▲ 우경자 한국과학기술연구원 박사.

나노소재로 박테리아, 바이러스 등 유해 미생물을 제거할 수 있는 길이 열렸다.

한국과학기술연구원(KIST, 원장 문길주)은 나노입자를 마이크론 크기의 자성복합체 위에 3차원 구조로 고정시킴으로써, 유해 미생물에 치명적인 피해를 가하는 은나노복합체 소재가 국내 융합연구진에 의해 개발됐다고 3일 밝혔다.

최근 SARS와 조류 독감, 집단 식중독 등 각종 바이러스에 의한 발병이 급증하면서 나노소재를 유해 미생물 제거에 이용하는 기술에 대한 관심이 높아지고 있다.

우경자 박사와 고광표 교수 공동 연구팀은 자성이 있는 마이크론 크기의 구형 소재 위에 핵과 핵을 떠받치는 기둥을 함께 감싸는 견고한 3차원 구조로 고정된 은나노복합체 소재를 개발하고, 유해 미생물 제거 효과 및 그 메커니즘을 밝혀냈다.

연구팀은 자성 마이크론소재 표면에 많은 팔들을 만들고, 팔 끝에 은으로 된 1~3 nm 핵을 매단 후, 이 핵들을 적정 크기로 뭉쳐서 간격을 재배치하였다. 이후 재배치된 핵과 팔을 함께 감싸는 은 나노입자를 고정시켜 견고한 3차원 구조의 은나노복합체 소재를 완성했다.

복합체 표면은 은 나노입자와 이온이 상보적으로 덮고 있는 독특한 구조이며 항균, 항바이러스 작용에 시너지 효과를 줄 것으로 예측됐다. 또한 개발된 소재를 박테리아와 바이러스 제거 실험에 적용해 각각 99.9999%와 99% 이상의 제거율을 기록했다.

연구진은 복합체 위에 고정된 은 나노입자가 이빨과 같은 역할을 해 접촉하는 박테리아를 물어뜯고, 표면의 은 나노입자와 이온이 바이러스를 흡착해 치명적 효과를 주는 것을 전자현미경으로 관찰했다.

우경자 KIST 박사는 “이번 연구를 통해 새로운 구조의 나노복합 소재를 개발해 원천기술 확보와 그린환경 구축, 삶의 질 향상의 토대를 마련했다”고 밝혔다.

한편, 한국과학기술연구원 분자인식연구센터 우경자 박사팀과 서울대학교 보건대학원 고광표 교수팀이 공동으로 수행한 이번 연구는 미래창조과학부(장관 최문기)와 한국연구재단(이사장 이승종)이 추진하는 나노·소재 기술개발사업 및 KIST 기관고유사업의 일환으로 수행됐다.

연구결과는 영국 왕립화학회가 출판하는 세계적 국제학술지인‘Journal of Materials Chemistry B’ 제1권 21호의 표지 (front cover) 논문으로 선정(5월 8일 온라인 게재)됐고 6월7일 출판 예정이다.