KR20100001996A

KR20100001996A - 플라즈마를 이용한 지폐, 고문서 살균장치 및 방법

Info

Publication number: KR20100001996A
Application number: KR1020080062129A
Authority: KR
Inventors: 이형윤
Original assignee: 이형윤
Priority date: 2008-06-28
Filing date: 2008-06-28
Publication date: 2010-01-06

Abstract

본 발명은 플라즈마를 이용한 지폐, 고문서 살균장치 및 방법에 관한 것으로, 종이류의 오래된 유물인 피처리물을 수납하는 진공챔버와; 상기 진공챔버에 연결된 진공펌프를 포함하는 지폐, 고문서 살균장치에 있어서; 상기 진공챔버의 내부 상측에 설치되어 이를 상하로 구획하는 격벽과; 상기 격벽에 매립되고 진공챔버의 상측과 하측 각각으로 노출된 전자기유도판과; 상기 전자기유도판과 간격을 두고 진공챔버 내부에 배열되며 호형상의 도파관이 구비된 적어도 하나 이상의 발진봉과; 상기 진공챔버의 일측 외벽에 고정되고, 상기 발진봉과 연결된 마그네트론과; 상기 마그네트론과 연결되고, 마이크로웨이브를 발진시키는 파워서플라이와; 상기 진공챔버의 일측에 연결배관되고, 플라즈마 처리용 반응가스를 필터링시켜 공급하는 반응가스공급관과; 상기 진공챔버의 타측에 연결배관되고, 살균향을 필터링시켜 공급하는 향기공급관을 더 포함하여 구성된다.

본 발명은 습식이 아닌 건식방식을 사용함으로써 피처리물이 약품에 젖음으로 인해 발생되는 변질이나 손상을 미연에 방지할 수 있고, 처리효율도 높일 수 있으면서, 처리시간도 단축시킬 수 있고, 그에 따른 비용절감도 꾀할 수 있는 효과를 제공한다.

고문서, 고서적, 고지폐, 고유물, 살균, 멸균, 플라즈마

Description

플라즈마를 이용한 지폐, 고문서 살균장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DISINFECTING DOCUMENTS, PAPER MONEY USING PLASMA}

본 발명은 플라즈마를 이용한 지폐, 고문서 살균장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건식 플라즈마 처리기술을 이용하여 지폐, 고문서, 고서적 등을 단시간에 살균은 물론 멸균처리함으로써 곰팡이 및 세균 등의 번식을 막고, 보관가치가 높은 고문서나 지폐 등의 오염과 훼손을 방지할 수 있도록 개선된 플라즈마를 이용한 지폐, 고문서 살균장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 문화재나 유물 또는 고문서 등은 자료의 희귀성을 고려하여 오랫동안 보존하기 위하여 박물관이나 전용 기록물 보관서 등에 보관하고 일반인들로부터 직접 접촉되는 것을 방지하고 있다.

박물관이나 기록물 보관서 등에 보관된 문화재 또는 각종의 문서들은 일반인들의 접촉이 차단되어 있으므로 일반인들에 의한 오염 또는 훼손을 방지할 수 있다는 장점을 가지고 있다.

그렇지만, 박물관이나 기록물 보관서 등에 보존된 각종의 문서들은 일단 보관되어지면 그 이후에는 특별한 열람 사유가 발생되지 않는 한 최초의 보관장소에 서 이동되는 경우는 별로 없어서 최초의 보관장소에 장기간 그대로 놓여있게 되고, 그로 인하여 각종 먼지가 쌓이게 되며, 그 보관장소에서 서식하고 있는 각종 공중 부유균(곰팡이, 세균)에 의하여 유물과 기록물이 점차적으로 훼손되게 된다.

또한, 도서관에 보관된 도서의 경우에도 이용자들의 관심이 집중되고 있는 서적을 제외한 대부분의 도서들은 역시 장기간 동일한 장소에 보관되기 일쑤이고, 이로 인하여 각종의 먼지가 쌓이게 되며, 각종 부유균들이 번식하게 되어, 도서의 수명을 단축시키는 현상이 발생된다.

뿐만 아니라, 지폐와 같은 유가증권 등의 경우에는 어느 한 곳에 장시간 보관되기보다는 여러 사람들을 통하여 유통되게 되고, 그 과정에서 각종 세균이나 각종 병원성 미생물에 오염되어 각종 피부질환과 호흡기질환 또는 알레르기성 질환 등을 유발시키거나 전염시키는 매개체로서의 역할을 하기도 한다.

이에 따라, 특히 면역성이 약한 노인이나 어린이들이 직접적 간접적으로 피해를 입게 되고, 금융기관에서 지폐를 취급하는 담당자들이 피해를 입기도 하며, 경우에 따라서는 미생물에 오염된 지폐 등의 유가증권들이 각종 악취를 유발하여 취급자들 뿐만 아니라 사용자들에게 불쾌감을 제공하기도 한다.

이러한 지폐와 같은 유가증권 등의 경우에는 지폐의 소독을 위하여, 한국은행에서 일정한 시기를 정해 시중에 유통되고 있는 지폐를 회수한 다음 소독을 행하고 있지만, 그 이전에 각종 세균이나 곰팡이들에 의해 오염된 채 유통되고 있는 현실을 부인할 수는 없다.

이와 같은 현상을 해결하기 위한 노력의 일환으로 각종 소독장치 및 소독방 법들이 다수 개시된 바 있는 바, 예컨대 대한민국 특허등록 제10-330963호 "유물 및 기록물의 소독을 위하여 허브정유를 이용한 소독방법 및 소독장치"; 대한민국 특허등록 제10-412274호 "허브정유를 이용한 지폐 등 유가증권의 소독방법 및 소독장치"; 대한민국 특허공개 제2003-42967호 "허브정유를 이용한 유물 및 기록물의 소독방법 및 장치"; 대한민국 특허등록 제10-638113호 "소독효율을 극대화시킨 문화재 유물 및 기록물의 소독방법"; 대한민국 특허공개 제2006-124097호 "기화수단에 의하여 소독토록 하는 소독방법 및 장치" 등을 들 수 있다.

그런데, 이들 각종 소독방법 및 소독장치들은 한결같이 고문서 등을 살균장치에 집어넣고, 상기 살균장치를 대기압에 비해 낮은 진공상태로 조성한 다음, 살균력을 가진 허브 정유를 분사시켜서 미생물을 살균하도록 구성되어 있으며, 이를 좀더 효율적으로 수행하기 위하여 사전에 먼지를 제거하기도 한다.

그렇지만, 종래의 이와 같은 고문서 등의 살균방법은 살균장치의 내부조건을 진공상태로 유지하고, 이를 장시간 방치한 상태에서 살균시키고 있으므로, 살균성 허브정유가 공기 중에 분사된 이후 자연적인 확산현상에 의해 고문서에 기생하고 있는 미생물에 접촉하여 살균작용을 하는 방식이므로 이러한 종래 살균방법은 고문서의 겉표지에 대한 살균에 그치고, 더구나 장시간의 시간이 필요하게 된다는 단점이 있다.

특히, 종래의 살균방법들은 한결같이 대기압보다 낮은 진공상태에서 살균작업을 진행하고 있는데, 진공상태에서 자연적인 확산현상은 더욱 느리게 진행될 수밖에 없으므로, 이와 같은 단점은 더욱 배가될 수밖에 없는 실정이다.

이에, 특허등록 제10-0804430호, 특허등록 제10-0804435호가 개시되어 챔버 내부에 살균약제를 분사시킴으로써 처리시간을 단축하도록 한 또다른 노력이 있었으나, 그럼에도 불구하고 이러한 방식은 적어도 24시간을 방치해야 하므로 여전히 처리시간이 길고, 습식방식이기 때문에 피처리물이 젖게 되는 단점은 해결하지 못하고 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 약품을 이용한 습식방식이 아닌 플라즈마를 이용한 건식방식을 채택하여 고문서, 고서화, 고지폐 등의 유물에 서식하는 균들을 살균, 멸균함으로써 처리시간을 줄이고, 피처리물이 젖음으로 인해 변질되거나 손상되는 문제를 일거에 해소시킬 수 있으면서 처리비용도 절감시킬 수 있도록 한 새로운 형태의 지폐, 고문서 살균장치 및 방법을 제공함에 그 주된 해결 과제가 있다.

본 발명은 상기한 해결 과제를 달성하기 위한 수단으로, 종이류의 오래된 유물인 피처리물을 수납하는 진공챔버와; 상기 진공챔버에 연결된 진공펌프를 포함하는 지폐, 고문서 살균장치에 있어서; 상기 진공챔버의 내부 상측에 설치되어 이를 상하로 구획하는 격벽과; 상기 격벽에 매립되고 진공챔버의 상부와 하측 각각으로 노출된 전자기유도판과; 상기 전자기유도판과 간격을 두고 상측 진공챔버 내부에 배열되며 상측에는 호형상의 도파관이 구비된 적어도 하나 이상의 발진봉과; 상기 진공챔버의 일측 외벽에 고정되고, 상기 발진봉과 연결된 마그네트론과; 상기 마그네트론과 연결되고, 마이크로웨이브를 발진시키는 파워서플라이와; 상기 진공챔버의 일측에 연결배관되고, 플라즈마 처리용 반응가스를 필터링시켜 공급하는 반응가스공급관과; 상기 진공챔버의 타측에 연결배관되고, 살균향을 필터링시켜 공급하는 향기공급관을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 지폐, 고문서 살균장치를 제공한다.

이때, 상기 전자기유도판은 쿼츠 혹은 파이렉스로 이루어지고, 상기 반응가스공급관을 통해 공급되는 반응가스는 에틸렌옥사이드, 메틸알코올, 산소, 오존, H₂O₂중 어느 하나이며, 상기 향기공급관을 통해 공급되는 향기는 아로마, 허브, 쑥, 피톤치트중 어느 하나인 것에도 그 특징이 있다.

또한, 본 발명은 종이류의 오래된 유물인 피처리물을 수납하는 진공챔버와; 상기 진공챔버에 연결된 진공펌프를 포함하는 지폐, 고문서 살균장치에 있어서; 상기 진공챔버의 내부 양측에 간격을 두고 적어도 두 개 이상 병렬설치된 전극과; 상기 전극과 연결되고 20Khz~900Mhz 대역의 주파수를 갖는 RF 발진용 파워서플라이와; 상기 진공챔버의 상면에 연결배관되고, 플라즈마 처리용 반응가스로 산소, 오존, H₂O₂중 어느 하나를 필터링하여 공급하는 반응가스공급관과; 상기 진공챔버의 타측에 연결배관되고, 아로마, 허브, 쑥, 피톤치트중 어느 하나의 살균향을 필터링시켜 공급하는 향기공급관을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 지폐, 고문서 살균장치를 제공한다.

뿐만 아니라, 종이류의 오래된 유물인 피처리물을 진공챔버 내부에 장입하는 단계와; 피처리물이 장입되면 진공펌프를 가동하여 10^-5토르까지 1차 진공하는 단계와; 1차 진공이 완료되면 향기공급관을 통해 살균향을 공급한 후 다시 진공펌프를 가동하여 10^-3토르까지 2차 진공하는 단계와; 2차 진공이 완료되면 반응가스공급관을 통해 반응가스를 공급한 후 다시 진공펌프를 가동하여 10~0.01토르 범위로 3차 진공하는 단계와; 3차 진공이 완료되면 마이크로웨이브를 발진시켜 플라즈마를 발생시키고, 발생된 플라즈마를 피처리물에 균일하게 조사하여 설정된 시간동안 살균 또는 멸균하는 단계와; 설정시간이 경과하면, 다시 진공펌프를 가동하여 10^-3토르까지 4차 진공하는 단계와; 4차 진공이 완료되면 다시 향기공급관을 통해 살균향을 공급하여 피처리물에 도포하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 지폐, 고문서 살균방법을 제공한다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 구체적으로 설명한다.

[제1실시예]

도 1은 본 발명 제1실시예에 따른 살균장치를 보인 개략적인 모식도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명 제1실시예에 따른 살균장치는 대략 사각형상의 진공챔버(100)를 포함한다.

이때, 상기 진공챔버(100)는 그 상단부가 격벽(110)에 의해 상하로 구획되며, 구획된 격벽(110) 상에는 전자기유도판(200)이 상,하로 노출되게 격벽(110)을 관통하는 형태로 매립설치된다.

이 경우, 상기 전자기유도판(200)은 쿼츠(석영)플레이트 혹은 파이렉스플레이트가 바람직하며, 이들은 발진된 전자기파를 유도하여 상기 전자기파가 상기 진공챔버(100)의 내부 상측에서 하측으로 균일하게 조사될 수 있도록 안내하게 된다.

그리고, 상기 진공챔버(100)의 상부공간, 즉 상기 전자기유도판(200)의 상측 공간상에는 발진봉(300)이 설치된다.

상기 발진봉(300)은 진공챔버(100)의 처리용량에 따라 다수개 설치될 수 있으며, 다수개 설치될 경우에는 평행하게 설치됨이 바람직하고, 고주파를 발진시키기 위한 수단이다.

아울러, 상기 발진봉(300)은 마그네트론(400)에 연결된다.

마그네트론(400)은 파워서플라이(500)로부터 인가된 전압을 통해 상기 발진봉(300)으로 고주파 발진시키기 위해 연결설치되는 수단이며, 상기 진공챔버(100)의 일측 외벽면에 고정설치됨이 바람직하다.

또한, 상기 파워서플라이(500)는 정격용량 10Kw, 주파수 범위 900MHz-30GHz 대역을 갖는 마이크로웨이브 파워가 바람직하다.

이는 무선통신에서 사용되는 보편적인 주파수 대역이며, 특히 바람직하기로는 전자레인지에서 사용되는 2.45GHz 정도를 발생시키는 마이크로웨이브 파워서플라이가 바람직한데, 그 이유는 고문서, 고서화, 고지폐 등에 기생 혹은 서식하는 균류의 살균 혹은 멸균에 적당하기 때문이며, 이는 의료용 수술기구 등을 살균 내지 멸균하는데도 사용되는 적당한 주파수 대역이다.

한편, 상기 진공챔버(100) 내부 바닥면에는 피처리물(고문서, 고서화, 고지폐 등)을 올려 놓기 위한 안착대(600)가 마련된다.

상기 안착대(600)는 상기 진공챔버(100)의 바닥면 중앙에 고정되는 형태로 구비할 수도 있고, 유동가능한 구조로 설계할 수도 있다.

뿐만 아니라, 도 1에는 구체적으로 도시되지 않았으나 피처리물을 진공챔버(100) 내부로 장입하거나 처리후 인출하기 위한 도어(Door)가 구비될 수 있음은 당연하다 할 것이다.

또한, 상기 진공챔버(100)의 바닥면에는 내부 진공을 위한 진공펌프(700)가 연결되는데, 상기 진공펌프(700)는 배출관(710)에 의해 진공챔버(100)와 연결되고, 배출관(710)상에는 개폐밸브(720)가 마련된다.

여기에서, 본 발명 처리를 위한 바람직한 진공도는 10^-3토르이며, 작업시 진공도는 10~0.01토르가 바람직하다.

그리고, 상기 진공챔버(100)이 일측면에는 살균 혹은 멸균을 위한 반응가스 를 공급하기 위한 반응가스공급관(800)이 연결배관되며, 그 대향면에는 피처리물의 처리시 향기를 공급할 수 있도록 한 향기공급관(900)이 연결배관된다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명 제1실시예에 따른 살균장치의 동작과정은 다음과 같다.

먼저, 피처리물을 진공챔버(100) 내부로 장입시킨 다음 안착대(600)에 안착배치한 다음 진공펌프(700)를 가동시켜 10^-5토르까지 펌핑하여 진공시킨다.

이어, 향기공급관(900)을 통해 피처리물에 가할 향기를 공급하게 되는데, 이때 사용되는 향기로는 아로마, 허브, 쑥, 피톤치트, 기타 살균향 등이 될 수 있다.

이들 향기는 가스형태로 공급됨이 바람직하며, 공급된 후 다시 진공펌프(700)를 수차례 재가동하여 진공챔버(100) 내부가 10^-3토르가 되도록 재진공처리하게 된다.

이때, 초기 진공도는 10^-5 Torr까지 펌핑을 한후 작업진공도는 10~0.01 Torr 로 하는 이유는, 플라즈마 안정성과 진공펌핑시간 때문인 바, 1차 펌핑시에는 최대한 펌핑을 함으로써 처리물에 남아있는 습기, 박테리아, 곰팡이균 등의 배출을 완벽하게 하고, 이후 2차, 3차 펌핑은 10^-3 Torr 로 해주어야 플라즈마 처리작업시 원활성과 완벽한 살균, 멸균 효과를 거둘 수 있다.

재진공이 완료되면 반응가스공급관(800)을 통해 반응가스, 즉 플라즈마 살균 혹은 플라즈마 멸균에 필요한 가스로, 예컨대 에틸렌옥사이드, 메틸알코올, 산소, 오존, H₂O₂ 등을 공급하게 된다.

여기에서, 상기 반응가스의 경우도, 도 1에는 구체적으로 도시되지 않았으나, 가스성분인 경우에는 밸브 ON/OFF를 통해 투입이 되지만, H₂O₂, 에틸렌옥사이드, 메틸알코올 같은 액체성분일 경우에는 히팅하여 기화되는 가스성분만이 공급되도록 하여야 하는데, 이는 액체상태로 이용할 경우 피처리물이 젖는 단점이 생기기 때문이다.

이후, 진공펌프(700)를 재가동하여 진공챔버(100)의 내부 진공도를 10~0.01토르가 되도록 유지한 다음, 파워서플라이(500)를 통해 10Kw, 900MHz~30GHz, 바람직하기로는 2.45GHz 대역의 마이크로웨이브를 인가하여 마그네트론(400)과 발진봉(300)을 통해 고주파를 발진시키게 된다.

여기에서, 마이크로웨이브는 주파수에 따른 분류에 의해 차별화되는 항목으로서, 주파수대역별로, LF(Low Frequency), RF(Radio Frequency), UHF(Ultra High Frequency) 등으로 나뉘며, 마이크로웨이브는 주파수가 높은 영역을 나타낸다.

본 발명은 장치의 구성상 마그네트론(400)과 발진봉(300)을 통해 발진된 고주파는 호형상의 도파관(도면에 생략되었으나 발진공의 상측에 호형상으로 보통 발진봉과 함께 설치되는 것이 통상적임)에 누설없이 전달되고, 상기 도파관을 통해 반사된 마이크로웨이브는 파이렉스 또는 쿼츠플레이트를 통해 균일하게 진공챔버(100) 내부로 향해 조사되게 된다.

이때, 작업진공도의 경우 10 Torr 이상이거나 0.01 Torr 이하가 될 경우 챔 버 내부에 플라즈마 상태가 불안정하게 되기 때문에 이 범위로 유지하여야 하는 바, 특히 후술되는 제2실시예에서와 같이, RF 주파수를 사용하는 경우에는 파워 제너레이터(Power Generator) 와 매칭박스(matching box) 그리고 챔버 내부의 저항(오옴) 상태에 민감하게 작용하여 플라즈마의 안정성을 벗어날 수 있기 때문이다.

뿐만 아니라, 진공과 진공해제를 반복하는 이유는, 처리물 내부에 남아있을 수 있는 습기, 세균, 곰팡이 등의 배출과 연관이 있으며, 향기가 공급된 후 재진공처리하는 이유는 처리물 내부까지 향기가 확산될수 있도록 하기 위함이다.

또한, 진공처리후 진공해제시에는 도면에 구체적으로 도시되어 있지 않으나, 헤파필터를 통과한 후 챔버 내부로 들어가야 함이 바람직한데, 이는 필터링 처리가 안된 상태에서 진공을 해제하게 되면 대기중의 오염물(세균, 박테리아, 곰팡이균 등)이 진공챔버(100) 내부로 들어가기 때문에 1~0.1 크기를 갖는 헤파필터를 통과한 후 챔버내부(100)로 들어가도록 구성함이 바람직하다.

여기에서, 상기 헤파필터는 HIGH EFFICIENCY PARTICULATE AIR의 약자로서 0.1 마이크론 크기까지 최소 99.975% 제거하는 기능을 보유하고 있으며, 통상 매우 얇은 유리섬유로 셀룰로우즈나 나무섬유로 종이를 만드는 방법과 동일하게 종이형태로 제조된다.

이렇게 함으로써, 진공챔버(100) 내부 구조를 간소화시킬 수 있고, 처리시간도 1시간 내외로 단축시킬 수 있어 기존 약품처리시 24시간이 걸렸던 것에 비해 처리효율이나 처리능력에 있어 월등히 향상된 효과를 얻을 수 있다.

뿐만 아니라, 마이크로웨이브의 파장이 물질의 원소를 강하게 흔들어 줌으로 써 피처리물이 함유하는 수분을 완벽하게 없애줄 수 있어 처리후 곰팡이나 세균의 번식 자체를 아예 차단하는 효과도 얻게 된다.

즉, 플라즈마 처리에 의해 반응가스는 다음과 같은 반응을 통해 살균 또는 멸균하게 된다.

CH₂OH CH²⁺+OH^-+e

CH₂ ⁺ C+H^-+H^-+2e

O₂ O^-+O^-+2e

C++O-CO

O^-+O^-+H⁺ OOH

다시 말해, 이러한 반응은 플라즈마에 의해 기체의 화학적인 결합이 끊어지고, 재결합하는 과정이 가속됨을 의미한다.

이때, 살균에 필요한 다수의 OH, OOH, CO 등의 라디칼은 살균 및 멸균하고자 하는 피처리물에 작용하여 살균 혹은 멸균처리를 하게 된다.

나아가, 건식방식이기 때문에 피처리물이 약품 등에 의해 젖을 염려가 없어 처리시 변질이나 변형 혹은 손상 등의 문제도 전혀 없게 되며, 무전극방식을 사용하기 때문에 챔버만 제작하게 되면 장소에 구애받지 않고 손쉽게 설치사용할 수 있게 된다.

상기와 같은 순서를 통해 플라즈마 처리가 완료되면 다시 진공펌프(700)를 가동하여 10^-3토르까지 진공한 후 향기공급관(900)을 통해 향기를 재공급하여 피처리물의 표면에 향기를 도포한 다음 진공을 해제한 후 처리과정을 종료하게 된다.

본 발명 장치의 효과 확인을 위해 기존 약품처리시와 비교하여 표 1에 나타내었다.

피처리물은 25년된 서적 1권(생의 한가운데, 루이제린저 지음, 이정태 옮김, 마당문고사(문고판), 1983.4.10 펴냄)과, 24년된 서적 1권(짜라투스트라는 이렇게 말했다, 니체 지음, 김영호 옮김, 마당문고사(문고판), 1084.10.30 펴냄)을 사용하였고, 향기로는 허브향을, 그리고 반응가스로는 오존을 사용하였다.

그리고, 효과 확인을 위해 처리전,후 세균 유무를 전자현미경으로 확인하였다.

처리과정은 앞서 설명한 바와 같고, 최종 처리시 진공챔버(100)의 진공도는 0.01토르로 제한하였으며, 25년된 서적은 약품처리방식으로, 24년된 서적은 본 발명 방식으로 처리하였고, 처리후 종이의 변색여부를 광학현미경으로 확인하였다.

또한, 본 발명 방식을 사용할 때, 파워서플라이를 통해 인가된 정격전력은 10Kw, 주파수는 2.45GHz를 사용하였다.

구분	대상	처리방식	처리전 세균유무	처리후 세균유무	처리시간	변색유무	향기
종래예	25년된 서적	약품	유	무	24시간 방치	유	천연 허브향
발명예	24년된 서적	플라즈마	유	무	1시간	무	허브향

상기 표 1의 결과에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 건식처리방식에 의하면 종래 약품을 사용한 습식 방식에 비해 처리시간이 짧아 처리효율이 월등히 우수하며, 피처리물을 변색시키는 등과 같은 변질, 손상의 우려도 없으면서, 세균을 살균하거나 멸균하는 효율은 동등 이상이어서 매우 효율적이고 효과적이며, 더 저렴한 비용으로 대용량 처리가 가능함을 확인할 수 있었다.

[실시예 2]

도 2는 본 발명 제2실시예에 따른 장치 구성을 보인 개략적인 예시도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제2실시예는 피처리물에 금속성분이 다량 포함된 경우 마이크로웨이브를 사용하게 되면 금속의 천이현상이 강하여 피처리물이 손상(Damage)되기 쉬우므로 이를 방지하기 위해 금속성분이 다량 함유된 피처리물의 건식 처리를 위해 마이크로웨이브 대신 RF(Radio Frequency)를 사용하기 위함이다.

이를 위해, 다른 구조는 앞서 설명한 제1실시예와 동일하나, 진공챔버(100)의 경우 격벽을 갖추지 않고, 반응가스공급관(800)과 향기공급관(900)을 진공챔버(100)의 상면에 연결배관하였으며, 또한 방전을 위한 전극(210,220)을 진공챔버(100)의 내부 양측면에 서로 마주보게 설치한 구조만 다를 뿐이다.

또한, 대전되는 전극 내부는 냉각수가 흐를 수 있는 타입으로 구성함이 바람직한데, 그 이유는 인가되는 전압이 350V 이상이 되게 되면 플라즈마 내의 원자충돌에 의한 전극 부위의 온도가 상승하기 때문에 이 부분을 예방하기 위해 냉각수가 흐를수 있는 타입으로 제작하여야 하며, 다른 한편 열매체를 흐를 수 있는 구조로 구성한다면 피처리물에 남아있는 습기 등을 빨리 없앨 수 있으므로 더욱 바람직하다.

뿐만 아니라, 상기 전극의 구조는 한쌍의 대전전극 뿐만 아니라, 다수개의 전극이 병렬로 접촉되지 않도록 교차한 배열되는 형태도 가능하다.

아울러, 본 발명 제2실시예에서 사용된 파워서플라이(500)는 RF파워 서플라이로서, 제1실시예에의 마이크로웨이브 플라즈마의 경우는, 무전극 형태를 갖는 고주파수를 이용함으로서 진공내에서 고밀도의 플라즈마를 발생시키게 되므로 피처리물에 금속성분이 있을 경우에는 금속원자의 천이현상과 여기현상이 급격히 일어나기 때문에 불꽃처럼 아크가 튈 경우가 생기게 되며, 이로 인해 문서나 지폐와 같은 피처리물의 경우 타서 전소되거나 혹은 변색 등의 우려가 매우 높기 때문에 이를 방지하기 위해 제2실시예에서와 같은 안정적인 글로우 플라즈마를 적용해야 한다.

이때, 상기 제2실시예에서의 주파수대역은 20Khz~900MHz가 적당하다

이 경우 플라즈마 개시전압은 약 50V~600V 정도가 사용가능하고, 전압은 챔버내 진공도에 따라 달라지는데, 이는 진공도에 따라 방전이 시작하는 절연파괴전압이 달라지기 때문이다.

이러한 구성의 본 발명 제2실시예에 따른 장치는 앞서 설명한 제1실시예에서와 동일한 순서로 처리되게 된다.

도 1은 본 발명 제1실시예에 따른 살균장치를 보인 개략적인 모식도,

도 2는 본 발명 제2실시예에 따른 장치 구성을 보인 개략적인 예시도.

♧ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♧

100....진공챔버 200....전자기유도판

300....발진봉 400....마그네트론

500....파워서플라이 600....안착대

700....진공펌프 800....반응가스공급관

900....향기공급관

Claims

종이류의 오래된 유물인 피처리물을 수납하는 진공챔버와; 상기 진공챔버에 연결된 진공펌프를 포함하는 지폐, 고문서 살균장치에 있어서;

상기 진공챔버의 내부 상측에 설치되어 진공챔버를 상하로 구획하는 격벽과;

상기 격벽에 매립되고, 상면과 하면이 각각 격벽을 기준으로 상측과 하측으로 노출된 전자기유도판과;

상기 전자기유도판과 간격을 두고 격벽 상측에 배열되며, 호형상의 도파관이 커버링된 적어도 하나 이상의 발진봉과;

상기 진공챔버의 일측 외벽에 고정되고, 상기 발진봉과 연결된 마그네트론과;

상기 마그네트론과 연결되고, 마이크로웨이브를 발진시키는 파워서플라이와;

상기 진공챔버의 일측에 연결배관되고, 플라즈마 처리용 반응가스를 필터링시켜 공급하는 반응가스공급관과;

상기 진공챔버의 타측에 연결배관되고, 살균향을 필터링시켜 공급하는 향기공급관을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 지폐, 고문서 살균장치.
청구항 1에 있어서;

상기 전자기유도판은 쿼츠 혹은 파이렉스로 이루어지고,

상기 반응가스공급관을 통해 공급되는 반응가스는 에틸렉옥사이드, 메틸알코올, 산소, 오존, H₂O₂중 어느 하나이며,

상기 향기공급관을 통해 공급되는 향기는 아로마, 허브, 쑥, 피톤치트중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 지폐, 고문서 살균장치.
종이류의 오래된 유물인 피처리물을 수납하는 진공챔버와; 상기 진공챔버에 연결된 진공펌프를 포함하는 지폐, 고문서 살균장치에 있어서;

상기 진공챔버의 내부 양측에 간격을 두고 병렬설치된 적어도 두 개 이상의 전극과;

상기 전극과 연결되고 20Khz~900Mhz 대역의 주파수를 갖는 RF 발진용 파워서플라이와;

상기 진공챔버의 상면에 연결배관되고, 플라즈마 처리용 반응가스로 에틸렌옥사이드, 메틸알코올, 산소, 오존, H₂O₂중 어느 하나를 필터링시켜 공급하는 반응가스공급관과;

상기 진공챔버의 타측에 연결배관되고, 아로마, 허브, 쑥, 피톤치트중 어느 하나의 살균향을 필터링시켜 공급하는 향기공급관을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 지폐, 고문서 살균장치.
종이류의 오래된 유물인 피처리물을 진공챔버 내부에 장입하는 단계와;

피처리물이 장입되면 진공펌프를 가동하여 10^-5토르까지 1차 진공하는 단계와;

1차 진공이 완료되면 향기공급관을 통해 살균향을 공급한 후 다시 진공펌프를 가동하여 10^-3토르까지 2차 진공하는 단계와;

2차 진공이 완료되면 반응가스공급관을 통해 반응가스를 공급한 후 다시 진공펌프를 가동하여 10~0.01토르 범위로 3차 진공하는 단계와;

3차 진공이 완료되면 마이크로웨이브를 발진시켜 플라즈마를 발생시키고, 발생된 플라즈마를 피처리물에 균일하게 조사하여 설정된 시간동안 살균 또는 멸균하는 단계와;

설정시간이 경과하면, 다시 진공펌프를 가동하여 10^-3토르까지 4차 진공하는 단계와;

4차 진공이 완료되면 다시 향기공급관을 통해 살균향을 공급하여 피처리물에 도포하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 지폐, 고문서 살균방법.