8가지 질문으로 UVCLED 이해 부탁드립니다.

发布时间：2021-12-14 17:07 来源：萤光创新

심자외선 LED는 부피가 작고 오픈 속도가 빠르며 소모량이 적다는 등 여러 가지 장점으로 심자외선 살균 소독 시장에서 새로운 응용 장면을 개척했고 UV 수은등에 대한 추세적인 대체를 형성했다. 공기 살균의 에어컨, 공정.물살균의 물탱크 억균, 직식수, 가습기부터 표면까지 살균하는 스마트 변기, 칫솔 소독 등 장면에서 진한 자외선 UVC-LED가 거대한 응용 가치와 잠재력을 보여주기 시작했는데, 오늘은 UVC LED에 대해 얘기해 보자.

1. UV란 무엇인가

우선 UV의 개념을 복습해 봅시다.UV, 즉 Ultraviolet, 즉 자외선은 파장이 10nm에서 400nm 사이의 전자파로 서로 다른 파단의 UV는 UVA, UVB, UVC로 나눌 수 있다.

UVA: 파장이 비교적 길고 파장이 315-400nm에 달하며 구름층, 유리를 뚫고 실내와 차 안으로 들어갈 수 있으며 피부의 진피층까지 뚫을 수 있어 햇볕에 그을릴 수 있다.

UVB: 파장이 중간이고 파장이 280-315nm에 달하며 오존층에 흡수되어 햇볕에 타거나 피부가 붉어지고 붓고 덥고 아프며 심한 경우 물집이 생기거나 껍질이 벗겨진다.

UVC: 파장은 100-285nm에 달하지만 200나노 이하의 파장은 진공 자외선이기 때문에 공기에 흡수될 수 있다. 따라서 UVC가 대기층을 통과할 수 있는 파장은 200-280nm에 달하고 그 파장은 짧을수록 위험하지만 오존층에 의해 차단될 수 있기 때문에 소량만 지구 표면에 도달할 수 있다.

2. UV 살균의 기능

UV는 미생물의 DNA(탈산소 리보핵산)나 RNA(리보핵산) 분자 구조를 파괴해 세균이 죽거나 번식하지 못하게 함으로써 살균의 목적을 달성할 수 있다.

3. UV 살균 밴드

국제자외선협회에 따르면 "물과 공기 소독에 매우 중요한 자외선 스펙트럼('살균'구역)은 DNA(일부 바이러스 중 RNA)에 흡수되는 범위다. 이 살균 파단은 약 200~300nm"라고 한다.

이미 알려진 살균 파장은 280nm 이상으로 뻗어 있으며, 현재는 일반적으로 300nm까지 뻗어 있다고 생각하지만, 이것도 더 많은 연구에 따라 바뀔 수 있다.과학자들은 파장이 280nm와 300nm 사이의 자외선도 살균에 사용할 수 있다는 것을 이미 증명하였다.

4. 살균에 가장 적합한 파장

254nm가 살균의 최적 파장이라는 오독이 있다. 저압 수은등의 최고 파장(등만 물리학적으로 결정)이 253.7nm이기 때문이다. 실질적으로 위에서 말한 바와 같이 일정 범위의 파장은 모두 살균 작용을 한다. 그러나 일반적으로 265nm의 파장이 가장 좋다고 여긴다. 이 파장이 DNA 흡수 곡선의 최고치이기 때문에 UVC는 살균에 가장 적합한 파장이다.

5. 역사가 UVC LED를 선택한 이유

역사적으로 수은등은 UV 살균의 유일한 선택이었다.그러나'수은에 관한 미나마타협약'은 2017년 8월 16일부터 우리나라에 정식으로 발효됐다.공약은 2021년 1월 1일부터 수은 함유 제품의 생산과 수출입을 금지하고 수은등도 여기에 열거하도록 했다.그래서 UVC LED는 현재 유일하게 믿을 만한 대안이다.

UVC LED 소자 소형화 특징은 응용 장면에 더 많은 상상 공간을 가져다 주고 대부분이 전통적인 수은등이 실현할 수 없는 것이다.이 밖에 UVC LED는 시동이 빠르고 스위치가 더 많이 켜지며 배터리로 전원을 공급할 수 있다는 장점도 많다.

6. UVC LED 적용 시나리오

서로 다른 응용 장면에 따라 앞으로 이런 응용 프로그램에서 우리는 아마도 UVC LED의 모습을 볼 수 있을 것이다.

표면 살균: 의료 기구, 모유 용품, 스마트 변기, 냉장고, 식기 찬장, 신선도 유지 박스, 스마트 쓰레기통, 보온컵, 에스컬레이터 팔걸이와 자동 매표기 버튼 등 고주파 공공 접촉 표면 등;

정지수 살균: 식수기 물탱크, 가습기, 제빙기;

유동수 살균: 유동수 살균 모듈, 직식수기;

공기 살균: 공기 정화기, 에어컨.

7. UVC LED 선택 방법

광 출력, 피크 파장, 수명, 출광각 등 매개 변수에서 출발하여 선택할 수 있다.

7.1 광 출력: 현재 시장에서 선택할 수 있는 UVC LED 광 출력 등급은 2mW, 10mW에서 100mW까지 다양하다.서로 다른 응용은 출력에 대한 수요가 다르다.일반적으로 조사 거리, 동적 수요, 정적 수요를 결합시켜 광 출력을 일치시킬 수 있다.조사 거리가 클수록 동적 수요일수록 필요한 광 출력이 크다.

7.2 피크 파장: 위에서 말한 바와 같이 265nm는 살균의 가장 좋은 파장이지만 각 공장의 피크 파장 평균치의 차이가 크지 않다는 것을 감안하면 실제 광 출력이야말로 살균 효율을 평가하는 가장 중요한 지표이다.

UVC-LED의 최고 파장을 선택할 때 다음과 같은 몇 가지 기술 요점을 알아야 한다. ① 살균에 가장 적합한 파장은 265nm이고 저압 UV 수은등의 특징적인 파장은 254nm가 아니다.파장이 260~285nm 사이인 UVC 자외선은 모두 살균 효과가 좋다.② UVC-LED의 경우 살균 효과는 피크 파장과 광 출력의 크기에 따라 달라지지만 각 공장의 피크 파장 평균치의 차이가 크지 않다는 것을 감안하면 실제적으로 광 출력이야말로 살균 효율을 평가하는 가장 중요한 지표이다.

7.3 수명: 구체적인 응용의 사용 시간에 따라 수명에 대한 수요를 고려하여 가장 적합한 UVC LED를 찾아내는 것이 가장 좋다.

그림 1:저압 uv 은등과 전형적인 uvc-led 스펙트르대비 (왼쪽),자외선 파장별 살균 효과 (오른쪽)

7.4 출광각: 평면 렌즈로 봉인된 구슬의 출광각은 보통 120-140° 사이이고 원구 렌즈로 봉인된 출광각은 60-140° 사이로 조절할 수 있다.실제로 빛의 각도가 얼마나 큰 UVC LED를 선택하든지 간에 필요한 살균 공간까지 충분히 많은 LED를 설계해 완전히 커버할 수 있다.살균 범위에 민감하지 않은 장면에서 작은 출광각은 빛을 더욱 집중시켜 살균 시간이 더욱 짧아진다.

8. UVC LED의 기술적 당면 과제

위에서 말한 바와 같이 UVC LED는 모든 것이 아름다운 것 같다. "정말 향기롭다!"그러나 모든 발전 중인 것들처럼 성장의 고민도 직면하고 있다.외연에서 칩, 봉인에 이르기까지 UVC LED는 도전에 직면하지 않고 한 산이 한 산을 가로막았다.

물론 모든 발전 중인 것들처럼 미래 기술이 발전함에 따라 UVC LED가 평범한 백성들의 집에 날아드는 것도 시간문제일 뿐이다.

청도반딧불혁신과학기술유한공사는 전문적인 박사후팀을 가지고 자외선 살균 응용 연구에 전념했다. 다년간 자외선 업계를 깊이 연구한 결과 회사는 여러 가지 국가 발명과 실용 신형 특허를 얻었다.현재 여러 종류의 살균 모듈류 제품이 이미 시장에 투입되었다.더 자세한 내용은 회사 사이트 www.qdyingguang을 참조하세요.com은 회사에 연락하여 위챗 공중번호를 요구하거나 주목한다.