[논문]A Study of Antibacterial Efficiency according to Direction of UV Irradiation in Cosmetic Case

Jeong, Jae Young; Hwang, You Jin

doi:10.9708/jksci.2021.26.02.119

A Study of Antibacterial Efficiency according to Direction of UV Irradiation in Cosmetic Case 원문보기

韓國컴퓨터情報學會論文誌 = Journal of the Korea Society of Computer and Information, v.26 no.2, 2021년, pp.119 - 124

Jeong, Jae Young (Dept. of Biomedical Engineering, Gachon University) , Hwang, You Jin (Dept. of Biomedical Engineering, Gachon University)

초록
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본 연구에서는 자외선 조사 방향에 따른 화장품 살균 효율성을 확인하고자 하였다. 실험에는 그람양성균인 S.aureus에 대하여 자외선 살균의 실효 조사 각을 측정하였고 자외선 조사 방향에 따른 거리별 살균 영역의 변화를 연구하였다. 그리고 자외선 수평 조사 시 살균 효율을 높일 수 있는 방법으로서 누출 자외선을 반사시키는 방법을 제시해보았다. 그 결과 자외선 조사 각은 제품 설명에 비해 더 작게 측정되었고 자외선 조사 방향에 따른 살균 영역의 경우 수직 조사 시 시료와의 거리가 멀어질수록, 수평 조사 시 시료와의 거리가 가까울수록 살균 영역이 증가하였다. 또한 자외선 수평 조사 시 누출 자외선을 반사시키는 것으로 살균 효율을 높일 수 있는 것을 확인 하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, we propose an antibacterial efficiency according to the direction of UV irradiation. In the experiment, we measured the effective irradiation angle of UVC using S.aureus, a Gram-positive bacterium, and the variation of the antibacterial region according to the distance according to the direction of ultraviolet irradiation. Also, as a method to increase the antibacterial efficiency during horizontal irradiation of ultraviolet rays, we tested reflecting leaking UVC. As a result, the angle of ultraviolet irradiation was measured smaller than the product description, and in the case of the antibacterial area according to the direction of ultraviolet irradiation, the distance from the sample was increased during vertical irradiation, and the antibacterial area was increased as the distance from the sample was closer during horizontal irradiation. In addition, it was confirmed that antibacterial efficiency can be increased by reflecting leaking UVC during horizontal irradiation of UVC.

주제어

표/그림 (9)

표 Table 1. Characteristics of UVC machine
그림 Fig. 1. Method of measurement of change in antibacterial area by distance according to direction of UV irradiation.
그림 Fig. 2. Method of measurement of change in antibacterial area by distance according to direction of UV irradiation.
표 Table 2. Solid medium used in the experiment
그림 Fig. 3. Results of measurement of change in antibacterial area by distance according to direction of UV irradiation. (a) is the control, (b) is the result of irradiation from 10mm above, (c) is the result of irradiation from 20mm above, (d) is the result of irradiation from 30mm above.
그림 Fig. 4. Results of measurement of antibacterial activity according to reflection during horizontal UV irradiation. (a) is the control, (b) is the result of not reflecting leaking UV, (c) is the result of reflecting leaking UV.
표 Table 3. Results of measurement of change in antibacterial area by distance according to direction of UV irradiation.
표 Table 4. Results of measurement of effective irradiation angle of UV
표 Table 5. Results of measurement of antibacterial activity according to reflection during horizontal UV irradiation

AI 본문요약
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문제 정의

본 실험은 UVC를 수평으로 조사하였을 때의 효율성을 높이기 위한 방안을 구상하기 위한 실험이다. 실험군 1은 LB Plate 2에 2mm 높이에서 UVC를 수평 조사해주고 실험군 2는 실험군 1에서 알루미늄 포일을 LB Plate2에 원통형으로 둘러 누출 자외선을 반사시켜주는 것으로 설정하였다.
본 실험은 실험에 사용한 자외선 기기의 UVC 실효 조사 각을 측정하기 위한 실험이다. 실험군은 UVC를 수직 조사하는 것으로 LB Plate 1로부터의 거리를 10mm부터 30mm까지 10mm 간격으로 조사한 것으로 설정하였다.
본 실험은 자외선 조사 방향에 따른 거리별 살균 영역의 변화를 측정하기 위한 실험이다. 실험군은 조사 방향을 수직과 수평으로 나누고 각각 LB Plate 1로부터의 거리를 10mm 부터 30mm까지 10mm 간격으로 조사한 것으로 설정하였다.
본 연구에서는 화장품에 잔존할 수 있는 미생물 중 황색포도상구균을 대상으로 자외선 조사 방향에 따른 화장품살균 효율성을 측정해보았다. 자외선은 파장에 따른 다양한 기능을 통해 다방면으로 응용되고 있으며 특히 UVC는위생 및 살균관리가 필요한 방면에서 유용하게 이용되고 있다[12, 13].
때문에 제품의 성능을 높이기 위해서는 제한된 환경에서 높은 살균효율을 보여줄 수 있는 조건을 찾을 필요가 있다. 이에 본연구에서는 제한적인 공간을 가진 화장품 케이스 내에서 높은 효율을 보여줄 수 있는 자외선 조사 방안을 구상해보고자 하였다.

제안 방법

황색포도상구균 배양액은 1/1000 비율로 희석하여 200㎕를 LB Plate 1에 도말하였다. UVC는 위에 설정한 실험군의 기준으로 황색포도상구균 배양액을 도말한 LB Plate 1에 5분간 조사하였다. UVC 를 조사한 LB Plate 1은 배양기(37℃)에서 24시간 균을 배양하였다.
황색포도상구균 배양액은 1/5000 비율로 희석하여 100㎕를 LB Plate 2에 도말하였다. UVC는 위에 설정한 실험군의 기준으로 황색포도상구균 배양액을 도말한 LB Plate 2에 5분간 조사하였다. UVC를 조사한 LB Plate 2는 배양기(37℃)에서 24시간 균을 배양하였다.
세균 배양에는 배양기 LCC-150SP (LabTech, Namyangju-si, Korea), 도구 및 배지의 멸균은 고온고압멸균기 ES-315 (Tomy digital biology, Nerima-ku, Tokyo, Japan), 흡광도 측정은 흡광광도계 Multiskan FC (Thermo Fisher Scientific, Waltham, Massachusetts, USA)를 사용하였다.
위한 방안을 구상하기 위한 실험이다. 실험군 1은 LB Plate 2에 2mm 높이에서 UVC를 수평 조사해주고 실험군 2는 실험군 1에서 알루미늄 포일을 LB Plate2에 원통형으로 둘러 누출 자외선을 반사시켜주는 것으로 설정하였다. 대조군은 UVC를 조사하지 않은 표본으로 설정하였다.
각을 측정하기 위한 실험이다. 실험군은 UVC를 수직 조사하는 것으로 LB Plate 1로부터의 거리를 10mm부터 30mm까지 10mm 간격으로 조사한 것으로 설정하였다. 실험은 다음과 같이 진행하였다.
측정하기 위한 실험이다. 실험군은 조사 방향을 수직과 수평으로 나누고 각각 LB Plate 1로부터의 거리를 10mm 부터 30mm까지 10mm 간격으로 조사한 것으로 설정하였다. 대조군은 UVC를 조사하지 않은 표본으로 설정하였다.
또한 살균 자외선의 측정 방법(KS A 5005)[18] 국가표준을 보면 방사 조도나 출력과 같은 부분에 대한 내용은 기재가 되어 있으나 효율성 측정에 관한 내용은 기재되어 있지 않다. 이에 자외선 조사 방향을 중심으로 화장품 살균 효율성을 측정했다. 실험 결과 자외선 조사 방법에 따른 거리별 살균 영역을 측정하였을 때, 수직 조사의 경우 20mm의 높이까지 살균영역이 커졌으며, 수평 조사의 경우 20mm의 높이까지 살균 영역이 작아졌다[Table.
UVC를 조사한 LB Plate 1은 배양기(37℃)에서 24시간 균을 배양하였다. 자외선 기기의 조사 각은 배양 후 실험군들의 살균 영역의 너비를 측정하여 다음과 같은 수식으로 계산하는 방식으로 5회 실시하여 평균값을 도출하였다.

대상 데이터

5% (BD DIFCO, New Jersey, Franklin Lakes, USA)의 조성으로 혼합 후 고온고압 멸균하여 사용하였다. LB Brothe BactoTM Agar를 제외한 LB Plate의 조성과 같이 혼합 후 고온고압 멸균하여 사용하였다.
Petri dish에 만들어 사용하였다. LB Plate는 3차 증류수에 Sodium Chloride (Sigma Aldrich, Missouri, St.Lousis, USA) 1%, BactoTM Tryptone 1%, BactoTM Yeast Extract 0.5%, BactoTM Agar 1.5% (BD DIFCO, New Jersey, Franklin Lakes, USA)의 조성으로 혼합 후 고온고압 멸균하여 사용하였다. LB Brothe BactoTM Agar를 제외한 LB Plate의 조성과 같이 혼합 후 고온고압 멸균하여 사용하였다.
균주의 배양에 사용된 Luria-Bertani(LB) Plate 1은 지름이 90mm인 Petri dish에, LB Plate 2는 지름이 47mm 인 Petri dish에 만들어 사용하였다. LB Plate는 3차 증류수에 Sodium Chloride (Sigma Aldrich, Missouri, St.
실험에 사용한 UVC 기기는 LEUVK37B0HF00 (LG Innotek, Gangseo-gu, Seoul, Korea)이다. UVC 기기의 특징은 Table.
실험에 사용한 황색포도상구균 (ATCC 29213) 은 한국 미생물 보존센터 (KCCM: Korean Culture Center of Microorganisms, Seodaemun-gu, Seoul, Korea) 에서분양 받았다. 황색포도상구균은 LB Broth에 접종하여 3 7℃에서 24시간 진탕배양하였다.

데이터처리

UVC 를 조사한 LB Plate 1은 배양기(37℃)에서 24시간 균을 배양하였다. 결과는 자를 사용하여 살균 영역의 중앙 폭을 측정하는 방식으로 5회 실시하여 평균값을 도출하였다.
UVC를 조사한 LB Plate 2는 배양기(37℃)에서 24시간 균을 배양하였다. 결과는 평판계수법으로 황색포도상구균의 콜로니 수를 측정하는 방식으로 5회 실시하여 평균값을 도출하였다.

성능/효과

보여준다는 것을 알 수 있었다. 그리고 자외선을 수평 조사 해주었을 때 누출 자외선을 반사시켜주는 것으로 살균 효율을 높여줄 수 있다는 것을 알게 되었다. 또한 자외선 수직 조사는 조사 방향에 해당하는 면만 살균이 가능한 반면 수평 조사는 조사 방향을 중심으로 하는 모든 면을 살균할 수 있기 때문에 활용도가 더 높을 것이라 생각된
4]. 또한 자외선을 수평 조사 했을 때 누출 자외선을 반사해 주었을 때 반사해 주지 않았을 때보다 더 높은 살균력을 보여줬다[Table. 5].
60%을 보였다. 본 실험을 통해 누출 자외선을 반사시켰을 시 반사를 하지 않을 때 보다 높은 살균력을 가질 수 있다는 사실을 알 수 있었다.
00mm의 살균 영역를 보여줬다. 본 실험을 통해 수직 조사의 경우 10-20mm의 높이에서 살균 영역이 커지고 30mm부터는 측정되지 않았다. 수평 조사의 경우 10-20mm의 높이에서 살균 영역이 작아지고 30mm부터는 측정되지 않았다.
3은 수직 및 수평 조사를 하였을 때 높이 변 차에 따른 살균 범위를 나타낸다. 실험 결과 수직 조사를 한 경우 10mm의 높이에서 35.60±0.89mm의 살균 영역을 나타냈으며, 20mm의 높이에서 46.80±7.46mm, 30mm의 높이에서 0.00±0.00mm의 살균 영역를 보여줬다. 수평 조사의 경우 10mm의 높이에서 22.
이에 자외선 조사 방향을 중심으로 화장품 살균 효율성을 측정했다. 실험 결과 자외선 조사 방법에 따른 거리별 살균 영역을 측정하였을 때, 수직 조사의 경우 20mm의 높이까지 살균영역이 커졌으며, 수평 조사의 경우 20mm의 높이까지 살균 영역이 작아졌다[Table. 3]. 자외선 기기의 조사 각은 시료와의 거리가 멀어질수록 조사 각이 작아졌다[Table.
이를 통해 자외선은 시료와의 거리가 가까울수록 더 큰 살균력을 보인다는 것을 알 수 있었고 자외선 기기와 시료 간의 거리가 가까울수록 살균 영역이 넓어지는 방법은 수평 조사였기 때문에 제한된 공간을 가진 화장품 케이스 내에서는 자외선을 수평 조사해주는 것이 더 높은 살균 효율을 보여준다는 것을 알 수 있었다. 그리고 자외선을 수평 조사 해주었을 때 누출 자외선을 반사시켜주는 것으로 살균 효율을 높여줄 수 있다는 것을 알게 되었다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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