'향균효과' 은나노복합체로 공기정화기 제작기술 개발

[이데일리 이승현 기자] 국내 연구진이 향균 효과가 검증된 은나노복합체를 에어필터(air filter)에 코팅해 청정한 공기정화기를 만들 수 있는 기술을 개발했다.

우경자 KIST 책임연구원

21일 미래창조과학부는 우경자 한국과학기술연구원(KIST) 분자인식연구센터 박사팀과 황정호 연세대 기계공학과 교수팀은 세계 최초로 병원균이 닿기만 해도 즉사하는 은나노입자 포함소재를 표면에 코팅한 에어필터를 개발했다고 밝혔다. 이 에어필터는 수퍼박테리아 등 내성 병원균까지 제거할 수 있다.

기존 에어필터의 경우 걸러진 병원균이 수분과 영양물질먼지 등 주변환경이 갖춰지면 에어필터에서 오히려 번식하는 문제가 있었다. 이 문제의 해결을 위해 은나노 향균물질을 코팅한 에어필터가 개발됐지만 은나노 입자가 매우 미세해 병원균 제거까지 일정 시간이 걸리는 단점이 있었다.

이에 연구팀은 은의 크기를 30nm(1nm = 10억분의 1m)로 키우고 구조도 복합형태로 만들어 살균효과가 즉시 나타나게 만들었다. 은나노복합체는 지압용 공과 같은 모양으로, 30nm 크기의 은 나노입자들이 견고하게 고정된 3차원 복합소재이다. 이 은나노복합체는 확산건조기를 통해 에어필터 위에 코팅됐다.

연구팀은 이러한 향균 에어필터에 걸러진 대장균 및 포도상구균과 은나노복합체의 반응을 전자현미경으로 관찰한 결과 박테리아들이 은나노복합체에 닿는 순간 즉사하는 것을 확인했다. 연구팀은 “은나노복합체 상의 은나노입자들이 마치 이빨처럼 박테리아를 물어뜯는 현상을 발견했다”고 설명했다. 은나노복합체의 박테리아 포집 효율과 제거 효율은 각각 95% 이상과 99.999% 이상이었다.

우 박사는 “이번 연구성과는 은나노입자의 항균능력에 대한 논란을 잠재우는 결정적 단초가 되었다”며 “은나노복합체는 병원균에 닿는 순간 균을 죽이기 때문에 수퍼박테리아처럼 내성을 갖는 병원균도 효과적으로 제거할 수 있게 됐다”고 분석했다.

이번 연구는 미래부와 KIST의 연구개발 사업으로 수행됐다. 연구성과는 영국 왕립화학회가 출판하는 국제학술지인 ‘저널 오브 머티어리얼즈 케미스트리 비’의 온라인판에 지난 17일자로 실렸다.

은나노복합체 코팅 에어필터의 박테리야 향균작용 모식도. 미래창조과학부 제공.