UV-TiO_2 광촉매 반응기를 이용한 미생물의 살균효과 = The killing effect of microorganisms by UV-TiO_2 photocatalytic reactor

국문 초록 (Abstract)

UV-TiO_2 반응기를 이용하여 Escherichia coli와 Aspergillus oryzae var. oryzae의 살균효과를 측정하였다. 254㎚에서 최대 14 watt의 자외선 방출량을 내는 램프를 원형 Pyrex유리관 중앙에 설치하였고 TiO_2는 석영관에 박막증착(Thin Film Coating)된 형태와 슬러리 형태로 나누어 회분식으로 살균정도를 측정하였다. E. coli에 대한 살균력은 1.7×10^7 cells/㎖에 대해 5분간 자외선 조사를 하였을 경우 2.0×10^2 cells/㎖으로 감소하였고, 자외선 조사와 함께 슬러리 형태의 TiO_2를 첨가하였을 경우에는 3.4×10 cells/㎖으로, 자외선 조사와 함께 TiO_2가 석영관에 박막증착된 경우에는 7.6×10^2 cells/㎖으로 감소하였다. 한편 위와 같은 조건에 유리관 하부에서 기포를 주입수 11분 동안 자외선을 조사시킨 경우에는 1.3×10^2 cells/㎖으로, 자외선 조사와 함께 슬러리 형태의 TiO_2를 첨가하였을 경우에는 1×102 cells/㎖으로, 자외선 조사와 함께 TiO_2가 박막증착된 경우에는 7.9×10 cells/㎖을 나타내었다. 결국 UV-TiO_2 반응기에 사용되는 TiO_2가 슬러리 형태일 때 최대 살균효과를 나타내었으나 기포가 첨가되었을때는 오히려 살균에 장애를 받는 것으로 나타난 반면 석영관에 박막증착된 경우에는 기포가 첨가되는 것이 살균에 효과적인 것으로 관찰되었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The killing effect of UV-TiO_2 photocatalytic system on the Escherichia coli DH5-α and Aspergillus oryzae var. oryzae (KCTC 6095) was studied. The UV lamp which emits maximum 14 watts at 254 ㎚ was set on the center of pyrex round glass tube. Two types of TiO_2, one of which is slurry and another which is thin film coated form, were used to determine the killing effect. When UV was irradiated to 1.7×10^5 cells/㎖ of E. coli for 11 min, the living cell number decreased to 4.0×10^0 cells/㎖. The effect of UV system together with slurried TiO_2 was less than 1 cells/㎖, whereas that of UV-coated TiO_2 system decreased to 7.1×10^3 cells/㎖. To study the effect of bubble on the killing of microorganisms, air was bubbled to the bottom of glass tube. When 1.7×10^5 cells/㎖ were exposed to UV for 11 min in combination with air bubble, the living cell number decreased to 1.3×10^2 cells/㎖. In the same condition except the addition of slurried TiO_2, the living cells were 1×10^2 cells/㎖. However, more cells could be killed by the system which consists of UV, coated TiO_2, and air bubble (7.9×10^1 cells/㎖). From these results, it was found that UV-slurried system is the most effective one, but its killing effect is not stimulated by air bubble. However, bubbling was very effective in the UV-coated TiO_2 system.