전자빔 맞은 은나노와이어가 대장균 99.9% 없앴다

재료연구소, 호흡기 전염병 방지 위한 필터용 항균소재 개발

전자빔을 처리한 은나오와이어(오른쪽)는 대장균이 96% 이상이 줄었으며 1시간 후에는 99.9%가 감소했다. 제료연구소 제공

[파이낸셜뉴스] 은나노와이어에 전자빔을 쪼여 공기청정기 필터에 코팅하면 항균력을 높일 수 있는 것으로 나타났다. 국내 연구자가 전자빔을 처리한 은나노와이어 소재에 대장균 항균 테스트를 해본 결과 1시간 만에 대장균이 99.9% 감소하는 결과가 나왔다.

재료연구소(KIMS)는 표면기술연구본부 김지현, 김창수, 이승훈 박사 연구팀이 코로나19 바이러스처럼 공기를 통해 전파될 수 있는 감염병 억제에 적용 가능한 항균 소재를 개발하는데 성공했다고 24일 밝혔다.

연구팀은 이 소재가 대장균과 황색포도상구균을 대상으로 항균특성을 평가한 결과, 높은 항균성을 보이는 것으로 확인됐다.

대장균 항균 테스트결과 일반 은나노와이어에 있는 대장균은 30분 후 82.9%가 감소했다. 전자빔을 처리한 은나노와이어에서는 대장균이 96% 이상이 줄었으며 1시간 후에는 99.9%가 감소했다.

이승훈 박사는 "은나노와이어 소재에 전자빔을 쪼이며 은 이온을 쉽게 방출할 수 있고 표면적이 넓어지면서 필터에 모인 세균 등의 부유균을 효과적으로 살균하는 것이 가능하다"고 말했다.

김창수 박사는 "나노소재를 기존 방식보다 간단하고 친환경적인 방식으로 항균성을 높였고 향후 세균이나 미세먼지 등으로 인한 국민적 우려를 해소할 기술 개발에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다."고 말했다. 이번에 개발된 은나노와이어 항균소재는 재료연구소가 지난 2019년부터 수행 중인 '공공시설 병원체 제거소재 기술 개발'사업을 통해 개발됐다.

연구팀은 또한 항균소재와 저온 플라즈마 기술을 실내공조에 적용시켜 부유균 살균과 바이러스 비활성화가 가능한 공조부품을 개발하고 있다. 이승훈 박사는 "2023년까지 기초 실증을 완료해 공공시설에 보급할 수 있도록 노력하겠다"고 밝혔다. 연구팀은 실내공조용 병원체 제거소재가 병원, 공항, 지하철 등과 같은 공공시설에 적용될 경우 결핵과 코로나19 바이러스 등과 같은 호흡기 전염병의 2차 감염을 억제하는데 큰 도움이 될 것으로 보고 있다.

한편, 은나노와이어 소재는 전기전도성이 우수하고 투명하면서도 잘 휘어 그동안 차세대 플렉서블 디스플레이나 터치패널 등의 투명전극으로 쓰여 왔다.

이번 기술은 발상의 전환을 통해 전자재료로 사용하는 은나노와이어 소재를 가격이 저렴하면서도 우수한 항균특성을 나타내는 항균소재로 탈바꿈해 새 영역으로 확장시킨 것이다.

이번 성과는 재료연구소의 연구사업과 더불어 경상남도와 김해시, 김해산업진흥의생명융합재단의 전자빔을 이용한 나노제품고급화지원사업을 통해 지원됐다.

연구결과는 미국화학회(ACS)가 발간하는 학술지인 에이씨에스 어플라이드 바이오 머테리얼즈의 표지논문으로 게재될 예정이다.

[e-mail] 김만기 기자