KR102047338B1 - Apparatus for sterilizing microorganism using photoenergy and Sterilizing method using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 미생물 소독 장치 및 소독 방법에 관한 것으로, 상기 소독 장치 및 소독 방법은 식품의 품질 저하 및 화학물질의 잔류 없이 안전하게 식품에 있는 미생물을 제거할 수 있으며, 소독 방법이 간단하여 공저의 간소화 및 비용 절감의 효과가 있다. The present invention relates to a microbial disinfection device and a disinfection method, the disinfection device and disinfection method can safely remove microorganisms in food without deterioration of food quality and residues of chemicals, and the disinfection method is simple to simplify the process and There is a cost saving effect.
Description
본 발명은 광에너지를 이용하여 미생물을 소독하는 장치 및 이를 이용한 농산물의 소독 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for disinfecting microorganisms using light energy and a method for disinfecting agricultural products using the same.
최근 웰빙시대를 맞아 전세계적으로 새싹채소, 베이비 채소를 포함한 신선채소와 과실류의 소비량이 급격히 증가되고 있다. 하지만 신선채소 관련 시장의 성장과 더불어 이에 따른 식중독 발병 환자의 수도 급격히 증가되고 있다. 따라서, 식중독 예방을 위한 우수한 식품의 살균기술이 필요성이 대두되고 있다.In the recent well-being era, the consumption of fresh vegetables and fruits including sprout vegetables and baby vegetables is increasing rapidly. However, with the growth of the market related to fresh vegetables, the number of patients with food poisoning is increasing rapidly. Therefore, there is a need for an excellent food sterilization technique for preventing food poisoning.
일반적으로, 신선농산품의 경우 선별, 살균, 세척, 헹굼, 탈수, 계량 및 포장 단계를 거쳐 출하하게 된다. 상기 단계 중 신선농산품의 안정성과 직결되는 대표적인 공정은 살균 및 세척 공정인데, 이러한 살균 및 세척 공정의 가장 중요한 목적은 농산품 등의 원료로부터 유입되는 미생물을 효과적으로 제거하는 것이다. 종래에 팩 형태로 유통되는 샐러드의 주 원료인 양상추의 경우 106/g 내지 109/g 정도의 총균수를 보이고 있으며 가열처리 없는 가공 공정으로 이들을 100% 제거한다는 것은 불가능하다.In general, fresh agricultural products are shipped through screening, sterilization, washing, rinsing, dehydration, weighing and packaging. A typical process directly connected to the stability of fresh agricultural products is the sterilization and washing process. The most important purpose of the sterilization and washing process is to effectively remove microorganisms from raw materials such as agricultural products. In the case of lettuce, which is the main raw material of a salad that is conventionally distributed in a pack form, it shows a total bacterial count of about 10 6 / g to 10 9 / g, and it is impossible to remove 100% of these by a processing without heat treatment.
종래의 세정공정은 수 차례 (1차세정 ~ 3차세정) 나누어 하고 동시에 차아염소산나트륨 등을 이용한 살균이 병행되고 있는데, 세정을 3회에 나누어 실시할 경우 제조직후 미생물 수를 105/g까지 낮추는 것이 한계이며, 차아염소산나트륨을 사용한 경우 일반세균 수를 103/g까지 저하시킬 만큼의 살균효과를 얻기 위해서는 고농도에 장시간이 필요하다. The conventional washing process is divided several times (1st to 3rd washing) and sterilization using sodium hypochlorite is performed at the same time. When washing is divided into 3 times, it is recommended to lower the number of microorganisms to 10 5 / g immediately after manufacture. In case of using sodium hypochlorite, high concentration is required for a long time in order to obtain a bactericidal effect as low as 10 3 / g.
그러나, 대량의 원료를 연속적으로 세정하게 되는 실제의 가공공정 시에는 유기물에 의해 처리액의 pH 변동이 심해 살균효과에 큰 차이가 발생하는 등 안정된 살균효과를 얻는 것이 어려운 실정이다. However, it is difficult to obtain a stable sterilization effect in the actual processing step in which a large amount of raw materials are continuously washed, such that a large difference in sterilization effect occurs due to the severe variation in pH of the treatment liquid due to organic matter.
또한, 차아염소산나트륨은 저렴하고 효과적인 살균방법이지만, 잔류의 위험 및 인체안전성 등으로 인해 대체하고자 하는 시도가 진행 중이다.In addition, sodium hypochlorite is an inexpensive and effective sterilization method, but an attempt is being made to replace it due to the risk of residue and human safety.
따라서, 효과적인 감균을 통한 제품의 안전성 확보와 비용 측면에서 효율성이 향상된 새로운 미생물 제거 기술의 도입이 요구되고 있다.Therefore, it is required to introduce a new microorganism removal technology with improved efficiency in terms of securing safety and cost through effective sterilization.
본 발명의 목적은, 식품의 유해 미생물을 소독하는 장 치 및 이를 이용한 농산물의 소독 방법에 관한 것으로, 식품의 신선도 저하, 품질 열화, 영양 손실, 미생물의 저항성 및 화학물 잔류의 위험성 등이 없이 식품의 유해 미생물을 소독하는 소독 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention relates to a device for disinfecting harmful microorganisms of food and a method for disinfecting agricultural products using the same, without reducing the freshness of food, deterioration of quality, loss of nutrition, resistance of microorganisms and risk of chemical residues. It is to provide a disinfection device for disinfecting harmful microorganisms.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해, The present invention to solve the above problems,
용수를 수용하는 용기;A container containing water;
용기의 일측에 형성되며, 소독 대상이 되는 용수를 공급하는 용수유입라인;A water inlet line formed at one side of the container and supplying water to be sterilized;
용기의 또 다른 일측에 형성되며, 소독된 용수를 배출하는 용수유출라인;Water discharge line is formed on another side of the container, for discharging the sterilized water;
용기 내부에 형성되어 용수의 유로를 제어하는 격벽;A partition wall formed inside the container to control the flow path of the water;
용기 내부의 격벽 사이에 위치하는 광기능성 비드; 및A photofunctional bead located between the partition walls in the container; And
용기와 일정거리 이격되어 광을 공급하는 광원 장치를 포함하는 소독 장치를 제공한다.Provided is a disinfection device including a light source device for supplying light spaced a distance from the container.
본 발명에 따른 소독 장치 및 소독 방법은 식품의 품질 저하 및 화학물질의 잔류 없이 안전하게 식품에 있는 미생물을 제거할 수 있으며, 소독 방법이 간단하여 공저의 간소화 및 비용 절감의 효과가 있다.Disinfection apparatus and disinfection method according to the present invention can safely remove microorganisms in food without deterioration of food quality and residual chemicals, the disinfection method is simple, there is an effect of simplification and cost reduction.
도 1은 본 발명에 따른 소독 장치의 모식도이다.
도 2는 본 발명에 따른 소독 장치의 사진이다.
도 3은 실시예 1, 비교예 1-1 및 비교예 1-2의 조건에 따른 광기능성 비드의 소독 효능을 나타낸 그래프이다.
도 4는 실시예 2, 비교예 2-1 및 비교예 2-2의 조건에 따른 광기능성 비드의 소독 효능을 나타낸 그래프이다.1 is a schematic diagram of a disinfecting apparatus according to the present invention.
Figure 2 is a photograph of the disinfection device according to the present invention.
Figure 3 is a graph showing the disinfection efficacy of optical functional beads according to the conditions of Example 1, Comparative Example 1-1 and Comparative Example 1-2.
Figure 4 is a graph showing the disinfection efficacy of optical functional beads according to the conditions of Example 2, Comparative Example 2-1 and Comparative Example 2-2.
이하, 본 발명에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated more concretely.
본 발명은 광에너지를 이용하여 미생물을 소독하는 장치 및 이를 이용한 농산물의 소독 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for disinfecting microorganisms using light energy and a method for disinfecting agricultural products using the same.
종래의 미생물 소독 장치 및 소독 방법은, 세척을 여러 번 수행해야 하기 때문에 공정이 복잡하고, 비용 상승의 우려가 있어며, 인체에 해로운 차아염소산나트륨 등의 살균제를 사용할 경우 잔류의 위험 및 인체안전성 등의 문제점이 있었다. Conventional microbial disinfection devices and methods of disinfection are complicated due to the need to perform several times of washing, and there is a risk of increase in costs. There was a problem.
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명에 따른 광에너지를 이용한 미생물 소독 장치 및 이를 이용한 소독 방법은 공급되는 광원에 의해 항균 작용을 수행하는 광기능성 비드를 포함함으로써 간단한 공정 및 저렴한 비용으로도 미생물의 수를 현저히 감소시켜 농산물을 효과적으로 살균할 수 있다. The present invention has been made to solve the above problems, the microbial disinfection device using the light energy and the disinfection method using the same according to the present invention includes a simple process by including an optical functional bead to perform the antibacterial action by the light source supplied and Even at low cost, the number of microorganisms can be significantly reduced, effectively killing agricultural products.
이러한, 본 발명에 따른 소독 장치는 용수를 수용하는 용기(10); 용기(10)의 일측에 형성되며, 소독 대상이 되는 용수를 공급하는 용수유입라인; 용기(10)의 또 다른 일측에 형성되며, 소독된 용수를 배출하는 용수유출라인; 용기(10) 내부에 형성되어 용수의 유로를 제어하는 격벽; 용기(10) 내부의 격벽 사이에 위치하는 광기능성 비드; 및 용기(10)와 일정거리 이격되어 광을 공급하는 광원 장치를 포함한다. Such, the disinfection device according to the present invention includes a
도 1은 본 발명에 따른 소독 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 것으로, 본 발명에 따른 소독 장치는 용기(10), 용수유입라인(20), 용수유출라인(30), 격벽(40), 광기능성 비드(50) 및 광원 장치(60)를 포함한다. Figure 1 schematically shows the configuration of the disinfection apparatus according to the present invention, the disinfection apparatus according to the present invention is a
하나의 예로서 상기 용기(10)의 크기는 가로(A) 약 130mm, 세로(B) 약 100mm 및 높이(C)약 20mm 일 수 있으나, 이에 제한하는 것은 아니다. As an example, the size of the
상기 용기(10)는 내부 표면 중 일정 영역 이상을 광감응제가 분산된 구조일 수 있다. 용기(10)는 광투과성을 나타내는 물질이라면 특별히 제한되지 않는다. 용기(10)는 예를 들어, 광기능성 필름 또는 광감응제 합금 필름으로 구성될 수 있다. 광기능성 필름은 광감응제 및 광경화성 고분자 수지가 혼합된 필름을 의미할 수 있다. 상기 광경화성 고분자 수지는 실리콘, 라텍스, 폴리우레탄, 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 군으로부터 어느 1종 이상을 포함할 수 있다. 광경화성 고분자 수지를 이용함으로써, 상기 수지 및 광감응제를 혼합하여 광기능성 필름을 제작하여 용기(10)를 제조할 수 있다.The
용기(10)의 내부 표면 중 "일정 영역"의 의미는 용기(10)의 바닥면 및/또는 측면을 포함하는 의미일 수 있으며, 경우에 따라서는 바닥면 및/또는 측면 모두, 혹은 바닥면의 일부 영역 및/또는 측면의 일부 영역을 포함한다. 예를 들어, 광감응제가 분산된 영역과 분산되지 않은 영역이 교차로 반복되는 구조를 포함한다.The term "constant area" of the interior surface of the
한편, 광감응제 합금 필름은 금속 표면에 광감응제가 에스테르 결합되어 있는 필름을 의미할 수 있다. 상기 금속은 스테인레스 스틸, 알루미늄, 마그네슘, 주석, 티탄, 텅스텐 및 니켈로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 1종 이상을 포함할 수 있다.Meanwhile, the photosensitive alloy film may refer to a film in which a photosensitive agent is ester-bonded to a metal surface. The metal may include any one or more selected from the group consisting of stainless steel, aluminum, magnesium, tin, titanium, tungsten and nickel.
상기 용기(10)는 용수 및 유해 미생물에 오염된 소독대상체 혹은 소독 대상이 되는 용수를 수용하는 역할을 할 수 있다. 용기(10)의 크기와 부피는 특별히 제한되지 않고 적절하게 설정할 수 있다.The
하나의 예로서 상기 용기(10)의 크기는 가로(A) 약 130mm, 세로(B) 약 100mm 및 높이(C)약 20mm 일 수 있으나, 이에 제한하는 것은 아니다. As an example, the size of the
광기능성 필름 또는 광감응제 합금 필름을 포함하는 용기(10)는 광 조사 시 광원의 광에너지를 이용하여 산소에서 활성산소를 생성하고, 상기 활성산소로 용기(10) 내에 포함된 용수에 있는 유해 미생물을 소독할 수 있다.The
상기 유해 미생물은 예를 들어, 박테리아, 식중독균 등을 포함할 수 있다. 구체적으로, 유해 미생물은 대장균(Escherichia coli), 황색포도상구균(Staphylococcus aureus), 콜레라균 및 살모넬라균으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 1종 이상을 포함할 수 있다.The harmful microorganism may include, for example, bacteria, food poisoning bacteria and the like. Specifically, the harmful microorganism may include any one or more selected from the group consisting of Escherichia coli, Staphylococcus aureus, cholera and Salmonella.
상기 격벽은 용수의 흐름이 곡선 유로를 형성하도록 형성되며, 용기(10) 내부의 일측에 유로를 형성하는 제1격벽; 및 상기 제1격벽에 의해 형성된 유로의 반대편에 유로를 형성하는 제k+1격벽을 포함하고, 제k격벽에 의해 형성된 유로의 위치는 제k+1격벽에 의해 형성된 유로의 반대편에 형성되며, k+1은 n이고, k는 1 이상의 정수이며, n은 2 이상일 수 있다. The partition wall is formed so that the flow of water to form a curved flow path, the first partition wall to form a flow path on one side inside the container (10); And a k + 1th partition that forms a flow path on an opposite side of the flow path formed by the first partition wall, wherein a position of the flow path formed by the kth partition wall is formed on the opposite side of the flow path formed by the k + 1th partition wall, k + 1 is n, k is an integer of 1 or more, and n may be 2 or more.
하나의 예로서, 제1격벽에 의해 형성된 유로의 반대편에 제2격벽에 의해 유로가 형성될 수 있다. 이 때 격벽의 개수(n)는 특별히 제한하지 않으며, 2 내지 30개, 3 내지 20개, 혹은 5 내지 10개 형성될 수 있다. 상기 격벽에 의해 용기(10) 내의 용수는 용수유입라인(20)으로 유입되어 용수유출라인(30)으로 유출되는 동안 S자 곡선을 그리며 유로를 형성할 수 있다. As one example, the flow path may be formed by the second partition wall opposite to the flow path formed by the first partition wall. At this time, the number n of partition walls is not particularly limited, and may be 2 to 30, 3 to 20, or 5 to 10. The water in the
상기 격벽은 내부 표면 중 일정 영역 이상을 광감응제가 분산된 구조일 수 있다. 격벽은 광투과성을 나타내는 물질이라면 특별히 제한되지 않는다. 격벽은 예를 들어, 광기능성 필름 또는 광감응제 합금 필름으로 구성될 수 있다. 광기능성 필름은 광감응제 및 광경화성 고분자 수지가 혼합된 필름을 의미할 수 있다. 상기 광경화성 고분자 수지는 실리콘, 라텍스, 폴리우레탄, 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 군으로부터 어느 1종 이상을 포함할 수 있다. 광경화성 고분자 수지를 이용함으로써, 상기 수지 및 광감응제를 혼합하여 광기능성 필름을 제작하여 격벽을 제조할 수 있다.The partition wall may have a structure in which a photosensitive agent is dispersed over a predetermined region of the inner surface. The partition wall is not particularly limited as long as the material exhibits light transmittance. The partition wall may be composed of, for example, a photofunctional film or a photosensitive alloy film. The photofunctional film may refer to a film in which a photosensitive agent and a photocurable polymer resin are mixed. The photocurable polymer resin may include any one or more from the group consisting of silicone, latex, polyurethane, polyethylene terephthalate. By using a photocurable polymer resin, the said resin and a photosensitive agent can be mixed, an optical functional film can be produced, and a partition can be manufactured.
본 발명에서 용기(10) 내 용수의 유속은 0.01 내지 0.1L/s 혹은 0.05 내지 0.08 L/s일 수 있다. 용수의 유속이 상기 범위일 경우, 소독 대상이 되는 용수가 광기능성 비드와 접촉하는 시간을 효과적으로 증가시켜 광기능성 비드에 의한 항균 및 살균작용을 용이하게 수행할 수 있다. 이때 용수는 유량이 약 5L/min으로 인 펌프장치를 이용하여 순환시킬 수 있다. 상기 펌프장치는 용기(10) 내의 광기능성 비드(50)의 순환을 도와서 추가 오염방지, 회수성 및 재사용성이 용이하다. 또한, 유해 미생물 사멸을 위한 광에너지 유도 활성산소를 제어할 수 있다.In the present invention, the flow rate of water in the
본 발명에서 광원 장치(60)는 용기(10)의 측면, 하부 및 상부 중 1종 이상에 광을 조사할 수 있고, 광을 조사하여 광동역학적 불활성화(PDI: photodynamic inactivation)를 유도하는 역할을 한다. 광원 장치(60)로는 예를 들어 발광다이오드(LED), 레이저 제논램프 등을 사용할 수 있고, 바람직하게는 그린 LED를 사용할 수 있다. 광원 장치(60)의 출력(광량)은 예를 들어 0.0001 내지 20 mW/cm2일 수 있다. 구체적으로, 광원 장치(60)의 출력은 1 내지 20 mW/cm2, 1 내지 15 mW/cm2, 1 내지 13 mW/cm2, 1 내지 10 mW/cm2, 1 내지 8 mW/cm2, 0.1 내지 8 mW/cm2 및 0.1 내지 5 mW/cm2일 수 있다.In the present invention, the
또한, 광원 장치(60)의 파장은 400 내지 700 nm일 수 있다. 구체적으로, 광원 장치(60)의 파장은 405 내지 700 nm, 405 내지 680 nm, 410 내지 680 nm, 410 내지 660 nm, 415 내지 650 nm, 420 내지 650 nm, 420 내지 620 nm 및 460 내지 600 nm 일 수 있다. 본 발명에 사용되는 광감응제가 파장이 400 내지 700 nm일 때, 흡수율이 높기 때문에, 상기 파장 범위의 광원 장치(60)를 사용하여 용기(10) , 격벽(40) 및 광기능성 비드(50)에서의 유해 미생물 소독 효능을 높일 수 있다.In addition, the wavelength of the
상기 광기능성 비드(50)는 공급되는 광원에 의해 항균작용을 수행하는 것일 수 있다. 본 발명에서 광기능성 비드는 고분자 비드 내에 광감응제를 함유하는 것일 수 있다. The optical
광기능성 비드(50)는 광감응제 용액을 고분자 비드에 흡수시키는 팽윤법을 통해 광감응제를 고분자 비드에 담지시킨 것일 수 있다. 상기 광기능성 비드(50)은 광감응제가 도입된 고분자 비드로 광에너지 유도를 통해 생성된 활성산소에 의해 살균성을 갖는 비드일 수 있다. The optical
구체적으로 상기 광감응제는, 트리스(1,3-디클로로이소프로필)포스페이트(Tris(1,3-dichloroisopropyl)phosphate, TDCPP), 헤마토포르피린(hematoporphyrin, HP), 5,10,15-트리페닐-20-(4-카르복시페닐)-포르피린 백금(5,10,15-triphenyl-20-(4-carboxyphenyl)-porphyrin platinum, PtCP), 5,15-비스페닐-10,20-비스(4-메톡시카르보닐페닐)-포르피린 백금(5,15-bisphenyl-10,20-bis(4-methoxycarbonylphenyl)-porphyrin platinum, t-PtCP), 테트라페닐포르피린(tetraphenyl porphyrin, H2TPP), 프로토포르피린(proto porphyrin, PP), 인도시아닌그린(indocyanin green, ICG) 및 메조-테트라키스(p-설포나토페닐) 포르피린(meso-tetrakis (psulfonatophenyl) porphyrin, TSPP)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 1종 이상을 포함할 수 있으며, 더욱 구체적으로는 테트라페닐포르피린(tetraphenyl porphyrin, H2TPP)을 포함할 수 있다.Specifically, the photosensitizer is tris (1,3-dichloroisopropyl) phosphate (Tris (1,3-dichloroisopropyl) phosphate, TDCPP), hematoporphyrin (HP), 5, 10, 15-triphenyl -20- (4-carboxyphenyl) -porphyrin platinum (5,10,15-triphenyl-20- (4-carboxyphenyl) -porphyrin platinum, PtCP), 5,15-bisphenyl-10,20-bis (4- Methoxycarbonylphenyl) -porphyrin platinum (5,15-bisphenyl-10,20-bis (4-methoxycarbonylphenyl) -porphyrin platinum, t-PtCP), tetraphenyl porphyrin (H 2 TPP), protoporphyrin ( any one or more selected from the group consisting of proto porphyrin (PP), indocyanin green (ICG) and meso-tetrakis (p-sulfonatophenyl) porphyrin (TSPP) It may include, more specifically tetraphenyl porphyrin (tetraphenyl porphyrin, H 2 TPP) may be included.
상기 고분자 비드는 폴리우레탄, 폴리우레탄 아크릴레이트, 폴리에틸렌 프탈레이트으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 1 종 이상일 수 있다. 바람직하게는 폴리프로필렌을 사용할 수 있다.The polymer beads may be any one or more selected from the group consisting of polyurethane, polyurethane acrylate, and polyethylene phthalate. Preferably polypropylene can be used.
상기 광기능성 비드(50)의 직경은 0.1 내지 40mm일 수 있다. 구체적으로, 광기능성 비드(50)의 직경은 0.1 내지 35mm, 0.1 내지 30mm, 0.5 내지 30mm, 1.0 내지 30mm, 0.5 내지 25mm, 1.0 내지 25mm, 1.5 내지 25mm 및 0.1 내지 20mm일 수 있다. 상기 범위의 직경을 가진 광기능성 비드(50)는 용수에서도 엉키지 않고 소독대상이 되는 용수 또는 소독대상체를 소독하는데 효율적이다.The diameter of the optical
상기 광기능성 비드는 단면이 타원형일 수 있으며, 이때 단면의 단축과 장축의 비율은 1:1 내지 1:10 혹은 1:1 내지 1:5 범위일 수 있다. 이러한 형태를 갖는 광기능성 비드는 용수의 공급을 원활하게 할 수 있다.The optical functional beads may be elliptical in cross section, wherein the ratio of the short axis and the long axis of the cross section may range from 1: 1 to 1:10 or from 1: 1 to 1: 5. The photofunctional beads having this form can smoothly supply water.
본 발명은 상기 소독 장치를 이용한 미생물 소독 방법을 제공한다.The present invention provides a microbial disinfection method using the disinfection device.
본 발명에 따른 소독 방법은,Disinfection method according to the invention,
발명에 따른 소독 장치의 용수유입라인에 소독 대상이 되는 용수를 유입시키는 단계; 및 광을 조사하는 단계로 구성된다.Introducing water to be sterilized into a water inflow line of the disinfection device according to the invention; And irradiating light.
하나의 예로서, 상기 소독 대상이 되는 용수는 소독대상체를 포함할 수 있는데, 이때 소독대상체는 채소류 및 과실류 중 1종 이상일 수 있다. 상기 소독대상체는 특별히 제한되지 않고, 물에 씻어 먹는 식품이라면 사용 가능하다. 구체적으로, 유해 미생물에 오염된 채소류 및 과실류와 같은 농산물일 수 있다.As one example, the water to be disinfected may include a disinfectant, wherein the disinfectant may be at least one of vegetables and fruits. The disinfecting object is not particularly limited and may be used as long as it is food washed by water. Specifically, it may be agricultural products such as vegetables and fruits contaminated with harmful microorganisms.
또한, 광을 조사하는 단계는 400 내지 700nm의 파장을 가진 광원을 용기(10)의 측면, 하부 및 상부 중 1종 이상에 조사할 수 있다. 광원을 조사하면 용기(10), 격벽(40) 및 광기능성 비드(50) 중 1종 이상에 포함되어 있는 광감응제가 산소와 반응하여 활성산소를 생성할 수 있다. 상기 활성산소는 소독 대상이 되는 용수 또는 소독대상체에 있는 유해 미생물을 살균하는 역할을 할 수 있다.In addition, the step of irradiating light may irradiate at least one of the side, bottom and top of the
광을 조사하는 단계에서 광조사 출력은 광조사 시간은 30분 이상일 수 있다. 구체적으로, 30 내지 200분, 30 내지 190분, 35 내지 180분, 40 내지 170분, 45 내지 160분, 50 내지 150분, 55 내지 140분 및 60 내지 140분일 수 있다. 광을 조사하는 단계는 용기(10), 격벽(40) 및 광기능성 비드(50) 중 1종 이상에 30분 이상 충분한 광을 조사해 소독 대상이 되는 용수 또는 소독대상체를 충분히 살균시킬 수 있다.In the irradiating light, the light irradiation output may have a light irradiation time of 30 minutes or more. Specifically, it may be 30 to 200 minutes, 30 to 190 minutes, 35 to 180 minutes, 40 to 170 minutes, 45 to 160 minutes, 50 to 150 minutes, 55 to 140 minutes and 60 to 140 minutes. In the step of irradiating light, sufficient light may be irradiated to at least one kind of the
이하 본 발명에 따르는 실시예 등을 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples according to the present invention, but the scope of the present invention is not limited to the following examples.
제조예Production Example 1 One
광감응제 테트라페닐포르피린(tetraphenyl porphyrin, H2TPP)를 용매 디클로로메탄에 용해시켜 광감응제 용액을 제조하였다. 그런다음 60℃에서 상기 광감응제 용액에 폴리프로필렌 비드를 24시간 동안 침지하여 광기능성 비드를 제조하였다.A photosensitizer solution was prepared by dissolving a photosensitizer tetraphenyl porphyrin (H 2 TPP) in a solvent dichloromethane. Then, polypropylene beads were immersed in the photosensitizer solution at 60 ° C. for 24 hours to prepare photofunctional beads.
제조예Production Example 2 2
광경화성 고분자 수지 폴리우레탄 아크릴레이트와 광감응제 트리스(1,3-디클로로이소프로필)포스페이트(TDCPP)를 이클로로메탄 용매에 용해시켜 혼합용액을 제조하였다. 상기 혼합용액을 직사각형의 틀에 부은 후 자외선을 조사하여 고분자 수지 혼합용액을 경화시켜 광기능성 필름를 제조하였다. 상기 광기능성 필름을 절단하여 가로 약 130mm, 세로 약 100mm 및 높이 약 20mm의 용기를 제작한 후, 용기 내부에 길이 약 80mm 높이 약 20mm의 격벽을 5개 형성하고, 용기 내부에 제조예 1에서 제조된 광기능성 비드를 수납한 후, 용기의 일측에 용수유입라인 및 용수배출라인을 형성하여 도 1 및 도 2와 같은 소독 장치를 제조하였다.The photocurable polymer resin polyurethane acrylate and the photosensitive tris (1,3-dichloroisopropyl) phosphate (TDCPP) were dissolved in a dichloromethane solvent to prepare a mixed solution. The mixed solution was poured into a rectangular mold and then irradiated with ultraviolet light to cure the polymer resin mixed solution to prepare a photofunctional film. After cutting the optical functional film to produce a container having a width of about 130 mm, a length of about 100 mm and a height of about 20 mm, five partition walls having a length of about 80 mm and a height of about 20 mm were formed in the container, and manufactured in Preparation Example 1 in the container. After storing the optical functional beads, a water inflow line and a water discharge line were formed on one side of the container to prepare a disinfection device as illustrated in FIGS. 1 and 2.
실시예Example 1 One
상기 제조예 2에서 제조된 소독 장치를 이용하여, 하기 표 1과 같은 사양과 조건의 장치 및 방법으로 이용하여 광기능성 비드의 소독 효능을 평가하였다. Using the disinfection device prepared in Preparation Example 2, using the device and method of the specifications and conditions as shown in Table 1 below to evaluate the disinfection efficacy of the optical functional beads.
(Bacteria resuspension turbidity)Bacteria Resuspension Turbidity
(Bacteria resuspension turbidity)
(Colony count method, 100㎕)Colony Count Method
(Colony count method, 100µl)
실시예Example 2 2
상기 제조예 2에서 제조된 소독 장치를 이용하여, 하기 표 2와 같은 사양과 조건의 장치 및 방법으로 이용하여 광기능성 비드의 소독 효능을 평가하였다. Using the disinfection device prepared in Preparation Example 2, using the device and method of the specifications and conditions as shown in Table 2 to evaluate the disinfection efficacy of the optical functional beads.
(Bacteria resuspension turbidity)Bacteria Resuspension Turbidity
(Bacteria resuspension turbidity)
(Colony count method, 100㎕)Colony Count Method
(Colony count method, 100µl)
비교예Comparative example 1-1 1-1
광원이 없는 어두운 조건에서 실험을 실시한 것을 제외하고, 표 1의 조건과 동일하게 실험을 진행하였다. The experiment was conducted in the same manner as in Table 1, except that the experiment was performed in a dark condition without a light source.
비교예Comparative example 1-2 1-2
광기기능성 비드 대신에 광감응제를 함유하지 않은 폴리프로필렌 비드를 사용한 것을 제외하고는 표 1의 조건과 동일하게 실험을 진행하였다. The experiment was conducted in the same manner as in Table 1 except that polypropylene beads containing no photosensitive agent were used instead of the photofunctional beads.
비교예Comparative example 2-1 2-1
광원이 없는 어두운 조건에서 실험을 실시한 것을 제외하고, 표 2의 조건과 동일하게 실험을 진행하였다. The experiment was conducted in the same manner as in Table 2, except that the experiment was performed in a dark condition without a light source.
비교예Comparative example 2-2 2-2
광기기능성 비드 대신에 광감응제를 함유하지 않은 폴리프로필렌 비드를 사용하고 녹색 LED 대신 가시광선을 사용한 것을 제외하고는 표 2의 조건과 동일하게 실험을 진행하였다. The experiment was conducted in the same manner as in Table 2 except that polypropylene beads containing no photosensitizer in place of photofunctional beads and visible light instead of green LEDs were used.
실험예Experimental Example 1 One
상기 실시예 1, 비교예 1-1 및 비교예 1-2에 따른 실험은 진행한 후 각각의 실험 진행 0, 20, 40, 60분에 세척수 100μL를 고체배지에 플레이팅(plating)한 후 12 시간 동안 dark, 35°C 조건에서 배양(incubation)하였다. 그 후 세균(colony) 개수를 확인하였다. 결과는 도 3에 나타내었으며, 실험 결과 비교예 1-1(도 3의 b) 및 비교예 1-2(도 3의 c)와 같이 어두운 곳이나 특정파장이 아닌 가시광선을 조사한 경우, E. coli의 수의 감소가 뚜렷하게 나타나지 않았으나, 실시예 1(도 3의 a)에 따른 조건에서는 60분 만에 0 cfu로 줄었다. 이는, 테트라페닐포르피린(H2TPP)을 포함하는 광기능성 비드가 그린 LED 영역의 파장의 광원을 흡수해 활성산소를 생성하여 유해 미생물을 살균한 것을 의미한다.After the experiment according to Example 1, Comparative Example 1-1 and Comparative Example 1-2 proceeded to each experiment proceeding 0, 20, 40, 60 minutes after plating 100μL of wash water on a solid medium (plating) It was incubated in dark, 35 ° C conditions for hours. Thereafter, the number of bacteria was confirmed. The results are shown in FIG. 3. Experimental results When the visible light is irradiated in a dark place or a specific wavelength as in Comparative Example 1-1 (FIG. 3 b) and Comparative Example 1-2 (c of FIG. 3), E. Although no decrease in the number of coli was apparent, the conditions according to Example 1 (FIG. 3 a) decreased to 0 cfu in 60 minutes. This absorbing tetraphenyl porphyrin (H 2 TPP) the wavelength of the light source of the green LED area photo-functional bead comprising the free radicals generated by means that the sterilizing microorganisms.
실험예Experimental Example 2 2
상기 실시예 2, 비교예 2-1 및 비교예 2-2에 따른 실험은 진행한 후 각각의 실험 진행 0, 20, 40, 60분에 세척수 100μL를 고체배지에 플레이팅(plating)한 후 12 시간 동안 dark, 35°C 조건에서 배양(incubation)하였다. 그 후 세균(colony) 개수를 확인하였다. 결과는 도 4에 나타내었으며, 실험 결과 비교예 2-1(도 3의 e) 및 비교예 2-2(도 3의 f)와 같이 어두운 곳이나 특정파장이 아닌 가시광선을 조사한 경우, E. coli의 수의 감소가 뚜렷하게 나타나지 않았으나, 실시예 2(도 3의 d)에 따른 조건에서는 60분 만에 0 cfu로 줄었다. 이는, 테트라페닐포르피린(H2TPP)을 포함하는 광기능성 비드가 그린 LED 영역의 파장의 광원을 흡수해 활성산소를 생성하여 유해 미생물을 살균한 것을 의미한다.After the experiment according to Example 2, Comparative Example 2-1 and Comparative Example 2-2 proceeded to each experiment proceeding 0, 20, 40, 60 minutes after plating 100μL of wash water on a solid medium (plating) It was incubated in dark, 35 ° C conditions for hours. Thereafter, the number of bacteria was confirmed. The results are shown in FIG. 4. Experimental results When the visible light was irradiated in a dark place or a specific wavelength as in Comparative Example 2-1 (FIG. 3 e) and Comparative Example 2-2 (FIG. 3 f), E. Although no decrease in the number of coli was apparent, the conditions according to Example 2 (d in FIG. 3) decreased to 0 cfu in 60 minutes. This absorbing tetraphenyl porphyrin (H 2 TPP) the wavelength of the light source of the green LED area photo-functional bead comprising the free radicals generated by means that the sterilizing microorganisms.
따라서, 본 발명에 따른 소독 장치 및 소독 방법은 효과적으로 유해 미생물을 살균할 수 있다는 것을 확인하였다.Therefore, it was confirmed that the disinfection device and the disinfection method according to the present invention can effectively sterilize harmful microorganisms.
10: 용기
20: 용수유입라인
30: 용수유출라인
40: 격벽
50: 광기능성 비드
60: 광원 장치10: Container
20: water inlet line
30: water outflow line
40: bulkhead
50: photofunctional beads
60: light source device
Claims (8)
용기의 일측에 형성되며, 소독 대상이 되는 용수를 공급하는 용수유입라인;
용기의 또 다른 일측에 형성되며, 소독된 용수를 배출하는 용수유출라인;
용기 내부에 형성되어 용수의 유로를 제어하는 격벽;
용기 내부의 격벽 사이에 위치하는 광기능성 비드; 및
용기와 일정거리 이격되어 광을 공급하는 광원 장치를 포함하는 소독 장치로서,
상기 광기능성 비드는 고분자 비드 내에 광감응제를 함유하고, 0.1 내지 35 mm의 직경을 가지며, 타원형 단면에서 단축과 장축의 비율이 1:1 내지 1:10의 비율을 갖는 것인, 소독 장치.
A container containing water;
A water inlet line formed at one side of the container and supplying water to be sterilized;
Water discharge line is formed on another side of the container, for discharging the sterilized water;
A partition wall formed inside the container to control the flow path of the water;
A photofunctional bead located between the partition walls in the container; And
A disinfection device including a light source device that supplies light at a distance from the container,
The optical functional beads contain a photosensitizer in the polymer beads, have a diameter of 0.1 to 35 mm, the ratio of the short axis and the long axis in the elliptical cross section has a ratio of 1: 1 to 1:10.
격벽은 용수의 흐름이 곡선 유로를 형성하도록 형성되며,
용기 내부의 일측에 유로를 형성하는 제1격벽; 및
상기 제1격벽에 의해 형성된 유로의 반대편에 유로를 형성하는 제k+1격벽을 포함하고,
제k격벽에 의해 형성된 유로의 위치는 제k+1격벽에 의해 형성된 유로의 반대편에 형성되며,
상기 k+1은 n이고, k는 1 이상의 정수이며, n은 2 이상의 정수인 소독 장치.
The method of claim 1,
The partition wall is formed so that the flow of water forms a curved flow path,
A first partition wall forming a flow path on one side of the container; And
A k + 1th partition wall forming a flow path on an opposite side of the flow path formed by the first partition wall,
The position of the flow path formed by the kth partition is formed on the opposite side of the flow path formed by the k + 1th partition,
The k + 1 is n, k is an integer of 1 or more, n is an integer of 2 or more.
용기 내 용수의 유속은 0.01 내지 0.1L/s 인 것을 특징으로 하는 소독 장치.
The method of claim 1,
Disinfection device, characterized in that the flow rate of water in the container is 0.01 to 0.1L / s.
광원의 파장은 400 내지 700 nm인 것을 특징으로 하는 소독 장치.
The method of claim 1,
Disinfection device, characterized in that the wavelength of the light source is 400 to 700 nm.
광기능성 비드는 공급되는 광원에 의해 항균작용을 수행하는 것을 특징으로 하는 소독 장치.
The method of claim 1,
Photofunctional beads are sterilizing device characterized in that to perform the antibacterial action by the light source supplied.
광감응제는, 트리스(1,3-디클로로이소프로필)포스페이트(Tris(1,3-dichloroisopropyl)phosphate, TDCPP), 헤마토포르피린(hematoporphyrin, HP), 5,10,15-트리페닐-20-(4-카르복시페닐)-포르피린 백금(5,10,15-triphenyl-20-(4-carboxyphenyl)-porphyrin platinum, PtCP), 5,15-비스페닐-10,20-비스(4-메톡시카르보닐페닐)-포르피린 백금(5,15-bisphenyl-10,20-bis(4-methoxycarbonylphenyl)-porphyrin platinum, t-PtCP), 테트라페닐포르피린(tetraphenyl porphyrin, H2TPP), 프로토포르피린(proto porphyrin, PP), 인도시아닌그린(indocyanin green, ICG) 및 메조-테트라키스(p-설포나토페닐) 포르피린(meso-tetrakis (psulfonatophenyl) porphyrin, TSPP)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 1종 이상을 포함하는 소독 장치.
The method of claim 1,
Photosensitizers include tris (1,3-dichloroisopropyl) phosphate (TDCPP), hematoporphyrin (HP), 5,10,15-triphenyl-20- (4-carboxyphenyl) -porphyrin platinum (5,10,15-triphenyl-20- (4-carboxyphenyl) -porphyrin platinum, PtCP), 5,15-bisphenyl-10,20-bis (4-methoxycarba Bonylphenyl) -porphyrin platinum (5,15-bisphenyl-10,20-bis (4-methoxycarbonylphenyl) -porphyrin platinum, t-PtCP), tetraphenyl porphyrin (H 2 TPP), proto porphyrin (proto porphyrin, PP), indocyanin green (ICG) and meso-tetrakis (p-sulfonatophenyl) porphyrin (meso-tetrakis (psulfonatophenyl) porphyrin (TSPP) containing any one or more selected from the group consisting of Disinfection device.
고분자 비드는 폴리프로필렌, 폴리우레탄, 폴리우레탄 아크릴레이트, 폴리에틸렌 프탈레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 1종 이상을 포함하는 소독 장치.The method of claim 1,
Polymeric beads are any one or more selected from the group consisting of polypropylene, polyurethane, polyurethane acrylate, polyethylene phthalate.
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Families Citing this family (1)
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KR102455307B1 (en) * | 2020-04-27 | 2022-10-17 | 왕강균 | Composite comprising photosensitizers, preparation method thereof and filter comprising the same |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004050159A (en) * | 2002-07-17 | 2004-02-19 | Katsukiyo Sakurai | Method for producing photosensitive algicidal, bactericidal and deodorant complex with porphyrin compound and metalloporphyrin compound adsorbed on adsorptive substrate and application of its function |
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JPS61138587A (en) * | 1984-12-10 | 1986-06-26 | Hoshitaka Nakamura | Water purifier for drinking water |
KR101398734B1 (en) * | 2012-01-17 | 2014-05-30 | 연세대학교 산학협력단 | Method for making photo-functional polymer materials using agitation |
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004050159A (en) * | 2002-07-17 | 2004-02-19 | Katsukiyo Sakurai | Method for producing photosensitive algicidal, bactericidal and deodorant complex with porphyrin compound and metalloporphyrin compound adsorbed on adsorptive substrate and application of its function |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022102943A1 (en) * | 2020-11-16 | 2022-05-19 | 주식회사 비아이바이오포토닉스 | Light-based water treatment device and water quality management system including same |
KR20220066638A (en) * | 2020-11-16 | 2022-05-24 | 주식회사 비아이바이오포토닉스 | Light-based water treatment device and water quality management system comprising the same |
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