세종대 기계공학과 정재희 교수 연구팀이 한국생산기술연구원(생기원) 바이오메디칼생산기술센터 최동윤 수석연구원 연구팀과 공동으로 '물리-광역학 이중 살균 나노블레이드 섬유(Dual-Action Antibacterial Nanoblades)'를 개발했다.
뉴시스 보도에 따르면, 기존 개인보호장비(PPE)는 병원체의 침입을 물리적으로 차단하는 데 초점을 맞추고 있으나 표면에 남아있는 바이러스나 박테리아는 제거하지 못해 2차 감염의 위험이 존재했다.
이에 연구진은 세계 최초로 기계적 살균과 광역학적 살균을 융합한 이중 살균 나노블레이드 섬유를 개발했다.
해당 섬유는 폴리디메틸실록산(PDMS)이 코팅된 폴리프로필렌 섬유 위에 마그네슘(Mg)–알루미늄(Al) 이중층 수산화물을 수열합성해 날카로운 나노블레이드 구조를 형성한 것이다.
이는 실제 호흡 유동만으로도 대장균(E. coli)과 황색포도상구균(S. aureus)을 각각 99.5%, 95% 이상 비활성화시키는 기계적 살균 효과를 입증했다.
또한 해당 섬유에 정전기적으로 흡착시킨 가시광 활성 염료는 형광등 등의 일반적인 조명에서 활성산소(ROS)를 생성해 광역학 살균 기능을 수행한다. 연구진은 이를 통해 접촉식(기계적)과 비접촉식(광역학) 살균이 동시에 작동하는 이중 살균 메커니즘을 구현했다.
정 교수는 "이번 연구는 지속 가능한 항균 소재 기술 개발의 일환으로, 일상적인 빛 에너지와 호흡 시 발생하는 공기 흐름만으로도 화학적 및 물리적 살균을 동시에 실현한 데 의의가 있다"고 설명했다.
이번 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단의 나노·소재기술개발 및 중견연구, 한국생산기술연구원의 기관주요사업의 지원을 받아 수행됐으며 재료과학 분야의 권위 있는 국제 학술지 '어드밴스트 펑셔널 머터리얼즈(Advanced Functional Materials)' 지난달 24일 표지 논문(Front Cover)으로 선정됐다.
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