침구 의류 등 섬유 표면을 코로나 같은 바이러스로부터 보호하는 기능성 코팅 기술이 개발됐다.
한국연구재단은 김태일 성균관대 화학공학과 교수가 미국 노스캐롤라이나주립대, 호주 로열멜버른공대 연구진과 함께 항바이러스 효과가 뛰어난 갈륨·구리 코팅 섬유 필터를 개발했다고 25일 밝혔다.
구리는 살균 효과가 좋은 금속이다. 미생물 등이 구리 이온과 만나면 세포막에 구멍이 나면서 세포 사멸을 촉진하는 활성산소가 그 구멍으로 들어간다. 엘리베이터 버튼 패드 등에 구리 코팅막을 붙이는 것은 이 때문이다.
연구팀은 액체 금속인 갈륨을 활용해 구리의 항바이러스 효과를 높이면서 균일하고 안정적인 코팅이 가능한 기술을 개발했다. 섬유와 친화력이 뛰어난 액체 갈륨을 섬유에 분사한 뒤, 갈륨과 구리 이온의 자발적 화학반응을 유도해 그 위에 갈륨과 구리를 동시에 코팅했다.
연구팀이 코로나19와 99% 동일한 구조의 바이러스를 갈륨·구리 합금이 코팅된 섬유에 배양한 결과, 바이러스가 5분 안에 99.99% 사멸됐다. 마스크 등에 도포가 가능하다는 뜻이다. 연구팀 관계자는 “해당 바이러스가 판지 소재에서 24시간, 플라스틱과 스테인리스강 표면에서 2~3일, 구리 재질 표면에서 4시간 뒤 사멸한 것에 비하면 획기적으로 단축된 것”이라고 설명했다.
코팅 안정성도 높아졌다. 연구팀은 재채기와 기침 등으로 공기 흐름에 변화가 생겼을 때 코팅된 입자가 떨어지는지 살펴봤다. 기존에 구리만 코팅한 경우 입자 가운데 25%가량이 떨어지는 데 비해 갈륨·구리 코팅을 하면 떨어지는 입자가 거의 없었다. 이번 연구 성과는 소재 분야 국제학술지 어드밴스트머티리얼즈에 실렸다.
이해성 기자 ihs@hankyung.com
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