Issue
Korean Chemical Engineering Research,
Vol.49, No.6, 835-839, 2011
토치형 상압 플라즈마의 방전특성과 미생물의 국부 살균효과
Discharge Properties of Torch-Type Atmospheric Pressure Plasma and Its Local Disinfection of Microorganism
토치형 상압 플라즈마 반응기를 통한 방전 및 플라즈마 flame에 대한 분석과 발생된 플라즈마 현상을 이용하여 E.coli에 대한 살균효과를 측정하였다. 상압 플라즈마 반응기를 통해 나오는 플라즈마 flame의 길이는 입력전압, 반응기체의 유량 그리고 아르곤/산소 혼합기체에서의 산소비율에 영향을 크게 받았다. 플라즈마 flame에 의한 가열효과는 10분 조사 후에도 43℃ 미만으로 저온처리가 가능했다. E. coli에 대한 살균처리에서 입력전압의 증가, 아르곤/산소 혼합기체에서의 산소비율 증가 그리고 플라즈마 flame에 대한 노출시간의 증가에 따라 전체적인 살균효과를 향상되었다. 플라즈마 처리 시에 오존농도가 높은 공정조건에서 플라즈마 flame의 직접적인 접촉시간을 증가시키면 살균효과를 극대화할 수 있다.
The characteristics of torch-type atmospheric pressure plasma and its sterilization effects have been analyzed. The length of plasma flame was varied with the level of applied voltage and the mixture gases composed of argon and oxygen. The effect of plasma flame on the temperature increase of surface treated was limited to 43 ℃ as a maximum temperature under exposing time of 10 min. The sterilization for E. coli was strongly affected by the applied voltage, the oxygen ratio in the mixture gas and the treatment time. At a high concentration of ozone, the increase of treatment time under the direct contact with plasma flame yields to maximize the effect of the sterilization on E. coli.
[References]
  1. Iza F, Kim GJ, Lee JK, Walsh JL, Zhang YT, Kong MG, Plasma Process. Polym., 5(4), 322, 2008
  2. Tendero C, Tixier C, Tristant P, Desmaison J, Leprince P, Spectrochim. Acta Part B., 61(1), 2, 2006
  3. Fauchais P, Vardelle A, Dussoubs B, J. Therm. Spray Technol., 10(1), 44, 2001
  4. Schutze A, Jeong JY, Babayan SE, Park J, Selwyn GS, Hicks RF, IEEE Trans.Plasma Sci., 26(6), 1685, 1998
  5. Massines F, Gouda G, J. Phys. D:Appl.Phys., 31, 3411, 1998
  6. Yokoyama T, Kogoma M, Moriwaki T, Okazaki S, J. Phys. D:Appl. Phys., 23, 1125, 1990
  7. Kabouzi Y, Calzada MD, Moisan M, Tran KC, Trassy C, J. Appl. Phys., 91(3), 1008, 2002
  8. Laroussi M, Plasma Process. Polym., 2(5), 391, 2005
  9. Steelman VM, AORN J., 55, 773, 1992
  10. Hahnel M, Woedtke T, Weltmann KD, Plasma Process. Polym., 7(3-4), 244, 2010
  11. Brandenburg R, Ehlbeck J, Stieber M, Woedtke T, Zeymer J, Schluter O, Weltmann KD, Contrib. Plasma Phys., 47(1-2), 72, 2007
  12. Weltmann KD, Brandenburg R, Woedtke T, Ehlbeck J, Foest R, Stieber M, Kindel E, J. Phys. D:Appl. phys., 41, 194008, 2008
  13. Peyrous R, Monge C, Held B, Ozone: Sci. Eng., 20, 317, 1998
  14. Moisan M, Barbeau J, Moreau S, Pelletier J, Tabrizian M, Yahia LH, Int. J. Pharm., 226(1-2), 1, 2001
  15. Laroussi M, Tendero C, Lu X, Alla S, Hynes WH, Plasma Process.Polym., 3(6-7), 470, 2006
  16. Koinuma H, Ohkubo H, Hashimoto T, Inomata K, Shiraishi T, Miyagana A, Hayashi S, Appl. Phys. Lett., 60(7), 816, 1992
  17. Janca J, Klima M, Slavicek P, Zajickova L, Suf. Coat. Technol., 1116, 547, 1999
  18. Lee HW, Nam SH, Mohamed AAH, Kim GC, Lee JK, Plasma Process.Polym., 7(3-4), 274, 2010