‘대장균 100% 제거’ 항균소재 원천기술 개발

국내 연구진이 15분 내에 물 속 대장균을 100% 제거할 수 있는 항균소재 원천기술을 개발했다.

환경부는 한국환경산업기술원의 국가환경기술개발사업 지원을 받은 이화여대 황성주 교수 연구팀이 신소재 그래핀 나노시트와 티탄산화물 나노시트를 합성한 항균소재 제작 기술을 개발했다고 25일 밝혔다.

이 기술로 연구진은 두께가 각각 1나노미터(nm) 이하의 얇은 티탄산화물 나노시트와 그래핀 나노시트를 중첩해 나노시트를 합성했다. 나노시트 표면은 대장균의 세포벽을 쉽게 파괴할 수 있도록 거칠게 형성되는 특징을 갖는다.

세포벽 파괴반응은 산화반응에 의한 대장균 사멸 방식보다 속도가 빨라 15분 안에 대장균을 100% 사멸할 수 있다.

연구팀은 지난 2012년부터 3년간 개발한 이 기술이 앞으로 물 속 대장균을 효과적으로 처리할 수 있는 길을 제시했다고 설명했다.

이 기술의 사멸 효과는 현재 전 세계에서 개발된 항균소재 중 가장 우수한 것으로 평가된다. 연구팀은 나노시트 표면을 거칠게 형성하기 위해 박리와 여과라는 비교적 간단한 방법을 적용했다. 나노시트의 넓은 표면적이 강한 상호작용을 유도해 기존 나노선이나 나노입자 보다 강력하게 결합할 수 있다.

이렇게 합성된 그래핀-티탄산화물 항균소재는 유연성과 강도가 높고 광촉매 성질을 가져 수질정화를 포함한 다양한 분야에서 활용될 수 있다. 한국환경산업기술원은 이를 응용할 경우 수소에너지 광촉매, 2차전지 전극소재, 반도체의 실리콘 대체소재 등으로 활용 범위를 넓힐 수 있을 것으로 내다봤다.

이종현 한국환경산업기술원 미래환경사업실장은 “이번에 개발한 우수 항균소재를 대기와 수질 분야의 환경정화에 활용하도록 지속적으로 연구를 추진하겠다”고 말했다.

이번 연구 성과는 화학 및 재료분야에서 유명한 독일의 학술지인 어드밴스드 펑셔널 머티리얼스(Advanced Functional Materials) 4월호 영문판 표지 논문으로 게재됐다.