최근 수십 년 동안 UV(자외선) 소독은 UV 장비 비용의 감소와 화학적 소독에 대한 우려 증가로 인해 전 세계 수처리 산업에서 매력적인 기술이 되었습니다. UV 소독은 일반적으로 기존의 수은 증기 램프를 사용하지만 비교적 새로운 기술인 UV-C 발광 다이오드(LED)를 사용하여 램프를 과거의 것으로 만들 태세입니다. UV-C LED는 파장이 100~280나노미터인 UV 스펙트럼의 C 범위에서 작동합니다. 이 범위에서 자외선은 살균 특성을 가지므로 물 소독에 이상적입니다.
UV-C LED의 이점에 대한 조명
반도체 기반의 광원인 LED는 1960년대부터 상용화되었지만 UV-C LED가 물 소독에 널리 보급되기 시작한 것은 2012년이었습니다. UV-C LED는 더 친숙한 가시광 LED와 훨씬 다른 재료 구조를 가지고 있으며 대량으로 제작하기가 훨씬 더 어렵습니다.
수은 램프와 비교할 때 UV-C LED는 낮은 전력 요구 사항을 포함하여 더 안전한 사용을 가능하게 하는 많은 이점을 제공합니다. 또 다른 주요 이점은 UV-C LED를 매우 작은 크기로 만들 수 있어 휴대용 소독 시스템을 제조할 수 있다는 것입니다. 따라서 주거용 수도관이나 수도꼭지에 들어갈 만큼 충분히 작아서 이러한 고정 장치를 사실상 자체 소독할 수 있습니다.
또한 UV-C LED는 즉각적인 켜기/끄기 기능이 있는 반면 수은 램프는 필요한 소독 강도 수준으로 예열하는 데 최대 10분이 소요될 수 있습니다. 이러한 긴 예열 기간을 피하기 위해 수은 증기 램프 기반 소독 시스템을 계속 켜두는 경우가 많으며 이로 인해 램프를 더 자주 교체해야 합니다. 또한 UV-C LED는 폐기 비용이 많이 드는 환경 유해 물질인 수은을 사용하지 않습니다.
UV-C LED의 단점
수많은 장점에도 불구하고 UV-C LED는 수은 램프에 비해 초기 비용이 더 많이 드는 등 몇 가지 단점이 있습니다. 열 관리는 UV-C LED의 또 다른 주요 문제 영역입니다. 전력의 약 5%만 빛으로 변환되기 때문에 나머지 95%는 열에 민감한 LED 다이가 고장나기 전에 회로 기판에서 신속하게 제거되어야 하는 열이 됩니다. 필요한 열전도율을 제공하려면 나노세라믹, 질화알루미늄 등 상대적으로 고가의 재료를 회로 기판에 사용해야 하며, 이러한 재료 중 일부에도 성능 제한(예: 취성)이 있습니다.
