나노 플라즈마 이온에 의한 미생물 제어

Abstract

Nano plasma ion(NPi) generator에서 발생하는 NPi의 미생물에 대한 살균 효과를 측정하기 위해 미생물 종류, 조사 시간, 챔버 용적, 이온 수량, 거리에 따른 감소율을 확인하였다. 먼저 6종의 미생물(Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella typhimurium, Klebsiella pneumoniae, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis)을 대상으로 실험한 결과 미생물 종류에 따라 1 m3 챔버에서 2시간 동안 이온을 조사한 결과 각각 다른 감소율을 나타냈으며, 그람음성균인 E. coli가 96.57%로 가장 높았고, 그람양성균 중 포자를 생성하는 B. subtilis가 57.41%로 가장 낮게 나타났다. 그리고 NPi 조사시간에 따라 균수를 측정한 결과, 반응 초기에 대부분의 미생물이 사멸하였으며 이후 서서히 감소하였다. 또한 챔버의 크기에 따른 E. coli의 감소율을 비교한 결과 0.005 m3부터 30 m3까지 5개 챔버에서 NPi를 2시간 조사하였을 때, 용적이 증가함에 따라 포화이온 농도는 낮아졌고, 이와 함께 살균력도 감소하였다. 이에 1 m3 챔버에 NPi generator를 추가로 설치하여 포화 이온 농도에 따른 E. coli의 감소율을 알아보았으며, 포화 이온 농도가 증가함에 따라 감소율도 함께 증가하는 것으로 나타났다. NPi generator의 거리에 따른 E. coli의 감소율은 이온이 직접적으로 분출되는 부분에서는 99.19%의 감소율을 나타냈고, 이를 제외한 나머지 위치에서는 팬에 의한 이온 순환으로 포화농도가 비슷하게 유지되었으며 약 97%의 감소율을 나타냈다. 위 결과를 종합하면, NPi generator에서 발생되는 NPi는 설치된 거리가 아주 근접한 거리가 아닌 이상 거리에 크게 관계없이 발생되는 이온의 총량 및 이온 농도가 유사하며, 미생물의 종류 중 포자 또는 협막을 형성하는 미생물을 제외한 그람음성균주에서 가장 효과적인 살균력을 나타내었다. 또한, NPi는 반응 초기에 대부분 미생물을 사멸시켰으며, 조사 시간을 확인해본 결과, 120분 동안 조사한 경우에 가장 큰 살균력을 보였다. 또한 이온을 조사하는 거리와 용적이 작아지고, 이온 발생장치의 수량이 증가할수록 이온 농도가 높아져 살균력 또한 증가하는 것으로 분석되었다.