한국기술교육대, 구리 기반 항바이러스 고분자 소재 개발

[아이뉴스24 정종윤 기자] 국내 연구진이 구리 기반 광촉매를 활용해 가시광선에서도 항바이러스 성능을 스스로 재생할 수 있는 고기능성 고분자 소재를 개발했다.

한국기술교육대학교는 화학생명공학과 박수민·김태용 교수 연구팀이 중앙대학교 남인호 교수팀, 서울대학교 한정우 교수팀과 공동으로 고성능 항바이러스 고분자 소재를 개발했다고 17일 밝혔다.

이번 연구는 코로나19 이후 손잡이, 책상, 문고리 등 표면 접촉을 통한 바이러스 전파가 주요 경로로 확인되면서 주목을 받았다. 특히 구리 분말을 이용한 항바이러스 필름 제품들이 개발됐지만, 성능 저하와 효과에 대한 의문 등 한계가 있었다.

연구팀은 이러한 문제를 극복하기 위해 구리 산화물의 화학적 상태와 원자 구조에 주목, 원자 수준에서 구조를 정밀하게 제어한 광촉매를 개발했다. 이 광촉매는 가시광선(태양광·실내 조명)에서도 스스로 항바이러스 성능을 재생하는 특성을 지닌다.

연구진은 해당 광촉매를 실리콘, 폴리프로필렌(PP), 에어필터 등 다양한 고분자 소재에 안정적으로 분산시켜 적용했고, 실험 결과 1시간 이내에 99.9% 이상의 바이러스를 비활성화시키는 항바이러스 성능을 입증했다. 3주 이상 사용한 뒤에도 성능 저하 없이 유지되는 장기 안정성도 확보했다.

또한 인체 세포·환경에 대한 독성 실험에서도 안전성을 확인해 생활용품, 마스크 필터 등 다양한 분야에 활용 가능할 것으로 기대된다.

박수민 교수는 “딥러닝 기반 시뮬레이션과 실험을 융합해 고기능성 항바이러스 소재를 개발했고, 이를 실제 제품에 적용했다는 점에서 학술적·공학적으로 큰 의미가 있다”고 설명했다.

이번 연구 결과는 재료과학 분야 국제 저명 학술지 ‘Advanced Composites and Hybrid Materials’ 온라인판에 7월 14일자로 게재됐으며, 한국연구재단의 개인기초연구(우수신진연구) 사업의 지원을 받아 수행됐다.