코로나바이러스 외 다양한 병원성 바이러스나 세균을 살균하는 수법으로서, 자외선 살균에 있어서는, 조사 선량(자외선 강도×시간)이 같으면 살균률은 동일하다고 종래 생각되어 왔다.그러나 이번 연구 그룹이 대장균의 자외선 살균 실험에서 조사선량이 일정한 조건 하에서 자외선 조사 강도를 바꾸면서 살균률을 평가해 보면 자외선 강도가 강하고 단시간 살균한 경우보다 자외선 강도가 약해서 장시간 살균한 경우가 살균율이 큰 것을 알았다고 한다.구체적으로는, 자외선 강도 10mW/cm2로 1초간의 조사에서는 90%의 살균율이었던 것이, 자외선 강도 0.1mW/cm2로 100초간의 조사에서는 99%의 살균율이라고 하는, 종래의 정설을 덮는 효과를 얻었다.

　또한 연구 그룹은 확률 미분 방정식의 방법을 사용하여이 실험 결과를 분석하여 이전에 알려지지 않은 UV 살균 메커니즘의 존재를 발견했습니다.이전부터 알려져 온, 자외선 조사에 의한 바이러스·세균의 DNA(RNA) 파괴에 의한 살균 메카니즘에 더해, 자외선 조사에 의해 바이러스·세균 내에서 활성 산소가 생성됨으로써, 활성 산소가 바이러스·세균의 DNA나 지질층을 파괴한다는 살균 메카니즘도 존재하는 것을 생각할 수 있고, 2개의 효과의 공존으로 실험 결과가 설명된다고 한다.

　이 원리는 대장균에 한정되지 않고 다양한 세균에서도 마찬가지로 성립하는 보편적인 법칙이라고 한다.이번에 얻은 “같은 조사선량에서도 저강도의 자외선을 장시간 조사하는 것이 살균 효과가 높다”는 지견은, 향후의 자외선을 이용한 살균 기술 및 장치 개발에 있어서, 인체에의 자외선 조사 선량의 저감 이로 이어질 가능성을 가지고 있으며, 안전한 자외선 살균 기술의 실현에 크게 공헌할 것으로 기대된다.

논문 정보:【Scientific reports】Time-dose reciprocity mechanism for the inactivation of Escherichia coli explained by a stochastic process with two inactivation effects