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    눈에 안 보이는 세균과의 전쟁…’살균’ 방식에는 어떤 것이 있나?

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    몸에 해로운 세균과 바이러스를 박멸하기 위한 노력은 예전부터 있어왔다. 면역력이 약한 영유아를 위한 젖병소독기, 가정이나 사무실에서 간편하게 쓸 수 있는 칫솔살균기가 등장한 데 이어 최근에는 손을 많이 타는 휴대폰이나 마스크까지 소독할 수 있는 제품도 나왔다.

    살균에는 기체나 액체, 금속 화합물, 열 등이 사용된다. 어떤 살균 방식을 사용하느냐에 따라 효율과 비용, 편의성이 달라진다. 이번 포스팅에서는 이 방식들이 어떤 원리로 균을 죽이고, 어떤 살균기에 주로 사용되는지 살펴보고자 한다.

    위에서 언급한 세 가지 방식 중, 일반 소비자용 살균기에 가장 널리 사용되는 건 바로 자외선이다. 자외선은 사람 눈으로 볼 수 있는 가시광선보다 파장이 짧은 빛을 가리킨다. 살균 속도는 출력이나 파장에 따라 달라질 수 있지만 전체적으로 다른 방식들에 비해 빠른 편이다. 짧게는 10~30초, 길게는 3~5분 정도 자외선을 쬐어주기만 해도 대부분의 세균을 죽일 수 있다.

    하지만 자외선은 사람 피부를 검게 타게 만드는 주범이며, 오래 노출되면 각종 피부질환이 발생하는 등 인체에 유해하다는 단점이 있다. 자외선 살균기를 열었더니 램프가 자동으로 꺼지거나 살균기 뚜껑을 완전히 투명하게 만들지 않는 것은 이런 이유로 자외선이 인체에 직접 닿지 않게 하기 위함이다.

    살균에 활용되는 자외선에도 종류가 있다. 자외선은 파장의 길이에 따라 UV-A(장파), UV-B(중파), UV-C(단파)로 나뉜다. 파장이 짧을수록 에너지가 강해지며 살균 효율은 280~100nm 파장의 UV-C가 가장 높다. 하지만 그만큼 인체에 유해한 정도도 높아지며, 공기 중의 산소와 반응해 오존 가스를 생성할 수 있기 때문에 일반적으로는 살균 효과가 조금 덜하더라도 비교적 안전한 쪽에 가까운 UV-A(파장 범위 400~315nm)를 더 많이 사용한다.

    자외선은 블랙라이트 램프(식당용 식기 소독기에 탑재된 것과 같은 보라색 형광등 형태의 램프)나 전용 LED로 조사하는데, 아무래도 소모성 부품인 만큼 영원히 쓸 수는 없다. 하지만 자외선의 살균 속도가 빨라 오래 작동시킬 필요가 없으므로 자외선 살균기에는 일정 시간만 작동하도록 타이머가 내장돼있는 경우가 많다. 그리고 자외선램프의 수명은 수 년에서 수십 년에 달하므로 사실상 반영구적인 방식이라고 볼 수 있다.

    원적외선과 세라믹 히터는 모두 열을 활용해 살균하는 방식이다. 원적외선은 자외선과 달리 직접적으로 살균에 도움을 주지는 않지만 원적외선 조사 과정에서 발생하는 열로 세균을 죽일 수 있다. 세라믹 히터도 마찬가지로 세라믹 판을 가열해 주변 온도를 높이는 식으로 세균을 죽이는데, 세라믹 소재는 승온 속도가 높아 빠르게 가열할 수 있다는 특징이 있다.

    칫솔처럼 물이 자주 묻는 물건은 박테리아가 서식하기 좋은 환경이라 살균뿐만 아니라 건조에도 신경 써야 한다. 가정용 칫솔살균기에 자외선램프와 원적외선 또는 세라믹 히터가 같이 사용되는 건 이 때문이다. 자외선의 빠르고 강력한 살균 효과와 열을 통한 건조 성능을 동시에 갖추기 위함이다. 빛이 직접 닿는 부분만 살균된다는 자외선 방식의 단점을 열 살균 방식이 보완해 줄 수도 있다.

    단, 세균의 종류에 따라 열에 의해 죽는 온도가 다르며, 자칫 온도가 너무 높아지면 살균기 내부 부품이 손상되거나 플라스틱에서 환경호르몬이 발생할 여지가 있다. 따라서 열 살균 방식은 최대한 많은 세균을 죽일 수 있으면서 과하게 높지 않은 최적 온도를 유지하는 게 중요하다. 업계에서는 일반적으로 섭씨 75도 정도를 많이 사용한다.

    오존(O₃)은 강력한 산화 능력을 가진 물질이다. 세균이나 박테리아의 세포벽을 파괴할 수 있고 일부 화학물질도 분해가 가능해 살균/소독 분야에 많이 사용된다. 오존에는 탈취 효과도 있기 때문에 일부러 미량의 오존을 발생시키는 제품도 있다.

    오존 살균기는 오존 생성기를 통해 공기 중의 산소와 수분을 오존으로 만들고, 살균 후 다시 산소로 분해하는 방식으로 동작한다. 덕분에 2차 공해가 적다는 장점이 있지만, 간혹 오존을 완전히 분해하지 못해 잔류 오존이 방출되는 경우가 있어 가급적 믿을 수 있는 브랜드나 안전한 제품을 고르는 것이 좋다.

    종합해보면, 자외선은 살균 속도가 빠르고 효율도 높지만 인체에 유해하고 직접 닿은 부분만 살균된다는 단점이 있다. 원적외선과 세라믹 히터를 사용한 열 살균 방식은 높은 온도로 살균하고 건조 효과도 있지만, 살균 시간이 오래 걸리고 온도에 따라 세균이 죽지 않을 수 있다. 오존 방식은 공기 중의 산소로 살균에 필요한 오존 가스를 생성하기 때문에 소모품을 따로 보충할 필요가 없지만 인체에 유해하므로 취급에 유의해야 한다.

    그렇다면 우리 주변에서 쉽게 볼 수 있는 살균기에는 주로 어떤 방식이 사용될까.

    화장실에 비치하는 가정용 칫솔살균기는 여러 방식을 채용해 살균 효과를 높이는 데 주력한다. 일반적으로는 자외선램프와 함께 원적외선 살균 금속판이나 세라믹 히터를 같이 탑재한 경우가 많다.

    가방에 넣어 다닐 수 있는 휴대용 칫솔살균기에는 대부분 UV-A 파장의 자외선을 방출하는 램프가 내장돼있으며, 간혹 오존 살균 방식을 병행하는 제품도 있다. 휴대가 필요한 제품이기 때문에 고열을 수반하는 원적외선이나 세라믹 히터 방식은 사용되지 않는다.

    최근 주목받는 휴대폰/마스크 살균기도 크기만 다를 뿐 원리는 칫솔살균기와 거의 같다. 주로 사용되는 살균 방식은 자외선, 그중에서도 단파장인 UV-C다. UV-C는 장파장 자외선 UV-A보다 에너지가 강해 바이러스까지 파괴할 수 있기 때문이다. 휴대폰과 마스크 모두 열에 약하거나 열에 의해 변형될 수 있기 때문에 여기에서도 원적외선과 세라믹 히터 방식은 사용되지 않는다.

    살균기를 구매하고자 한다면 먼저 사용 목적과 장소를 분명히 해야 한다. 제품에 따라 적합한 살균 방식이 다를 수 있기 때문이다. 성능과 별도로 편의 기능도 살펴보면 좋다. 가정용 칫솔살균기에 면도기 살균 칸이나 양치컵, 치약 홀더가 마련된 경우나, 스마트폰을 무선으로 충전할 수 있는 휴대폰/마스크 살균기를 예로 들 수 있다. 이처럼 필요한 기능을 추가로 갖춘 제품이 있다면 현명한 소비에 도움이 될 수 있다.

    테크플러스 에디터 이병찬

    tech-plus@naver.com

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