스탠리전기의 심자외선 기술
심자외란 무엇인가?
자외광이란 파장100～400nm의 눈에 보이지 않는 빛입니다.
개중에도 UV-C（심자외）로 불리는 파장영역100~280nm의 빛은 지구상에는 존재하지 않지만 살균, 유기분해, 광중합 및 센싱과 같은 폭넓은 기능을 갖추고 있습니다. 스탠리전기는 이 심자외영역LED의 고출력화 기술을 보유하고 있으며 특히 살균기능에 주목하고 있습니다.
자외선 살균의 특징
살균에는 열이나 화학약품 등, 여러 방법이 있지만 자외살균은 자외선을 사용한 빛에 의한 살균입니다.
다른 살균방법에는 없는 특징을 가지고 있으며 많은 용도로 이용되고 있습니다.
| 메리트 | 디메리트 |
|---|---|
| ・약품를 사용하지 않기 때문에 사용 후에 씻어내거나 제거가 필요하지 않음. ・염소에 내성을 가진 미생물에도 효과가 있음. ・자외선 살균에 대한 내성을 가진 균을 생성하지 않음. |
・인체나 생물로의 건강피해(급성/만성의 자외선상해) ・수지로 대표되는 유기재료 등에 데미지 발생. ・빛이 닿지 않는 장소, 그림자 지는 곳에는 살균이 작용하지 않음. |
태양광에도 심자외선이 포함되어 있지만 대부분이 지표에 도달하기 전에 오존층에서 흡수되어 버립니다. ※
그렇기 때문에 심자외선을 이용하기 위해서는 LED나 램프로 인공적으로 빛을 만들어 낼 필요가 있습니다.
※이른바 일광소독(햇볕에 말리는)에는 살균효과가 높은 심자외선은 포함되어 있지 않습니다.
이 경우의 살균효과의 대부분은 건조나 열에 의한 것입니다.
또한 사용시에는 자외선의 누광이나 반사광에도 주의 하십시오.
자외선 살균의 효과는 빛의 강도(조도)와
빛을 비추는 시간(조사시간)의 적산(누적 광량 또는 자외선 조사량)으로 결정됩니다.
빛을 계속 비출수록 적산광량은 증가하며 살균효과가 높아집니다.
반대로 빛을 비추는 시간이 짧으면 적산광량은 저하되고 살균효과가
저하되기 때문에 단시간에 살균하려면 강력한 자외선이 필요하게 됩니다.
적산광량의 검토방법
자외살균의 원리
세균이나 바이러스는 유전정보를 바탕으로 한 세포분열에 의한 증식으로 감염・발병에 이르게 합니다.
이 증식에 필요한 유전정보를 가진 것이 DNA이나 RNA로 심자외광을 조사하면 DNA・RNA의 나선구조를 변화시킬 수 있습니다.
자외살균은 DNA・RNA의 「비활성화」로 실현합니다.
자외살균의 효과
자외선을 조사하는 것 만으로도 확실한 살균효과를 실현하는 자외선 살균은 사람의 체내에서 감염증이나 건강피해를 일으키는 여러 병원성 미생물에 유효합니다.
이 효과는 신형 코로나 바이러스를 포함한 여러 세균이나 바이러스에 유효하며 여러 대학, 연구기관, 기업에서 계속 연구되고 있습니다.
자외 살균대상의 대표적인 미생물
| 미생물의 크기 | 종류 | 대표적인 예 |
|---|---|---|
 |
바이러스 | 코로나바이러스, 인플루엔자바이러스, 노로바이러스 |
| 세균 | 대장균, 레지오넬라균, 살모넬라균 | |
| 곰팡이 | 검은 곰팡이, 흰 곰팡이, 백선균 | |
| 기생충 | 크립토스포리듐, 람블편모충 |
99.9%살균시의 소요시간
파장에 따른 살균효과의 차이
이 그래프는 생물이 가진 DNA의 자외선 감수성과 LED나 램프 등 심자외선 광원의 발광파장의 관계를 나타낸 것입니다.
자외선 감수성이 높을수록 자외선으로부터 받는 데미지가 커지며 DNA의 감수성은 265nm주변에서 피크가 보여집니다.
당사는 살균효과가 최대가 되는 265nm에서 발광파장의 피크를 가지며 뛰어난 살균성능을 실현하는 LED를 개발・제조하고 있습니다.
밝기뿐만 아니라 파장에 의해서도 살균효과가 변하기 때문에 효과적인 파장의 심자외선을 선택하는 것이 중요합니다.
신형 코로나 바이러스에 대한 유효성의 확인
당사에서는 신형 코로나 바이러스(SARS-CoV-2)에 대한 효과도 확인하고 있습니다.
당사와 야마구치 대학(공동수의학부 수의미생물학교실 하야사카 다이스케 교수,
시모우라 히로시 준교수)가 공동으로 평가시험을 실시한 결과, 자외선 살균의 높은 유효성을 확인하였습니다.
또한 파장우위성의 검증에서는 당사가 양산하는 심자외 광원의 우위성이 확인되었습니다.
신형 코로나 바이러스 비활성화 평가시험
파장마다의 살균능력의 상대비교 (280nm를 １로한 경우)
스탠리전기의 심자외 제품 라인업
LED와 램프의 라인업이 있으며 여러 용도의 최적의 심자외광원을 제공하고 있습니다.
(Ta 25℃)
| 디바이스 | 램프（냉음극관） | LED | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 파장 | 254 nm | 265 nm | |||||
| 자외광 출력 | 200 mW | 600 mW | 1,100 mW | 25 mW | 30 mW | 35 mW | 50 mW |
| 제품 |  |
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| IF | 10 mA | 15 mA | 15 mA | 440 mA | 440 mA | 440 mA | 440 mA |
| VF | 개시전압 400V 관전압 140V |
개시전압 600V 관전압 205V |
개시전압 860V 관전압 320V |
6.9 V | 6.9 V | 6.9 V | 6.9 V |
| 사이즈 (LED: L×W×H) (램프: D×L) |
4×70 mm | 4×150 mm | 4×240 mm | 3.5×3.5 ×2.24 mm |
3.5×3.5 ×2.24 mm |
3.5×3.5 ×2.24 mm |
3.5×3.5 ×2.24 mm |
| 발광방식 | 선광원, 둘레 전체의 발광 | 점광원, 축상 발광 | |||||
| 발광효율 ※ | 15～20％ | 2～3％ | |||||
| 사용시에 필요한 부품 | 점등시의 고전압 인가용 인버터가 필요 | 발열에 대한 방열구조를 위한 금속기판이나 히트싱크가 필요 | |||||
| 상세정보 | |||||||
※소비전력당 자외선 출력의 비율
기판실장 샘플이나 간이모듈 등도 판매하고 있으니 문의주시기 바랍니다 하기 문의양식으로 당사로 문의하시거나 제품구입 메뉴에서 당사 특약점으로 문의주시기 바랍니다.
또한 , 광원배치나 광학 시뮬레이션, 간이적인 살균시뮬레이션 등도 서포트 가능하오니 문의주시기 바랍니다
심자외LED에 관한 스탠리전기의 대처
265nm 심자외LED소자의 키 디바이스인 AlN기판을 제조하는 「헥사텍社」가 2020년3월 새로운 스탠리 그룹사의 일원이 되었습니다.
이에 AlN기판부터 LED소자, 패키징까지의 LED제조공정이 그룹내에서 완결되는 체제가 갖춰지게 되었습니다.
또한 당사는 물살균 리엑터 등의 살균유닛제품도 제공하고 있습니다.
광원부터 어플리케이션까지의 일관된 개발・제조체제를 통한 세상의 안심과 안전에 공헌해 나가겠습니다.
심자외LED의 이용이 기대되는 어플리케이션
심자외LED의 고출력화에 따라 가정용품부터 산업기기, 공장, 인프라 분야로 확대해 가겠습니다.
스탠리전기는 고출력LED의 개발에도 임하고 있으며 심자외의 가능성을 계속하여 추구하고 있습니다.
출처:자외광(UV)에 의한 살균효과｜기술소개｜스탠리전기 주식회사 – Stanley Electric Components (stanley-components.com)
