UV 시스템에서 적절한 파장을 선택하는 것은 매우 중요합니다. 우리는 단순히 UV 램프를 조립하는 것이 아니라, 광자 에너지를 제어하는 일을 합니다.
저희 연구실에서는 램프가 단순히 빛을 내는 수준인지, 아니면 실제로 분자 결합을 끊어낼 수 있는 수준인지에 대해 많은 시간을 들여 고민합니다. 소독을 할 때는 253.7nm 파장을 목표로 합니다. 반면, 경화 작업을 할 때는 UVA/UVB 스펙트럼을 사용하여 광개시제가 작동하도록 합니다.
파장이 왜 중요한가?
이는 마치 손전등과 레이저의 차이와 같습니다. 파장은 빛이 얼마나 깊이 침투하는지, 그리고 반응이 얼마나 빠르게 일어나는지를 결정합니다. 파장이 단 몇 나노미터만 벗어나도 문제가 생깁니다. 경화 시간이 두 배로 늘어날 수도 있고, 소독 효율도 현저히 떨어질 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 저희는 고순도의 합성 석영을 사용합니다. 일반 유리는 필요한 단파장 복사선을 흡수해버리지만, 합성 석영은 UV-C 에너지가 그대로 통과할 수 있도록 해줍니다.
열 문제
고출력 램프는 매우 뜨거워집니다. 정말 엄청난 온도입니다. 저희는 램프의 수명을 해치지 않으면서도 필요한 조사량을 얻을 수 있도록 출력 밀도를 조절하는 데 많은 시간을 들입니다. 너무 많은 와트를 작은 공간에 집중시키면 전극이 손상될 수 있습니다. 따라서 컨베이어의 속도도 고려해야 합니다. 물론, 생산 속도를 높이기 위해 출력을 높일 수는 있지만, 그러면 냉각 팬도 더 강력해져야 합니다. 그렇지 않으면 석영이 열 충격으로 인해 깨질 수 있습니다.
높은 출력의 단점
저희는 기존의 산업용 장비에 바로 설치할 수 있도록 이러한 장비들을 만듭니다. 하지만 문제가 있습니다. 높은 에너지 출력은 오존을 생성합니다. 단파장 UV를 사용할 때는 공기를 무시할 수 없습니다. 오존을 실내에서 제거할 수 있는 환기 시스템이 필요합니다. 공기 흐름이 약하면 오존이 쌓여서 장비를 손상시킬 수 있습니다. 저희는 필요한 에너지를 제공하지만, 그 에너지가 장비를 손상시키지 않도록 하는 것은 고객님의 공기 교환 시스템에 달려 있습니다.