초음파 캐비테이션에 의해 생성되는 라디칼의 발생량 평가를 위한 소노루미네센스 발광강도의 측정 (Measurement of sonoluminescence intensity for evaluation of the amount of radical generated by ultrasonic cavitation)

서지정보

· 발행기관 : 한국음향학회
· 수록지 정보 : 한국음향학회지 / 42권 / 1호 / 50 ~ 56페이지
· 저자명 : 김정순, 김무준

초록

이산화티탄 현탁액에서 초음파 캐비테이션 충격파에 의해 발생하는 하이드록실 라디칼(·OH) 및 슈퍼옥사이드 음이온 라디칼(·O2 - )은 살균 및 소독 작용을 할 수 있어 활용 가치가 높다. 화학첨가물이 없는 살균 방법으로서의 실용화를 위하여 본 연구에서는 이산화티탄 현탁액에 방사된 강력 초음파에 의해 발생하는 라디칼의 발생 정도를 평가하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법에서는 초음파 붕괴에너지에 의해 발광하는 소노루미네센스 현상을 활용하였고, 소노루미네센스에 의한 빛 에너지의 양을 통해 라디칼 발생 정도를 평가하였다. 그 결과, 이산화티탄의 농도가 0.02 wt%인 낮은 농도에서도, 이산화티탄이 없는 경우보다 5배 이상 높은 빛 에너지가 수광되었다. 그 이후, 농도가 0.1 wt%씩 증가함에 따라 발생하는 소노루미네센스의 광도는 약 14.8×10-12 lm씩 선형적으로 증가하였다. 따라서 이산화티탄 현탁액에 강력 초음파를 방사하여 발생하는 라디칼은, 주어진 농도 범위 내에서 이산화티탄의 농도가 증가함에따라 선형적으로 증가함을 확인할 수 있었다.

영어초록

The hydroxyl radical (·OH) and superoxide anion radical (·O2 - ) generated by the shock wave generated during ultrasonic cavitation collapse in TiO2 suspension are highly useful because they can sterilize and disinfect. For practical use as a sterilization method without any chemicals, in this study, we proposed a method for evaluating the generation of radicals generated by high-intensity ultrasound emitted to titanium dioxide suspension. In the proposed method, the sonoluminescence phenomenon, which emits light by ultrasonic cavitation decay energy, was utilized, and the degree of radical generation was evaluated through the amount of light energy by sonoluminescence. As a result, even at a low concentration of titanium dioxide of 0.02 wt%, light energy 5 times higher than in the absence of titanium dioxide was received. After that, as the concentration increased by 0.1 wt%, the luminous intensity of sonoluminescence increased linearly by about 14.8 × 10-12 lm. Therefore, it was confirmed that the radicals generated by radiating high-intensity ultrasound to the titanium dioxide suspension increased linearly as the concentration of titanium dioxide increased within a given concentration range.

참고자료

· 없음