한기대 박수민·김태용 교수팀, “빛만 있으면 바이러스 없애는 플라스틱 개발”

[충청뉴스 최형순 기자] 한국기술교육대학교(KOREATECH)는 화학생명공학과 박수민·김태용 교수 연구팀이 중앙대학교 남인호 교수팀, 서울대학교 한정우 교수팀과의 공동 연구를 통해 구리 기반 광촉매를 활용한 고성능 항바이러스 고분자 소재를 개발했다고 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.

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.