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(1)UV 강도(UV intensity)는 자외선의 기본적인 특성으로써 W/m2 으로 표현합니다. UV강도는 빛의 파동특성을 정의한 Maxwell 식에서 유도된 것입니다.

(2)UV 조사량(UV dose)은 조사기간동안 UV강도의 합(즉, 일정한 면적에 시간에 따라 일정 조사강도로 조사한 량)을 말합니다. UV 조사량을 나타내는 일반적인 단위는 J/m2, mJ/㎠, mWs/㎠입니다. mJ/㎠ 단위는 북미에서 주로 사용하고 J/m2는 유럽에서 통용되고 있습니다.

(3)자외선을 살균, 소독, 기타 분야에 적용할 때 가장 먼저 계산되어야 할 것이 바로 자외선 총조사량(UV dose)입니다. 이 의미는 단위면적당 조사되는 자외선에너지와 시간을 곱한 것으로 위에서 언급했듯이 ㎼ sec/㎠(J/㎡, mJ/㎠)라는 단위로 표현합니다. 조사량을 결정하는 것은 광원의 출력과 광원으로부터 피조사체 간의 거리인데, 광원이 점이 아니고 선의 개념을 갖는 램프이기 때문에 일반적으로 광도나 광량은 거리제곱에 반비례하게 됩니다. 수처리에 UV를 이용할경우 물에 흡수된 UV 강도(Intensity)는 실제 공정 설계인자에 중요한 영향을 미칩니다. 특히 탁도나 색도 등이 높은 하·폐수에 적용시 투과도에 영향을 받아 실제 물 속에 조사되는 양은 상당히 줄어들게 됩니다. 또한 반응기의 구조에 따라 물에 실제 흡수되는 UV 강도도 달라지게 됩니다.

(4)질문자께서 말씀하셨듯이 UV 조사량을 산출하기 위해서는 UV램프의 전력이 필요합니다.

 복사광의 세기를 계산할 때는 조건이 명확해야 합니다. 전자기학에서 나오는 이론대로 계산을 하려고 아예 생각도 하지 마세요.

현재 복사광의 세기는 복사계(pyranometer)를 사용하고 있는데 복사계를 설치하여 관찰했다면 180도 상위면의 모든 복사광에 대하여 조사하는 양을 전류로 내고 있습니다. 따라서 현재 시중에 나오는 복사계를 사용하더라도 특정 자외선에 대한 복사에너지를 내줄수 있느냐를 확인해야 합니다.

전파장대 복사계인가 특정 주파수대역을 알아내는 복사계인가는 메뉴얼이나 스펙을 잘 검토하시고... 계산에 의해 원하는 값을 내기는 정말 힘들기 때문에 복사계를 잘 활용하십시오.

미국의 National Solar Radiation DB를 보면 AM0에 대한 데이터를 볼 때 위성에서 관측한 자료를 보면 0.5 nm 단계로 파장별 스펙트럼을 구했으므로 고가의 분광계나 복사계를 설치하면 더 정밀하게도 측정할 수 있지만 자세한 사항은 잘 모르겠습니다.

어떤 상황이든지 원하는 파장의 자외선 복사에너지는 W/m^2으로 환산을 할 수 있는 실험데이터를 얻을수 있다고 가정하겠습니다. (복사계가 설치되어 있는 어떤 출연연에 가서 보니 프로그램이 시간대별로 복사에너지를 구해서 수치로 바꿔 Excel파일로 저장까지 해주더군요)

위의 단위는 초당 들어오는 복사에너지(일률)가 면적에 따라 얼마나 다른가를 보여주므로 측정시간만 안다면 원하는 mWs/cm^2은 쉽게 환산하여 계산 가능합니다. 측정장비에서 어떻게 결과가 나왔는가를 확인해보세요. 아마 W로 결과가 나왔을 것입니다. 여기에 측정한 단위시간을 초로 환산하여 곱하고 제곱 미터를 제곱 센티미터로 바꾸면 됩니다.