KR20160148138A

KR20160148138A - 주방의 조리대 표면 살균 장치 및 그 살균 방법

Info

Publication number: KR20160148138A
Application number: KR1020150084557A
Authority: KR
Inventors: 이에스더; 정상욱; 김종락; 주병철
Original assignee: 서울바이오시스 주식회사
Priority date: 2015-06-15
Filing date: 2015-06-15
Publication date: 2016-12-26

Abstract

본 발명은 UV LED에서 조사되는 자외선을 이용하여 주방의 조리대 표면을 살균하는 장치 및 그 살균 방법에 관한 것이다.
본 발명은 주방의 조리대 상부에 설치되어 주방 조리대 상면을 향해 자외선을 조사하는 UV LED를 포함하는 표면 살균장치로서, 상기 조리대와 UV LED의 설치 거리는 30 내지 80 cm 이고, 상기 UV LED에서 조사되는 자외선의 피크파장은 265 내지 285 nm 내에 존재하며, 상기 조리대 표면 상에 조사되는 자외선의 평균 세기(irradiance)는 2 내지 20 μW/cm_- ² 인 표면 살균 장치이다.

Description

주방의 조리대 표면 살균 장치 및 그 살균 방법{A Sterilizer for Kitchen Cooking Table and a Sterilizing Method thereof}

본 발명은 표면 살균 장치 및 살균 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 UV LED에서 조사되는 자외선을 이용하여 주방의 조리대 표면을 살균하는 장치 및 그 살균 방법에 관한 것이다.

일반적으로 자외선 중 UVC 영역(200~280nm)의 자외선은 살균효과가 있는 것으로 알려져 있다. 또한 이러한 자외선의 작용을 활용한 살균 장치들이 많이 개발되어 왔다.

가령 식기들을 일정한 챔버 안에 넣고 자외선 램프를 켜서 챔버 안에 있는 식기 등을 살균하는 장치들은 널리 보급되었으며, 싱크대 배수구와 같이 세균이 잘 번식하는 부위에 자외선을 조사하여 살균을 하는 장치들 역시 많이 고안되어 왔다. 또한 일부 선행기술들에는 부엌의 싱크대에 자외선을 조사하여 살균을 한다는 개념이 개시되어 있다.

하지만, UVC는 DNA의 구조를 변형시켜 세균의 활성화를 억제하는 것인 만큼, 사람에게 노출되는 것이 바람직하지 않다. 따라서 개방된 공간 내에서 UVC 자외선을 이용하여 살균을 할 때에는 인체에 가해질 수 있는 피해를 최소화하거나 아예 없는 방향으로 개발과 설계가 이루어져야 한다.

그러나 종래에는 이에 대해, 사람이 근처에 접근하는 것을 감지하였을 때 자외선 살균을 중단하는 방안 정도에 불과한 대응만이 있었을 뿐, 보다 심층적인 대비가 없었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 세균이 많이 번식할 수 있는 환경이면서, 세균 번식이 인체에 치명적인 영향을 줄 수 있는 장소인 주방 등의 개방된 공간에 자외선 살균을 함에 있어서, 신체에 피해를 주지 않으면서 피해를 최소화하면서 자외선 살균이 가능한 표면 살균 장치 및 그 살균 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 주방의 조리대 상부에 설치되어 주방 조리대 상면을 향해 자외선을 조사하는 UV LED를 포함하는 표면 살균장치로서, 상기 조리대와 UV LED의 설치 거리는 30 내지 80 cm 이고, 상기 UV LED에서 조사되는 자외선의 피크파장은 265 내지 285 nm 내에 존재하며, 상기 조리대 표면 상에 조사되는 자외선의 평균 세기(irradiance)는 2 내지 20 μW/cm_- ² 인 표면 살균 장치를 제공한다.

상기 조리대와 UV LED의 설치 거리는 40 내지 70 cm 일 수 있다.

상기 UV LED에서 조사되는 자외선의 피크파장은 270 내지 280 nm 내에 존재할 수 있다.

상기 조리대 표면 상에 조사되는 자외선의 평균 조사량(radiant exposure, dose)은 3 내지 12 mJ/cm_- ² 일 수 있다.

상기 조리대 표면 상에 자외선이 조사되는 시간은 4~60분일 수 있다.

상기 UV LED의 점등 시간은 타이머에 의해 제어되고, 타이머 시간 경과 후에는 UV LED를 소등할 수 있다.

상기 UV LED는 주방의 조리대 상부에 있는 찬장 저면에 설치될 수 있다.

상기 UV LED의 전방에는 조리대 외측으로 자외선이 노출되는 것을 방지하는 차단면이 설치될 수 있다.

상기 차단면은 찬장으로부터 인출 가능하게 수납될 수 있다.

상기 찬장에는 트리거스위치가 설치되되, 상기 차단면이 찬장에 수납된 상태에서는 트리거스위치가 제1접점에 위치하고 차단면에 의해 외부로부터 차폐되어 외부에서 조작할 수 없는 상태가 되고, 상기 차단면이 찬장으로부터 인출되어 차단 위치에 배치된 상태에서는 차단면의 위치 변화로 인해 트리거스위치가 제2접점 상태가 되며, 상기 트리거스위치가 제2접점 상태인 것이 상기 UV LED가 점등되기 위한 필요조건이 될 수 있다.

상기 차단면은 찬장으로부터 인출된 상태에서 자중에 의해 하향 회동함으로써 차단 위치에 배치될 수 있다.

상기 차단면의 내측면은 자외선 반사면이 형성될 수 있다.

상기 표면 살균 장치는 주방의 조리대 전방에서 이루어지는 움직임을 감지하는 전방모션센서를 더 구비하고, 상기 표면 살균 장치는 상기 전방모션센서에서 움직임을 감지한 경우 상기 UV LED에 제공되는 전원을 차단할 수 있다.

상기 표면 살균 장치는 주방의 조리대 상의 움직임을 감지하는 살균영역모션센서를 더 구비하고, 상기 표면 살균 장치는 상기 살균영역모션센서에서 움직임을 감지한 경우 상기 UV LED에 제공되는 전원을 차단할 수 있다.

상기 표면 살균 장치는 주방의 조리대 상의 움직임을 감지하는 살균영역모션센서를 더 구비하고, 상기 표면 살균 장치는 상기 살균영역모션센서에서 움직임을 감지한 후 소정 시간 동안 움직임이 감지되지 않는 경우 상기 UV LED에 전원을 제공할 수 있다.

상기 표면 살균 장치는 주방의 조리대 전방에서 이루어지는 움직임을 감지하는 전방모션센서와 주방의 조리대 상의 움직임을 감지하는 살균영역모션센서를 더 구비하고, 상기 살균영역모션센서에서 움직임을 감지한 후 소정 시간 동안 움직임이 감지되지 않고, 상기 전방모션센서에서 움직임이 감지되지 않는 경우 상기 UV LED에 전원을 제공할 수 있다.

상기 표면 살균장치에는 UV LED의 점등 여부를 표시하는 표시램프가 설치될 수 있다.

또한 본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위해, 주방의 조리대에 자외선을 조사하여 표면을 살균하는 방법으로서, 조사되는 자외선의 피크파장이 260 내지 285 nm인 UV LED를 주방의 조리대 상부에 설치하되, 상기 조리대와 UV LED 사이에 30 내지 80 cm 의 거리를 두는 단계; 및 상기 조리대 표면 상에 조사되는 자외선의 평균 세기(irradiance)가 2 내지 20 μW/cm_- ²가 되도록 자외선을 조사하되, 4~60분 동안 조사하는 단계를 포함하는 표면 살균 방법을 제공한다.

상기 조리대와 UV LED의 설치 거리는 40 내지 60 cm 일 수 있다.

본 발명에 의하면, 주방의 작업 공간을 확보하면서도 자외선 광원과 살균하고자 하는 표면 사이의 거리가 비교적 멂에도 불구하고 살균효율을 충분히 높일 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 짧은 시간 내에 자외선 살균을 완료할 수 있어 자외선이 켜져 있는 동안 사람이 근처에 접근하는 확률을 최소화할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 살균효율은 높음에도 불구하고 사람에게 자외선이 노출되었을 때 피해를 최소화할 수 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 본 발명에 따른 표면 살균 장치가 설치된 주방 조리대의 측면도,
도 2는 도 1의 표면 살균 장치에 설치된 차단면이 수납된 상태를 나타낸 측면 확대도,
도 3은 도 2의 차단면이 인출된 상태를 나타낸 측면 확대도,
도 4와 도 5는 본 발명의 표면 살균 장치의 작동 순서를 나타낸 순서도,
도 6은 E.coli(대장균)에 대해 실시한 살균율 실험의 살균율을 시간을 기준으로 나타낸 그래프,
도 7은 도 6의 살균율 실험의 살균율을 자외선의 평균 조사량에 따라 나타낸 그래프,
도 8은 Listeria monocytogenes(리스테리아균)에 대해 실시한 살균율 실험의 살균율을 시간을 기준으로 나타낸 그래프, 그리고
도 9는 도 8의 살균율 실험의 살균율을 자외선의 평균 조사량에 따라 나타낸 그래프이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.

[표면 살균 장치의 구조]

도 1은 본 발명에 따른 표면 살균 장치가 설치된 주방 조리대의 측면도, 도 2는 도 1의 표면 살균 장치에 설치된 차단면이 수납된 상태를 나타낸 측면 확대도, 그리고, 도 3은 도 2의 차단면이 인출된 상태를 나타낸 측면 확대도이다.

본 발명에 따른 표면 살균 장치는 주방의 조리대(10) 상에 자외선을 조사하여 조리대(10) 및 조리대 상에 놓여진 각종 취사도구를 살균하기 위한 것이다. 이를 위해 본 발명에서는 조리대(10) 상부에 UV LED(32)를 설치하여 UVC에 해당하는 자외선을 조리대(10) 상부로 조사하는 기본적인 구조를 가진다.

복수 개의 UV LED(32)가 실장된 기판(30)이 벽체 상부에 시공된 찬장(20)의 하면에 설치된다. LED는 기존의 자외선 램프와 달리 지향각이 일측을 향하도록 되어 있어 이와 같은 광학적 살균 구조에 매우 적합하며, 특히 LED 칩의 패키지 단계의 1차 옵틱 또는 2차 옵틱(optical device)을 통해 지향각을 조절할 수 있어 개방된 공간에서 살균을 하고자 할 때 타겟이 되는 살균 영역 외에 다른 영역으로 자외선이 조사되지 않도록 조절하기가 매우 용이하다. 따라서 적절히 지향각이 조절된 UV LED(32)를 적정 위치에 설치하면 조리대(10) 외의 다른 영역에는 자외선이 조사되지 않도록 설계하는 것이 가능하다. 후술하겠지만 이러한 UV LED의 설치 개수는 UV LED의 발광효율, 가격, 발열량 등을 고려하여 적절히 선택 가능하다.

UV LED(32)는 살균 대상이 조리대(10)에 대해 소정 거리(D) 만큼 이격되어 설치된다. 본 발명의 실시예에서 이러한 거리는 50cm 이다. 만약 이러한 거리(D)가 30cm 이하라면 조리대(10) 상의 공간이 협소하여 조리에 방해가 되고, 거리가 80cm 이상이 되면 살균면과 광원 사이의 거리가 멀어 살균면 상에 도달하는 자외선의 조사 세기(irradiance)가 약해지는 문제가 있다. 보다 바람직하게 상기 조리대(10)와 UV LED(32)의 설치 거리(D)는 40 내지 70 cm 일 수 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 표면 살균 장치는, 광원인 UV LED(32)에서 조사된 자외선이 개방된 공간을 향해 조사되는 것을 방지하기 위해 차단면(40)을 설치할 수 있다. 차단면은 고정식일 수도 있으나, 조리대를 사용하는 사람의 시야 확보와 작업 공간 확보를 위해 표면 살균을 하지 않을 때에는 찬장 내부로 수납되어 있다가(도 2 참조), 자외선을 차단할 필요가 있을 때 인출될 수 있다(도 3 참조). 차단면(40)은 도 2에 도시된 바와 같이 찬장 내부에 서랍 형태로 수납되어 있다가, 필요할 때 인출하면 드로어(43)와 함께 외부로 인출되고, 힌지(43)를 기준으로 자중에 의해 하향 회동하여 도 3에 도시한 바와 같은 위치에 이르게 된다.

이처럼 자중에 의해 차단면(40)이 하향하게 되면 도 2와 같이 찬장 전면 하단에 돌출된 형태로 있던 트리거스위치(42)가 도 3과 같이 눌리게 된다(제2접점 상태). 트리거스위치(42)가 제2접점 상태가 되는 것이 UV LED가 점등되기 위한 하나의 필요 조건이 될 수 있다. 즉 트리거스위치(42)가 눌리지 않은 상태(제1접점 상태)에서는 UV LED는 점등되지 않도록 할 수 있다. 그리고 이러한 트리거스위치(42)는, 차단면(40)이 수납된 상태에서는 도 2에 도시된 바와 같이 차단면(40)에 의해 차폐되어 외부에서 사람이 접근하거나 조작할 수 없도록 구성되어 있다. 이러한 구조에 의하면, 트리거스위치를 사람이 인위적으로 눌러 UV LED가 오작동하는 것을 방지할 수 있다.

특히 이러한 트리거스위치의 위치와 트리거스위치가 눌리는 시점이, 차단면이 완전히 차단 위치에 배치된 후에 저절로 이루어지도록 하면, 개방된 공간으로 자외선이 조사되어 나가는 것을 미연에 방지하여, UV LED의 안전한 점등을 확보할 수 있다.

한편 도 3에 도시된 바와 같이 차단면(40)의 내측면에 알루미늄 재질의 플레이트 등으로 자외선 반사면(45)을 설치하면, 차단면의 내측면에 조사된 자외선이 반사되어 조리대(10)로 조사되도록 할 수 있어 살균 효율을 더욱 높일 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 표면 살균 장치에는 전방 모션센서(51)와 살균영역 모션센서(52)가 설치된다. 전방모션센서(51)는 UV LED(32)에서 자외선이 조사될 때 자외선에 노출될 수 있는 공간 영역에 대한 움직임을 모니터링하고, 살균영역 모션센서(52)는 자외선에 의해 살균이 이루어지는 영역, 즉 조리대(10) 상의 공간에 대한 움직임을 모니터링한다.

본 발명의 표면 살균 장치는 전방모션센서(51)에서 움직임이 감지된 경우 UV LED(32)에 공급되는 전원을 차단하여 자외선이 조사되지 않도록 하고, 마찬가지로 살균영역모션세서(52)에서 살균영역 내의 어떠한 움직임이 감지된 경우 UV LED(32)에 공급되는 전원을 차단하여 자외선이 조사되지 않도록 한다. 이는 앞서 설명한 트리거스위치(42)와 마찬가지로, 인체에 자외선이 조사되는 것을 방지하기 위한 안전장치의 일환이다.

[표면 살균 장치의 작동]

이하 본 발명의 표면 살균 장치의 작동 순서를 나타낸 순서도인 도 4와 도 5를 참조하여, 그 작동에 대해 살펴본다.

도 4를 참조하면, 본 발명에서 UV LED(32)를 점등시키고자 하는 명령은 크게 두 가지를 포함한다.

첫째, 사용자가 UV LED 점등스위치를 눌렀을 때이다.

그리고 둘째는 살균영역에서 움직임이 감지된 후 소정 시간이 경과한 이후이다. 둘째의 경우는, 사용자가 일일이 UV LED 점등스위치를 누르지 않더라도, 살균영역에서 움직임이 감지되면 주방의 조리대 상에서 조리 행위를 한 것으로 간주하고 자동으로 살균 명령을 실행하는 것이다. 이는 장치의 사용자가 살균 명령에 포함할지 여부를 설정할 수 있다. 즉 이러한 자동 살균 명령을 원하는 사용자는 이를 사용하도록 설정하고, 그렇지 아니한 사용자는 이를 사용하지 않도록 설정하는 것이 가능하다.

도 4는 이 두 가지를 모두 포함하는 점등 명령에 관한 것이다. 도 4를 참조하면, 사용자가 장치의 전원 스위치를 켜면 UV LED(32)는 소등된 상태로 장치에 전원이 인가된다. 이후 사용자가 UV LED 점등 스위치를 누르면 점등 명령이 떨어진다. 또한 사용자가 UV LED 점등 스위치를 누르지 않았더라도, 사용자가 조리대에서 조리를 하여 살균영역모션센서(52)에서 움직임이 감지된 후 소정 시간(가령 30분)이 경과한 경우에도 점등 명령이 떨어진다.

이렇게 점등 명령이 떨어진다고 바로 UV LED가 점등되는 것은 아니다. 이는 UVC에 대한 안전 조치 때문인데, 이에 대해서는 도 5를 참조하여 설명한다.

본 발명에서 UV LED(32)를 점등시키고자 한다면 크게 3가지 조건을 만족해야 한다.

첫째, 살균영역에서 움직임이 있어서는 안 된다.

둘째, 전방영역에서 움직임이 있어서는 안 된다.

셋째, 트리거스위치가 눌려 있어야 한다. 물론 세 번째 경우는 표면 살균 장치가 차단면(40)을 구비함을 전제로 하는 것이다.

따라서 점등 명령이 떨어진 후 위 세가지 조건이 모두 만족되면 UV LED(32)는 점등된다. UV LED의 점등 후에는 소독이 원하는 만큼 진행될 정도로 그 점등 상태가 유지되어야 한다. 따라서 점등 후 소독이 진행될 소정시간 동안 점등이 유지되면 UV LED를 소등하고 장치의 작동을 종료한다.

그런데 만약 점등 후 소정 시간이 경과하기 이전에 위 세가지 조건 중 어느 하나라도 만족되지 아니하면 안전을 위해 UV LED는 소등된다. UV LED가 소등된 후, 지속적으로 위 세가지 조건에 대해 모니터링 되어, 세가지 조건이 만족되면 다시 점등되고, 상술한 소정시간이 경과하는지를 타이머로 확인한다. 그리고 소정 시간이 경과하면 UV LED를 소등하고 장치의 작동을 종료한다.

타이머의 상기한 소정시간은 충분한 소독이 이루어지는 범위 내에서 사용자가 설정할 수 있다. 충분한 소독이 이루어지는 소정시간의 범위에 대해서는 후술한다.

한편 UV LED가 점등된 상태에서는 UV LED가 점등되었음을 사용자가 시각적으로 육안으로 확인할 수 있도록 가시광선 영역의 광을 발광하는 표시램프(55)를 함께 점등한다.

[자외선의 특성]

도 6은 E.coli(대장균)에 대해 실시한 살균율 실험의 살균율을 시간을 기준으로 나타낸 그래프, 도 7은 도 6의 살균율 실험의 살균율을 자외선의 평균 조사량에 따라 나타낸 그래프, 도 8은 Listeria monocytogenes(리스테리아균)에 대해 실시한 살균율 실험의 살균율을 시간을 기준으로 나타낸 그래프, 그리고 도 9는 도 8의 살균율 실험의 살균율을 자외선의 평균 조사량에 따라 나타낸 그래프이다.

대장균은 음식물에 가장 많이 존재하는 세균이며, 리스테리아균은 주로 흙에 존재하여 야채나 과일에 존재할 가능성이 높은 병원균이다. 따라서 본 발명에서는 조리대 상에 존재할 가능성이 가장 높고 가장 개체수가 많을 것이 예상되는 2개의 균을 기준으로 이들에 대한 살균이 가장 잘 일어날 수 있는 특성을 가지는 자외선을 특정 세기에서 특정 시간 동안 조사하도록 구성하였다. 이들을 효과적으로 살균하는 것에 초점을 맞추면 가장 개체수가 많을 것이 예상되는 두 병원균에 대한 살균을 확실히 할 수 있을 뿐만 아니라, 이 외의 다른 세균들에 대해서도 적정한 수준 이상의 살균이 더불어 일어날 것이므로, 위 두 가지 병원균에 대해 실험하는 것은 큰 의미가 있다 할 것이다.

이들은 모두 420mm × 300mm 의 면적을 가지는 살균영역에 세균을 올려두고, 살균영역에 대해 500mm 떨어진 위치에서 275nm의 피크파장을 가지는 자외선을 UV LED로 조사하여 살균율을 측정한 것이다.

자외선의 피크파장을 275nm로 한 이유는, 해당 파장은 통상적인 인체의 DNA가 가장 잘 흡수하는 파장인 255nm와 어느 정도 떨어져 있으면서, 대장균이나 리스테리아균의 DNA가 가장 잘 흡수하는 파장인 270nm와 매우 가까운 파장이기 때문이다. 종래의 UVC 램프는 253nm 부근에 피크파장을 가지는 자외선을 조사하여 위와 같은 병원균보다 인체에서 더 흡수가 잘 일어나는 문제가 있는바, 본 발명에서는 피크파장을 조정하여 제작할 수 있는 UV LED를 사용하여 자외선 광원을 구성하고, 그 피크파장을 병원균의 DNA나 RNA가 더 잘 흡수하는 파장 쪽으로 설정함으로써, 병원균에 대한 살균 효율을 더욱 높이면서, 신체에 대한 위해는 최소화하였다. 특히 LED는 반치폭(spectrum half width)가 좁기 때문에 275nm 부근에서 피크파장을 가지는 LED를 구성하면 255nm 부근에서의 자외선 세기를 종래의 UVC 램프에 비해 획기적으로 줄일 수 있다. 따라서 신체에 대한 영향은 줄이면서 병원균에 대한 살균력이 높도록 UV LED의 피크파장을 265nm 내지 285nm 범위 내에서 설정할 수 있고, 더욱 바람직하게는 270nm 내지 280nm 범위 내에서 피크파장을 설정할 수 있다.

본 발명에 따른 실험에서는 동일한 조건에서 살균영역의 표면에서 측정되는 자외선의 세기는 살균영역 면적 평균으로 각각 18.1μW/cm_- ², 10.0μW/cm_- ², 4.8.μW/cm_- ², 2.6μW/cm_- ²로 다르게 하여 진행하였다.

자외선의 세기를 위와 같이 2 내지 20 μW/cm_- ²로 구성한 이유는, 살균영역 표면에 조사되는 자외선의 세기가 2 μW/cm_- ²이하이면 자외선의 세기가 너무 약해 살균 효율이 극히 떨어지기 때문이며, 이렇게 낮은 살균효율을 가지는 자외선의 세기로 살균을 하려면 굉장히 장시간 자외선을 조사하여야 하기 때문에, 오히려 인체가 자외선에 노출될 확률이 더 높아지기 때문이다. 이는 도 6과 도 8에서 확인할 수 있다. 즉 이와 유사한 대략 2.6 μW/cm_- ²의 세기로 대장균에 대해 99.999%의 살균을 하기 위해서는 42분 이상의 시간이 소요되고 리스테리아균에 대해 99.999%의 살균을 하기 위해서는 1시간 이상의 시간이 소요된다. 또한 살균영역 표면에 조사되는 자외선의 세기가 2 μW/cm_- ²이하이면 도 9에 도시된 바와 같이 리스테리아균에 대해 조사량(dose) 대비 살균효율이 매우 떨어지게 된다.

한편 살균영역 표면에 조사되는 자외선의 세기가 20 μW/cm_- ²이상이면 자외선의 세기가 강하게 되어 신체에 조사되었을 때 짧은 시간의 노출만으로도 안 좋은 영향을 미칠 수 있고, 또한 자외선의 세기가 어느 정도 이상이 되면 오히려 단위 세기(irradiance) 대비 살균효율은 떨어지게 되기 때문이다. 이는 도 7에서 확인 가능하다. 즉 자외선의 세기가 20 μW/cm_- ²이상이면 도 7에 도시된 바와 같이 리스테리아균에 대해 조사량(dose) 대비 살균효율이 매우 떨어지게 된다.

도 6을 참조하면 2 내지 20 μW/cm_- ²의 세기로 자외선을 조사하였을 때 대장균에 대해 99.999%의 살균율에 이르는 데에는 4분 내지 42분 정도가 소요된다. 또한 도 8을 참조하면, 2 내지 20 μW/cm_- ²의 세기로 자외선을 조사하였을 때 리스테리아균에 대해 99.999%의 살균율에 이르는 데에는 5분 내지 60분 정도가 소요된다.

따라서 이들을 조합하였을 때, 4분 정도 자외선을 조사하면 99.999%에 대한 최소한의 살균이 이루어지고, 60분 정도 자외선을 조사하면 99.999%에 대한 살균이 이루어지게 됨을 확인할 수 있다. 4분 이하로 구성하면 2 내지 20 μW/cm_- ²의 세기 범위 내에서 두 세균에 대해 어떠한 조건 하에서도 99.999%의 살균을 일어나지 않고, 60분 조사하면 두 세균에 대해 어떠한 조건 하에서도 99.999%의 살균이 이루어진다. 따라서 위 범위 내에서는 조사시간을 굳이 60분 이상 둘 필요가 없다.

이를 조사량의 관점에서 살펴보자면, 먼저 도 7을 참조하면 대장균에 대해 99.999%의 살균율에 이르는 데에는 표면에 대한 자외선 조사량이 3 내지 5 mJ/cm_- ² 이면 되고, 도 9를 참조하면 리스테리아균에 대해 99.999%의 살균율에 이르는 데에는 표면에 대한 자외선 조사량이 5 내지 12 mJ/cm_- ² 이면 된다.

따라서 이들을 조합하였을 때, 2 내지 20 μW/cm_- ²의 세기 범위 내에서 조사량이 3mJ/cm²이하이면 어떠한 조건과 어떠한 세균에 대해서도 99.999%의 살균을 할 수 없으며, 조사량이 12 mJ/cm²이면 어떠한 조건과 어떠한 세균에 대해서도 99.999%의 살균이 이루어진다. 따라서 위 범위 내에서는 굳이 12 mJ/cm² 이상 자외선을 조사할 필요가 없다.

따라서 사용자가 살균 강도를 설정함에 있어서, 시간으로 이를 설정한다면 최소값을 4분, 최대값을 60분으로 설정할 수 있으며, 조사량으로 이를 설정한다면 최소값을 3 mJ/cm², 최대값을 12 mJ/cm²로 설정할 수 있다. 도 7과 도 9를 참조하면, 자외선 강도를 달리 하였을 때 두 세균에 대해 조사량 대비 살균효율에는 일관적인 경향이 없으므로, 살균 강도를 조절할 때 더 정확한 인자는 자외선 강도(irradiance)보다는 조사 시간이나 조사량(dose)이라 할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

10: 조리대
20: 찬장
30: 기판
32: UV LED
40: 차단면
41: 드로어
42: 트리거스위치
43: 힌지
45: 반사면
51: 전방 모션센서
52: 살균영역 모션센서
55: 표시램프

Claims

주방의 조리대 상부에 설치되어 주방 조리대 상면을 향해 자외선을 조사하는 UV LED를 포함하는 표면 살균장치로서,
상기 조리대와 UV LED의 설치 거리는 30 내지 80 cm 이고,
상기 UV LED에서 조사되는 자외선의 피크파장은 265 내지 285 nm 내에 존재하며,
상기 조리대 표면 상에 조사되는 자외선의 평균 세기(irradiance)는 2 내지 20 μW/cm_- ² 인 표면 살균 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 조리대와 UV LED의 설치 거리는 40 내지 70 cm 인 표면 살균 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 UV LED에서 조사되는 자외선의 피크파장은 270 내지 280 nm 내에 존재하는 표면 살균 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 조리대 표면 상에 조사되는 자외선의 평균 조사량(radiant exposure, dose)은 3 내지 12 mJ/cm_- ² 인 표면 살균 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 조리대 표면 상에 자외선이 조사되는 시간은 4~60분인 표면 살균 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 UV LED의 점등 시간은 타이머에 의해 제어되고, 타이머 시간 경과 후에는 UV LED를 소등하는 표면 살균 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 UV LED는 주방의 조리대 상부에 있는 찬장 저면에 설치되는 표면 살균 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 UV LED의 전방에는 조리대 외측으로 자외선이 노출되는 것을 방지하는 차단면이 설치되는 표면 살균 장치.
청구항 8에 있어서,
상기 차단면은 찬장으로부터 인출 가능하게 수납되어 있는 표면 살균 장치.
청구항 9에 있어서,
상기 찬장에는 트리거스위치가 설치되되,
상기 차단면이 찬장에 수납된 상태에서는 트리거스위치가 제1접점에 위치하고 차단면에 의해 외부로부터 차폐되어 외부에서 조작할 수 없는 상태가 되고,
상기 차단면이 찬장으로부터 인출되어 차단 위치에 배치된 상태에서는 차단면의 위치 변화로 인해 트리거스위치가 제2접점 상태가 되며,
상기 트리거스위치가 제2접점 상태인 것이 상기 UV LED가 점등되기 위한 필요조건이 되는 표면 살균 장치.
청구항 10에 있어서,
상기 차단면은 찬장으로부터 인출된 상태에서 자중에 의해 하향 회동함으로써 차단 위치에 배치되는 표면 살균 장치.
청구항 8에 있어서,
상기 차단면의 내측면은 자외선 반사면이 형성된 표면 살균 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 표면 살균 장치는 주방의 조리대 전방에서 이루어지는 움직임을 감지하는 전방모션센서를 더 구비하고,
상기 표면 살균 장치는 상기 전방모션센서에서 움직임을 감지한 경우 상기 UV LED에 제공되는 전원을 차단하는 표면 살균 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 표면 살균 장치는 주방의 조리대 상의 움직임을 감지하는 살균영역모션센서를 더 구비하고,
상기 표면 살균 장치는 상기 살균영역모션센서에서 움직임을 감지한 경우 상기 UV LED에 제공되는 전원을 차단하는 표면 살균 장치.
청구항 14에 있어서,
상기 표면 살균 장치는 주방의 조리대 상의 움직임을 감지하는 살균영역모션센서를 더 구비하고,
상기 표면 살균 장치는 상기 살균영역모션센서에서 움직임을 감지한 후 소정 시간 동안 움직임이 감지되지 않는 경우 상기 UV LED에 전원을 제공하는 표면 살균 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 표면 살균 장치는 주방의 조리대 전방에서 이루어지는 움직임을 감지하는 전방모션센서와 주방의 조리대 상의 움직임을 감지하는 살균영역모션센서를 더 구비하고,
상기 살균영역모션센서에서 움직임을 감지한 후 소정 시간 동안 움직임이 감지되지 않고, 상기 전방모션센서에서 움직임이 감지되지 않는 경우 상기 UV LED에 전원을 제공하는 표면 살균 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 표면 살균장치에는 UV LED의 점등 여부를 표시하는 표시램프가 설치된 표면 살균 장치.
주방의 조리대에 자외선을 조사하여 표면을 살균하는 방법으로서,
조사되는 자외선의 피크파장이 260 내지 285 nm인 UV LED를 주방의 조리대 상부에 설치하되, 상기 조리대와 UV LED 사이에 30 내지 80 cm 의 거리를 두는 단계; 및
상기 조리대 표면 상에 조사되는 자외선의 평균 세기(irradiance)가 2 내지 20 μW/cm_- ²가 되도록 자외선을 조사하되, 4~60분 동안 조사하는 단계를 포함하는 표면 살균 방법.
청구항 18에 있어서,
상기 조리대와 UV LED의 설치 거리는 40 내지 60 cm 인 표면 살균 방법.
청구항 18에 있어서,
상기 UV LED에서 조사되는 자외선의 피크파장은 270 내지 280 nm 내에 존재하는 표면 살균 방법.
청구항 18에 있어서,
상기 조리대 표면 상에 조사되는 자외선의 평균 조사량(radiant exposure, dose)은 3 내지 12 mJ/cm_- ² 인 표면 살균 방법.