학문
Uv램프에 수은함유 이런건 돌려도 수은이 방출되거나 하지 않는거죠!?
젖병소독기 램프에 수은이 함유되어 있다구 하더라구요! 이런건 돌리거나 했을때 방출되거나 하는게 아니고 깨지거나 했을때 문제가 되는건가요!?
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안녕하세요. 송종민 전문가입니다.
수은을 함유한 형광램프는 전 세계적으로 사용이 줄어들고 있습니다. 이는 2017년에 발효된 국제 협약인 미나마타 협약의 결과물입니다. 미나마타 협약은 수은의 공급, 제조, 저장 및 폐기에 이르는 전 생애주기를 규제하며, 인간 활동으로 인한 환경 오염을 줄이고 사람들의 건강에 미치는 영향을 감소시키기 위해 여러 수은 함유 제품의 제조와 거래 중단 시기표를 설정하였습니다.
현재 유럽연합(EU)과 영국에서는 2023년 9월까지 일반 조명을 위한 모든 형광램프의 판매를 중단할 예정이지만, 자외선(UV) 형광램프는 2027년까지 임시 면제를 받았습니다. 미국은 더 천천히 금지 조치를 취하고 있으며, 협약에 서명한 137개 당사국은 2025년까지 컴팩트 형광램프의 단
계적 폐지에 동의했습니다.
미나마타 협약이 처음 논의되고 2011년에 수은 사용을 제어하는 EU 법률이 제정될 당시에는 UV 전구를 위한 실용적인 대체제가 없었습니다. 이는 파리 퇴치, 의료용 멸균 및 특정 산업 제품의 경화와 같은 분야에서 임시 면제를 받았으며, 이는 2021년에도 유지되었습니다.
그러나 이후로 LED 기술이 크게 진보하여 UV 빛을 생성하는 데 있어서 수은이 없는 실용적인 대안일 뿐만 아니라, LED를 사용하는 제품은 몇 가지 방면에서 우수한 성능을 보여주고 있습니다. 이제 형광 UV 튜브를 사용하는 제품을 사용할 유효한 이유가 없으며, 가능한 빨리 이를 대체해야 합니다.
왜 형광 튜브를 대체해야 할까요? 모든 형광램프는 수은을 기본 구성 요소로 포함하고 있습니다. 미나마타 협약의 창설 이후, 각 튜브에서 사용되는 수은의 양은 줄어들었으며, 몇몇 국가들에서는 법률에 의해 설정된 제한이 있습니다. 비록 독성이 있는 수은 함량이 그것들을 단계적으로 폐기하는 이유이지만, 다른 구성 요소도 건강 위험을 일으키고 램프의 재활용을 더 복잡하게 만듭니다.
형광램프는 수은기체와 아르곤, 네온, 제논과 같은 비활성 귀족가스 혼합물이 낮은 압력(대기압의 약 0.3%)으로 채워진 밀봉된 유리관을 가지고 있습니다. 튜브 양쪽 끝에 있는 텅스텐 필라멘트는 전기에 의해 가열되어 전자를 방출하고, 이 전자들은 수은 원자와 가스의 원자를 이온화시킵니다. 필라멘트는 바륨, 스트론튬, 칼슘 산화물 혼합물로 코팅되어 성능이 향상됩니다. 귀족가스는 튜브 내부의 전자의 흐름을 도우며 수은 원자의 이온화를 높입니다.
이온화된 수은 원자는 빠르게 정상 상태로 돌아가면서 자외선 광자를 방출하고, 튜브를 통해 전자가 흐를 때 계속해서 이온화됩니다. 표준 조명을 위해선, 자외선은 다른 화학 물질을 램프에 첨가함으로써 유리 튜브 내부 코팅으로 변환되어야 하는데, 이 코팅은 자외선을 흡수하고 가시 파장으로 방출합니다. 방출되는 빛의 색온도는 인광 또는 주광에 가깝게 보이도록 인광체 코팅의 구성 요소를 변경함으로써 조정될 수 있습니다. UV 램프의 경우 이 코팅이 필요 없어서 유리 튜브는 투명할 수 있습니다.
이 구성 요소들 외에도, 램프에는 전기 전류를 조절하는 밸러스트(자기 코어를 감싼 얇은 전선으로 구성)와 과정을 시작하도록 필라멘트를 예열하는 스타터가 있습니다.
비록 형광램프가 백열램프보다 에너지 효율이 높지만, 에너지는 여러 단계에서 열로 손실됩니다: 필라멘트, 이온화 과정, 인광체 코팅 및 밸러스트의 작동에 의해. 밸러스트는 사용하는 전력의 약 10%를 열로 변환하고, 이온화된 수은 증기는 약 15%, 그리고 자외선을 가시광으로 변환하는 과
정은 자외선 에너지의 약 55%를 열로 낭비합니다.
형광램프에는 여러 가지 잠재적 결함 지점이 있는데 밸러스트, 스타터 그리고 코팅이 떨어져 나간 가열 필라멘트는 튜브 양 끝의 검은 색으로 보이며 수은 증기가 유리관과 코팅에 의해 흡수됩니다. 이러한 요인들은 램프의 수명을 제한하며, 따라서 상업적 응용에서 유지 보수 비용에 영향을 미칩니다.
젖병소독기 램프에 함유된 수은은 램프가 정상적으로 작동할 때 방출되지 않는데요. 하지만 램프가 깨지거나 손상될 경우 수은이 방출될 수 있어 문제가 됩니다. 수은 증기는 유독하며 흡입 시 건강에 해롭습니다. 따라서 램프가 손상되었을 때는 즉시 환기시키고, 직접 접촉을 피해야 하며 적절히 폐기해야 합니다. 젖병소독기를 사용할 때는 주의하고 램프가 손상되지 않도록 조심하는 것이 중요하겠습니다.