KR100770358B1

KR100770358B1 - 살균, 항균 및 탈취성이 강한 무독성의 콜로이드 과산화 은이온용액

Info

Publication number: KR100770358B1
Application number: KR1020060129327A
Authority: KR
Inventors: 권오관; 이순형; 김창선
Original assignee: 보람제약주식회사; 김창선
Priority date: 2006-12-18
Filing date: 2006-12-18
Publication date: 2007-10-26

Abstract

본 발명은 손소독, 물티슈, 구강가글제 및 각종균 소독액에 사용할 수 있도록 살균, 항균 및 탈취 기능을 강화시킨 과산화은이온용액을 제공하기 위해, 은(Ag) 전극을 증류수 안에서 저전압과 고전압 환경의 교차 직류 전기분해장치를 이용하여 일정한 농도의 은 이온 용액을 만들고, 여기에 과산화수소를 은 이온(Ag⁺) 당량의 적정반응을 통하여 나노입자 크기의 2Ag 원자를 생성 그 농도가 1 - 30ppm에 달하는 안정화된 살균, 항균 및 탈취용 무독성의 콜로이드 과산화 은 이온 용액 제조에 관한 것이다.

은, 콜로이드, 이온, 직류, 전기분해, 과산화수소, 수용액, 살균, 항균, 탈취

Description

살균, 항균 및 탈취성이 강한 무독성의 콜로이드 과산화 은 이온용액{NON-TOXIC COLLOID SILVER PEROXIDE SOLUTION FOR STERILLIZATION, ANTIGERMS AND DEODORIZATION}

제 1도는 본 발명에 따른 전기분해장치를 도시한 개략도.

제 2도는 본 발명에 따른 시간에 따른 은(Ag) 농도의 변화를 도시한 그래프.

제 3도는 본 발명에 따른 분산 은 입자를 도시한 단면도.

제 4도는 본 발명에 따른 클러스터 형성 은 입자를 도시한 단면도.

본 발명은 손소독, 물티슈, 구강가글제 및 각종균 소독액에 사용할 수 있도록 살균, 항균 및 탈취 기능을 강화시킨 과산화은이온용액을 제공하기 위해, 은(Ag) 전극을 증류수 안에서 저전압과 고전압 환경의 교차 직류 전기분해장치를 이용하여 일정한 농도의 은 이온 용액을 만들고, 여기에 과산화수소를 은 이온(Ag⁺) 당량의 적정반응을 통하여 나노입자 크기의 2Ag 원자를 생성 그 농도가 1 ~ 30ppm 50%에 달하는 안정화된 살균, 항균 및 탈취용 무독성의 콜로이드 과산화 은 이온 용액 제조에 관한 것이다.

은 용액은 역사적으로 만유의 자연 항생제(Universal natural antibiotics)로 알려져 왔으며 금속 은이 존재하는 분위기에서는 어떠한 병균도 생존할 수 없고 인체에는 전혀 부작용이 없는 제로(zero) 부작용 천연 살균치료제로 사용되어 왔다. 고대 로마와 그리스에서는 음식물의 부패를 방지하기 위하여 은 그릇을 사용함으로써 중세기에 창궐하였던 역병을 방지할 수 있었던 것은 잘 알려진 역사적 사실이다. 미국의 개척기에는 개척자들의 주식이었던 우유의 부패를 막기 위하여 우유 저장 항아리에 1달러 은화를 넣어 부패방지를 하였으며 이러한 관습적 임상결과를 과학적으로 증명, 은의 살균성을 입증하여 FDA에서 1938년에 살균 및 멸균 의약품으로 은 콜로이드용액을 인증하게 되었다. 그러나 당시에는 은의 나노화(콜로이드 입자가 1 마이크론 이하)로 만드는 기술이 미흡하였고 또한 주로 연마(grinding)방법으로 생산이 어렵고 비용도 많이 들어 보편화, 즉 대중화에 장애가 되어 제한적으로 부유층에서만 애용되었다. 또한 은 입자들은 시간이 갈수록 서로 엉켜 큰 클러스터(cluster)로 침전하게 되어 살균 및 멸균 성능이 급격히 떨어져 소멸되는 단점이 있었으며, 이를 보완하기 위하여 새롭게 개발되어 FDA로부터 의약품으로 인증된 것이 은-단백질 (Silver protein) 제품으로 이 제품은 은입자의 응결침전을 막기 위하여 제라틴(gelatin)과 같은 단백질로 젤리화한 제품이다. 또한 수용성 은 화합물(질산은,초산은 염화은 등) 등도 살균제로 쓰이고 있으나 그 함량이 10% 혹 은 그 이상일때 효과가 있는 것으로 보고되었으며 이들 제품의 경우 많은 양의 은이 인체내에 축적이 되고 피하에 계속 축적될 경우 피부색이 회백색으로 변하는 아제리아병(ARGYRIA) 부작용이 보고되어 그 사용이 제한적이었다.(참고자료:International Promgramme on Chemical Safety, World Health Organization http://www.inchem.org/documents/jecfa/jecmono/v12je19.htm )

종래의 기술로도 전극분해법을 이용하여 나노화 은 입자 및 은 이온 공존 용액을 제조할 수는 있었으나, 금속 은 나노 입자크기가 15 나노 이하의 안정화된 콜로이드 은 입자 용액의 구현과 안정화를 통한 장시간 보존(최소 2년)할 수 있는 기술적 문제 해결이 어려웠다. 또한 임상실험 결과도 5nm 이하의 콜로이드 은 입자(solid silver particles)와 은 이온(약 4.5 나노)만이 모든 바이러스에 대한 살균력이 있음을 제시하고 있다.

최근에 다시 은 이온 살균제가 각광을 받는 것은 임상 실험 결과 기존 항생제에 대한 모든 내성균의 살균력이 거의 100%에 달한다는 획기적 결과를 보여 주고 있기 때문이다.(참고자료: 시험기관: EMSL Analytical, Inc. 미생물 연구부(Microbiology Division.) The tests by Lori L. Daane, Ph.D., Director of Microbiology and Elizabeth Lewis Roberts, Ph.D., Microbiologist-Special Projects.)

일반적으로 종래의 기술에 의한 은(silver) 전극 전기분해에 의하여 생성되는 은 이온(Ag⁺)이나 은 입자들은 용액 내에서 입자들의 이온특성과 쌍극자 특성에 의하여 입자들이 전하를 띄게 된다.

용액 내에서 관찰되는 브라운 운동 혹은 틴달현상은 이러한 같은 전하를 띈 입자들 간의 반발로 야기 되는 입자운동이다.

이러한 전하 입자들은 용액 내에서 반대 전하를 띈 이온들에 둘러싸이게 되는데 이 반대 전하 이온층은 고정층(fixed layer)이라 불린다. 또한 고정층은 용액내에 존재하는 여러 복합적인 반대 극성을 띈 이온들로 둘러싸이게 된다. 이러한 층은 전기적 구름모양 층을 형성하게 되며 이를 확산 겹층(diffuse double layer)이라 부르며 이렇게 둘러싸인 전체 입자는 전기적으로 중성을 띄게 된다.

이렇게 전기적으로 중성을 띈 입자들은 소위 제타전위(zeta potential)가 영(zero)에 접근하게 된다.

상기와 같이, 제타전위가 제로에 접근하면 입자들은 서로 엉겨 붙게 되고 이렇게 형성된 입자들은 점점 더 큰 클러스터(clusters)를 형성하여 결과적으로 용액내의 은 입자나, 은 이온이 침전되어 소기에 목적하는 각종 병균에 대한 살균력을 상실하는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 살균, 항균 및 탈취성을 높인, 은 이온 용액과 35 - 60% 과산화수소를 반응시켜 용액 내에서 안정한 1 ~ 15 나노입자크기의 콜로이드 과산화 은 이온 용액의 제공을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는 은(Ag) 전극을 증류수 안에서 -60V의 저전압과 60V의 고전압을 교차적으로 변화를 주는 교차 직류 전기분해방법을 이용하여 1 - 30ppm의 농도를 갖는 은 이온(Ag⁺) 용액을 만들고,

상기 은 이온(Ag⁺) 용액에 35 - 60% 과산화수소를 적정하여 콜로이드 은 원자(colloidal silver atoms) 및 콜로이드 은 이온 용액(colloid silver ion peroxide)의 농도가 1 - 30ppm이 되도록 제조하는 살균성이 강하고 안정성이 우수한 콜로이드 과산화 은 이온 용액을 그 주요 기술적 구성으로 한다.

상기 은(Ag) 전극은 그 순도가 99.99%인 것을 특징으로 한다.

상기 과산화수소 적정은 35 - 60% 과산화수소를 전체 은 이온 용액이 3% 과산화수소 용액이 되도록 하는 것을 특징으로 한다.

이하, 상기한 구성에 대해 더욱 상세히 살펴보도록 한다.

상기 은(Ag) 전극은 그 순도가 99.99%인 것으로, 이와 같이 고순도의 은(Ag) 전극을 사용하는 이유는 전기분해 용액으로 증류수를 사용하더라도 양극과 음극에서 일어나는 복잡한 산화-환원 반응에 의하여 양극에서 발생하는 Ag⁺이온이 음극표 면에 산화되어 산화 피막으로 부착하면 전기분해 전압이 올라가는 동시에 용액의 전도도(conductivity)가 기하급수적으로 올라가고 그 결과 전기분해 전류도 기하급수적으로 증가하게 되어 결과적으로 거칠고 입자크기가 큰 은 입자 덩어리의 침전이 야기 된다. 이러한 예민한 산화-환원의 반응을 제어하기 위해서는 순도 99.99%의 전극의 선택이 필수적이며, 이때 전류세기는 1㎛/in²(전류밀도)의 밀도를 최적으로 한다.

상기 교차 직류 전기분해장치를 통한 전압은 -60V의 저전압에서 60V의 고전압을 교차적 변화를 주는 것으로, 상기 전압범위를 벗어날 경우에는 은 이온 콜로이드 용액을 얻기 힘들며, 이러한 문제의 발생을 최소화하기 위한 방법으로, -60V에서 60V의 교차 전압을 사용하여 1초 간격으로 전극을 변경시키므로 최적의 은 이온 콜로이드 용액을 효과적으로 발생시키는 것이 특징이다.

또한, 저전압과 고전압을 교차적으로 변화를 주는 이유는 전극을 바꿔줌으로써 양극-음극 전기분해를 통한 효율적인 은 이온 콜로이드 용액을 제조하기 위함이다.

상기 증류수 속의 은(Ag) 전극에 저전압과 고전압을 주어 은 이온(Ag⁺)이 생성되는 과정을 화학반응 중심으로 살펴보면 다음과 같다.

전극의 용액 내에서 발생 되는 은의 산화 - 환원 반응

Ag⁺² + e^- -----------------------→ Ag⁺

Ag⁺ + e^- -----------------------→ Ag

2AgO + H₂O + 2e^- --------→ Ag₂O + 2OH^-

Ag₂O + H₂O + 2e^- --------→ 2Ag + 2OH^-

상기와 같은 전극분해 반응과정에서 일어나는 산화-환원 (증류수 용매 내에서) 반응은 음극(cathode)과 양극(anode)에서 교차로 변환하기 때문에 일어난다.

상기 은 이온(Ag⁺) 용액은 1 - 30ppm의 농도를 갖는 것으로, 이는 1ppm보다 낮은 은 이온 용액을 사용할 경우 각종 병원균에 대한 살균력이 떨어지거나 소멸하게 되고, 30ppm보다 높은 은이온 용액을 사용할 경우에는 5 - 10ppm의 용액에 비해 큰 차이는 없으나, 은 입자의 침전현상이 가속하여 저장에 문제를 야기하며 또한 내복살균으로 사용할 경우 과다용량에 의한 아제리아(argyria)병을 유발시킬 수 있는 위험이 있다. 따라서, 1 - 30ppm의 농도를 유지하는 것이 바람직하며, 최적 살균농도를 고려할 때 5 - 10ppm의 농도로 유지하는 것이 더 바람직하다.

상기 과산화수소(hydrogen peroxide:H₂O₂)는 순수한 것은 수렴성(收斂性)이 있는 기름 모양의 불안정한 무색액체인 것으로, 녹는점 0.89℃, 끓는점 151℃(100℃에서 분해한다.), 비중 1.46이다.

상기 과산화수소는 물에 극히 잘 녹으며, 수용액은 2염기산으로서 약간 해리(海離)하여 산성을 띠고, 진공 속에서 증류할 수 있으나, 불순물이 존재하면 폭발하는 성질을 갖으며, 효소인 카탈라아제 또는 과산화효소에 의해 분해된다.

상기 과산화수소는 90%의 수용액인 경우 로켓의 추진제, 잠수함 엔진의 작동용으로 사용하고, 30%의 수용액인 경우에는 공업용으로 많이 사용되나 산화성이 격렬하고 피부가 심하게 상하므로 그 취급에 있어 주의를 기울여야 한다.

본 발명에서는 35 - 60% 과산화수소를 사용하는 것으로, 35% 이하의 농도로 과산화수소를 사용할 경우에는 은 이온과 은 입자(생성되는 은 콜로이드 입자는 2개의 원자의 결합)가 반응을 하여 은 이온과 원자크기의 입자로 안정화하는 산화-환원 반응이 일어나지 못하여 안정화를 얻을 수 없고, 60% 이상의 농도로 과산화수소를 사용할 경우에는 과잉의 발생기 산소에 의한 격렬한 산화 반응으로 콜로이드 은과 은 이온의 나노입자가 파괴되어 금속 은(Ag) 및 산화금속 은(Ag)의 석출로 콜로이드 상태가 붕괴 될 수 있으므로, 35 - 60% 농도 범위의 수용액 형태로 사용하는 것이 바람직하다.

상기 과산화수소는 은 이온(Ag⁺) 당량의 적정을 통한 반응을 유도하여 수용 에서 극히 안정한 나노입자크기의 콜로이드 과산화 은 이온 화합물 용액을 만드는 것으로, 과산화수소(H₂O₂)가 은 이온에 미치는 반응 및 영향은 다음과 같다.

과산화 수소( H ₂ O ₂ )가 은 이온에 미치는 반응 및 영향

본 발명의 은 이온 용액은, 은 이온(Ag⁺, Ag² ⁺)이 60 ~ 70%이고 나노 크기의 입자형태의 은(solid silver particle)이 30 ~ 40%의 구성비로 생성된다. 은 용액의 은(Ag) 농도가 높아질수록 수용액의 색깔은 옅은 노란색에서 점점 검붉은 황금색으로 변하게 되는데 이는 은 입자의 빛 산란파장에 의한 현상으로 설명된다. 이러한 빛 파장에 의한 색깔은 전기분해 방법에 따라 같은 농도(ppm)에서도 크게 변하고 있는데 은 이온(Ag⁺) 농도비율이 높을수록 그 색깔도 엷어진다. 일반적으로 반응에서 얻은 은 콜로이드 용액은 시간이 지날수록, 또는 자외선 조사를 많이 받을수록 색깔이 진해지는 경향이 있다. 이는 은 수용액 내의 은 입자가 서로 엉키면서 큰 클러스터(cluster particles)입자화 되는데 기인한다. 이러한 은 입자는 수용액 내에서 브라운 운동(Browning motion)인 틴달효과(Tyndal effect)를 하며 레저 빔(Laser beam)으로 잘 관찰할 수 있다.

이러한 틴달운동을 하는 은 용액에 H₂O₂용액을 적정하면 즉시 용액의 색깔도 투명하게 환원되며 틴달효과 역시 급속히 감소하게 된다. 은 이온 농도가 25 - 30ppm 또는 그 이상일 때는 흰색구름과 같은 침전물이 형성되는 것을 관찰할 수 있 다.

과산화수소(H₂O₂)가 은 이온 용액에서 일으키는 일련의 반응은 아주 복잡하게 진행되며 일반적으로 생각할 수 있는 산화제 역할의 산화반응은 물론 환원제 역할을 하는 환원반응도 일어나고 있다. 또한 용액 중의 은(Ag)은 은(Ag)에 따른 직접적인 반응은 물론 부수적으로 H₂O₂의 산화-환원 반응에 따른 촉매 역할도 한다. 과산화수소(H₂O₂)는 용액 중에서 수산화은(Ag⁺OH^-)과 산화은(Ag₂O)의 결합반응을 일으킴으로써 은 이온(Ag⁺; silver ion)을 생성하는데 이 반응으로 큰 은 입자(larger silver particles)의 감소가 틴달(Tyndal effect)현상의 감소를 야기하는 것이다.

또한, 과산화수소(H₂O₂)에 의한 반응으로 산화은(Ag₂O; silver oxide)과 반응하여 두 개의 콜로이드 은 원자(2Ag; silver atom)와 산소(O₂)를 생성하며, 수산화 은(AgOH; silver hydroxide)과의 반응으로는 역시 두 개의 콜로이드 은 원자(two silver atoms, 2Ag)와 물(H₂O)을 생성하는 반응을 한다. 이러한 일련의 반응으로 생성된 두 개의 은 원자(2Ag atom)는 다시 산화은(silver oxide)이나 수산화 은(silver hydroxide)으로 다시 돌아가지 않는다. 과산화수소에 의한 일련의 반응 결과로써 수용액은 은 이온(Ag⁺O^-, Ag⁺OH^-)과 극히 작은 나노 크기의 콜로이드 은 입자들의 혼합물로써 존재하게 된다. 이러한 결과 혼합용액을 콜로이드 과산화 은 용 액(colloid silver peroxide solution)이라고도 명칭 한다.

상기한 바와 같이 전기분해로 은 이온 용액을 만들고 과산화수소를 적정할 경우 틴달현상의 감소와 더불어 작은 기포들이 생성되는 것을 관찰할 수 있는데 생성된 기포 방울은 앞서 설명한 산소생성에 의한 것이다.

본 발명의 특징적인 은 이온 용액은, 생성된 은 이온 용액에 과산화수소를 적정함으로써 1 ~ 5nm크기의 안정화된 은 원자를 생성하는 일련의 반응결과로써, 전기분해에 따른 전체 은(Ag)의 농도 즉 1ppm - 40ppm을 원자 형태의 나노 은(Ag) 원자농도로 변환시킨다. 구체적으로는 전체 은(Ag) 농도가 40ppm 일 경우 원자형태의 나노 은(Ag) 원자농도를 최대 20ppm으로 변환시키고, 100 ~ 800nm 크기의 은(Ag) 클러스터들을 환원 소멸시킴으로써 살균 및 멸균에 효과적인 은 원자 크기의 콜로이드 은 입자와 은 이온 혼합물로써 안정화시킨 콜로이드 은 이온 혼합 용액을 만드는 것이다. 이와 관련하여, 도 3에는 분산 은 입자를 도시하고 있으며, 도 4에는 클러스터 형성 은 입자를 도시하고 있다.

상기와 같은 은 이온 용액과 과산화 수소의 반응으로 생성되는 2Ag 원자는 생성과 동시에 제타전위를 갖는 원자단위 크기의 입자로서, 앞서 살펴본 종래 방법으로 얻어지는 은 이온 용액에서 발생되는 입자의 고정층 및 확산 겹층이 형성되지 않는다. 따라서 틴달현상도 없으며 안정화된 진정한 콜로이드 은 용액이 생성 되게 된다.

상기 과산화수소(H₂O₂)의 적정방법은 35 - 60% 과산화수소를 전체 은 이온 용액이 3%의 과산화수소 용액이 되도록 적정하면 되고 온도와 기타 조건에 의한 제약은 없다. 이러한 방법은 은 이온 함량을 기준으로 1 - 200ppm 범위에서 당량 반응을 초과하는 양이나 콜로이드 은 이온 용액이 안정화된 뒤 잉여 과산화수소는 곧 물(H₂O)과 산소(O₂)로 분해 소멸 된다.

이하, 상기한 구성에 따른 실시 예 및 시험 예를 구체적으로 살펴보도록 한다.

실시 예

도 1은 은(Ag) 전극 배열을 도시한 단면도로써, 도 1에 도시된 도면을 참고하여 살펴보면, 본 실험에서 사용한 전기분해 장치의 회로는 1초 간격으로 극을 변환시켜 줌으로써, 결과적으로 배열된 4개의 은(Ag) 전극의 극도 양극-음극의 교차가 반복되게 설계되었다. 이와 같은 양극-음극의 교차 설계는 전기분해 반응에 따른 전극표면에 산화물의 부착을 최소화하기 위함이다. 이때, 각각의 전극 표면적은 3.5×14.2×2 cm² 이다.

상기 전기분해 장치를 사용하여 얻은 용액 중의 은 입자와 은 이온(Ag⁺)의 농도변화는 도 2에 도시된 바와 같다.

상기, 도 2에 도시된 결과를 살펴보면, 은(Ag)의 농도는 거의 한 시간 이내에 약 40ppm에 도달하며, 이와 같이 은 이온 농도의 증가 속도가 종래의 전기 분해 방법에 비하여 상당히 빠른 것은 은 전극을 두 쌍 배열하여 표면적을 크게 하고 또한 극 전류를 교차변환시킴으로써 전기분해 속도를 방해하는 산화물의 침착을 방지하기 때문이다.

상기 은의 농도는 Hanna instruments의 PWT HI98308(측정범위: 0.0 - 99.9 microsecond/cm)를 사용하였다. 또한 본 실험에서는 전기제어 회로를 은(Ag)의 농도가 max. 40ppm에 도달하면 자동 정지하게 설계되었다. 이는 본 발명에서 실시한 살균력 시험이나 여러 외국기관들의 임상결과 보여 주는 것과 같이 최대 살균력은 은의 농도가 5 - 10 ppm에서 최고효과를 보여 주고 있으며, 이는 10ppm이상으로 농도가 증가하여도 살균력의 증가는 없으며 오히려 감소하는 것으로 나타나기 때문이다.

시험 예 1 : 은 콜로이드( Colloid ) 살균력 시험

1. 시험방법(균액: E.coil, Bacillus subtilis 6633(세균용), Saccharomyces cerevisiae 9763(진균용)):

멸균생리 식염수 30mL에 상기 균액 0.5mL를 접종하고 다시 검액(은 Colloid)과 비교액(멸균생리 식염수)에 각각 0.1mL를 접종한다. 교반 후, 30분이 지난 뒤에 1mL씩을 취하여 Tryptic soy agar 평판배지에 5일간 배양한다.

2. 시험결과

① E.coil

멸균생리 식염수: 17,000 CFU/mL

	5ppm	10ppm	15ppm	20ppm
은 Colloid	1CFU/mL	·	1CFU/mL	·
은 Colloid(3%과산화수소 첨가)	·	·	·	·

② Bacillus subtilis 6633(세균용)

멸균생리 식염수: 12,000 CFU/mL

	5ppm	10ppm	15ppm	20ppm
은 Colloid	5,500CFU/mL	4,000CFU/mL	4,400CFU/mL	6,000CFU/mL
은 Colloid(3%과산화수소 첨가)	·	·	·	·

③ Saccharomyces cerevisiae 9763(진균용)

멸균생리 식염수: 10,000 CFU/mL

	5ppm	10ppm	15ppm	20ppm
은 Colloid	·	·	·	·
은 Colloid(3%과산화수소 첨가)	·	·	·	·

3. 결론

살균력은 다음의 공식에 따라 백분율로 나타낸다.

① E.coil

	5ppm	10ppm	15ppm	20ppm
은 Colloid	99.9%	100%	99.9%	100%
은 Colloid(3%과산화수소 첨가)	100%	100%	100%	100%

② Bacillus subtilis 6633(세균용)

	5ppm	10ppm	15ppm	20ppm
은 Colloid	54.2%	66.7%	63.3%	50%
은 Colloid(3%과산화수소 첨가)	100%	100%	100%	100%

③ Saccharomyces cerevisiae 9763(진균용)

	5ppm	10ppm	15ppm	20ppm
은 Colloid	100%	100%	100%	100%
은 Colloid(3%과산화수소 첨가)	100%	100%	100%	100%

시험 예 2 : 은 콜로이드( Colloid ) 살균력 시험

1. 시험방법(균액: Saccharomyces cerevisiae 9763(진균용)):

멸균생리 식염수 30mL에 각 균액 0.5mL를 접종하고 다시 검액(은 Colloid 냉장보관, 40℃보관)에 각각 0.1mL를 접종한다. 교반 후, 30분이 지난 뒤에 1mL씩을 취하여 Tryptic soy agar 평판배지에 5일간 배양한다.

2. 시험결과

멸균생리 식염수: 10,000 CFU/mL

① 은 Colloid

② 은 Colloid(냉장 1주일 보관)

	5ppm	10ppm	15ppm	20ppm
은 Colloid	55CFU/mL	16CFU/mL	11CFU/mL	·
은 Colloid(3%과산화수소 첨가)	·	·	·	·

③ 은 Colloid(40℃에서 1주일 보관)

3. 결론

살균력은 아래의 공식에 따라 백분율로 나타낸다.

① 은 Colloid

② 은 Colloid(냉장 1주일 보관)

	5ppm	10ppm	15ppm	20ppm
은 Colloid	99.5%	99.8%	99.9%	100%
은 Colloid(3%과산화수소 첨가)	100%	100%	100%	100%

③ 은 Colloid(40℃에서 1주일 보관)

시험 예 3 : 은 Colloid 살균력 시험

1. 시험방법(균액: E. coil, Bacillus subtilis 6633(세균용), Saccharomyces cerevisiae 9763(진균용))

멸균생리 식염수 30mL에 각 균액 0.5mL를 접종하고 다시 검액(은 Colloid)과 비교액(멸균생리 식염수)에 각각 0.1mL를 접종한다. 교반 후, 30분이 지난 뒤에 1mL씩을 취하여 Tryptic soy agar 평판배지에 5일간 배양한다.

2. 시험결과

① E. coil

멸균생리 식염수: 17,000 CFU/mL

② Bacillus subtilis 6633(세균용)

멸균생리 식염수: 12,000 CFU/mL

③ Saccharomyces cerevisiae 9763(진균용)

멸균생리 식염수: 10,000 CFU/mL

3. 결론

살균력은 아래의 공식에 따라 백분율로 나타낸다.

① E.coil

② Bacillus subtilis 6633(세균용)

③ Saccharomyces cerevisiae 9763(진균용)

시험 예 4 : 살균력 시험

살균력 시험(액상시료) - 고정농도시험법(T1-10-001) ; 시험액(은콜로이드액 3%(10ppm))과 대조시험액(멸균 생리식염수)을 멸균한 용기에 넣고, 전배양한 시험균액을 각각 접종하였다. 접종 10분 후에 시험액과 대조시험액에서 일정량을 취하여 재생된 세균수를 확인한다. 살균력은 아래의 공식에 따라 백분율로 나타내었다.(시험액: 균액 = 10㎖ : 1㎖)[시험균주: Escherichia coli (ATCC 8739)]

A: 일정 접촉시간 후 대조시험액으로부터의 생균수

B: 일정 접촉시간 후 시험액으로부터의 생균수

이하, 표1은 상기 시험예 1에 대한 살균력 시험결과이다.

표1: 시험결과

시험균주	시료	초기 생균수 (CFU/㎖)	10분 접촉 후 생균수 (CFU/㎖)	살균력(%)
Escherichia coli (ATCC 8739)	대조군	3.5×10⁶	3.5×10⁶
Escherichia coli (ATCC 8739)	시험군	3.5×10⁶	<10	99.9

시험 예 1과는 시험균주를 달리하여 다음과 같이 살균력 시험을 시행하였다.

시험 예 5 : 살균력 시험

살균력 시험(액상시료) - 고정농도시험법(T1-10-001) ; 시험액(3%과산화수소수 은콜로이드액)과 대조시험액(멸균 생리식염수)을 멸균한 용기에 넣고, 전배양한 시험균액을 각각 접종하였다. 접종 10분 후에 시험액과 대조시험액에서 일정량을 취하여 재생된 세균수를 확인한다. 살균력은 아래의 공식에 따라 백분율로 나타내었다.(시험액 : 균액 = 10㎖ : 1㎖)[시험균주: Staphylococcus aureus(ATCC 6538)

A: 일정 접촉시간 후 대조시험액으로부터의 생균수

B: 일정 접촉시간 후 시험액으로부터의 생균수

이하, 표2는 상기 시험예 2에 대한 살균력 시험결과이다.

표2: 시험결과

시험균주	시료	초기생균수 (CFU/㎖)	10분 접촉 후 생균수 (CFU/㎖)	살균력(%)
Staphylococcus aureus (ATCC 6538)	대조균	1.4 ×10⁶	1.4 ×10⁶
Staphylococcus aureus (ATCC 6538)	시험균	1.4 ×10⁶	<10	99.9

참고로, 다음은 브링햄 영 대학교(Brigham Young University)에서 미국 은 항균제품(American silver's Antibacterial Product : ASAP Solution)을 테스트한 결과이다.

ASAP Solution 의 농도에 따른 균의 생장억제 및 멸균에 대한 결과

박테리아( bacteria )	ASAP Solution 농도(단위:ppm)
박테리아( bacteria )	생장억제	멸균
Staphylococcus aureus	2.5	5
Shigella boydill	1.25	2.5
Salmonella arizona	2.5	5
Salmonella typhimurium	2.5	2.5
E.coli	2.5	2.5
Haemophilus influenzae	1.25	1.25
Enterobacter aerogenes	2.5	2.5
Enterobacter cloacae	5	5
Klebsiella pneumoniae	2.5	2.5
Klebsiella oxytoca	2.5	2.5
Pseudomonas aeruginosa	2.5	5
Streptococcus Pheumoniae	2.5	5
Streptococcus Pyogenes	1.25	1.25
Streptococcus faecalis	2.5	5
Streptococcus mutans	5	5
Strptococcus gordonii	5	5

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 과산화은이온 용액은 살균, 항균 및 탈취 효과를 높였으며, 저렴하고 무독성의 콜로이드 은 이온 용액으로 손소독, 물티슈, 구강가글제, 각종균소독액으로 사용함으로써, 국민 위생관리가 용이한 다목적 살균, 멸균, 탈취제로써 축산, 양어, 청정채 소독보관, 각종 주방위생소독 등 그 적용범위에 제한이 없이 국민위생 향진에 이바지함이 클 것으로 본다.

Claims

은(Ag) 전극을 증류수 안에서 -60V의 저전압과 60V의 고전압을 교차적으로 변화를 주는 교차 직류 전기분해방법을 이용하여 1 - 30ppm의 농도를 갖는 은 이온(Ag⁺) 용액을 만들고,

그 은 이온(Ag⁺) 용액에 35 - 60% 과산화수소를 적정하여 콜로이드 은 원자(colloidal silver atoms) 및 콜로이드 은 이온 용액(colloid silver ion peroxide)의 농도가 1 - 30ppm이 되도록 제조함을 특징으로 하는 살균성이 강하고 안정성이 우수한 콜로이드 과산화 은 이온 용액.
제 1항에 있어서, 은(Ag) 전극은 그 순도가 99.99%인 것을 특징으로 하는 살균성이 강하고 안정성이 우수한 콜로이드 과산화 은 이온 용액.
제 1항에 있어서, 과산화수소 적정은 35 - 60% 과산화수소를 전체 은 이온 용액이 3% 과산화수소 용액이 되도록 하는 것을 특징으로 하는 살균성이 강하고 안정성이 우수한 콜로이드 과산화 은 이온 용액.