UV 조사량은 복사조도와 노출 시간의 곱입니다. 이는 접착제 경화, 표면 소독 또는 노화 시험을 진행할 때 표면이 실제로 얼마만큼의 방사 에너지를 받았는지에 대한 질문에 답합니다. 이 계산기는 mW/cm² 단위로 측정된 복사조도와 초(s) 단위의 시간을 입력받아 mJ/cm² 및 J/cm² 단위의 조사량을 산출합니다.
이 계산기의 가치는 사전 계획에 있습니다. 라인을 구축하기 전에 필요한 조사량에 요구되는 노출 시간을 추정하고, 사용 가능한 광원이 이를 충족하는지 확인할 수 있습니다. 마찬가지로 복사조도가 다른 두 설비가 동일한 조사량을 만들어내는지도 확인할 수 있습니다.
이 계산은 복사조도가 노출 기간 내내 일정하게 유지되며 작업물의 위치에서 측정되었다는 것을 전제로 합니다. 조사량은 실제 공정 조건에서 교정된 복사계 또는 도시미터로 측정해야만 확정된 값이 됩니다 - Opsytec은 자체 실험실에서 이러한 계측기를 제작하고 교정합니다.
다른 방사측정 변환값이 필요하시면 방사측정 계산기에 모아 두었습니다. 조사량을 계산하는 대신 직접 측정하고자 하신다면 UV 조사량 및 복사조도의 올바른 측정을 참조하여 주시기 바랍니다.
기본 원리
복사 노출량(radiant exposure) — 흔히 자외선(UV) 조사량이라고 함 — 은 복사조도의 시간 적분값입니다. 복사조도가 일정한 경우 이는 H = E · t로 단순화되며, 여기서 E는 복사조도, t는 시간, H는 조사량입니다. E를 mW/cm²로, t를 초 단위로 입력하면 H는 mJ/cm²로 산출됩니다. SI 단위계에서 1 mW/cm²는 정확히 10 W/m²에 해당하고, 1 mJ/cm²는 정확히 10 J/m²에 해당합니다. 계산기는 내부적으로 SI 단위계로 계산하며 결과값만 반올림합니다.
접착 조인트가 50 mW/cm²에 10초 동안 노출됩니다. H = 50 mW/cm² · 10 s = 500 mJ/cm² = 0.5 J/cm² = 5000 J/m². 반대로, 50 mW/cm²에서 500 mJ/cm²의 목표 조사량을 얻으려면 10 s가 필요합니다.
공작물이 광원을 통과하거나 램프가 예열 또는 노화되어 공정 중 복사조도가 변하는 경우, E · t는 근사값에 불과하며 실제로 중요한 것은 시간에 대한 적분값으로, 이는 도시미터가 직접 측정합니다. 조사량은 순전히 에너지적인 양이기도 하여 파장이 광개시제, 생물체 또는 시험 표준과 일치하는지에 대해서는 아무것도 알려주지 않습니다. 조사량이 같더라도 스펙트럼이 다른 두 공정은 완전히 다른 결과를 낼 수 있습니다.
자주 묻는 질문
자외선(UV) 조사량은 단위 면적당 받은 복사 에너지입니다. 실무에서는 보통 mJ/cm²로 표시하며, SI 단위로는 J/m²로 표시합니다. 1 mJ/cm²는 10 J/m²와 같습니다. 정확한 용어는 복사 노출량이며, "조사량"은 통용되는 약칭입니다.
10배를 곱합니다: 1 mJ/cm² = 10 J/m². 따라서 500 mJ/cm²는 5,000 J/m² 또는 0.5 J/cm²입니다.
산술적으로는 동일한 조사량이 됩니다. 그러나 동일한 효과를 내는지는 별개의 문제이며, 이는 상반칙(reciprocity law)이 성립해야만 가능합니다. 자외선(UV) 경화에서는 매우 높은 복사조도에서 광개시제가 국소적으로 소모되거나 산소 억제 작용이 다르게 나타나면서 상반칙이 성립하지 않을 수 있습니다. 확실하지 않은 경우에는 조사량만이 아니라 공정 변형을 테스트해야 합니다.
일반적인 원인은 다음과 같습니다. 복사조도가 작업물이 놓이는 위치와 다른 거리 또는 위치에서 측정된 경우, 측정 시에는 램프가 예열되었으나 공정 시에는 예열되지 않은 경우, 또는 센서가 광원이 방출하는 것과 다른 분광 범위를 평가하는 경우입니다.
안전한 설계를 위해서는 작업 영역 내 최저값을 사용하여야 합니다. 이 값이 요구되는 조사량에 가장 늦게 도달하는 지점을 결정합니다. 조사 면적 전체에서 복사조도가 얼마나 크게 변하는지는 UV LED 시뮬레이션 또는 일련의 복사계 측정을 통해 확인할 수 있습니다.
예. 평가된 분광 범위가 없는 조사량은 비교할 수 없습니다. 일반적인 표기는 "1000 mJ/cm² UV-A (315~400 nm)"와 같습니다. 측정되는 범위는 센서에 따라 다릅니다 — 자세한 내용은 UV 센서 찾기를 참조하십시오.
통과 구간 전체를 적산하는 이동식 선량계를 사용하거나, 복사조도를 지속적으로 모니터링하는 상시 설치형 센서를 사용하면 됩니다. 두 가지 방법 모두 자외선(UV) 조사량 및 복사조도의 올바른 측정에서 설명하고 있습니다.
