연구팀 좌에서 우로 박수민 교수, 이유진 박사과정생, 김태용 교수 모습 / 사진 : 한기대 제공

[대한경제=나경화 기자] 한국기술교육대학교(KOREATECH)가 화학생명공학과 박수민·김태용 교수 연구팀이 중앙대학교 남인호 교수팀, 서울대학교 한정우 교수팀과의 공동 연구를 통해 구리 기반 광촉매를 활용한 고성능 항바이러스 고분자 소재를 개발했다고 17일 밝혔다.

코로나19를 계기로 손잡이, 책상, 문고리 등 다양한 표면을 통한 간접 접촉이 바이러스 전파의 주요 경로로 밝혀지면서, 구리 분말을 이용한 항바이러스 필름 제품들이 주목받았다. 하지만 기존 제품은 시간이 지나면서 성능이 급격히 떨어지거나, 실제 항바이러스 효과에 의문이 제기되는 등 한계가 있었다.

이에 연구팀은 항바이러스 효과를 극대화시킬 수 있는 구리 산화물의 화학적 상태와 원자 구조에 주목했다. 그 결과, 원자 수준에서 구조를 정밀 제어한 구리 산화물 광촉매를 개발했고, 이 소재는 가시광선(태양광, 실내 조명)에서도 스스로 항바이러스 성능을 재생할 수 있는 특징을 지녔다.

연구진은 이 광촉매를 실리콘, 폴리프로필렌(PP), 에어필터 등 다양한 고분자 소재에 안정적으로 분산시켜 적용했으며, 그 결과 1시간 이내에 99.9% 이상의 바이러스를 비활성화시키는 성능을 입증했다. 또한, 3주 이상 사용 후에도 성능 저하 없이 유지되는 장기 안정성도 확인했다.

뿐만 아니라 인체 세포 독성 및 환경 독성 평가에서도 안전성을 확인해, 생활용품이나 마스크 필터 등 다양한 분야에서도 실용화 가능성이 기대된다.

구리 산화물의 구조를 정밀 제어해 항바이러스 효과를 극대화한 소재 개념도 / 사진 : 한기대 제공

박수민 교수는 “딥러닝 기반 시뮬레이션과 실험을 결합한 융합 연구를 통해 고기능성 항바이러스 소재를 개발했고, 이를 실생활 제품에 성공적으로 적용했다는 점에서 학술적·공학적으로 모두 의미가 있다”고 설명했다.

한편 이번 연구 결과는 재료과학 분야 국제 저명 학술지 ‘Advanced Composites and Hybrid Materials’ 온라인판에 지난 14일 게재되었고, 한국연구재단 개인기초연구(우수신진연구) 사업의 지원을 통해 이루어졌다.


천안=나경화 기자 nkh67@daum.net

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