SPSPSPSP SPSPSPS SPSPSP SPSPS SPSP SPS 공기청정기 항균필터 SPS - KACA009-139 한국공기청정협회 2002년 12월 31일 제정 2016년 -월 -일 개정예정 http://www.kaca.or.kr
<공기청정기용 항균필터> 1.1 적용범위 이 표준은 에어필터로 공기중의 입자제거 및 미생물 제균 성능을 지닌 필터에 대하여 제균된 미생물의 증식을 억제 또는 살균하여 필터에 의한 2차 오염을 방지할 목적으로 가정용 공기청 정기에 사용하는 항균필터(이하 필터라 한다)의 항균성능에 대하여 규정한다. 1.2 인용표준 다음의 인용표준은 이 표준의 적용을 위해 필수적이다. 발행연도가 표기된 인용표준은 인용된 판만을 적용한다. 발행연도가 표기되지 않은 인용표준은 최신판 (모든 추록을 포함)을 적용한 다. KS B 6141 환기용 공기 필터 유닛 KS M 0012 흡광광도 측정방법 통칙 환경부고시 제2010-24호 실내공기질 공정시험기준 1.3 용어와 정의 이 표준에서 사용하는 주된 용어의 정의는 다음에 따른다. 1.3.1 에어로졸 공기 중에 현탁하는 고체 또는 액체의 미립자를 말한다. 1.3.2 여과재 에어로졸을 여과할 목적으로 섬유를 매트 상태로 성형한 것을 말한다. 1.3.3 미생물 (microorganism) 육안의 가시한계를 넘어선 0.1 mm 이하의 크기인 미세한 생물 1.3.4 정격유량 일정한 조건 하에서 여과할 수 있는 처리 유량 1.3.5 필터 홀더 여과재를 수납하는 장치를 말한다.
1.3.6 입자 포집 효율 에어필터의 여과재가 에어로졸 미립자를 포집하는 효과를 말한다. 1.3.7 NS (Nonionic Surfactant) 비이온 계면활성제(Nonionic Surfactant), 물에 이온화되지 않고 용해되는 계면활성제 1.3.8 한천배지 세균의 증식, 보존, 수송 등을 위해 사용되는 액체 또는 고형의 재료로 한천(agar)을 사용한 것을 말한다. 1.3.9 항균 필터에 포집된 미생물의 증식을 억제하거나 살균하는 기능 1.3.10 제균 필터를 이용하여 공기 중의 미생물을 흡입하여 제거하는 기능 1.3.11 배양 (incubation) 미생물을 인공적으로 조절한 환경조건에서 증식시키는 과정 1.3.12 세균 생장 감소율 (bacterial growth reduction rate) 시험시간 동안 대조군 대비 세균 생장이 감소하는 정도(%) 1.3.13 시험 균주 (test strain) 시험에 사용되는 미생물로써 순수 배양된 개체 1.3.14 시험편 (test specimen) 미생물 저감 성능을 측정하기 위하여 준비된 시료의 일부 1.3.15 접종 (inoculation) 시험편에 대상 시험 균주를 접촉하는 행위 1.3.16 집락 단위 (colony forming unit) 약자로 CFU로 표현되며 미생물을 계수하는 단위 1.4 시험필터 아래의 구조를 지닌 것으로 사전에 집진효율과 제균효율이 검증된 필터에 항균 기능이 부가된 필터이다.
구조 유기, 무기섬유 또는 이들의 혼합물을 매트 상태로 성형한 여과재를 45mm의 크기의 원형 으로 자른 후 사용한다. 집진식 필터의 경우는 따로 그 평가 방법을 정의한다. 1.4.1 시험 시료 항균력 시험의 대상이 되는 필터 시료는 시판되는 필터를 45mm의 크기의 원형으로 잘려진 것 을 지칭한다. 1.4.2 대조 시료 항균 가공을 하지 않은 필터 시료 제품을 말하며, 시험 시료와 같은 재료 및 가공 방법으로 제 조되어야 한다. 1.5 항균 시험의 개념 공기청정기용 필터의 항균성능은 다음의 항균기능 입증 시험의 결과에 의거 판정한다. 항균기능 입증 시험이란 필터 여재에 항균소재를 사용하거나 항균처리 또는 기타 가공방식을 달리하는 등 여러 가지 방법으로 제작된 항균효과가 기대되는 필터를 대상으로 공기청정기 가 동 또는 그 유사한 조건에서 부유하는 세균에 대하여 제균 기능을 수행 한 후 필터에 포집된 세균에 대하여 세균의 증식을 억제하는 기능이 있는지에 시험을 말한다. 1. 이 시험은 세균학적 기술에 대하여 훈련을 받았거나, 경험이 있는 사람이 사용하여야 한다. 2. 이 시험에 사용되는 공시균은 사람을 감염시키거나, 병을 유발시킬 수 있으므로 모든 주의 와 합리적인 조치를 취해야 한다. 3. 질병관리본부 생물안전실험실 안전운영 규정에서 정의하는 생물안전등급 2 등급(Biological Safety Level 2)에 해당하는 시설을 갖춘 요건에서 시험을 수행하여야 한다. 1.6 시험 장치 및 재료 1.6.1 시험 장치 및 기구 a) 고압 살균기 배지의 살균을 위하여 1055g/cm 2 의 증기압력과 121±1 의 온도를 유지 할 수 있는 고압 살균기
b) 자외선 (UV) 살균기 자외선 램프를 이용하여 살균을 수행하는 살균기 c) 항온 배양기 0~50 를 유지할 수 있는 세균 배양 항온기 d) 저온 냉장고 공시균 및 배지를 보관하기 위한 4 를 유지할 수 있는 냉장고 e) 무균 상자 무균 조작을 위한 무균상자(자외선 살균등 겸비) f) 유리병 나사 뚜껑이 있는 237 ml 용량의 유리제 용기 g) 진탕 배양기 20 ~ 50 및 100~150 rpm 을 유지할 수 있는 진탕 배양기 h) 삼각플라스크 (내열성 소재) i) 살균 플라스틱 시험관 j) 페트리 접시(Petri plate) 안지름 80~100mm, 높이 15~25mm k) 항온수조 고체 배지를 조제하기 위해 살균 후 액회된 배지 온도를 50 로 유지하는 수조 l) 콜로니 카운터 m) 루프 백금, 니크롬 또는 텅스텐 선으로 만든 것 n) 피펫 메스피펫, 홀 피펫, 마이크로 피펫 등 o) 비커 p) 핀셋 q) 흡광광도계 KS M 0012에 규정되어 있는 것 r) 전자레인지 s) 원심분리기
t) 교반기(voltex) 1.6.2 공시균주 1) 마이크로코쿠스 루테우스 (Micrococcus luteus DUCC1001) 그람(Gram) 양성 구균이며, Micrococcaceae 과에 속한다. 호기성균으로서 흙과 먼지 물 과 공기, 그리고 포유동물 피부에 정상세균총으로 존재한다. 보통 비병원성균이나 사람의 입, 점막, 인두중앙부, 기도 등에서 집락을 형성한다. 땀 등 피부 표면의 분비물을 변형시 켜 악취를 유발하기도 하며 면역이 약한 사람들에게 기회감염균으로 작용한다. 그리고 줄어든 수분포텐셜, 건조, 높은 염 농도 조건에서도 저항성을 보이며 저영양상태의 환경 에서 오랜 기간 생존할 수 있는 것으로 알려져 있다. 실내 공기중에 우점으로 존재하는 부유세균 종이다. DUCC: Dankook University Culture Collection (단국대학교 미생물학과) 1.6.3 배지 a) 배지 및 시약의 조제 1) 엘비 브로스 (LB broth; Luria Bertani Broth) 염화나트륨(Sodium chloride) 효모추출물(Yeast extract) 트립톤(Tryptone) 증류수 : 10g : 5g : 10g : 1000 ml 위의 배지성분을 용기에 넣고 가열하여 충분히 용해시키고, 0.1 M 수산화나트륨으로 ph 를 6.8 ~7.2 (25 )로 맞춘다. 이것을 100 ml 삼각플라스크에 20 ml 씩 나누어 넣고, 고 압 살균기에 1055g/cm2의 증기압력과 온도 (121±1) 로 15분 이상 살균한다. LB broth는 상업용으로 나오는 제품을 사용하는 경우 유통기한은 최소 2년 이상 남은 것을 사용한다. 2) 엘비 한천배지 (LB agar plate, Luria Bertani Broth agar) 엘비 브로스 (LB broth) 배지와 같은 성분에 ph를 6.8~7.2가 되도록 조절한 후 한천 15g 을 첨가하고 가열하여 충분히 용해시킨다. 이것을 플라스크에 100ml 씩 넣어서 고압살균 기에서 1055g/cm 2 의 증기압력과 121±1 온도로 15분 이상 살균하여 사용한다. 살균 된 배지를 45~50 로 식힌 후 한천이 굳기 전에 살균 페트리 접시에 20ml 씩 분주하고
배지를 굳힌다. 한천(agar)는 미생물 배지용 상업 제품을 사용하며 유통기한이 최소 2년 이상 남은 것을 사용한다. b) 배지와 시약의 보존 조제 후 즉시 사용하지 않은 것은 4 의 온도에서 보존하며, 조제 후 1개월 이상 지난 배 지 및 시약은 사용해서는 아니 된다. 1.7 공시균의 배양 및 보존 4mm 루프를 이용하여 보관중인 균주로부터 20ml의 엘비 한천배지 또는 뉴트리언트 한천 배 지에 이식하고 37 에서 48시간 배양한다. 배양된 균주는 4 에서 저장하고, 한 달에 한 번씩 계대 배양시켜 보존한다. 비 고 1. 일관되고 정밀한 시험을 위해서는 오염과 돌연 변이를 막아서 순종을 보존해 야 한다. 오염방지를 위해서는 균배양 및 이식 작업시 숙련된 살균 기술이 필 요하며, 돌연 변이 방지를 위해서는 매월 계대 배양에 철저를 기하고 주기적으 로 균의 단일종 특성을 관찰하여 순도를 확인해야 한다. 2. 이 시험 방법에 언급하지 않은 세부적인 사항에 대해서는 미생물의 통상적인 일반 시험 방법에 따른다(식품 등의 규격 및 기준, 미생물시험법, 보건복지부 고시 등 참조). 1.8 항균기능 시험절차 1.8.1 항균기능 입증 시험 시험 방법 (Test method for the antimicrobial function of antimicrobial compounds-treated or antimicrobial materials-based air-filters in an air-purifier) 네블라이저를 이용한 시험법 - 그림 1과 같은 시스템을 무균상자(clean bench)에 설치 후, 자외선(UV)로 10분 이상 살균하 여 시험환경을 무균상태로 만든다. - 시험에 사용되는 필터는 45mm 크기로 자른 후, 자외선(UV)로 앞뒷면을 5분간씩 살균하고 필 터홀더에 장착하여 사용한다. - 네블라이져의 압력을 제고하기 위해 HEPA filter를 통하여 무균의 깨끗한 공기가 흘러들어가 도록 한다.
그림 1. 네블라이져를 이용한 항균기능 입증시험 설비 모식도. 조작 a) 접종원의 준비 1) 보존균을 엘비 한천배지 상에 획선을 그어 접종하고 37 로 조정된 항온기에서 48시간 배양한다. 2) 배양된 엘비 한천배지에서 노란색을 띄는 균총 하나를 루프로 취하여 엘비 브로스 5ml을 담은 15ml 용적의 무균 시험관 용기에 풀어준 후 37 로 조절된 진탕배양기에서 14시간 진탕 배양한다. 같은 방법으로 동시에 10개의 15ml 용적의 무균 시험관을 준비한다. 배양 후, 각 무균 시험관 용기로부터 1ml 을 취하여 흡광도를 분광광도계를 이용하여 660 nm 에서 측정하여 균의 농도를 측정한다. 14시간 배양하였을 때 균의 CFU값은 평상적으로 약 1X10 9 /ml 수준을 유지하여야 한다. 배양한 균체를 원심분리기를 이용하여 3000 rpm 에서 원심분리 후 상등액은 버리고 침전된 균체를 회수한다. 회수된 균체는 1ml 엘비 브 로스를 이용하여 현탁시킨다. 네블라이저를 이용한 실험법을 위하여 1ml의 세균현탁액을 99ml 살균수를 첨가하여 희석하고 접종원으로 사용한다. 접종원의 양은 네블라이져의 용 량에 맞게 조절하여 사용한다. b) 시험필터에 대한 공기중 노출 세균 접종 세균 노출 접종 시험: 준비된 접종원 세균현탁액을 무균상자(생물안전작업대) 내에서 그림1 시스템에 맞추어 네블라 이져에 주입한다. Air 및 pump를 가동시켜서 네블라이져에 들어있는 시험균(세균)이 부유되어
필터에 흡착 노출되도록 한다. 가습기를 작동하여 가습기에 들어있는 시험균(세균)이 부유되게 하고 pump를 가동하여 필터에 흡착 노출되도록 한다. 유량은 가정용 공기청정기 중간 가동 모드에 준하여 수행한다. c) 노출직후 즉시 세균 검출 공기 노출을 통한 부유세균의 접종이 끝나면 필터홀더에서 필터를 회수하여 살균증류수 30ml 가 들어있는 50ml 시험관 용기에 넣어준다. 이때 세균노출 표면이 접촉되기 쉬운 방향으로 필 터를 용기에 넣는다. 필터에 붙어있는 노출된 세균이 살균증류수로 떨어져 나올 수 있게 교반 기를 이용하여 50ml 시험관 용기를 2분간 흔들어준다. 필터로부터 세균을 추출한 시험관 용기 의 살균증류수를 취하여 따로 준비한 살균된 용기에 살균증류수를 이용해서 10 2 또는 10 3 배 희석시키고, 엘비 한천배지에 1ml 씩 3반복으로 도말 하여 37±1 에서 48시간 배양 시킨 다 음 배지에 형성된 균총의 수를 계수하여 균수를 조사한다. 1. 살균증류수를 이용한 희석 배수는 배지에서 30~300 개의 균총(Colony)가 형성되 도록 희 석하는 것을 기준으로 한다. 따라서 균의 생육정도에 따라 희석배수를 달리할 수 있다. 2. 노출즉후 즉시 검출된 세균수는 필터 당 1x10 6 수준을 유지하여야 한다. d) 일정 접촉시간 후 세균 추출 일정시간 배양 후 세균 추출을 위해서는 세균 노출직후 즉시 상대습도 90% 이상 되도록 습 식 처리한 페트리디시에 넣은 후 37±1 에서 48 시간 배양한다. 배양을 마친 후 필터를 취하 여 살균증류수 30ml 가 들어있는 50ml 시험관 용기에 넣어준다. 이때 세균노출 표면이 접촉되 기 쉬운 방향으로 필터를 용기에 넣는다. 필터에 붙어있는 노출된 세균이 살균증류수로 떨어져 나올 수 있게 교반기를 이용하여 50ml 시험관 용기를 2분간 흔들어준다. 필터로부터 세균을 추출한 시험관 용기의 살균증류수를 취하여 따로 준비한 살균된 용기에 살균증류수를 이용해 서 10 2 또는 10 3 배 희석시키고, 엘비 한천배지에 1ml 씩 3반복으로 도말 하여 37±1 에서 48시간 배양 시킨 다음 배지에 형성된 균총의 수를 계수하여 균수를 조사한다. 살균증류수를 이용한 희석 배수는 배지에서 30~300 개의 균총(Colony)가 형성되 도록 희석 하는 것을 기준으로 한다. 따라서 균의 생육정도에 따라 희석배수를 달리할 수 있다. e) 균총 계수 균총계수기 (콜로니 카운터)로 세어 기록한다. 계수는 반복 수행한다.
f) 필터 시료중의 생균수 계산 다음 식에 의해 생균수를 계산 한다 (유효숫자 2자리). M/filter= [Z x R x 100]/filter(45mm) 여기에서, M = 생균수 Z = 세균의 집락수(CFU) R = 희석 배율 100 = 살균증류수의 양 h) 필터시료중의 생균수 비교 노출직후와 48시간 배양 후 측정한 CFU값을 통하여 감소정도를 평가한다. 45mm 필터 당 CFU값의 감소정도를 비교한다. 1.8.2 시험결과 a) 시험성립 조건 접종 후 접촉시간 0 의 대조편으로 부터 재생된 세균수와 접종 후 48시간 배양된 대조편으로 부터 재생된 세균수를 비교하여 뚜렷한 세균수 증가가 있어야 한다. 세균수의 뚜렷한 증가는 아래 식에 산출되며 F 값이 최소 1.6 이상 되어야한다. 여기에서, F = 증가치 F = M b M a M b = 대조편의 48시간 배양후의 생균수 (CFU/45mm필터) M a = 대조편의 접종직후의 생균수 (CFU/45mm필터) 대조편(비항균) 필터 시험: 국내에서 널리 대부분 사용되는 여재를 기반으로 제작된 비항균 필 터 대상으로 3개 이상 서로 다른 회사가 제작한 비항균 필터를 이용하여 수행한다. 세균노출 시험방법은 항균필터 시험방법에 준하여 동일하게 수행한다. 세균 노출시험을 실시하고 나서 필터에 배양된 생균수를 구한다. 최소 3개 회사의 필터로부터 10반복 실험하여 얻어진 생균수 의 평균치를 구한다. 이 때 얻어진 실험 결과의 F 값은 1.6 이상을 만족하고 있어 시험이 성립함. 또한 이 때 얻어
진 값인 1x 10 7 (CFU/45mm필터)를 M b = 대조편의 48시간 배양후의 생균수로 정한다. 대조편 시험 생균수 값은 여재의 소재가 크게 성상을 달리하여 유통되지 않는 한 정해진 생균수 값을 사용하여 항균평가를 수행한다. b) 시험이 유효할 경우, 다음과 같이 항균평가용 시험편에 의한 세균의 감소율을 계산한다. 감소율(%) = M b - M c M b 100 여기에서, M b = 대조편의 48시간 배양후의 생균수 M c = 항균평가용 시험편의 48시간 배양후의 생균수 (5개 검체의 평균치) 1. M b = 대조편의 48시간 배양후의 생균수는 a)항에 제시된 1x 10 7 (CFU/45mm필터)를 사용한다. 2. 5개 검체의 세균수 평균치는 최대값과 최소값의 차이가 20% 이내일 경우 유효하며, 이 를 벗어날 경우에는 5개 검체의 세균 수 중 기하평균으로부터 수치가 가장 먼 값을 제외 하고 평균치를 계산한다. 세균수가 "0" 일 경우에는 "< 10" 로 표시한다. 3. 만약 항균시험 시료로부터의 세균수(B)가 대조 시료(A)로 부터의 세균수보다 많을 경우 에 는 "-"표시를 한다. c) 항균능력의 합격 기준은 시험시작 후 48시간 이내에 비항균필터 대비 항균의 필터에서의 세균 감소율이 95% 이상 되면 항균능력이 있는 것으로 판단한다. 1.9 결과 보고서 1.9.1 시험 표준명 1.9.2 시험균의 균주 번호 1.9.3 접종균의 농도 1.9.4 시험결과 : 감소율을 0.1 %까지 표시한다. (소숫점 둘째자리부터는 버림으로 한다.)