 의한 살균 연구가 선행된다면 병원 내 기구, 물품 등을 손쉽게 멸균할 수 있을 것이며, 일반가정에서도 사용할 수 있을 것이라 사료된다.
그러나 연구에 사용된 유연전극 구조의 플라즈마 발생기를 이용한미생물 살균 시스템은 순수한 공기만을 이용하여 방전함으로써시스템 구성이 간단하고 촉매제를 사용하지 않으므로 기존 제품들에 비해 경제적이며, 저온에서 짧은 시간에 살균이 이루어져종래 살균법의 단점을 보완할 수 있을 것으로 생각된다. 또한 유연전극을 편조방식으로 배치 제작이 가능하므로, 고농도의 오존보다는 인체에 무해한 다른 라디칼에 의한 살균 연구가 선행된다면 병원 내 기구, 물품 등을 손쉽게 멸균할 수 있을 것이며, 일반가정에서도 사용할 수 있을 것이라 사료된다.
본 연구에서도 플라즈마만 방전시켰을때보다 광촉매제인 TiO2를 보조적으로 사용하여 방전시켰을때 살균능력이 향상됨을 확인할 수 있었으며, 이는 플라즈마 방전에 의해 생성된 오존과 함께 광촉매에 의해 생성된 OH에 의해살균력이 증대된 것으로 생각된다. 살균 효능에 가장 좋은 TiO2 적정 농도에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다.
참고문헌 (29)
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