영남대- 연세대 연구팀, ‘항코로나바이러스 마스크’ 제조 기술 개발

인체무해 나노물질 마스크 도포 기술 인간코로나바이러스 95% 이상 비활성화

항코로나바이러스 마스크 개념도[사진=영남대학교 제공]

영남대학교와 연세대학교 공동 연구팀이 항코로나바이러스 마스크 제조 기술을 개발했다고 7일 영남대학교가 밝혔다.

특히, 이번에 개발된 기술은 ‘일반적으로 안전하다고 인정되는 성분(Generally Recognized as Safe: GRAS)’을 활용해 실제 마스크 제조공정에 즉시 적용할 수 있는 기술이어서 더욱 주목된다.

연구팀은 GRAS 물질 중 하나를 ‘나노 크기의 건조염(나노건염: Nano-Dry-Salt)’ 입자 상태로 마스크에 도포함으로써, 일반 마스크의 입자차단 기능 및 공기투과도를 유지한 채로 인간코로나바이러스(Human Coronavirus: HCoV)를 95% 이상 비활성화 시키는데 성공했다.

최근 코로나19의 확산이 지속됨에 따라 무기입자 및 그래핀 등의 나노 물질이 적용된 항코로나바이러스 표면을 통해 마스크 접촉 매개감염의 억제능에 대한 연구 결과가 국내외에서 보고되고 있다. 그러나 사용자가 오랜 시간 착용하는 마스크의 특성상, 적용되는 나노 물질의 인체 안전성 등의 문제로 상용화에 한계가 있다. 연구팀은 일반 마스크 제조공정에 적용 가능한 ‘스프레이-확산건조 기법’으로 마스크 표면에 GRAS 성분의 나노건염을 부착시켜 항코로나바이러스 마스크를 구현했다.

연구팀은 “마스크 필터 여재를 단순히 GRAS 용액에 함침(Impregnation)해도 되는 것으로 오해할 수 있다. 하지만 필터 여재 고유의 입자차단 기능 및 공기투과도 유지를 위해서는 에어로졸(Aerosol) 기반의 적정기술이 필요하다”면서 “이 기술을 통해 마스크 1개 당 극미량(10-5mg 수준)의 GRAS 나노건염 도포만으로도 유의한 항바이러스 능력이 발휘된다는 것을 중합효소연쇄반응(Polymerase Chain Reaction: PCR) 및 세포배양 검사를 통해 확인했다”고 연구 성과를 밝혔다.

이번 연구에는 한국기계연구원 환경시스템연구본부 박대훈 선임연구원이 제1저자, 연세대 기계공학부 황정호 교수와 영남대 기계공학부 변정훈 교수가 교신저자로 참여했다. 연구 논문은 지난 8월 환경나노기술분야 국제 권위지 '인바이어런먼털 사이언스: 나노'(Environmental Science: Nano)에 게재됐다.