KR100414360B1 - 플라즈마 처리기가 부착된 멸균장치 및 멸균방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 플라즈마 처리기가 부착된 멸균장치 및 멸균방법에 관한 것으로서, 그 목적은 멸균공정 중에 대기로 배출되는 과산화수소증기가 플라즈마 처리기를 거치면서 대기오염에 문제가 없는 분해물로 분해 방출시키며, 반응용기 내에 대기압력 이상으로 과산화수소증기를 가열 주입하여 직경 φ1㎜이하이고 길이 50㎝이상인 내시경 등을 별도의 부스터 없이 매우 손쉽게 멸균시킬 수 있도록 함에 있다.
본 발명은 반응용기(10), 이에 멸균제인 과산화수소용액을 기화시켜 주입하는 멸균제 공급라인(20), 상기 반응용기(10) 내부의 기체를 빼내어 진공으로 형성시키는 진공펌프(14)를 포함하는 멸균장치에서, 상기 반응용기(10)에서 멸균공정 중에 대기로 배출되는 과산화수소증기를 대기오염이 없는 분해물로 분해시키는 플라즈마 처리기(31)가 마련된 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명의 멸균방법은 반응용기(10) 내에 멸균시킬 물품(11)을 투입하고, 반응용기(10)내의 기체를 빼내어 소정 진공압력으로 형성시킨 후 액상의 과산화수소용액(21)을 가열 주입하여 원하는 반응압력으로 조절한 상태에서 소정 반응시간동안 유지시켜 멸균시킨 다음, 이후에 반응용기(10) 내의 과산화수소증기를 흡입하여 플라즈마가 발생되는 플라즈마 처리기(31)를 통해 배출시키면서 환경오염 및 인체에 무해한 분해물로 분해시킴을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 멸균장치 및 멸균방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 멸균제로 과산화수소증기를 사용하고 멸균공정 중에 대기로 배출되는 과산화수소증기를배출라인상의 플라즈마 발생용기에서 대기오염 내지 인체에 전혀 해가 없는 산소와 수분으로 분해 방출시키는 플라즈마 처리기가 부착된 멸균장치 및 멸균방법에 관한 것이다.
요즈음에는, 대부분이 다양한 형태의 의료기구(1회용 포함)와 같은 제품표면에 존재하는 미생물들을 과산화수소 플라즈마를 이용하여 멸균, 소독시키고 있는데, 이러한 기술과 관련된 것들이 다수 제안되어 있고, 이러한 것들 중 몇 개만을 발췌하여 설명한다.
대한민국 특허 제0132233호에 게재된 바와 같이, 멸균시킬 물품을 과산화수소수용액과 접촉시키는 단계, 잔류 과산화수소를 보유하고 있는 물품을 반응용기 속으로 도입시키는 단계, 이 반응용기 속에서 멸균시킬 물품주위에 플라즈마를 발생시켜 잔류 과산화수소로부터 활성 종(active species)을 생성시키는 단계 및 멸균시킬 물품을 잔류 과산화수소의 활성 종에 의해 멸균작용을 수행하도록 5분 내지 50분 동안 플라즈마 속에서 유지시키는 단계를 포함하는 멸균방법이 요지이다.
또한, 잔류 과산화수소를 보유하는 멸균제품을 반응용기에 넣고 잔류 과산화수소가 비독성 분해산물로 분해되도록 제품주위에 플라즈마를 발생시킴을 포함하여 과산화수소에 노출시킴으로써 멸균된 제품으로부터 잔류 과산화수소를 제거하는 방법을 요지로 하고있다.
상기와 같은 특허의 멸균방법은 멸균시킬 물체와 플라즈마가 직접적으로 접촉되므로 폴리머계통의 의료도구는 변색 또는 물질경화 같은 성질의 변화를 야기 시키기 쉽고, 반응용기의 부피에 70%이상을 멸균시킬 제품으로 채웠을 때 일부가멸균되지 않고 잔류할 가능성이 높다는 문제점이 있다.
또, 반응용기 내에서 균일하게 플라즈마를 발생시켜야 하기 때문에 반응용기의 크기에 심각한 제한을 갖고, 플라즈마를 발생시킬 때 캐소우드에서 생성되는 셀프바이어스로 인하여 셀프바이어스 근처에 놓여 있는 물체는 멸균되지 않는 경우가 매우 높다는 단점이 있다고 알려져 있다.
대한민국 공개특허공보 공개번호 특1995-0031116호에는 물품을 용기 속에 놓는 단계 및 실질적으로 비수성인 과산화수소 유기 착물로부터 방출되는 과산화수소증기와 물품을 접촉시켜 접촉 멸균시키는 단계를 포함하는 멸균방법이 있고, 또 물품을 용기 속에 놓는 단계, 실질적으로 비수성인 과산화수소 유기 착물로부터 방출되는 과산화수소증기와 물품을 접촉시켜 접촉 멸균시키는 단계, 플라즈마를 물품과 떨어져 있는 부위에서 생성시키는 단계, 상기 플라즈마를 물품으로 유동시키는 단계 및 상기 물품을 플라즈마 속에서 유지시키는 단계를 포함하는 멸균방법을 요지로 하고 있다.
상기 공개특허의 플라즈마 멸균방법에서 전자의 경우는 멸균시킬 물품을 단순히 과산화수소증기와 접촉시켜 멸균시키는 것이고, 후자는 멸균시킬 물품을 과산화수소증기와 접촉시켜 1차로 멸균시킨 후 과산화수소 플라즈마에 의해 생성된 반응활성 종들과 멸균시킬 균들과의 화학반응에 의해 멸균이 이루어진다는 것이다.
특히, 상기에서 열거한 플라즈마 멸균방법들은 모두 멸균제품을 플라즈마 반응용기에 넣고 과산화수소증기를 공급하여 멸균시키거나 이에 플라즈마를 발생시켜 잔류 과산화수소를 제거하는 것은 단순히 멸균제품에 잔류하는 과산화수소를 제거하는 것이었다.
또한, 멸균시킬 제품을 잔류 과산화수소의 반응활성 종에 의해 멸균작용을 수행하도록 플라즈마 속에서 유지시키는 것이므로 반응용기에 멸균시킬 제품의 량이 많으면 과산화수소를 완벽히 산소, 수소 및 수분으로 분해시키지 못하고 대기 중으로 그대로 방출되게 되며, 이로 인하여 대기오염에 의한 환경오염을 가져와 사용자나 환자들의 호흡기 질환을 유발시킬 가능성이 매우 크다는 문제점이 있었다.
그리고, 상기에서 언급한 종래의 모든 멸균방법들은 저압의 진공분위기에서 멸균공정을 진행하기 때문에 가늘고 긴 루멘(lumen), 즉 직경이 φ1㎜이하이고 길이가 50㎝이상인 유연한 내시경 등엔 멸균의 핵심역할을 수행하는 과산화수소증기 플라즈마의 침투력이 매우 작아 멸균이 제대로 이뤄지지 않는다는 매우 큰 문제점이 있었다. 상기 루멘를 멸균시키기 위해서는, 각각의 루멘 한쪽끝단에 부스터(Booster)라는 별도의 장치를 부착시켜 과산화수소증기를 주입시켜야만 멸균이 이루어지는 문제점을 갖고 있었다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 연구 개발한 것으로서, 반응용기에서 멸균제로 과산화수소증기를 사용하여 의료기구와 같은 제품표면에 존재하는 미생물들을 멸균시키고 멸균공정 중에 대기로 배출되는 과산화수소증기가 플라즈마 처리기를 거치면서 대기오염에 전혀 문제가 없는 산소, 수소 및 수분으로 분해시켜 방출시킬 수 있는 플라즈마 처리기가 부착된 멸균장치및 멸균방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 반응용기 내에 가열 주입되는 과산화수소증기를 대기압력 이상으로 하여 멸균시킴으로써 유연하면서 직경이 φ1㎜이하이고 길이가 50㎝ 이상인 내시경, 즉 가늘고 긴 루멘(lumen)을 별도의 부스터가 필요 없이 매우 손쉽게 멸균시킬 수 있는 플라즈마 처리기가 부착된 멸균장치 및 멸균방법을 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 처리기가 부착된 멸균장치를 개략적으로 나타낸 구성도면이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 보호의 설명〉
10: 반응용기 11: 물품 12: 포장재료
13: 배출라인 14: 진공펌프 20: 멸균제 공급라인
21: 과산화수소용액 22: 주입가열기 23: 유량조절기
30: 플라즈마 발생기 31: 플라즈마 처리기 33: 캐소우드
34: 애노우드 35: 고주파전력 공급원 36: 임피던스 조절기
37: 임피던스 매칭회로 40: 자동압력조절밸브
상기한 바와 같은 목적달성을 위한 본 발명의 멸균장치는, 멸균시킬 물품을 넣을 수 있는 반응용기; 이 반응용기와 서로 유통되도록 연결되며 멸균제인 과산화수소용액과, 이 과산화수소용액을 기화시키는 주입가열기 및 이 주입가열기에 의해 기화된 과산화수소용액의 주입량을 조절하는 유량조절기가 구비된 멸균제 공급라인; 상기 반응용기와 유통되도록 배출라인을 통해 연결 설치되며 상기 반응용기 내부의 기체를 빼내어 진공으로 형성시킬 수 있는 진공펌프를 포함하는 멸균장치에 있어서, 상기 배출라인에 반응용기 내의 기체가 플라즈마를 통과하도록 하는 플라즈마 처리기가 마련됨을 특징으로 한다.
상기 플라즈마 처리기는 플라즈마 발생기를 포함하며 상기 플라즈마 발생기는 플라즈마 처리기 내부에 캐소우드와 애노우드가 서로 대향되게 설치되고 상기 캐소우드에 고주파전력 공급원이 임피던스 조절기와 임피던스 매칭회로를 통해 전기적으로 연결된 고주파 방전법(용량결합형 및 유도코일형)의 것이 사용된다. 상기플라즈마 발생기는 이외에 고전압의 직류를 이용하는 아크 방전법 또는 교류고전압을 이용하는 코로나 방전법 등에 의한 것들도 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 멸균방법은 반응용기 내에 멸균시킬 물품을 투입하고 밀폐시키는 단계; 상기 반응용기 내의 기체를 진공펌프로 빼내어 원하는 압력으로 형성시킨 후 액체상의 과산화수소용액을 가열 주입하여 원하는 반응압력으로 조절한 상태에서 소정의 반응시간동안 유지시켜 멸균시키는 단계; 이후에 반응용기 내의 과산화수소증기를 진공펌프로 흡입 배출시킴과 동시에 플라즈마가 발생되는 플라즈마 처리기를 통과하면서 환경오염 및 인체에 무해한 산소, 수소 및 수분으로 분해 배출하는 단계로 이뤄짐을 특징으로 한다.
상기 멸균단계에서 반응용기의 반응압력이 대기압력 이상으로 주입됨을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 멸균방법을 플라즈마 처리기가 부착된 멸균장치의 첨부도면에 의거 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 처리기가 부착된 멸균장치를 개략적으로 나타낸 도면이다. 반응용기(10)는 의료도구나 수술용 도구인 물품(11)을 포장재료(12)로 싸서 넣을 수 있는 챔버(chamber)이며, 상기 반응용기(10)의 하부에는 그 내부의 기체를 빼내어 진공으로 형성시킬 수 있도록 배출라인(13)을 통해 진공펌프(14)가 연결 설치되어 있다.
상기 반응용기(10)에는 멸균제 공급라인(20)을 마련하되 이 멸균제 공급라인(20)에는 멸균제인 과산화수소용액(21)을 가열 기화시켜 주입하는 주입가열기(22)가 설치되어 있고 이 주입가열기(22)에 의해 기화된 과산화수소증기의 주입량을 조절하는 유량조절기(23)가 설치되어 있다.
상기 배출라인(13)에는 반응용기(10)내의 기체(과산화수소증기)가 플라즈마를 통과하도록 플라즈마 처리기(31)가 마련되며, 이 플라즈마 처리기(30)는 플라즈마 발생기(30)를 포함하는데 이 플라즈마 발생기(30)는 용량결합형 및 유도코일형의 고주파 방전법에 의한 것을 사용하고, 이외에 고전압의 직류를 이용하는 아크 방전법 또는 교류고전압을 이용하는 코로나 방전법 등에 의한 것들을 사용할 수 있다.
상기 플라즈마 발생기(30)는 고주파 방전법에 의한 것을 예로서 나타낸 것이며, 이는 배출라인(13) 상의 플라즈마 처리기(31) 내에 캐소우드(33)와 애노우드(34)가 서로 대향되게 설치되어 있고 상기 플라즈마 처리기(31)의 캐소우드(33)에는 최적의 플라즈마를 발생시킬 수 있는 주파수를 갖는 고주파전력 공급원(35)이 임피던스 조절기(36)와 임피던스 매칭회로(37)를 통해 전기적으로 연결되어 있다.
상기 플라즈마 처리기(31)는 내부의 캐소우드(33)와 애노우드(34) 간격을 0.5∼40㎝정도까지 근접시킬 수 있으며, 이로 인하여 작은 고주파전력 공급원(35)으로 플라즈마를 용이하게 발생시킬 수 있고 플라즈마의 밀도를 증가시킬 수 있게 된다.
상기 고주파전력 공급원(35)의 주파수는 다양한 주파수 대역을 사용할 수 있으며, 상기 주파수가 높을수록 발생되는 플라즈마의 밀도는 증가되나 고가이고 전자파차폐 등 부대장비들이 복잡해지므로 실험장비에 적합한 주파수 대역을 채택함이 바람직하다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 플라즈마 처리기가 부착된 멸균장치를 이용하여 멸균시킬 물품의 멸균방법을 설명하고자 한다.
먼저, 반응용기(10)에 멸균시키고자하는 의료도구나 수술용도구인 물품(11)을 포장재료(12)로 싼 상태로 넣고 반응용기(10)의 도어를 닫아 밀폐시킨 다음, 반응용기(10)와 플라즈마 처리기(31)사이의 배출라인(13)에 설치된 자동압력조절밸브(40)를 개방시킨 상태에서 진공펌프(14)를 가동시키면 반응용기(10) 및 플라즈마 발생용기(31) 내부의 공기를 빼내어 원하는 소정의 진공압력으로 형성시킨다.
이와 같이 반응용기(10) 및 플라즈마 처리기(31)의 내부가 진공펌프(14)에 의해 소정의 진공압력으로 되고 나면 배출라인(13)상의 자동압력조절밸브(40)를 차단한 다음, 과산화수소용액(21)을 주입가열기(22)에서 기화시켜 유량조절기(23)를 통해 만들어진 과산화수소증기를 반응용기(10)로 주입한다. 이때, 반응용기(10)의 반응압력은 (1.36 ~ 13.6)X10-3㎏f/㎠의 진공압력이다.
이와 같이 반응용기(10)내의 과산화수소증기의 압력, 즉 반응압력으로 조절한 상태에서 소정시간동안 유지시켜 충분히 멸균시킨다. 상기 멸균은 과산화수소농도에 의존하나 약 5분 정도의 짧은 시간에 끝난다 하더라도 멸균이 충분히 이뤄질 때까지 소정시간동안 지속적으로 유지시킴이 좋다. 상기 포장재료(12)는 멸균하고자하는 물품(11)을 싸서 반응용기(10)내에 놓는 것이므로 통기가 잘 이뤄지도록 섬유처럼 짜여진 것이면 어떠한 것이라도 족하다.
상기 멸균공정에서의 반응용기(10)내부의 반응압력이 대기압력보다 낮기 때문에 가늘고 긴 루멘(lumen), 즉 직경이 φ1㎜이하이고 길이가 50㎝이상인 내시경 등엔 멸균의 핵심역할을 수행하는 과산화수소증기의 침투력이 매우 작아 충분한 멸균시간이 요구된다. 보다 조속한 멸균을 위해서는 종래와 같이 각각의 루멘 한쪽끝단에 별도의 부스터(Booster)를 부착시켜 과산화수소증기를 주입시켜 보다 빠르고 확실하게 멸균시킬 수 있음은 물론이다.
이후에 플라즈마 발생기(30)의 임피던스 매칭회로(37)와 임피던스 조절기(36)에 의해 조절된 고주파 전력공급원(35)이 가해지게 되므로 배출라인(13)에 설치된 플라즈마 처리기(31)내의 캐소우드(33)와 애노우드(34)사이에선 고밀도의 플라즈마가 발생되게 된다. 이때, 고주파전력 공급원(35)은 단속적으로 인가하는 펄스형태의 고주파 전력인가방식, 즉 고주파 용량결합형을 사용하여 100℃이하의 저온을 갖는 고밀도의 플라즈마를 발생시키게 된다.
상기 고주파전력 인가방식을 단속적인 인가방식을 채택하는 이유는 멸균시키고자하는 물품(11)과 반응용기(10)내에서의 반응가스의 과열을 방지하기 위한 것이다.
이와 같이 플라즈마 처리기(31)에 고밀도의 플라즈마 분위기가 유지되는 상태에서 배출라인(13)상의 자동압력조절밸브(40)를 개방하면서 진공펌프(14)를 가동시키면 반응용기(10)내의 과산화수소증기가 배출라인(13)을 따라 플라즈마처리기(31)로 흡입된 후 진공펌프(14)를 통해 대기로 배출되게 된다.
이와 같이 반응용기(10)내의 과산화수소증기가 플라즈마 분위기의 플라즈마 처리기(31)를 통과하는 동안 플라즈마 에너지에 의해 수분과 산소 및 수소로 분해되게 되고, 이렇게 분해된 전환물은 대기로 방출시켜도 전혀 환경오염 내지 인체에 해가 없는 것이다. 즉, 플라즈마는 플라즈마가 갖고 있는 에너지에 의해 인체에 해를 끼치는 과산화수소증기를 수분과 산소 및 수소로 분해시키는 역할을 수행한다.
이러한 과정이 지속됨에 따라 상기 반응용기(10)내의 과산화수소증기가 배출되고 나면 고주파전력 공급원(35)을 차단하고 상기 반응용기(10)의 압력을 다시 공기로 채워진 대기압력으로 유지시킨 후, 반응용기(10)의 도어를 열어 포장재료(12)로 감싸진 멸균된 물품(11)을 꺼내면 모든 과정이 완결된다.
또한, 본 발명의 다른 멸균방법은 본 발명의 플라즈마 처리기가 부착된 멸균장치를 이용하여 상기에서 언급한 과정이 동일하게 이루어지나, 단지 반응용기(10)내의 기체를 소정의 진공압력으로 배출한 후 과산화수소용액(21)을 가열하여 만들어진 과산화수소증기를 주입할 때 반응용기(10)내의 반응압력이 대기압력 이상(1.033~1.36㎏f/㎠)으로 주입하는 것을 제외하고는 본 발명의 멸균방법과 동일하게 이루어진다. 이때, 반응용기(10)의 내부압력이 대기압력보다 높으므로 도어의 잠금장치와 기밀유지에 주의를 기울여야 한다.
이와 같이 상기 반응압력의 상한압력을 한정하는 이유는 1.36㎏f/㎠이상이 되면 기존의 플라즈마 발생기로는 플라즈마의 발생이 곤란하기 때문이다.
상기한 반응용기(10)내의 반응압력을 대기압력 이상으로 멸균하는 방법은 반응용기(10)내에 대기압력 이상으로 대량의 과산화수소증기를 주입하여 멸균시키는 것이므로 침투력이 강력하며, 따라서 직경이 φ1㎜이하이고 길이가 50㎝이상인 내시경, 즉 가늘고 긴 루멘(lumen) 등에도 확실한 침투력을 가지므로 저기압(대기압력보다 낮은 압력)에서 필수적으로 요구되는 부스터 없이 매우 손쉽게 멸균시킬 수 있는 것이다.
[실시예 1]
표1은 본 발명의 플라즈마 처리기가 부착된 멸균장치와 멸균방법을 이용하여 멸균처리실험을 행한 결과를 나타낸 것이다.
멸균시험에 사용된 미생물 샘플은, 많은 병원에서 과산화수소 플라즈마 멸균장치를 이용하여 멸균임상시험에 사용하고 있는 미국 A사의 'CycleSure' 라는 제품인 Biological Indicator(BI)인 "Bacillus Stearothermophilus"[Spore No. 2.0x106, ATCC7953]을 이용하여 멸균임상시험을 행하였다.
임상실험방법은 플라즈마 처리기가 반응용기와 별도로 원격지에 부착된 본 발명에 의한 멸균장치와 플라즈마 처리기와 반응용기가 일체형인 플라즈마 멸균장치에 동일한 BI를 동일하게 집어넣은 후, 각각의 장비에서 제공하는 최적의 실험조건(과산화수소증기만, 과산화수소 플라즈마만)에서 실험하고, 이 실험 후에 채취된 BI 샘플을 동일한 인큐베이터(Incubator)에 넣고 55℃에서 최대 7일까지 배양실험을 행한 다음, 채취된 BI 샘플의 칼라를 비교하여 얻어진 결과이다.
<표1>
위의 표1에서 과산화수소증기만을 이용하여 멸균공정을 행한 결과는 모두 성공하였는데 반해, 과산화수소 플라즈마만을 이용한 멸균공정에서는 모두 멸균이 실패하였음을 알 수 있다. 이는 멸균의 핵심적인 역할은 과산화수소증기에 의해 이루어짐을 입증하는 결과라 하겠다.
[실시예 2]
표2는 본 발명의 플라즈마 처리기가 부착된 멸균장치를 이용하여 환경문제를 측정하기 위해 멸균처리실험 중에 반응용기로부터 대기로 방출되는 과산화수소의 잔류방출농도를 측정한 결과이다.
과산화수소증기의 잔류방출농도 측정실험에서는 과산화수소의 잔류성을 ppm 단위로 측정할 수 있는 잔류 과산화수소 테스터(Peroxid-Tester, MERCK, 110011)라는 제품을 이용하여 잔류방출농도를 측정하고자 하였다.
과산화수소의 잔류방출농도 측정실험방법은 매 10분 단위로 잔류 과산화수소 테스터를 1개씩 회전시켜 시간에 따른 과산화수소 잔류방출농도를 측정하기 위해 잔류 과산화수소 테스터를 진공펌프의 배기측인 후단에 장착한 후, 장비에서 제공하는 최적의 실험조건에서 실험을 행하면서 공정시간에 따른 과산화수소의 잔류방출정도를 측정하여 샘플의 칼라를 비교하여 얻어진 결과이다.
<표 2>
위 표2에서, 잔류 과산화수소 테스터로 측정한 결과는 최대 10ppm 정도의 과산화수소증기가 방출되는 것으로 보아 대기로 방출되는 것은 대부분이 과산화수소 증기가 아님을 입증하는 결과라 판단된다.
[실시예 3]
표3은 본 발명에 따른 플라즈마 처리기가 부착된 멸균장치와 멸균방법을 이용하여 멸균처리 실험을 행한 결과를 나타낸 것이다.
멸균시험에 사용된 미생물 샘플은 상기의 멸균실험 실시예 1에서 사용한 것과 동일한 것을 사용하여 과산화수소증기의 반응압력에 따른 멸균임상시험 효과에 대한 결과를 얻고자 하였다.
임상실험 방법은 직경 φ1㎜이하이고 길이가 200cm인 가늘고 긴 유연한 루멘을 1세트 준비하여 이들 루멘에 준비된 BI를 각각 삽입한 후, 부스터 없이 반응용기에 집어넣은 후, 장비에서 제공하는 최적의 실험조건에서 멸균공정실험을 행한 다음, 루멘으로부터 채취된 BI 샘플을 동일한 인큐베이터(Incubator)에 넣고 55℃에서 최대 7일까지 배양실험을 한 결과이다.
<표 3>
위의 표3에서, 본 발명의 플라즈마 처리기가 부착된 멸균장치와 멸균방법을 이용하여 과산화수소증기의 반응압력에 따른 멸균효과를 실험한 결과, 반응압력이 0.0163 kgf/cm2로 낮은 경우에는 지름 φ1mm이하, 길이 200cm인 가늘고 긴 유연한 루멘이 전혀 멸균이 이루어지지 않는 반면, 반응압력이 1.0600 kgf/cm2로 대기압 이상으로 높은 경우에는 모두 완벽히 멸균이 이루어졌음을 알 수 있었다.
이는 반응압력이 낮은 경우에 지름 φ1mm이하, 길이 200cm인 가늘고 긴 유연한 루멘에서는 멸균의 핵심적인 역할을 수행하는 과산화수소증기의 침투력이 떨어져 깊은 곳까지 침투되지 않아 멸균이 이루어지지 않은 것이고, 반면에 반응압력이 대기압 이상으로 높은 경우에는 과산화수소의 침투력이 매우 커져 깊은 곳까지 침투되었기 때문에 멸균이 잘 이루어지는 것을 입증하는 결과라 판단된다.
[실시예 4]
표4는 본 발명의 멸균장치를 이용하여 진공 및 대기압 이상의 반응압력에서 멸균실험을 행한 결과이다.
멸균시험에 사용된 미생물 샘플은 상기의 멸균실험인 실시예 1과 실시예 3에서 사용한 것과 동일한 것을 사용하고, 임상실험방법은 플라즈마 처리기가 반응용기와 별도로 원격지에 부착된 본 발명의 멸균장치에 썩션 튜브(Suction Tube), 넬라톤(Nelaton), 수술용 가위, 하드루멘(Stainless Lumen), 발룬관(Balloon catheter) 등과 BI를 멸균용 pouch속에 각각 넣어 준비된 세트를 반응용기에 무작위로 가득 채운(약 100% 충진: 250개의 BI, Tray 선반 등을 완전히 제거한 80ℓ의 반응용기 내용적과 동일한 부피를 채웠을 경우를 100% 충진으로 간주)후, 장비에서 제공하는 최적의 멸균조건에서 멸균공정실험을 행하고, 멸균공정이 종료되면 각각의 pouch에서 채취된 BI 샘플을 동일한 인큐베이터(Incubator)에 넣고 55℃에서 최대 7일까지 배양실험을 한 결과와 인디케이터 샘플의 칼라를 비교하여 얻어진 결과를 나타내었다.
<표4>
위의 표4에서 알 수 있듯이, 본 발명의 멸균장치에서 반응압력이 낮은 경우에는 충진율 100%로 충진하여 1회 시험시 Pouch속에 장입된 250개의 BI 중에서 10개만이 배양실험을 통과하였지만, 대기압력 이상의 반응압력에서 실험한 결과는 충진율 100%로 반응용기에 멸균물품을 충진시킨 경우에도 멸균이 완벽하게 이루어졌음을 알 수 있다. 이 결과는 본 발명에 의한 멸균장치는 반응용기의 크기에 관계없을 뿐만 아니라 충진율 100%에서도 완벽하게 멸균이 이루어지는 특징을 가짐을 알 수 있었다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 플라즈마 처리기가 부착된 멸균장치 및 멸균방법은 반응용기에서 멸균제로 과산화수소증기만을 사용하여 의료기구와 같은 제품표면에 존재하는 미생물들을 멸균시키고 멸균공정 중에 대기로 배출되는 과산화수소증기가 플라즈마 처리기를 거치면서 대기오염에 전혀 문제가 없는 산소, 수소 및 수분으로 분해시켜 방출시킬 수 있는 특유의 효과가 있다.
또한, 본 발명은 반응용기 내에 가열 주입되는 과산화수소증기를 대기압력 이상으로 하여 멸균시킴으로써 유연하면서 직경이 φ1㎜이하이고 길이가 50㎝ 이상인 내시경, 즉 가늘고 긴 루멘(lumen)을 별도의 부스터가 필요 없이 매우 손쉽게 멸균시킬 수 있다.
Claims (4)
- 멸균시킬 물품(11)을 넣을 수 있는 반응용기(10); 이 반응용기(10)와 서로 유통되도록 연결되며 멸균제인 과산화수소용액(21)과, 이 과산화수소용액(21)을 기화시키는 주입가열기(22) 및 이 주입가열기(22)에 의해 기화된 과산화수소증기를 제어하는 유량조절기(23)가 구비된 멸균제 공급라인(20); 상기 반응용기(10)와 유통되도록 배출라인(13)을 통해 연결 설치되며 상기 반응용기(10) 내부의 기체를 빼내어 진공으로 형성시킬 수 있는 진공펌프(14);를 포함하는 멸균장치에 있어서,상기 배출라인(13)에 반응용기(10)내의 기체가 플라즈마를 통과하도록 플라즈마 처리기(31)가 마련됨을 특징으로 하는 플라즈마 처리기가 부착된 멸균장치.
- 제1항에 있어서, 상기 플라즈마 처리기(31)는 플라즈마 발생기(30)를 포함하며 상기 플라즈마 발생기(30)는 플라즈마 처리기(31) 내부에 캐소우드(33)와 애노우드(34)가 서로 대향되게 설치되고 상기 캐소우드(33)에 고주파전력 공급원(35)이 임피던스 조절기(36)와 임피던스 매칭회로(37)를 통해 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리기가 부착된 멸균장치.
- 반응용기(10) 내에 멸균시킬 물품(11)을 투입하고 밀폐시키는 단계; 상기 반응용기(10)내의 기체를 진공펌프(14)로 빼내어 원하는 압력으로 형성시킨 후 액상의 과산화수소증기를 주입하여 원하는 반응압력으로 조절한 상태에서 소정의 반응시간동안 유지시켜 멸균시키는 단계; 이후에 반응용기(10) 내의 과산화수소증기를 진공펌프(14)로 흡입 배출시킴과 동시에 플라즈마가 발생되는 플라즈마 처리기(31)를 통과하면서 환경오염 및 인체에 무해한 산소, 수소 및 수분으로 분해 배출하는 단계로 이뤄짐을 특징으로 하는 멸균방법.
- 제3항에 있어서, 상기 멸균단계에서 반응용기(10)의 반응압력이 대기압력 이상으로 주입됨을 특징으로 하는 멸균방법.
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