《과학자, 기술자들은 현실에 튼튼히 발을 붙이고 사회주의건설의 실천이 제기하는 문제들을 연구대상으로 삼고 과학연구사업을 진행하여야 하며 연구성과를 생산에 도입하는데서 나서는 과학기술적문제들을 책임적으로 풀어야 합니다.》 (
1840년에 오존이 처음으로 발견되고 그것의 강한 살균작용이 알려지면서 오존을 리용하여 물을 정화하는 첫 물공장이 1906년에 선 때로부터 20세기 70~80년대에 세계의 많은 나라들에서 오존에 의한 물과 공기소독체계를 장비하였다.
3개의 산소원자로 구성된 오존은 정화제, 무오염제인것으로 하여 오존은 산소기체와 함께 지구상의 생명체들이 생존할수 있는 필수성분으로 되고있다. 지구표면으로부터 15~40㎞의 대기권내에 존재하는 오존층은 태양으로부터 오는 유해로운 자외선을 흡수하여 생물체들을 보호한다.
경제의 급속한 발전과 더불어 날로 늘어나는 산업페기물과 자연재해 등의 요인으로 심각해지는 환경오염문제를 해결하는데서 기본인 물과 공기소독에서 오존은 가장 위력한 정화수단으로 리용되고있다. 현재 대기중에 존재하는 오존의 농도를 3~5ppm정도로 보고있지만 오염된 대기중에는 최고 1ppm이며 보통은 0.3ppm을 초과하지 않는다. 이것은 지구상의 자동차배기가스에 의하여 생기는 질소산화물의 농도에 맞먹는 량이다. 이로부터 오존을 공업적으로 발생시켜 소독에 리용하기 위한 연구가 심화되였으며 그 력사는 100여년이 넘는다.
오존발생의 기본방법은 고압전극사이에 일어나는 코로나방전(corona discharge)과 자외선복사, 전기분해이다. 그러나 이렇게 생산한 오존의 농도가 높고 활성이 매우 강하여 산소량을 감소시키므로 사용상 안전규정을 엄격히 지킬것을 요구한다. 안전한 오존농도는 다음과 같다.
-식품 및 약물관제국(FDA)은 실내의료설비가 내보내는 오존농도는 0.05ppm을 초과하지 말아야 한다고 규제하고있다.
-안전 및 건강관리처리(DSHA)에서는 로동자가 8시간 일하는 작업현장의 오존농도는 0.10ppm을 초과하지 말아야 한다고 규제하면서 그 어느때에도 오존농도가 0.10ppm을 절대로 초과하지 말것을 건의하고있다.
오존의 살균능력은 염소의 3000배, 클로르포름의 30배이며 수중에서 그 농도가 0.05ppm이면 1~2분내에 살균률은 99%이상에 달한다. 오존은 물과 대기중에서 스스로 보통의 산소(O2)로 분해되는데 그 반감기는 물에서 20~30min, 대기중에서 수십s이다.
오존은 강한 산화제로써 매우 높은 살균소독과 표백, 냄새제거특성을 가지는것으로 하여 물과 대기의 정화, 식품, 의학 등 여러 부문에서 광범히 리용되고있는데 여기서 오존의 농도는 오존생산과 리용에서 매우 중요한 특성지표로 되고있다. 오존의 살균소독효과는 농도가 높을수록 높아지지만은 위생안전규정에서는 오존의 최대농도를 0.1ppm아래로 제한하고있다. 또한 오존발생기의 생산량도 높을수록 좋은것이 아니다.
오존의 과잉은 사람에게 피부가렴증과 호흡장애, 기침, 코병 등의 증상을 일으키므로 건강에 해를 주며 오존발생기의 생산량은 공기의 습도, 랭각수의 온도, 고압전극표면의 로화 등의 영향을 받기때문에 오존농도를 자주 측정하여야 할 필요성이 제기된다.
현재 오존농도측정방법은 크게 3가지 즉 화학분석법, 물리분석법, 물리화학분석법으로 나눌수 있는데 다 일정한 우결함들을 가진다. 비색법은 강한 산화제인 오존에 의한 물질의 탈색 혹은 발색정도를 측정하여 오존의 농도를 평가하는데 장치가 비교적 간단하면서도 좋은 감도와 정확도를 가지는것으로 하여 휴대용으로 많이 리용되고있다. 그러나 화학적반응과정이 일정한 시간을 필요로 하기때문에 자동측정에는 적합치 않다. 전기화학적인 오존수감부는 휴대용이나 자동측정에 편리하지만 재현성과 안정성이 부족하고 수명이 짧은 결함이 있다.
분광광도법의 측정원리에 기초한 자외선흡수법은 공기와 물속에 존재하는 오존을 높은 정확도로 측정할수 있으며 자동측정도 가능하여 널리 리용되고있다. 자외선흡수법은 현재 오존농도측정에서 국제적인 표준방법으로 인정되고있다. 그러나 장치가 복잡하고 비싼것으로 하여 몇개 나라에서만 만들고있다.
자외선흡수법으로 수중에 용해된 오존의 농도를 측정하는데서 제기되는 문제는 오존의 최대흡수파장(253.7nm)에서 투과빛세기를 잴수 있는 광학계와 오존수와 원수의 입출구장치가 달린 시료실구조를 합리적으로 설계하고 측정회로의 정밀정확도를 높이며 장치의 전반적인 안정성과 믿음성을 충분히 보장하는것이다. 이러한 기술적요구에 따라 우리는 자외선원천으로 쓴 저압수은등의 최대복사파장과 려광편의 중심투과파장, 빛수감부의 최대감도파장을 253.7nm에 일치시켜 오존검출능력을 높이고 자동적인 시료입출체계와 통신기능을 구비한 장치로 개발함으로써 공정관리에서 오존측정의 신속성과 정확성을 보장하고 통합조종을 실현할수 있게 하였다.
최근 공장, 기업소들의 무균화가 본격적으로 진행되고 오존의 리용범위가 넓어지고있는 환경에서 우리는 자외선흡수법에 기초하여 대기중의 오존을 높은 정확도로 측정할수 있는 장치개발에로 연구를 심화시켜나갈것이다.
