마스크의 살균과 건조과정을 위해 (주)ESN에서 개발한 UV 살균장치를 사용하였다. 연구에 사용된 균주는 ATCC에서 분양 받았으며, 황색포도상구균, 대장균 및 녹농균을 사용하였다. 마스크 시료는 작업 환경이 유사한 대상을 상대로 하여 수집하였으며, 같은 사람이 3일 동안 반복해서 사용한 마스크를 3장씩 수거하였다. 표준화 시료 개발을 위해 마스크는 (주)건영크린텍에서 판매하는 덴탈 마스크로 하였으며 고압 멸균기를 \( 121^{\circ} \mathrm{C} \)에서 15분간 멸균하고 드라이 오븐에서 \( 55^{\circ} \mathrm{C}\), 24시간 이상 완전히 건조한 다음 사용했다. 모든 실험 결과는 3회 반복 실험하였으며 평균값 \( \pm \) 표준편차로 표시하였고, 실험결과는 SPSS 프로그램의 분산분석을 실시하여 유의성이 나타난 경우 Duncan의 다중범위 검정을 이용하여 \( p<0.05 \) 유의수준에서 유의성을 검증하였다.
<h1>재료 및 방법</h1> <h2>마스크 Ultraviolet 살균 시스템</h2> <p>마스크의 살균과 건조과정을 위해 (주)ESN에서 개발한 UV 살균장치 (ATSD-G001A; (주)ESN, Korea)를 사용하였으며, 장치의 구성 및 형태는 Fig. 1과 같다. 본 장치는 젖병, 물컵, 및 텀블러 살균 등 다양한 용도로 사용될 수 있으며 덮개와 UV lamp가 장치되어 있는 작동부로 구분될 수 있다. Fig. 1A는 장치의 작동부의 외형으로 UV lamp가 작동부의 상단에 설치되어 있으며, 상단부 덮개가 있지만 이는 기능적 역할이 없으므로 Fig. 1에서 표시하지 않았다. UV 살균 장치는 전체 폭이 \( 110 \mathrm{~mm} \), 높이가 \( 145 \mathrm{~mm} \)로써 작고 휴대가 간편하며 가정에서 손쉽게 사용할 수 있게 개발되었다. 작동부는 UV lamp가 일부 노출이 되어 있는 형태이며 덮개를 제거한 후 살균 용도에 맞게 사용할 수 있다. 본 연구에서는 마스크 살균을 위하여 마스크를 Fig. 1B와 같이 장착한 후에 작동하여 사용하였다. 본 장치에 탑재된 UV lamp (\(3\ \mathrm{W}\), \( 53 \mathrm{~mm} \times 17 \mathrm{~mm} \) )는 UV-C \( 253.7 \mathrm{~nm} \) 파장을 이용하고, 본 살균 장치의 기본 설정은 1회 작동 시 UV 조사 90초, 건조 1시간, 마지막으로 UV 조사 30초로 작동된다. 장치의 동작 버튼을 누르는 횟수에 따라 UV 조사 횟수를 조절하여 본 연구에 사용하였다.</p> <h2>사용 균주 및 배지</h2> <p>본 연구에 사용한 균주는 ATCC (American Type Culture Collection, USA)에서 분양 받았으며, 황색포도상구균(Staphylococcus aureus ATCC 6538), 대장균(Escherichia coli ATCC 25922) 및 녹농균(Pseudomonas aeruginosa ATCC 15692)를 사용하였다. 균주 선정은 환경에서 오염 확률이 높으며 피부에서 증식할 수 있는 균주를 위주로 선정하였다. 선정 균주들은 Nutrient Broth (NB; Difco, USA)에 접종하여 \( 35^{\circ} \mathrm{C} \)에서 24시간 배양하여 최종 균 농도 약 \( 2.13 \) \( \times 10^{7}-10^{8} \mathrm{CFU} / \mathrm{ml} \)의 균 배양액을 사용하였다.</p> <h2>표준화 오염 시료 개발</h2> <p>표준화 시료 개발을 위해 마스크는 (주)건영크린텍에서 판매하는 덴탈 마스크 \( (17.5 \mathrm{~cm} \times 9.5 \mathrm{~cm}) \)를 구매하였으며 고압 멸균기를 이용하여 \( 121^{\circ} \mathrm{C} \)에서 15분간 멸균 후 드라이 오븐에서 \( 55^{\circ} \mathrm{C}\), 24시간 이상 완전히 건조한 다음 사용하였다. 표준화 오염 시료 개발을 위해 UV 및 건조 처리하는 약 1시간동안 균주의 감소가 없는 조건을 탐색하였다. 마스크에 균일한 균주 오염을 위해 마스크를 무균작업대 (SciLab\(\mathrm{^\circledR}\), Korea)에서 펼친 후 마스크 안쪽 표면에 균 농도 약 \( 2.13 \times \) \( 10^{7}-10^{8} \mathrm{CFU} / \mathrm{ml} \)의 배양액을 접종하였다. 이후 마스크 표면에 흡수될 수 있게끔 멸균된 일회용 \( 1 \mu \) loop (loop and needle, SPL life sciences, Korea)를 사용하여 도포한 후 무균작업대에서 1 시간 동안 건조 후 UV 및 건조 처리를 위한 시료로 사용하였다.</p> <h2>UV 살균 및 건조 횟수에 따른 살균효과</h2> <p>마스크에 오염된 미생물의 살균효과는 UV 조사 횟수와 추가적인 건조 과정을 포함하는 두 가지 조건으로 설정하였다. 살균장치의 UV가 조사되는 위치에 표준화 오염 마스크를 덮은 상태로 기기를 작동시켰다(Fig. 1). UV 살균횟수는 1, 2, 3, 5 및 7회로 각 횟수 별 90초간 살균을 진행하였으며 건조과정을 포함한 살균과정은 1회(90초) 살균 후 1시간동안 건조과정과 30초간 UV 조사가 포함된다. 처리 후 마스크 시료는 phosphate buffered saline (PBS, \(\mathrm{pH} 7.4\))과 1:9(W/W) 비율로 혼합한 후 stomacher (Bagmixer, France)를 이용하여 2분간 균질화 한 뒤 균질화 된 시료액 \( 1 \mathrm{ml} \)를 취하여 멸균된 PBS \( 9 \mathrm{ml} \)에 십진희석법을 이용하여 단계 희석하였다. 이후 Plate Count Agar (PCA; Difco.)에 각 희석단계별로 \( 100 \mu \)씩 분주하여 멸균된 일회용 spreader (Spreader, SPL Life Sciences, Korea)로 고르게 퍼지도록 도말한 뒤 \( 35^{\circ} \mathrm{C} \)에서 24-48시간 배양 후 각 plate에서 형성된 colony를 계수하여 colony forming units (CFU)로 나타내었다. 살균력 분석은 대조군과 시험군의 생균수 차이값 \( (\mathrm{CFU} / \mathrm{ml}) \)을 비교하여 살균력(\(\mathrm\%\))으로 나타내었다.</p> <h2>실생활 마스크 시료 수집 및 살균 검증</h2> <p>실생활에 사용된 마스크 시료는 작업 환경이 유사한 대상을 상대로 수집하였으며 각각 동일한 사람으로부터 같은 기간 동안(3일) 반복 사용한 마스크를 각 3장씩 수거하였다. 수거된 마스크 시료는 앞서 기술한 방법과 같이 전 처리 되었으며, UV 처리는 3회 연속 및 UV 3회 처리와 건조과정을 함께 수행한 후 생균수를 확인하여 살균력을 검증하였다. 실생활 마스크 시료의 수집 및 살균 검증 시험은 표준오염 시료가 아닌 실생활에서 사용한 마스크를 이용하여 유효한 살균력을 확인하기 위하여 수행되었다.</p> <h2>통계분석</h2> <p>모든 실험 결과는 3회 반복 실험하였으며 평균값(mean) \( \pm \) 표준편차(SD)로 표시하였으며, 실험결과는 SPSS (ver. 12.0, SPSS Inc., USA) 프로그램의 분산분석(ANOVA)을 실시하여 유의성이 나타난 경우 Duncan의 다중범위 검정(Duncan's multiple range test)을 이용하여 \( p<0.05 \) 유의수준에서 유의성을 검증하였다.</p>