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오존이란?
UV자외선
2011-09-23

 

어떻게 빛으로 오존을 만드는가?

Ozone Lamp는 살균선(253.7nm)의 출력은 살균램프(Germicidal Lamp)와 동일하나 일반 UV Lamp와 달리 오존을 발생시키는 184.9nm의 자외선도 방출하여 강력한 탈취효과와 자외선이 못 미치는 비조사면의 살균도 가능하다.

 

빛으로 만드는 오존의 장점은?

일반적으로 고전압, 고주파수로 방전을 시키는 오존 발생기는 오존량과 비례하여 유해한 질소산화물을 동시에 생성시키는 반면 HUV Series 오존램프는 순수한 ''光''으로 오존을 생성시켜 유해물질에 발생이 전혀 없다. 또한, 일반 오존 발생기는 먼지와 습도로 인하여 수명이 급감하고 고전압 사용으로 안전성이 떨어지는 반면 HUV Series 오존램프는 진공관내에서 모든 기능이 이루어지므로 내구성이 먼지와 습도에 영향을 안받고 정격 AC 전원으로 동작하므로 안전성이 뛰어나다.

Ozone Lamp의 출력은 무엇인가?

 

Ozone램프로 부터의 UV에너지는 두가지 파장으로 분류된다. 즉 185nm와 254nm이다. 185nm에너지는 산소에 의해서 흡수되며 유기 물질을 산화하는 오존을 만든다. 254nm에너지는 유기 물질들에 의해서 흡수되며 물질들의 분자 활동을 증가 시키어 오존과 반응하게 되는 것이다. 저압 램프에서 수은 방전은 다른 파장에서도 또한 에너지를 만들어 낸다. 253.7nm선과 비교하여 그것은 185nm에서 다른 양의 에너지를 생산한다. 이런 작용은 우리가 숨쉬는 공기로부터 오존을 생성할 수 있다. 오존은 최고조로 활성화된 산소이며 이것은 뛰어난 냄새 제거와 알러지 억제제로서 작용하면서 또한 미 유기체를 파괴한다. 오존의 강점은 UV에 의해서 침투할 수 없는 부분조차도 통과할 수 있는 기체라는 점이다. 저압 램프에 의한 오존 생성은 유리관의 투과율에 달려 있다.

 

오존이란 무엇인가?

오존은 대기중에서 자연적으로 발생된다. 오존이란 3차 산소 원자로 산화를 통한 화합물이다. 오존은 쉽게 인식할 수 있는 매우 특별한 냄새를 가지고 있는 푸른색을 띠는 수용성 불안전 기체이다. 오존은 원소 플루오르보다 더 강력한 산화제로 잘 알려져 있다. 또한 오존은 수처리기에서 가장 강력하게 이용가능하다. 오존은 박테리아와 바이러스를 염소 보다 3,125 배 더 빨리 억제하고 또한 50%정도 더 강력한 산화제이다. 보통의 박테리아, 즉 바이러스, 균류, 곰팡이, 노균병균, 낭포류의 억제 뿐만 아니라 E. Coli ( 대장균의 일종) 와 배설물에 의한 대장균을 제어할 수 있다.

오존이라는 이름은 특별한 냄새에서 유래하였고, 또한 냄새라는 말을 의미하는 그리스어 ""ozien"" 에서 유래하였다. 오존은 1893년이래 수처리용으로 사용되었고 지금까지 식품 저장뿐만 아니라 소독과 공기 정화 및 해독용으로 사용되고 있다.

 

오존은 어떻게 작용하는가?

존은 공기나 물속에서 자유롭게 떠다닌다. 오존이 순환하면서 공기중에 있는 병원균과 만나게 되면, 이 삼차 산소 분자가 오존으로 부터 자신을 떼어내어 , 그 자신을 오염 물질에 부착하여 안전한 화합물로 만든다. 오존은 우리 환경에 대해 자정하는 자연의 방식이다.

오존과 산소의 원자고리는 물의 원자고리와 비슷하다. 산소 원자는 오존을 형성하기 위해 결합하고, 삼차 산소 원자가 오염물질을 산화시키기 위해서 분리된다.

거의 50년 전부터 자외선은 물속에 있는 박테리아를 파괴하는데 효과적이라는게 증명 되었다. 자외선C는 2,000에서 3,000 옴스트롱의 파장 사이의 광스펙트럼에 위치해 있다. 미세균, 균팡이류 , 바이러스 , 발효균들을 없애기 위해서는 2537 옴스트롱 ( 254 nm )에 있는 살균 영역이 가장 효과적이다. 자외선의 강도는 제곱 센티 미터당 발생하는 초당 마이크로 와트로 표현된다.  그리고 램프 제품의 출력은 처리될 물의 부피와 노출된 시간과 와트수로 나타낸다. 대부분의 물에서 발생하는 질병을 유발할 수 있는 병원성 미세균은 초당 1 제곱 센티미터당 10,000 micro W 에서 멸균된다. 콜레라균의 경우는 6,500 정도, dysentery는 4,000, 전염성 간염균은 8,000 , 전염성 황달은 6,000, 장티푸스성 고열균엔 4,100 . 오존의 생물학적 반응은 박테리아 세포벽에 있는 지방산의 이중결합 및 얇은막과의 바이러스의 핵산을 둘러싸고 있는 단백질 외각의 반응결과이다. 박테리아에 있어 산화란 세포 내용물을 유출시켜 녹게하고 세포내 용유성의 변화로 나타난다. 오존은 이런 세포벽을 공격하여 얇은 세포막을 없애서 조직의 초구조적인 구성을 일으킨다. 더 간단한 말로해서 불안정한 오존의 전자가 얇은 막의 구멍에 맹습을 가하는 것이다. 이것은 바이러스 , 박테리아. 발효균, 비이상적인 세포조직의 세포벽을 공격 , 또는 세포 용해에 의해 발생한다. 결국 미세균의 효소를 억제하여 파괴하는 것이다.

오존은 박테리아 제거라는 조건에 있어 완전한 효과가 있거나 또한 완전한 효과가 없다고 할 수 있다. 오존은 리터당 단지 몇 개의 미세균들에는 살균을 증명했지만. 이것은 모든 병원균을 파괴하고 수중에 있는 부패 유기물을 영양분으로 는 미생물 마저 파괴한다. 수분, 온도, pH, 오존 농도, 유기물의 종류와 시간이 병원균에 대한 치사율을 결정한다. 수중에 있는 오존 가스의 작용은 아주 순간적이다. 산화후에 오존은 유독성 부산물이나 잔류물을 남기지 않고 원래의 산소 형태로 돌아 간다.

오존은 합성물질 ( 질소화합물 , 클로로 벤젠 화합물, 합성세제 , 제초제, 합성 살충제 )뿐만 아니라 유기 화합물류 (아세트산 ,수산 )와 같은 자연 유기 화합물도 산화시킨다. 오존은 수중에 있는 철분 , 마그네슘 , 중금속 , 시안화물 , 황화물 , 질화물과 같은 비유기물도 산화시킨다. 오존 처리가 된 물에 과일이나 야채를 씻는 것으로 다른 토양이나 공기에 있는 오염물은 물론이고 납함유 정도가 떨어지게 된다. 오존은 과일이나 야채에서 부패시에 발생하는 에틸렌 가스와 나쁜 악취를 없애므로써 부패속도를 늦출 수 있다.

 

오존은 자연성이다

오존은 우리 환경에서 자연적으로 발생한다. 오존은 또한 천둥이나 번개가 치는 동안에도 발생한다. 대기 중에 있는 자연 오존은 피부암을 유발하는 유해한 자외선을 막는다.

해면에서의 자연 오존 농도 수준은 0.003 에서 0.005 ppm 이다. 이 수준은 산악지대이나 북부 지방에서는 다소 높게 나타나며. 위도에 따라 다를 수 있다. 이것은 계절에 따라서도 변하는데 이는 오존의 자연 생성량이 태양 에너지의 양에 의존하기 때문이다. 햇빛이 부족한 극지방의 겨울에는 오존량이 떨어진다. 오존은 산소 없이는 생성될 수 없다.

 

오존은 안전하다

오존은 낮은 수준에서는 인간에게 안전하다. 그러나 높은 수준의 농도에서는 해로울 수 있다. 1885년 이래로 지금까지 오존에 의한 직접적인 사망은 없었다. 오존은 OSHA , NTP , IARC에 의해 발암성 물질로 지적되지 않았다. 인간의 자극 경계는 약 0.06 ppm이다. ( 낮은 수준에서 계속 노출 될 때 건강에 해를 미친수 있다는 것은 아직 증거가 없다. ) 8 시간 노출에 대해서는 EPA 수준은 0.1ppm 이고 , FDA와 ASHRAE 수준은 0.05ppm이며, OSHA 는 0.1ppm 이다. 그리고 ACGIH ( American Conference of Governmental industrial hygienists )는 8 시간 노출에 대해서 부작용 없이 0.1ppm 이라고 제한하고 있다. 오존을 0.01 에서 0.045ppm사이의 변함없는 농도에서는 사용이 안전하다. 특별한 경우에 더 높은 수준이 필요하다면, 안전을 위해서 밤이나 사람이 없을 경우에만 작동하도록 제어하면 된다.

실제로 오존을 사용하므로써 얻게 되는 주된 이점은 다양한 질병을 유발하는 미세균들 ( 균상종, 사상균, 박테리아, 포자 균류, 다른 신선한 음식을 상하게 하는 단세포균 )을 줄이는 것이다. 오존 생성은 질소를 없앤다. 이것은 질소 산화물과 질산을 제거하는 것이다. 건강에 대한 특별한 해는 없다. 연간 약 3천만의 사람들이 그들이 소비하는 음식에 의해 질병이 걸리고 심지어 사망한다는 것이다. 병원균의 제어와 감소는 생산지에서 식탁에 이르는 고기, 생선, 과일 야채와 같은 신선한 음식에 아주 핵심적이다. 미세균들 ( 균상종, 사상균, 박테리아, 포자 균류, 다른 신선한 음식을 상하게 하는 단세포균)은 다양한 질병을 유발한다. 농산물이나 냉장 코일 , 팬 또는 유체의 흐름을 방해하는 배수라인에서의 유기성 또는 세균성 세균은 저장된 다른 음식을 오염시킬 수 있다. 오존은 과일과 채소에 있는 살충제와 제초제를 산화시키므로써 실제 대부분의 식품의 맛을 더 향상시킬 것이다 . 그리고 부패할 때 발생되는 암모니아와 에틸렌을 중화시킨다.

자외선의 투시와 같이 오존은 부패되어 낭비되는 식품을 줄여서 세계 식품공급을 늘려줄 것이다. 그리고 또한 상하기 쉬운 식품에 대해 늘어난 저장 기간 덕분에 다른 나라로의 수출이 늘어날 것이다. 방사선과는 다르게 오존은 자연적인 위생기이며 감염방지기이다. 그러므로 더욱 건강에 좋다. 모든 식품에서 비타민 B1을 감소 시키는 벤젠은 방사선의 사용에 의해 대량으로 생성된다. 오존은 화학적인 복합 분자 구조를 안전한 원래의 기본 요소로 환원시킨다. 산화 작용에 의해 남게되는 해로운 잔류물은 없다. 오존은 항상 산화 후에 오존의 원래 형태인 산소의 형태로 환원된다.

 

오존의 생성

전기적으로나 자외선을 통해서 만들어진 오존은 산소 분자를 오존의 분자로 전환시킨다. 때때로 활성화 산소 또는 산소나 순수한 공기의 삼원소 동소체라고도 언급된다. 불안정한 기체이기 때문에 온도에 따라서 다르긴 하지만 이 기체는 약 20분 정도의 생명을 가지고 있다. 그리고 오존은 자신의 임무( 탈취. 살균)후에 다시 산소로 환원된다. 이것은 고객들에게 병에 넣어지거나 저장 되거나 선적시켜서 보낼 수 없다는 걸 의미한다. 바로 그 자리에서 만들어 져야 한다는 것이다.

 
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