실내 공기를 청소하는 것은 생각만큼 간단하지 않습니다. 실내 공기는 먼지, 곰팡이, 꽃가루와 같은 고체 입자부터 이산화탄소와 같은 기체에 이르기까지 다양한 오염 물질로 가득 차 있습니다(CO2), 포름알데히드, 실내 오존 (O3), 휘발성 유기 화합물(VOCs).

여기에는 상상할 수 있는 거의 모든 표면에 서식하는 박테리아 및 바이러스와 같은 공기 중 생물학적 오염물질은 포함되지 않았으며, 이들 중 상당수는 공기 중으로 유입되어 기도로 바로 흡입되어 호흡기 조직에 침투하여 몸 전체를 감염시킬 수 있습니다.

감기, 독감, 심지어 결핵과 같은 질환을 유발하고 확산시킬 수 있는 수백만 개의 전염성 미생물과 바이러스에 대해 공기청정기가 아무런 조치를 취하지 않는다는 광범위한 우려를 해결하기 위해 자외선(UV) 공기청정기가 등장한 이유도 바로 이 때문입니다.

그리고 COVID-19(심각한 호흡기 질환으로 치명적인 경우가 많음)의 원인이 되는 SARS-CoV-2 바이러스(중증 급성 호흡기 증후군 코로나바이러스 2)가 발생하면서 공기 중 바이러스 입자를 비활성화하는 UV 공기 정화가 이 치명적인 팬데믹의 확산을 막는 방법으로 더욱 주목받고 있습니다.

자외선 소독은 이미 의료 분야에서 오랜 역사를 가지고 있습니다. 광범위한 연구에 따르면 자외선은 특히 위험한 약물 내성 박테리아의 확산을 막는 데 도움이 되는 것으로 나타났습니다. 병원 내 감염 (HAI) (1).

하지만 실내 공기를 정화하기 위해 UV 공기청정기를 사용할 가치가 있을까요?

공기 중 오염의 최후의 보루인 이 '기적의 치료제'를 서둘러 구입하기 전에, 자외선 공기 청정기의 주장에 대해 자세히 살펴보고 그것이 실제로 효과가 있는지 여부를 이해하는 것이 좋습니다.

공식 공기 청정기 가이드
어떤 공기청정기는 작동하고 어떤 공기청정기는 작동하지 않는 이유를 알아보세요.

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자외선은 어떻게 공기를 '정화'하나요?

UV 공기청정기에 사용되는 자외선은 공기청정기를 통과하는 공기에서 감염 가능성이 있는 생물, 유기 박테리아 및 무기 바이러스 물질을 소독하도록 설계되었습니다.

박테리아와 바이러스에 대항하는 자외선의 비밀 병기? DNA 손상 - 태양의 자외선이 피부 세포를 손상시키고 피부암을 유발할 수 있는 것처럼, 자외선은 박테리아와 바이러스를 구성하는 DNA를 손상시키고 때로는 파괴할 수 있습니다(2).

자외선은 크게 두 가지 방식으로 이러한 작용을 합니다.

첫째, 박테리아는 살아있는 유기체이며 자외선은 박테리아의 DNA를 손상시킵니다.

박테리아 DNA가 손상되면 박테리아는 더 많은 박테리아를 만들 수 있는 전사 및 복제로 알려진 두 가지 주요 생식 과정을 완료할 수 없어(3) 박테리아가 성장, 번식하고 몸 전체에 거대한 군집을 형성하여 많은 전염병의 원인이 되는 것을 방지할 수 없게 됩니다.

반면 바이러스는 살아있는 세포의 DNA 가닥에 침입하여 자신의 오염된 바이러스 DNA로 세포를 감염시키고 감염된 DNA를 대량으로 복제하는 데 사용하는 DNA와 RNA(리보핵산, DNA와 유사한 분자)로 구성된 물질입니다.

이것이 감기, 독감, 홍역과 같은 바이러스 질환이 매우 빠르게 확산되고 전염성이 강해지는 이유입니다(4). 충분한 접촉 시간이 주어지면 자외선은 이 DNA와 RNA 물질을 비활성화하여 유기 세포를 공격하는 것을 막습니다.

하지만 UV 공기 필터는 실제로 효과가 있을까요?

자외선만으로도 박테리아나 바이러스와 같은 전염성 생물 오염 물질을 어느 정도 비활성화할 수 있으니 공기 청정기에서도 효과가 있을 것 같지 않나요?

하지만 자외선 공기청정기의 구체적인 메커니즘은 생각만큼 효과적이지 않습니다. 그 이유를 (5) (6) (7) (8) (9) (10)에서 확인하세요:

• 박테리아와 바이러스는 장시간의 자외선 노출이 필요합니다. 소독되기까지 최대 몇 시간이 걸리는 경우가 많으며, 자외선 공기청정기를 통과하는 공기가 너무 빨라서 자외선이 효과를 발휘하지 못하는 경우가 많습니다.
• 일부 박테리아는 재생될 수 있습니다. 재생하여 자외선으로 소독한 후에도 다시 감염시킬 수 있습니다.
• 자외선은 입자에는 아무런 영향을 미치지 않습니다.자외선은 PM2.5 및 초미세먼지(UFP)와 같은 입자상 물질을 파괴하지 않기 때문에 입자 여과 메커니즘이 충분하지 않은 경우 이러한 위험한 오염 물질 대부분이 공기 중으로 바로 유입될 수 있습니다.
• 많은 UV 공기청정기는 오존 발생기이기도 합니다. 지구 대기의 오존이 태양의 자외선과 반응하는 것처럼, 일부 자외선 공기청정기의 빛과 열은 자유롭게 떠다니는 산소(O 및 O2)와 물(H2O) 분자를 위험한 지상 오존(O3)으로 바꾸는 열을 생성할 수도 있습니다.
• 자외선은 피부를 태우고 눈을 손상시킬 수 있습니다. 잠깐의 자외선 노출도 영구적인 피부 및 눈 손상과 암을 유발할 수 있습니다.

그리고 일부 자외선 공기청정기가 오염 물질 입자를 충전하여 공기 밖으로 배출하는 데 사용하는 오존 입자가 지상 수준의 오존을 생성한다는 사실도 알아둘 필요가 있습니다.

이러한 유형의 오존은 매우 독성이 강해 단기간 노출되더라도 일련의 호흡기 증상을 유발할 수 있으며, 장기 노출은 여러 치명적인 건강 상태와 관련이 있습니다(11)(12).

자외선의 ABC

모든 자외선이 똑같이 생성되는 것은 아니며, 특정 유형의 자외선만 UV 공기 필터에 사용됩니다.

이에 대해 알아두세요: 자외선은 파장에 따라 구분되는 세 가지 형태로 제공되며, 각각 유기물에 미치는 영향이 다릅니다.

UV-A

UV-A 광선은 가시광선보다 조금 더 빠르게 진동하는 광자(또는 빛 입자)를 가진 세 가지 자외선 유형 중 가장 긴 파장인 약 315~400나노미터(nm)입니다. 이 유형의 자외선은 일반적으로 공기청정기나 이와 유사한 기술에는 사용되지 않습니다.

하지만 지표면에 도달하는 태양광 광선의 95% 이상이 이 범주에 속합니다(13).UV-A 광선은 피부를 통해 침투하여 장기간 노출될 경우 피부 손상과 암을 유발할 가능성이 가장 높습니다(14).

UV-B

UV-B 광선은 약 280~315nm로 UV-A 광선보다 약간 짧습니다. 이 광선은 UV-A 광선보다 훨씬 더 빠르게 진동하여 DNA를 손상시키는 데 더 많은 에너지를 제공합니다. 하지만 파장이 짧기 때문에 대부분 대기의 상층을 통과하지 못합니다.

그러나 대기를 통과하는 자외선 중 극히 일부가 피부암과 가장 직접적인 관련이 있는 자외선입니다(15).

UV-C

UV-C 광선의 파장은 100~280nm입니다. UV-C는 모든 자외선 공기청정기는 아니지만 대부분의 자외선 공기청정기에 사용되는 자외선의 종류입니다.

이 자외선은 파장이 가장 짧고 에너지를 가장 많이 전달하기 때문에 작은 미생물과 세포를 손상시키고 죽일 가능성이 높기 때문에 자외선 공기 청정기에서 박테리아와 바이러스를 죽이는 데 사용되며, 특히 자외선 살균 조사(UVGI)라고 불리는 형태로 사용됩니다(16).

하지만 UV-C 광선은 세 가지 자외선 중 가장 위험한 광선이기도 합니다.

높은 에너지와 강도로 인해 UVC 공기청정기(또는 UV-C 공기청정기)의 UV-C 광선에 단기간 노출되어도 눈과 피부에 손상을 입힐 수 있으며, 더 오래 노출될수록 손상이 더 심각해질 수 있습니다.

UV 기술은 생물학적 오염 물질을 "죽이기" 위해 상당한 접촉 시간이 필요합니다.

바이러스와 박테리아를 죽이기 위해 자외선을 사용할 때 염두에 두어야 할 또 다른 주요 고려 사항은 자외선이 소량의 공기 중 병원균이나 표면 오염물질을 죽이거나 비활성화하는 데 오랜 시간이 걸린다는 점입니다. 자외선이 바이러스와 박테리아를 파괴하는 데 걸리는 에너지와 시간은 제곱센티미터당 밀리줄(mJ/cm2) 단위로 측정되며, 1줄(1000밀리줄)은 약 1초에 해당합니다.

오염 물질을 완전히 제거하기 위해 자외선에 노출되는 시간은 오염 물질마다 다르며, 자외선이 효과적으로 파괴하는 데 걸리는 시간에 대한 연구 결과는 다음과 같습니다. 단 1제곱센티미터 (17) (18) (19) (20):

• 인플루엔자 바이러스: 약 6.6초
• E. 대장균: 약 6.6초
• 황색포도상구균: 약 6.6초
• 아스페르길루스 곰팡이 포자: 8.8~33초
• SARS-CoV: 약 60초 이상
• SARS-CoV-2(코로나19 코로나바이러스): 최대 60초

길지 않은 시간처럼 보이지만 기침이나 재채기를 할 때 한 번에 900개에서 30만 개 이상의 감염된 입자가 생성되어 실내 공기 중 수백 평방 센티미터의 면적을 채울 수 있습니다(20)(21).

그리고 UVC 공기 청정기는 이러한 1제곱센티미터의 감염된 입자를 죽이는 데 6초에서 최대 1분 이상이 소요됩니다. 공기가 공기청정기를 빠르게 통과하는 경우가 많기 때문에(공기청정기 자체에서 0.5초도 걸리지 않음) 감염된 입자는 자외선을 거의 상처 없이 통과할 수 있으며 여전히 감염력을 가질 수 있습니다.

이는 UV 공기 청정기가 공기 중 생물 오염 물질을 효과적으로 비활성화할 수 있을 만큼 충분히 높은 강도의 적절한 파장의 자외선을 사용한다고 가정한 것이지만, 가정에서 사용하기에 안전하다고 판매되는 대부분의 UV 공기 청정기는 적은 양의 자외선만 생성하며 소량의 생물 오염 물질도 죽이는 데 더 오랜 시간이 걸릴 수 있습니다(22).

즉, UV 공기 필터가 실내 공기 중 감염된 공기 중 오염 물질을 죽이거나 비활성화하는 데 몇 시간 이상 걸릴 수 있습니다(누군가 기침, 재채기, 재호흡을 다시 해서 감염된 입자를 공기 중에 더 많이 추가하지 않는다고 가정할 경우).

요컨대, 자외선 공기청정기는 수천 개의 감염된 입자를 포집하여 죽이거나 비활성화할 수 있지만, 수백 또는 수천 개의 입자는 죽기 전까지 몇 시간 동안 공기 중에 남아 있다가 호흡을 통해 감염을 일으킬 수 있습니다.

생물학적 오염 물질이 자외선에 의해 "사멸"되더라도 여전히 나에게 해를 끼칠 수 있나요?

짧은 대답은 '그렇다'입니다.

일반적인 공기 청정기와 달리 UV 공기 청정기는 실제로 공기에서 바이러스 및 박테리아와 같은 생물 오염 물질을 제거하지 않습니다. 비활성화 농축된 자외선 아래를 통과할 때 이러한 유기체의 DNA를 구성하는 분자 결합을 해체하고 비활성화된 DNA를 공기 중으로 다시 내보냅니다.

그러나 생물학적 오염 물질은 일반적으로 자외선에 의해 부분적으로만 비활성화되며, 다시 살아날 수 있는 잠재력이 있습니다. 생존 가능하지만 배양할 수 없는 상태(VBNC). VBNC 상태의 생물 오염 물질은 자외선 노출 후 휴면 상태가 되지만, 최대 300mJ/cm2(23)의 높은 자외선량에서도 일정 시간이 지나면 다시 재생될 수 있습니다.

즉, 많은 감염성 생물 오염 입자가 자외선을 통과한 후 바로 공기 중으로 다시 방출되는데, 일부는 비활성화되어 무해하지만 많은 입자가 여전히 감염성이 있거나 다시 감염성을 가질 수 있습니다.

그리고 자외선에 의해 "사멸"되는 생물 오염 물질의 수준은 UVC 공기 청정기 자체에 사용되는 자외선 메커니즘 설계의 몇 가지 중요한 요소에 따라 크게 달라집니다.

일반적으로 0.254미크론 파장의 자외선(일반적으로 UV 공기청정기에 사용)은 40mJ/cm2로 거의 모든 공기 중 생물 오염 물질을 99.99%까지 죽일 수 있는 것으로 알려져 있습니다(24).

그러나 특히 바이러스는 효과적인 비활성화를 위해 0.2~0.315미크론에 이르는 훨씬 더 넓은 스펙트럼이 필요한 것으로 나타났습니다(자외선과 다양한 바이러스 DNA 단백질의 특정 상호작용으로 인해 바이러스 유형에 따라 다른 파장이 효과적임). 또한 모든 수준의 비활성화를 위해 몇 초의 노출이 필요합니다.

따라서 이론적으로도 UVC 공기 청정기는 공기 중 생물 오염 물질을 부분적으로라도 비활성화하기 위해 특정 파장과 특정 노출 시간이 필요하며, 이는 모든 것에 적용되는 것이 아닙니다.

실제로 대부분의 UV 공기 청정기는 가장 위험한 바이러스와 박테리아로부터 사용자를 충분히 보호할 수 있는 적절한 파장 및 노출 요건을 충족하지 못합니다. 공기 중 생물학적 오염물질을 제대로 제거하려면 적절한 UV 파장, 충분한 노출 시간, 다른 공기 여과 기술을 사용한 UV 공기 정화의 완벽한 조합이 필요합니다.

UV 공기청정기를 구입해야 하나요?

짧은 대답입니다:

자외선 공기청정기나 자외선을 정화 메커니즘의 핵심 부분으로 사용하는 공기청정기는 구입하지 마세요. 특히 다른 입증된 공기 여과 방법을 사용하지 않는다면 위험하고 효과도 떨어집니다.

답변이 길었습니다:

자외선 소독은 오염 물질을 걸러내기 위해 공기를 청정기로 통과시켜야 하는 속도에서는 효과가 없습니다. 박테리아와 바이러스 물질은 일정 시간, 때로는 한 번에 몇 시간씩 자외선에 노출되어야 하므로 아무리 강한 자외선이라도 몇 초 이하의 시간으로는 미생물 오염 물질을 제거하는 데 큰 도움이 되지 않습니다.

자외선은 공기를 어느 정도 소독할 수는 있지만 정화하지는 못하며, 연구에 따르면 자외선의 공기 소독 효과는 과장된 것일 수 있습니다.

공기를 정화하려면 어떻게 해야 하나요?

다음은 비효율적인 기술에 의존하지 않고 실내 공기질을 개선할 수 있는 오랜 시간 동안 검증되고 입증된 몇 가지 팁입니다.

고효율 실내 공기 청정기 사용

수백 평방 피트 정도 되는 일반적인 방의 경우, 실내 공기 청정기는 실내 공기 청정기 와 같은 HealthPro Plus 와 같은 실내 공기청정기는 한 시간에 여러 번 0.003마이크론(평균 박테리아나 바이러스보다 10배 작은 크기) 이하의 오염 물질을 99.5%까지 제거할 수 있어 UV나 표준 HEPA 공기청정기보다 훨씬 뛰어난 성능을 발휘합니다.

침실, 홈 오피스, 주방, 홈 헬스장 등 많은 시간을 보내며 편안한 수면, 인지 기능 장애 또는 최상의 신체적 성능을 위해 가장 깨끗한 공기가 필요한 공간에는 실내 공기 청정기를 사용하는 것이 좋습니다.

집 전체 공기 청정기 사용

집안 전체의 공기질이 걱정되시나요? 난방, 환기, 공조(HVAC) 시스템용 자외선 공기청정기는 해결책이 아니며, 고성능 집안 전체 공기 여과 시스템이 훨씬 더 효과적입니다.

완벽한 16 집안 전체 공기 청정기 는 집의 기존 HVAC 장치에 장착하여 공기를 흡입하고, 170제곱피트 이상의 필터 미디어로 0.3마이크론 이하의 입자성 오염 물질을 최대 96.7%, 0.003마이크론 이하의 입자를 최대 85% 정화하며, 집의 공급 덕트를 통해 최대 2,000cfm의 속도로 공기를 재순환하여 집안의 모든 방에 신선하고 깨끗한 의료용 등급의 공기를 공급합니다.

집안 전체 공기 청정기는 공간을 차지하지 않고 HVAC 작동에 소음을 추가하지 않으며, 오염 물질 제거를 위해 필터 표면적을 최대화하는 동시에 공기 저항을 줄여 HVAC 팬 모터의 정화가 용이하도록 하는 특허받은 AMF(Advanced Microfiber) 기술을 통해 전기 요금을 절감합니다.

개인용 공기 청정기 사용

이동 중에도 고효율 공기 정화가 필요하신가요? 아템 5-in-1 개인용 공기청정기 은 깨끗한 공기를 호흡 영역으로 보내주어 필요한 곳 어디에서나 즉각적으로 깨끗한 공기를 공급합니다.

공기의 질은 예측할 수 없으며, 일반적인 휴대용 '공기 청정기'는 작업 공간, 자동차 실내 또는 침대 옆의 공기를 정화하는 데 거의 도움이 되지 않는 위험한 이온화 또는 자외선 기술을 사용하는 경우가 많습니다.

Atem은 하이퍼헤파 여과 기술을 사용하여 현재 호흡하고 있는 공기에서 0.003마이크론 이하의 입자를 99%까지 제거하여 오존과 같은 유해한 부산물을 생성하지 않고 오염 물질 입자를 사실상 제거합니다.

옵션으로 제공되는 하이퍼헤파 플러스 필터는 활성탄 층을 추가로 사용하여 건축 자재 및 실내 장식의 가스 방출로 인해 발생하는 포름알데히드와 같은 화학 물질 및 화합물을 포함하여 주변 실내 및 실외 공기에서 250가지 이상의 가스를 제거합니다.

요점

자외선은 공기 중과 표면의 바이러스, 박테리아, 미생물에 대한 추가적인 방어막을 제공하는 데 도움이 될 수 있습니다.

그러나 공기 중 생물 오염 물질을 효과적으로 죽이는 데 필요한 노출 시간과 강도로 인해 자외선은 일반적으로 가정에서 사용할 수 있는 공기 청정기에서는 효과가 없으며 통제된 의료 환경에서 가장 효과적입니다.

미국 질병통제예방센터(CDC)에 따르면 자외선 공기청정기, UVC 공기청정기, UV-C 공기청정기(또는 필터 또는 클리너)라고 불리는 자외선 공기청정기는 공기 정화 전략의 일부로 사용할 수 있지만 공기 중 생물 오염 물질을 통제하는 유일한 수단으로 의존해서는 안 된다고 합니다(25).

바이러스나 박테리아와 같은 아주 작은 공기 중 생물 오염 물질과 병원균을 포집할 수 있는 고밀도 여과재를 사용한 고효율 공기 정화가 UV 공기 청정기보다 훨씬 더 안전하고 효과적이며 신뢰할 수 있습니다.