UV 살균장치의 특성과 연구실험용 UV 살균시스템 설계 제작

안녕하세요 대학교실험실, 기업부설연구소를 대상으로

맞춤형 실험장비 및 시제품을 맞춤제작하고 있는 에이비랩솔루션입니다.

 

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연구·개발을 위한 실험장비 맞춤 설계/제작

 

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1. 서론

• 수처리 분야에서의 살균공정은 병원성 미생물(세균, 바이러스, 원생동물 등)을 제거하여 안전한 물을 공급하는 데 필수적인 단계입니다.
• 이 중 **자외선(UV, Ultraviolet)**을 이용한 살균 방법은 화학물질 없이 물리적으로 살균 효과를 얻을 수 있는 친환경 기술로 각광받고 있습니다.

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2. UV 살균의 원리 및 특성

UV Sterilizer UV 살균장치 원리

✅ 작동 원리

• UV 살균은 파장이 **254nm(나노미터)**인 자외선 C(UVC)를 조사하여, 미생물의 DNA와 RNA를 손상시켜 복제 및 생존능력을 억제하는 방식입니다.

✅ 주요 특성

항목	내용
살균 효과	박테리아, 바이러스, 곰팡이 등에 대해 광범위한 효과
반응 시간	매우 짧음 (수 초 이내)
화학물질 사용 없음	잔류물이 없고 2차 오염이 없음
에너지 효율	비교적 낮은 전력으로 운용 가능
유지보수 용이	정기적인 램프 교체 외 단순한 유지관리

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3. 타 수처리 살균 방식과의 비교

방식	원리	장점	단점
UV 살균	자외선 조사	빠른 반응, 잔류물 없음, 환경친화적	탁도 높은 물에 효과 저하
염소 소독	화학적 산화	지속적인 살균 가능, 널리 사용됨	유해 부산물 생성 가능 (THMs)
오존 살균	강산화력	살균력 강력, 탈취 효과	고비용, 잔류효과 없음
막여과 (UF 등)	물리적 제거	물리적 차단으로 확실한 제거	막 교체 필요, 유지비 높음

👉 UV는 잔류염소를 남기지 않으면서도 빠른 살균이 가능하여, 실험실 및 고순도 처리 공정에 이상적입니다.

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4. UV 살균장치 설계·제작 시 고려사항

1. 수질 조건

• 탁도, 색도, 철·망간 농도가 높으면 UV 투과율이 낮아져 살균 효율이 감소함.
• UVT(UV Transmittance, 자외선 투과율) 기준으로 85% 이상이 이상적.

2. UV 조사량(Dose)

• 단위: mJ/cm²
• 일반적인 살균 목적: 30~40 mJ/cm² 이상
• 바이러스 제거 시: 60 mJ/cm² 이상 권장

3. 유량 및 체류 시간

• 흐름이 빠르면 충분한 조사 시간이 확보되지 않으므로 유량 제어 필수.

4. 램프 타입 선택

• 저압 자외선 램프(LP UV): 에너지 효율 우수, 일반 살균용
• 중압 자외선 램프(MP UV): 고출력, 고용량 처리용

5. 내부 구조 및 반사율

• 내부 표면은 폴리싱 처리된 스테인리스(SUS 316L) 등 사용하여 자외선 반사를 극대화해야 함.

6. 자동제어 시스템

• UV 센서, 유량계, 온도 센서, 자동 램프 점검 기능 등 포함하여 실험조건 정밀 제어 가능해야 함.

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연구실험용 UV 수처리 시스템 설계·제작 

저희 에이비랩솔루션은 연구실·실험실 환경에 최적화된 UV 수처리 장치를 랩스케일 또는 중소규모로 맞춤 설계·제작 하고 있습니다.

 

✅ 정밀 제어 가능

• 유량, 자외선 조사량(UV Dose), 체류 시간 등 실험 조건을 정밀하게 제어할 수 있는 자동화 시스템 

✅ UV 살균장치 및 자동제어 시스템 통합 설계

• 실시간 센서 기반 제어, 데이터 로깅, 조건 변경이 가능한 제어시스템 제공

✅ 고순도 실험/연구 공정에 이상적

• 자외선 조사 효율 최적화 설계(고반사 SUS 내부, 맞춤형 램프 타입 적용)

✅ 랩스케일 테스트에 적합한 설계

• 실험대 또는 이동형 장비로 설계 가능

👉 실험 목적에 맞는 UV 수처리 시스템, 설계 제작 설치 시운전

 

오존, UV 복합 살균처리 연구장비 제작 사례

UV 살균처리 연구장비 제작 사례

연구실험용 수처리 시스템 설계제작 사례

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참고문헌

1. Bolton, J.R., & Cotton, C.A. (2011). The Ultraviolet Disinfection Handbook. American Water Works Association.
2. WHO. (2017). Ultraviolet Radiation in Water Disinfection: Guidelines for Drinking-water Quality.
3. Metcalf & Eddy. (2014). Wastewater Engineering: Treatment and Resource Recovery. McGraw-Hill.
4. 한국환경공단. (2022). 자외선(UV) 기반 수처리 기술 보고서.
5. 국내 UV 시스템 제작사 카탈로그 (Trojan, Wedeco, 한일UV 등)