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항균성 천연 물질 도포 방법에 따른 필터의 항균 특성

Title
항균성 천연 물질 도포 방법에 따른 필터의 항균 특성
Other Titles
Evaluation of the antimicrobial ability of air filter treated with a antimicrobial natural agent by three different treating methods
Authors
박선영
Issue Date
2011
Department/Major
대학원 환경공학과
Publisher
이화여자대학교 대학원
Degree
Master
Advisors
김용표
Abstract
현대인들은 대부분의 시간(87% 이상)을 실내에서 보내기 때문에 실내 공기질의 효과적인 관리가 중요하다. 우리 나라에서는 2003년에 “다중이용시설등의 실내공기질관리법”을 제정하고 2004년부터 실시하고 있다. 총 10 가지의 기준 물질을 설정하고 총부유세균이 그 중 하나이다. 본 연구에서는 총부유세균을 제어하기 위해 천연 항균 물질을 세 가지 다른 방법으로 도포하여 항균 필터를 제조하고 그 제조상의 특징을 확인하였다. 본 연구에서 사용한 항균성 천연 물질은 Sophora flavescens (고삼)이며, 한의학에서 약제로 널리 쓰여왔으며 항암, 항염 작용을 하며 피부병이나 출혈에도 효과가 있는 것으로 알려져 있다. Sophora flavescens 의 뿌리 부분을 말린 파우더 형태로 연구에 사용하였다. 항균 필터는 정전 분무, 가압 분무, 담지법 세 가지 방법으로 제조되었다. 특히 정전 분무는 필터를 코팅하는데 본 연구에서 처음으로 적용한 방법이다. 정전 분무와 가압 분무는 기상 공정이며 담지법은 액상 공정의 대표적인 방법이라고 할 수 있다. 이 세 가지 방법으로 제조된 항균 필터는 항균성 천연 물질의 도포량과 필터의 차압 변화, 항균력의 차이를 비교하였다. 시험 균주는 Staphylococcus epidermidis이다. S. epidermidis는 대표적인 그람 양성균이다. 박테리아 입자는 가압 분무 방식으로 발생시켰으며 박테리아의 직경은 0.7-0.8 μm이다. 입자화된 박테리아들은 항균 필터에 집진된 후, 초음파와 vortex 의 추출 과정을 거친 뒤 영양 배지에 접종하였다. 접종한 24시간 후에 CFU (Colony Forming Unit) 를 계수하여 항균력을 평가하였다. 세 가지 다른 방식으로 제조된 항균 필터를 전자 현미경 사진을 통해서 항균성 천연 물질이 도포된 모양의 차이를 보였다. 또한 단위 질량당 항균력에 있어서도 차이를 보였다. 도포 시간이 증가함에 따라 차압과 항균력이 함께 증가하였다. 항균성 천연 물질의 단위 질량당 항균력은 정전 분무 필터가 가장 높은 것으로 나타났으며 담지 필터가 가장 낮은 것으로 나타났다. 주제어 : 실내 공기질, 바이오에어로졸, 항균 필터, 정전 분무, 천연 물질.;Effective management of the Indoor Air Quality (IAQ) is important because most people in urban area spend most their time(~87%) in indoor environment. In 2003, the Korean government enacted a law to manage IAQ in public facilities. There are 10 target species in regulation and Total Suspended Bacteria (TSB) is one of them. In this study, to control TSB, antimicrobial filter was manufactured by putting a natural antimicrobial agentwith three different treatment methods and the operational characteristics were evaluated. Antimicrobial agent used in this study was Sophora flavescens. It is a traditional oriental medicinal material and known to be effective in cancer, gastro enteric hemorrhage and skin disease. Dry powder form of the roots of Sophora flavescens was used. The antimicrobial filter was manufactured by the electro-spray, nebulizer and dip-coating method. The electro-spray and nebulizer method are airborne processes while the dip-coating is liquefied process. These 3 methods were compared in terms of loading mass of antimicrobial agent, pressure drop and antimicrobial ability. The test bacterium used was Staphylococcus epidermidis. S. epidermidis is a gram-positive bacterium. The bacterium particles were generated by using a nebulizer and its diameter is 0.7-0.8 μm. Aerosolized bacterium was deposited on the test antimicrobial filters and inoculated in nutrient agar. After 24 hours, CFU (Colony Forming Unit) was counted. The antimicrobial filters manufactured by different methods showed different surface characteristics in the SEM (Scanning Electron Microscope) image. Also it lead to different of antimicrobial abilities. As deposition time increased, the pressure drop and antimicrobial abilities also increased. The antimicrobial ability per loaded antimicrobial agent mass by the electro-spray method is the highest and the filter treated by the dip-coating method was the lowest. Keywords : Indoor air quality, Bioaerosol, Antimicrobial filter, Electro-spray, Natural product.
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