1. 오존의 특징 : 퍼온글 입니다.

[b-tech]

1. 오존의 특징

가. 오존의 일반특성
  오존(ozone)은 산소의 동소체(同素體)이며, 냄새라는 어원의 그리스어인 ozein에 연유한다. 상온에서는 약간 청색을 띠며 기체나 액체가 될 때는 흑청색, 고체가 될 때는 암자색을 띤다. 오존은 산소에 강력한 자외선이 조사되면 생성되기 때문에, 비교적 자외선이 강한 해변가라든가 고산지대에 많이 분포하고 있다. 오존은 자연상태의 대기중에 0.05ppm이 포함되어 있는데 겨울에는 0.02ppm, 여름에는 0.07ppm으로 계절에 따라 다르다. 오존을 인공적으로 발생시키는 방법은 산소 또는 공기를 원료로 하는 방전법, 자외선조사법, 방사선조사법 등이 있으며, 물을 원료로 하는 전기분해법도 있다.
  오존발생장치는 공기와 전기를 이용해 필요한 양을 필요한 때에 얻을 수 있으며, 사용후에는 분해하여 산소가 되기 때문에, 2차 공해의 걱정이 전혀 없다. 또한, 오존은 기체이므로 모든 장소의 구석구석까지 도달하여 오존의 기능을 발휘한다. 오존은 강력한 산화제이며, 그 강력한 산화력을 살균, 탈취, 해독, 표백 및 이러한 작용을 복합적으로 수행하므로 각종 산업에 폭넓게 이용되고 있으며, 특히 농산물의 표면 살균에도 최근 활발하게 응용되고 있다.

나. 오존의 독성
  오존은 강한 산화력을 갖고 있으며 반응성이 높기 때문에, 농도에 따라서 인체에 악영향을 끼칠 수 있다. 또한 수분에 흡수되기 쉽고 호흡기를 통해 폐의 심부까지 흡수되기 때문에 호흡기 장애(폐수종 등)를 일으킬 수 있다. 작업환경의 오존 허용기준치는 각국마다 다르지만 보통 대기중의 오존농도 0.1ppm이하로 규정하고 있다.

표 1. 오존의 농도별 인체 독성정도

오 존 농 도 (ppm)	작 용
0.01~0.02 0.1 0.2~0.5 0.5 1~2 5~10 15~20 50	다소의 냄새를 느낀다. 그러나 곧 익숙해진다.   강한 취기, 코나 목에 자극을 준다.   3~6시간 공기접촉으로 시각을 저하시킨다.   확실하게 상부기도에 자극을 느낀다.   2시간 공기접촉으로 두통, 흉부통, 상부기도의 갈증과 가래를 일으키고, 접촉이 반복하여 계속되면 만성 중독이 된다.   맥박증가, 폐수종을 초래한다.   작은 동물은 2시간 이내에 죽는다.   사람도 1시간 이내에 생명이 위험한 상태로 된다.

다. 오존의 이점

○ 금속이온 및 악취, 색도 제거에 뛰어난 효과를 나타낸다.
○ 병원균, 특히 바이터스의 불활성화에 뛰어난 효과가 있다.
○ 유기물질의 생분해성을 증대시키며, 오염의 원인을 제거한다.
○ 연소요구량을 저감화시켜 염소화합물의 생성을 억제한다.
○ 원료를 저장하거나 운반할 필요가 없다.
○ 발생량 및 농도의 조절이 용이하고, 취급상 안전하다.
○ 장치의 사용년수가 길며, 유지관리가 용이하다.
○ 작용후 산소로 분해되기 때문에 2차공해의 염려가 없다.
○ 생성물의 독성이 낮다.

2. 오존 발생장치
  인공적으로 오존을 발생시키는 방법으로는 무성방전법, 전해법, 광화학적 방법 등이 있으며 대량의 오존을 발생시키는 방법으로는 무성방전법이 널리 사용되고 있다. 무성방전법의 원리는 그림 1과 같이 교류의 고전압(6,000~18,000V)을 가하고 반대의 전극사이에 유리나 세라믹과 같은 유전체를 넣고 이 방전공간에 공기 또는 산소를 주입하여 오존을 발생시킨다. 오존발생의 원리를 그림 2에 나타내었다. 무성방전에 의한 오존의 생성율은 이론적으로 1.2kg오존/㎾·hr이지만 대부분이 열로 변화하기 때문에 공기를 원료로 하여 이론치의 5%정도, 산소를 원료로 12%정도이다. 오존의 발생설비는 아래 그림 1과 같이 4가지의 기본설비로 구성된다. 오존발생기의 구조를 대별하면 판형(plate)과 관형(tube)의 2가지가 있다. 기본적인 발생법에 대해서는 커다란 차이가 없으며 판형(plate)은 전극과 유도체를 여러겹으로 겹친 구조이고, tube형은 원통가스관을 몇 개 끼워 넣은 구조이다. 최근에는 주로 소용량, 저농도용 오존발생기로 세라믹관을 사용하고 있으며, SPCP(surface discharge induced plasma chemical process)소자를 이용하여 상온에서 오존을 발생시키는 고주파 연면 방전방식이 개발되어 실용화단계에 있다.

그림 1. 오존 발생장치의 기본구성

그림 2. 오존발생의 원리

   

       실내용 오존발생기          냉장고용 오존발생기               가정용 오존발생기

        

     오존수 제조장치              소형 오존발생기            중형 산업용                 대형 산업용

                                                                               오존발생기                 오존발생기

그림 3. 오존발생장치의 종류

3. 오존에 의한 살균
  표 2와 표 3은 1998년 7월에 한국화학시험연구원의 오존발생장치를 이용한 포도상구균과 비브리오균에 대한 살균시험 결과이다.

표 2. S. aureus에 대한 살균시험 결과

(밀폐상태, 단위 : cfu/ml)

오존발생(분)	세 균 수
초 기 10 20 30	110,000     3,500 검출안됨 검출안됨

표 3. V. parahaemolyticus에 대한 살균시험 결과

(밀폐상태, 단위 : cfu/ml)

오존발생(분)	세 균 수
초 기 10 20 30	120,000     1,500        830 검출안됨

주) cfu : colony forming unit(균체형성단위)

그림 4. 실험에 사용된 오존이온살균기

초 기

10분후

20분후

30분후

그림 5. 시간별 세균수변화

  <공급업체>

○ 국제오존 : 대구광역시 북구 복현동 218번지 영진전문대학 청문관 519호(전화: 053-951-7847)

○ 오존엔지니어링(주) : 인천광역시 부평구 청천동 175-26(전화: 032-519-3090)

○ 새한오존 : 경기도 화성시 북양동 215-6(전화: 031-356-7799)

○ 한국오존 : 서울특별시 중구 신당3동 369-83(전화: 02-2238-0586)

○ 한국오존엔지니어링 : 경기도 시흥시 정왕동 1382-8(전화: 032-515-0331)

참 고 문 헌

김동철 외. 1996. 청과물의 표면 살균 처리기술 개발. 한국식품개발연구원. 농림부 특정연구 최종보고서.
(주) 원이기공 인터넷 제공자료(www.kozone.com)

집필 : 농업공학연구소 정  훈 (전화 : 031-290-1911)