공장 현장에서는 공정수에 있어서의 미생물 오염이 단순히 “만약에” 일어날 수 있는 문제가 아닙니다. 이는 예상치 못한 순간에 생산라인을 멈추게 만드는 심각한 문제입니다. 화학물질 없이 지속적으로 살균하기 위해서는 엔지니어링적인 해결책이 필요합니다. 즉, 흐르는 유체에 충분한 양의 살균 에너지를 빠르게 전달하면서도, 교대 근무 시에도 그 성능을 일정하게 유지해야 합니다.
기술적으로 중요한 점은 다음과 같습니다.
우리는 핵산이 가장 강하게 흡수하는 254nm 파장대의 고강도 UVC 램프를 사용합니다. 흐르는 유체 내부에서 중요한 것은 램프의 출력량이 아니라, 유체에 전달되는 살균 에너지의 양, 즉 mJ/cm²입니다. 박테리아와 바이러스를 효과적으로 죽이기 위해서는 최악의 상황에서도 필요한 살균 에너지를 공급해야 합니다.
일반적으로 도시나 산업 분야에서는 20–60 mJ/cm² 정도의 살균 에너지가 요구됩니다. 하지만 램프의 출력은 UV 투과율과 오염 문제를 고려하여 조절되어야 합니다. 우리는 단위 길이당 높은 방사능을 내고, 안정적인 아크 위치를 유지하며, 수명 동안 일관된 성능을 발휘할 수 있는 램프를 설계합니다. 또한 램프의 아크 길이와 석영 슬리브의 투과율을 챔버의 구조에 맞게 조절하여 UV 광선이 전체 유체에 골고루 비치도록 합니다.
이러한 접근법이 실제로 효과적인 이유는 무엇일까요?
실제 흐름 시스템에서는 체류 시간이 가장 큰 병목 요소입니다. 고강도 UVC를 사용하면 더 짧은 노출 시간으로도 필요한 살균 에너지를 얻을 수 있으므로, 화학물질을 추가하지 않고도 더 효율적인 처리가 가능합니다. 그 결과, 미생물 수가 공정 기준에 부합하게 되고, 운영자의 개입도 최소화됩니다. 램프는 필요에 따라 높은 방사능을 제공하며, 챔버의 설계 덕분에 전력 입력이 효과적으로 살균 에너지로 변환됩니다.
공장 현장에서 반드시 고려해야 할 몇 가지 사항들이 있습니다.
UVC 살균 성능은 먼저 유체의 흐름 상태에 달려 있습니다. 층류 흐름과 적절한 가이드 구조가 있어야만 미생물이 제대로 살균됩니다. 그렇지 않으면 유체의 일부 분야에서는 충분한 살균 에너지가 공급되지 않습니다. 램프의 출력은 사용 시간이 지남에 따라 감소하기 때문에, 정기적인 모니터링이 필요합니다. 또한 석영 슬리브를 깨끗하게 유지해야 합니다. 침전물과 생물막은 UV 투과를 방해하여, 아무리 강력한 램프라도 효과를 발휘할 수 없게 됩니다.