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Apr 25, 2024

유전체 장벽 방전 기반 감기를 사용하여 에어로졸화된 병원체의 효율적인 비활성화

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 10295(2023) 이 기사 인용 789 액세스 2 Altmetric Metrics 세부 정보 대기 오염은 WHO에 따르면 만성 질환을 일으키는 상위 5대 위험 중 하나입니다.

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 10295(2023) 이 기사 인용

789 액세스

2 알트메트릭

측정항목 세부정보

대기 오염은 WHO에 따르면 만성 질환을 일으키는 5대 위험 요소 중 하나이며 공기 전염 병원체 감염은 현 시대에 큰 도전 과제입니다. 오래 사는 병원균과 작은 크기의 에어로졸은 현재 사용 가능한 실내 공기 청정기로 효과적으로 처리되지 않습니다. 본 연구에서는 DBD(유전체장벽방전) 기반의 휴대용 환경세제를 보고하고 최대 3×2.4×2.4m3 규모의 실내환경에서 소독효율을 분석하였다. 총 미생물 수(TMC)와 총 곰팡이 수(TFC)의 비활성화 효율은 최적화된 매개변수에서 장치를 90분 동안 연속 작동할 때 99% 이상인 것으로 나타났습니다. MS2 파지와 대장균 박테리아의 완전한 비활성화는 5 log 이상 감소(99.999%)로 밀폐된 환경에서 장치 작동 30분과 90분 만에 달성되었습니다. 이 장치는 대자연과 유사한 환경에서 양이온과 함께 주로 천연 플라즈마 세제에 의해 지배되는 음이온을 생성할 수 있습니다. 이 장치는 두께 1mm의 특수 설계된 연강 와이어 메쉬 전극을 갖춘 동축 DBD 기하학 플라즈마 소스로 구성됩니다. 효율적인 공기 정화를 위해 DBD 배출원에서 공급 가스, 펠렛 및/또는 차압의 필요성이 제거되었습니다. 평균 25초 이상 음이온이 존재한다는 점이 주요 장점이며, 이는 장수 병원균과 작은 크기의 에어로졸도 비활성화할 수 있습니다.

현 시대에는 공기 매개 병원체 감염이 심각한 질병률과 사망률을 초래하는 질병을 일으키고 있습니다1. 거의 매년 질병의 전염병이나 유행병을 일으키는 새로운 인플루엔자 성격의 박테리아나 바이러스가 나타납니다2. 인간 대 인간 전염 외에도 의료 시설, 학교, 대학교, 대형 쇼핑몰, 상업 건물, 공공 건물 등 사람이 많이 모이는 실내 밀폐 환경에서는 사람에게서 흘린 실내 병원균이 가열을 통해 추가로 전파 및 확산될 수 있습니다. , 환기 및 공조(HVAC) 시스템으로 인해 교차 감염이 발생할 수 있습니다. 이러한 두려움으로 인해 전 세계적으로 폐쇄가 발생했고 SARS-CoV-2 바이러스로 인한 감염은 업무 생산성에 막대한 영향을 미쳤습니다3. 일반적으로 사람들은 실내 환경에서 시간의 70~90%를 보냅니다4. 실내 공기질(IAQ)은 개인 건강 안전에 매우 중요하며, 일반적으로 실외 공기보다 2~5배 또는 그 이상 오염되어 있습니다5. 많은 연구자들이 실내 공간의 미생물 감염 위험을 줄이고 IAQ를 개선하기 위해 다양한 방법을 연구해 왔습니다6,7,8,9,10,11.

알려진 기술 중 하나는 에탄올(C2H5OH), 과산화수소(H2O2) 또는 소독제12를 사용하는 화학적 소독입니다. 미생물은 이러한 화학물질과 직접 접촉하는 즉시 제거될 수 있습니다. 그러나 이 방법을 사용하여 큰 볼륨을 오염 제거하는 것은 어렵습니다. 또 다른 소독 방법은 산화에틸렌(C2H4O)이나 오존(O3)과 같은 가스를 사용하여 미생물 감염을 방지하는 것입니다13,14. 이러한 방법을 사용하면 처리된 용량 전체에 걸쳐 멸균이 일관되게 이루어지지만 해당 영역을 격리하고 적절한 배기 환기 시스템을 설정하는 것이 필수적입니다. 고효율 미립자 공기(HEPA) 필터는 실내 환경에서 먼지 입자와 공기 중 미생물을 제거하는 데에도 사용됩니다15,16. 그러나 HEPA 필터는 미생물을 비활성화하지 않으며 작은 크기의 에어로졸을 필터링할 수 없으며 에어컨 시스템의 압력 강하를 유발할 수도 있습니다. 그런 다음 연구자들은 미생물 감소 및 실내 공기 정화에 매우 유망한 자외선(UV) 및 UV 기반 광촉매 방법으로 전환했습니다17,18. 그럼에도 불구하고 UV 기반 접근 방식은 긴 살균 시간이 필요하고19 오염 물질의 농도가 낮을 ​​때 효과적이지 않으며20 공공 장소에서 UV 광선을 처리하는 것이 상당히 어렵습니다21. 따라서 더 저렴한 비용으로 광범위하게 사용할 수 있도록 공기 중 병원균을 효율적으로 소독하기 위한 혁신적인 솔루션을 위한 엔지니어링 제어 전략이 절실히 필요합니다.