KR20090112364A - 저온 플라즈마 멸균 방법 - Google Patents

저온 플라즈마 멸균 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 밀폐 가능한 멸균 챔버와, 멸균 챔버로부터 흡입된 공기 중의 산소를 오존으로 변환하여 멸균 챔버로 공급하는 저온 플라즈마 발생기를 포함하는 멸균 장치를 이용하여 피멸균물을 멸균 처리하는 저온 플라즈마 멸균 방법에 관한 것으로, 저온 플라즈마 발생기의 표면 온도의 상승에 따른 오존 농도의 변화에 기초하여 오존 증가 구간, 오존 유지 구간 및 오존 제거 구간과 함께, 질소산화물의 생성 개시 온도를 미리 설정하는 단계, 피멸균물을 멸균 챔버 내에 배치하는 단계, 저온 플라즈마 발생기를 구동하여 오존의 농도를 증가시켜 유지하는 멸균 단계, 및 플라즈마 발생기의 표면 온도를 질소산화물의 생성 개시 온도 미만의 오존 제거 구간으로 승온하여 유지하는 오존 제거 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 멸균 챔버 내부 공기 중의 산소만으로도 멸균에 충분한 오존을 발생시킬 수 있으므로, 별도의 산소 공급부의 추가 설치가 필요 없고 이에 따라 멸균 장치의 구조가 간단해지며, 저온 플라즈마 발생기의 조작을 통하여 오존 발생과 제거가 가능할 뿐만 아니라 유해한 질소산화물의 생성을 방지할 수 있다.
저온 플라즈마, 오존, 멸균, 질소산화물

Description

저온 플라즈마 멸균 방법{STERILIZING METHOD USING COLD PLASMA}
본 발명은 저온 플라즈마를 이용한 멸균 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 저온 대기압 플라즈마 방전을 이용하여 발생된 오존으로 의료기기와 같은 피멸균물의 표면에 존재하는 미생물들을 멸균 처리함에 있어서 유해한 질소산화물(NOx)의 발생을 억제할 수 있는 멸균 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 살균 또는 멸균 방식은 화학적인 방식, 물리적인 방식 및 오존 처리 방식 등이 있다.
화학적인 방식은 낮은 온도에서도 높은 투과력을 갖는 에틸렌옥사이드와 같은 가스를 이용하여 미생물의 신진대사를 방해함으로써 살균 또는 멸균하는 방식이다. 물리적인 방식은 고온 고압의 스팀(오토클레이브)이 갖는 습열을 살균 또는 멸균 대상물에 가하고, 그 응축 과정에서 미생물의 단백질에 급속한 가열 효과를 발생시켜 열응고 처리함으로써 살균 또는 멸균하는 방식이다.
오존 처리 방식은 자외선램프로부터 180㎚~254㎚의 자외선 파장을 발진시킴으로써 공기 중의 산소를 오존으로 변화시키고, 이 오존의 산화력을 이용하여 살균 또는 멸균 처리하는 방식이다.
한편, 오존 처리 방식으로서, 저온 플라즈마를 이용하는 멸균 장치가 등록특허공보 제737210호, 특허출원 제2007-94887호 등에 의해 공지되어 있다.
특허공보 제737210호에서는, 저온 플라즈마 발생기에 공급되는 가스원으로서 산소를 사용하고 멸균 처리 후에 잔류 오존을 히터, 또는 이산화망간, 활성탄과 같은 촉매로 제거하므로, 멸균 장치로부터 배출되는 가스는 무해하지만, 별도의 산소 공급기 또는 산소 발생기를 구비하여야 하므로 멸균 장치가 대형화하고 구조가 복잡해지는 문제점이 있다.
반면에, 특허출원 제2007-94887호와 같이 멸균 챔버 내의 공기를 순환시켜 오존을 발생시키는 멸균 장치는 구조는 간단하지만, 저온 플라즈마 발생기에 의해 생성된 오존이 다시 분해되면서 활성화된 산소가 공기 중의 질소와 화합하여 유해한 질소산화물이 발생할 수 있다는 문제점이 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 저온 플라즈마를 이용하여 생성된 오존으로 피멸균물을 멸균 처리함에 있어서, 가스 공급원으로 공기를 사용하더라도 질소산화물의 발생을 억제할 수 있는 멸균 방법을 제공하는 것이다.
본 발명자들은, 저온 플라즈마 멸균 장치 내에서 피멸균물을 멸균 처리한 후에 배출한 가스 내에 함유된 질소산화물을 저감하기 위한 방안에 대하여 예의 검토한 결과, 질소산화물의 생성은 플라즈마 발생기의 표면 온도와 밀접한 관계가 있다는 사실을 밝혀내어 본 발명을 달성하게 되었다.
본 발명의 한 실시 형태에 따르면, 밀폐 가능한 멸균 챔버와, 멸균 챔버로부터 공급된 공기 중의 산소를 오존으로 변환하여 멸균 챔버로 공급하는 저온 플라즈마 발생기를 포함하는 멸균 장치를 이용하여 피멸균물을 멸균 처리하는 저온 플라즈마 멸균 방법은, 저온 플라즈마 발생기의 표면 온도의 상승에 따른 오존 농도의 변화에 기초하여 오존 증가 구간, 오존 유지 구간 및 오존 제거 구간과 함께, 질소산화물의 생성 개시 온도를 미리 설정하는 단계, 피멸균물을 멸균 챔버 내에 배치하는 단계, 저온 플라즈마 발생기를 구동하여 오존의 농도를 증가시켜 유지하는 멸균 단계, 및 저온 플라즈마 발생기의 표면 온도를 질소산화물의 생성 개시 온도 미만의 오존 제거 구간으로 승온하여 유지하는 오존 제거 단계를 포함하는 것을 특징 으로 한다.
본 발명에 따른 저온 플라즈마 멸균 방법에 있어서, 저온 플라즈마 발생기의 전압과 주파수를 조합하여 저온 플라즈마 발생기의 표면 온도와 오존 발생량을 제어하는 것이 바람직하다.
멸균 챔버로부터 저온 플라즈마 발생기로의 공기 공급은 강제 순환에 의하여 이루어질 수 있으며, 강제 순환에 의한 공기 공급의 속도를 조절하여 저온 플라즈마 발생기의 승온 속도를 제어할 수 있다.
멸균 단계 및 오존 제거 단계 중에, 플라즈마 발생기의 표면 온도를 일정하게 유지하기 위하여, 전원을 온/오프 방식으로 공급할 수 있다.
본 발명에 따른 플라즈마 멸균 방법은, 오존 제거 단계 후에, 멸균 챔버 내의 공기를 오존 흡착제 또는 질소산화물 흡착제로 처리하여 잔류 오존 또는 잔류 질소산화물을 제거하는 단계를 또한 포함할 수도 있다.
본 발명에 따르면, 멸균 챔버 내부 공기 중의 산소만으로도 멸균에 충분한 오존을 발생시킬 수 있으므로, 산소 공급부의 추가 설치가 필요 없고, 이에 따라 멸균 장치의 구조가 간단해진다.
본 발명에 따르면, 저온 플라즈마 발생기의 조작을 통하여 오존 발생과 제거가 가능할 뿐만 아니라 유해한 질소산화물의 생성을 방지할 수 있다.
본 발명에 따르면, 별도의 가스, 멸균제 등을 필요로 하지 않으면서 멸균이 가능하고, 챔버 내부에서 오존이 완전히 제거되므로, 멸균 후 부산물이 발생하지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 저온 플라즈마 멸균 방법의 구체적인 실시예를 상세히 설명한다.
우선, 저온 플라즈마에 대해 설명하면 다음과 같다.
대기압 근처의 높은 압력에서 발생하는 플라즈마는 크게 저온 플라즈마와 고온 플라즈마로 분류되는데, 낮은 압력의 기체에 전장을 가하면 글로우 방전이 일어나고, 그 기체 분자는 전리하여 최대 수 %까지 이온과 전자로 분리되어 플라즈마가 생성된다. 전자는 질량이 작기 때문에 전장에 따라 용이하게 가속되고, 평균 수 eV의 높은 에너지를 얻는데, 이것을 온도로 환산하면 수만도 K 이상에 상당한다. 그러나 이온은 질량이 크기 때문에 가속되기 어렵고, 보통 기체 분자와 같은 정도의 수백도 K이며, 이온화량이 적기 때문에 열적 평형 상태에 도달하지 않고 가스의 온도는 대기 온도보다 약 30~50℃ 정도 높다. 따라서 이러한 글로우 방전에서 얻어지는 것이 저온 플라즈마이다. 플라즈마 중에는 기체분자, 이온, 전자 외에 준안정하여 에너지 면에서 여기된 원자, 또는 여러 원자의 라디칼이라 부르는 전기적으로 중성인 입자, 플라즈마로부터 방사되는 광, 및 높은 에너지를 가진 자외선이 존재하며, 이것들은 플라즈마 처리에서 중요한 역할을 한다. 대기압 저온 플라즈마는 그 방전 특성에 따라 코로나 방전(Corona Discharge), 유전체 장벽 방전(Dielectric Barrier Discharge: DBD), 대기압 글로우 방전(Atmospheric Pressure Glow discharge: APG) 등으로 분류할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는, 유전체 장벽 방전(dielectric barrier discharge; DBD)을 이용한 저온 플라즈마 발생기에 의하여 오존을 생성하며, 저온 플라즈마 발생기를 포함하는 멸균 장치에 대하여 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다.
도 1은 저온 플라즈마 멸균 장치(100)의 외형을 사시도이고, 도 2는 멸균 장치(100)의 내부 구성을 개략적으로 나타내는 측면도이고, 도 3은 멸균 장치(100)의 주요 구성요소의 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 저온 플라즈마 멸균 장치(100)는 하우징(310)과 도어(320)를 포함한다. 하우징(310) 내에는 멸균 챔버(110), 저온 플라즈마 발생기(133) 등이 설치되며, 보다 상세한 구성에 대해서는 도 2와 도 3을 참조하여 후술하기로 한다.
도어(320)는 멸균 챔버(110) 내의 공기가 외부로 새지 않도록 밀봉시키는 역할을 하며, 하우징(310)의 전방에 설치된 잠금 장치(322)에 의하여 멸균 챔버(110)를 밀폐시킨다. 도어(320)의 중앙부 근방에는 멸균 챔버(110)의 내부를 관찰할 수 있는 창(324)이 설치된다.
하우징(120)에는 소정의 개구부를 통하여 제어부(120)와 전원 공급부(170)가 노출되어, 외부 전원과의 접속, 사용자에 의한 조작 신호 등의 입력, 멸균 처리 중의 온도와 농도의 출력 등이 이루어진다. 제어부(120)는, LCD 창 등을 구비하는 조작 패널과 더불어 하우징(120) 내측에 설치된 마이크로컨트롤러 등을 포함함으로써, 멸균 장치(100)의 전반적인 구동을 제어한다.
도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 멸균 장치(100)는, 멸균 챔버(110), 제어부(120), 오존 발생 및 제거부(130), 잔류 오존 및 가스 제거부(140), 온도 센서(150), 도어 센서(160), 오존 센서(180) 등을 포함할 수 있다.
멸균 챔버(110)는 그 내부에 밀폐 공간이 형성되며, 오존에 의해 멸균 처리되는 피멸균물(200)이 배치된다. 이때, 멸균 챔버(110)는 멸균 과정에서 부식되거나 손상되지 않는 화학적 안정성을 가지는 스테인리스 스틸(stainless steel) 재질로 형성될 수 있다.
멸균 챔버(110) 내에는 별도의 스테인리스 스틸 재질의 선반 등이 설치되어, 다수의 피멸균물(200)이 동시에 처리될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 멸균 챔버(110) 내의 소정 위치에는 오존 센서(180)가 배치되어, 멸균 챔버(110) 내의 오존 농도를 검출한다.
오존 센서(180)는, 전압, 주파수 등의 멸균 장치(100)의 구동 조건에 따른 멸균 챔버(110) 내의 오존 농도의 변화를 출력하여 미리 멸균 조건을 설정하기 위한 사전 테스트의 단계에서 장착되며, 피멸균물(200)의 종류에 따라서 멸균 챔버(110) 내의 오존 농도가 특정 멸균 모드를 따라 변화하도록 제반 조건이 프로그래밍되어 제어부(120)에 저장된 후에는, 멸균 장치(100)로부터 분리될 수도 있다.
오존 발생 및 제거부(130)는 흡입구(131), 기체 순환팬(132), 저온 플라즈마 발생기(133) 및 배기구(134)를 포함한다.
흡입구(131)과 배기구(134)는 멸균 챔버(110)와 저온 플라즈마 발생기(133)를 연통시키는 통로이고, 기체 순환팬(132)은 멸균 챔버(110) 내의 공기를 저온 플라즈마 발생기(133)로 강제 순환시키는 기능을 한다.
저온 플라즈마 발생기(133)는 멸균 시간 동안 오존 발생 조건에서 오존을 발생시키고, 상기 멸균 시간 경과시 오존 제거 조건에서 오존을 제거하며, 이때, 저온 플라즈마 발생기(133)는 상기 멸균 챔버(110) 내부의 공기에 함유된 산소를 오존으로 변환시키거나 오존을 산소로 변환시키게 된다.
또한, 상기 저온 플라즈마 발생기(133)는 표면 온도의 승온이나 유지 조건에 따라 연속 구동되거나 온/오프 방식으로 구동될 수 있다.
상기 저온 플라즈마 발생기(133)의 전극은 2개씩 적층형으로 형성될 수 있으며, 일례로 본 출원인에 의하여 출원된 특허출원 제2007-94887호에 기재되어 있는 전극이 사용될 수 있다.
또한, 저온 플라즈마 발생기(133)는 2개의 전극만을 구비하여 형성될 수도 있지만, 다수개의 전극을 각각 일정간격으로 적층형으로 평행하게 배열하여 플라즈마가 발생되는 공간을 다수 개 형성시킬 수도 있다. 이렇게 하면 플라즈마의 발생량과 강도가 더 강해져서 더욱 강한 살균력을 얻을 수 있다.
그리고 전원 공급부(170)에는 전압을 고압으로 올려줄 수 있는 승압장치와 교류 전류를 직류 전류로 변환시켜주는 컨버터(converter) 및 직류 전류를 교류 전류로 변환시켜주는 인버터(inverter)가 모두 구비될 수 있다. 따라서 원하는 전압의 전류를 원하는 형태로 상기 저온 플라즈마 발생기(133)에 제공할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 저온 플라즈마 발생기(133)는 일반적인 상압 플라즈마 발생 방법인 유전체 장벽 방전(DBD) 방식으로 저온 플라즈마(133)를 발생하는데 이에 국한되는 것은 아니다.
저온 플라즈마 발생기(133)의 표면 온도는 장착된 온도 센서(150)에 의해서 검출된다.
잔류 오존 및 가스 제거부(130)는, 멸균 처리를 완료한 후에 멸균 챔버(110) 내에 잔류할 수도 있는 오존 또는 질소산화물을 제거하며, 흡입구(141), 기체 순환팬(142), 흡착부(143) 및 배기구(144)를 포함한다.
흡입구(141)과 배기구(144)는 멸균 챔버(110)와 흡착부(143)를 연통시키는 통로이고, 기체 순환팬(142)은 멸균 챔버(110) 내의 공기를 흡착부(143)로 강제 순환시키는 기능을 한다.
흡착부(141)에는 첨착 활성탄과 같은 흡착제가 펠릿(pettlet), 볼(ball), 허니컴(honeycomb) 등의 형태로 수용되어, 멸균 처리 후에 잔류할 수도 있는 오존 또는 질소산화물을 완전히 제거한다.
본 발명에 따른 멸균 방법에 있어서는, 후술하는 바와 같이, 저온 플라즈마 발생기(133)의 표면 온도 제어에 의하여 오존을 제거하고 질소산화물의 생성을 방지하므로, 잔류 오존 및 가스 제거부(130)는 선택 사양이기는 하나 멸균 장치(100)의 안전성을 위하여 추가로 구비하는 것이 바람직하다.
제어부(120)는 미리 프로그래밍되어 저장된 멸균 모드에 따라 멸균 장치(100)의 전압, 주파수 등의 구동 조건을 제어하고, 특히 온도 센서(150)에서 감지된 온도 신호를 수신하여 설정치와 비교하고, 멸균 시간의 경과를 확인하여 저온 플라즈마 발생기(133)의 구동을 제어하게 된다. 여기서, 제어부(120)는 마이크로컨트롤러로 구현될 수 있으며, 이에 국한되는 것은 아니다.
도어 센서(160)는 도어(320)의 개폐 상태를 확인하기 위한 부재로서, 하우징(310)으로부터 돌출되어 도어(320)와 접촉 가능하도록 설치된다. 도어(320)의 열림 시에는 다음 동작이 진행되지 않도록 구성되는 것이 바람직하다.
다음으로, 멸균 장치(100)의 작동에 의하여 저온 플라즈마 발생기(133)가 가열될 경우에, 저온 플라즈마 발생기(133)의 표면 온도의 증가에 따른 오존 농도의 변화에 대하여 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4는, 도 2와 도 3에 예시되어 있는 바와 같은 멸균 장치(100)의 저온 플라즈마 발생기(133)에 시간 t1까지 고전압을 인가하여 약 60℃의 온도까지 급격히 승온한 다음, 기체 순환팬(132)을 구동함과 더불어 전압을 낮추어 승온 속도를 감소시킨 경우에, 저온 플라즈마 발생기(133)의 표면 온도와 오존 농도 변화의 개략적인 관계를 나타낸다.
저온 플라즈마 발생기(133)의 표면 온도에 따라 오존 농도가 증가하는 구간(온도 Ta 이하), 대략 일정하게 유지되는 구간(온도 Ta ~ Tb) 및 제거되는 구간(Tb 이상)이 존재하고, 특히, Tb 이상의 온도의 특정 온도(Tc)에서 질소산화물이 발생함을 알 수 있다. 일례로, 본 실시예에 있어서는, Ta, Tb 및 Tc가 대략 80℃, 85℃ 및 90℃으로서 오존 유지 구간과 오존 제거 구간이 대략 5℃의 온도 범위를 갖는다.
이러한 온도 특성은 플라즈마 발생기의 용량, 형상 등에 따라 변화하며, 저온 플라즈마 발생기의 표면 온도의 증가에 따라, 순차적으로 오존 증가 구간, 오존 유지 구간, 오존 제거 구간 및 질소산화물 발생 구간이 나타나는 공통적인 특징이 있다.
따라서, 멸균 처리 중에 질소산화물의 발생이 개시되는 온도(Tc)를 초과하지 않도록 저온 플라즈마 발생기(133)의 표면 온도를 제어함으로써 질소산화물의 생성을 방지할 수 있으며, 도 5는 도 4와 같은 온도 및 농도 변화 특성을 갖는 멸균 장치를 이용한 바람직한 멸균 방법의 일례를 나타낸다.
도 5에 예시된 실시예에 있어서는, 시간 t1까지 저온 플라즈마 발생기(133)에 고전압을 인가하여 온도를 급격히 상승시킨 후에, 기체 순환팬(132)의 구동과 더불어 저전압을 인가함으로써 승온 속도를 감소시켜 온도 패턴을 변화시킨다.
또한, 저온 플라즈마 발생기(133)의 온도를 오존 유지 구간(Ta ~ Tb) 내의 소정 온도까지 승온한 후에는, 도 5의 실시예에 예시되어 있는 바와 같이, 온도를 일정하게 유지하기 위하여, 전압의 조절과 더불어 전원을 온/오프 방식으로 공급하면서 온도의 변동 폭을 제어할 수도 있다.
멸균 처리 시간이 경과한 후에는 높은 전압을 인가하여 온도를 오존 제거 구간(Tb ~ Tc)까지 상승시키고, 다시 전압을 낮추고 온/오프 방식으로 전원을 공급하여 온도를 일정하게 유지할 수 있으며, 온/오프의 시간 비율을 달리 설정하는 조작 등을 통하여 유지 온도를 변경할 수 있다.
이와 같이, 오존 제거 단계는, 저온 플라즈마 발생기(133)의 용량, 형상 등에 의하여 미리 설정되어 있는 오존 제거 구간(Tb ~ Tc)에서 이루어지도록 함으로써, 멸균 처리가 종료한 후에 멸균 챔버(110) 내의 공기 중에 오존이나 질소산화물이 잔류하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서는, 저온 플라즈마 발생기(133)의 표면 온도를 제어하기 위하여, 전압을 변화시키는 대신에, 기체 순환팬(132)의 속도를 조절하여 강제 순환되는 공기의 공급 속도를 변화시킬 수도 있다. 예를 들면, 기체 순환팬(132)의 속도를 빠르게 하면 고전압에서도 온도 증가 속도가 감소하고, 기체 순환팬(132)의 속도를 느리게 하면 저전압 상태에서도 온도를 증가시킬 수 있다.
물론, 전압과 기체 순환팬(132)의 속도를 모두 조절하여 저온 플라즈마 발생기(133)의 표면 온도를 제어할 수도 있다.
한편, 같은 주파수 조건에서 저온 플라즈마 발생기(133)에 고전압을 가하면 표면 온도가 빠르게 상승하고, 저전압을 가하면 온도 상승이 느려지는데, 이와 더불어 저온 플라즈마 발생기(133)의 전원의 주파수를 예를 들어 약 10kHz 대역으로 낮추면 오존의 발생량이 크게 증가하고, 주파수를 예를 들어 20kHz 대역으로 올리면 오존의 발생량이 줄어들게 된다.
이와 같은 현상을 이용하여, 전압과 주파수의 조합 등을 통하여 필요로 하는 오존 농도를 증가, 유지, 제거할 수 있다. 따라서, 주파수와 전압의 조합을 통하여 오존 발생 조건, 오존 유지 조건 및 오존 제거 조건을 설정한 다음, 이 설정치를 제어부(120)에서 조절함으로써 전체적인 질소산화물의 생성 없이 오존의 제어가 가능하게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
도 1은 저온 플라즈마 멸균 장치의 외형을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 멸균 장치의 개략적인 내부 구성을 나타내는 측면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 멸균 장치의 블록 구성도이다.
도 4는 저온 플라즈마 발생기의 승온에 따른 표면 온도, 오존 농도 및 질소산화물의 발생 관계를 나타내는 개략도.
도 5는 본 발명에 따른 멸균 방법의 한 실시예에서의 플라즈마 발생기의 표면 온도와 오존 농도의 변화를 나타내는 개략도.
<도면의 주요 부분에 대한 설명>
100: 멸균 장치 110: 멸균 챔버
120: 제어부 130: 오존 발생 및 제거부
131: 흡입구 132: 기체 순환팬
133: 저온 플라즈마 발생기 134: 배기구
140: 잔류 오존 및 가스 제거부 141: 흡입구
142: 기체 순환팬 143: 흡착부
144: 배기구 150: 온도 센서
160: 도어 센서 170: 전원 공급부
180: 오존 센서 200: 피멸균물
310: 하우징 320: 도어
322: 잠금 장치 324: 창

Claims (6)

  1. 밀폐 가능한 멸균 챔버와, 멸균 챔버로부터 공급된 공기 중의 산소를 오존으로 변환하여 멸균 챔버로 공급하는 저온 플라즈마 발생기를 포함하는 멸균 장치를 이용하여 피멸균물을 멸균 처리하는 저온 플라즈마 멸균 방법에 있어서,
    저온 플라즈마 발생기의 표면 온도의 상승에 따른 오존 농도의 변화에 기초하여 오존 증가 구간, 오존 유지 구간 및 오존 제거 구간과 함께, 질소산화물의 생성 개시 온도를 미리 설정하는 단계,
    피멸균물을 멸균 챔버 내에 배치하는 단계,
    저온 플라즈마 발생기를 구동하여 오존의 농도를 증가시켜 유지하는 멸균 단계, 및
    저온 플라즈마 발생기의 표면 온도를 질소산화물의 생성 개시 온도 미만의 오존 제거 구간으로 승온하여 유지하는 오존 제거 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 저온 플라즈마 멸균 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    저온 플라즈마 발생기의 전압과 주파수를 조합하여 저온 플라즈마 발생기의 표면 온도와 오존 발생량을 제어하는 것을 특징으로 하는 저온 플라즈마 멸균 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    멸균 챔버로부터 저온 플라즈마 발생기로의 공기 공급은 강제 순환에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 저온 플라즈마 멸균 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    강제 순환에 의한 공기 공급의 속도를 조절하여 저온 플라즈마 발생기의 승온 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 저온 플라즈마 멸균 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    멸균 단계 및 오존 제거 단계 중에, 플라즈마 발생기의 표면 온도를 일정하게 유지하기 위하여, 전원을 온/오프 방식으로 공급하는 것을 특징으로 하는 저온 플라즈마 멸균 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    오존 제거 단계 후에, 멸균 챔버 내의 공기를 오존 흡착제 또는 질소산화물 흡착제로 처리하여 잔류 오존 또는 잔류 질소산화물을 제거하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 저온 플라즈마 멸균 방법.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101032742B1 (ko) * 2009-01-15 2011-05-06 최은경 저온 플라즈마를 이용한 진공압 의료용 소독 멸균장치
KR101250748B1 (ko) * 2010-11-24 2013-04-04 주식회사 메디플 저온 대기압 플라즈마를 이용한 의료용 소형 멸균장치
WO2017138743A1 (ko) * 2016-02-12 2017-08-17 (주)에프티넷 복합 소독유체 분무식 멸균장치 및 방법
KR20170102676A (ko) * 2016-03-02 2017-09-12 주식회사 효림에코플라즈마 과산화수소 플라즈마 멸균장치
KR20200076163A (ko) * 2018-12-19 2020-06-29 이영재 플라즈마를 이용한 출입관리 시스템
IT202000009889A1 (it) * 2020-05-05 2021-11-05 Casa Dei Compressori Group S R L Contenitore portatile per sanificazione di oggetti

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102059995B1 (ko) * 2017-09-20 2019-12-27 주식회사 큐브인스트루먼트 저온 멸균 장치를 이용한 멸균 방법

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000053747A (ko) * 2000-03-23 2000-09-05 고중석 기화기부착 미량 정량 액체자동공급장치

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101032742B1 (ko) * 2009-01-15 2011-05-06 최은경 저온 플라즈마를 이용한 진공압 의료용 소독 멸균장치
KR101250748B1 (ko) * 2010-11-24 2013-04-04 주식회사 메디플 저온 대기압 플라즈마를 이용한 의료용 소형 멸균장치
WO2017138743A1 (ko) * 2016-02-12 2017-08-17 (주)에프티넷 복합 소독유체 분무식 멸균장치 및 방법
KR20170102676A (ko) * 2016-03-02 2017-09-12 주식회사 효림에코플라즈마 과산화수소 플라즈마 멸균장치
KR20200076163A (ko) * 2018-12-19 2020-06-29 이영재 플라즈마를 이용한 출입관리 시스템
IT202000009889A1 (it) * 2020-05-05 2021-11-05 Casa Dei Compressori Group S R L Contenitore portatile per sanificazione di oggetti

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