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[과학의 달인] "공기 통해 전파하는 감염병 막는다"…재료연구원 이승훈 박사

■ 이승훈 / 한국재료연구원 선임연구원

[앵커]
밀폐된 실내는 코로나19와 같은 감염병 전파에 치명적인데요. 최근 국내 연구진이 실내에서 감염병 확산을 방지하는 기술을 만들었다고 합니다. 친환경적인 방식으로 항균성을 극대화했다고 하는데요. 오늘 '과학의 달인'에서 만나보겠습니다. 한국재료연구원 나노 표면연구실 이승훈 선임연구원과 함께합니다. 어서 오세요.

연구원님께서는 공기를 통해 전파하는 감염병의 확산을 막는 기술을 개발하셨다고 하는데요. 일단 어떤 기술인지 자세히 소개해주시죠.

[인터뷰]
공기 중에 떠다니는 균과 바이러스 같은 것들을 부유 병원체라고 저희가 이야기합니다. 불특정 다수가 활동하는 병원이나 공공시설 혹은 대중교통 같은 실내 공기 중에는 부유 병원체들이 다수 존재하게 되는데요. 이런 것들을 기존에 설치된 공조 시설을 통해서 제거할 수 있는 병원체 제거 소재 부품을 개발하고 있습니다. 저희가 개발하고 있는 기술의 특징은 기존에 설치된 공조 시설에 적용할 수 있는 부품을 개발하고 있기 때문에 새로운 시설을 도입한다든지 이럴 때 들어가는 비용이 절감될 수 있고요. 또 도입 기간도 단축 시킬 수 있다는 점에 저희가 역점을 두고 기술을 개발하고 있습니다. 저희가 예상한 대로 기술이 개발된다고 한다면, 최근 실내에서 마스크를 쓰고 생활하느라 많이 불편하신데요. 이런 문제점들을 해결하는 데 저희가 도움을 드릴 수 있지 않을까 싶습니다.

[앵커]
그러니까 공기를 통해서 감염을 시킬 수 있는 전염원을 걸러내는 기술이다, 이렇게 보면 될 것 같은데요. 기존에도 이런 공조 시설, 조화시설에 사용하던 필터가 있었을 것 같은데요. 새롭게 개발하신 이유가 있다면 어떤 걸까요?

[인터뷰]
현재 공조 시설에서 사용하고 있는 필터들은 말 그대로 부유 병원체를 필터링해서 잡고 있는 기술이 되겠습니다. 따라서 필터에 포집돼 있는 병원체들이 필터에 쌓이는 습기나 유기물을 먹고 자랄 수 있게 되는데요. 이는 악취를 발생시킬 수 있고 또 2차 감염원으로 작용할 수 있습니다. 이런 문제를 해결하기 위해서 항균 필터나 항균 소재들이 다양하게 적용이 되고 있습니다. 하지만 부족한 부분들이 아직 많이 있고요. 이러한 문제들을 해결하고자 대체기술도 많이 제시되고 있습니다. 예를 들어서 플라스마 관련 기술들도 제시되고 있는데요. 플라스마는 주로 오존을 사용해서 살균하게 됩니다. 하지만 오존은 인체에 유해하기 때문에 현재 상용화가 많이 지연되고 있고요. 최근에는 광촉매를 활용한 기술들도 많이 언급되고 있습니다. 하지만 광촉매를 사용하기 위해서는 자외선이 같이 있어 줘야 되는데요. 그렇다고 하면 필터, 덕트 안에 자외선램프도 같이 넣어줘야 하는 복잡한 일이 발생하게 됩니다. 또, 하나 더 보게 되면, 자외선만 이용해서 병원체를 살균하는 기술도 있는데, 덕트에다 자외선램프만 단순히 설치하게 되는 경우에는 병원체가 빠른 시간 안에 떨어지기 때문에 살균하기 위해서는 결국에는 다시 고분자 필터를 사용해야 되고요.

[앵커]
그렇군요.

[인터뷰]
고분자 필터들은 자외선에 오래 노출이 되면 경화돼서 내구성이 떨어지는 문제가 있습니다.

[앵커]
이런 문제들을 해결하기 위해서 새로운 병원체 제거 필터를 개발하신 건데, 어떤 차별점이 있는지 궁금해요.

[인터뷰]
저희가 개발한 병원체 제거 필터 기술은 크게 두 가지로 구성이 돼 있습니다. 먼저 저희 병원체 제거 부품 소재는 플라스마 발생부 그리고 촉매부로 구성이 돼 있는데요. 플라스마 발생부는 특수하게도 세라믹 필터를 사용하게 됩니다. 세라믹 필터는 말 그대로 구멍이 많이 뚫려 있는 세라믹 소재가 되겠습니다. 세라믹 소재다 보니까 플라스마가 발생하는 오존, 플라스마가 발생하는 자외선에 대한 내구성이 높기 때문에 앞서 설명드렸던 단점을 극복할 수가 있고요. 세라믹 필터에 포집된 병원체들을 플라스마 그리고 오존을 통해서 저희가 병원체를 살균 혹은 비활성화하는 방식으로 사용하고 있습니다.
그리고 인체에 유해한 오존이 배출되는 걸 막기 위해서 저희가 촉매 부품을 뒤 단에다가 같이 조립해서 사용함으로써 실내 생활자가 안전하게 생활할 수 있는 환경을 제공하고자 기술을 개발하고 있습니다.

[앵커]
그러니까 기존 문제점들을 해결할 수 있는 새로운 필터라고 볼 수 있을 것 같은데요. 현재 기술을 개발 중이라고 하셨잖아요.

[인터뷰]
네 그렇습니다.

[앵커]
그렇다면 지금 어느 수준까지 와 있나요?

[인터뷰]
본 연구사업은 2018년도에 한국재료연구원이 야심 차게 기획해서 준비하고 있는 사업이고요. 지난해부터 시작해서 현재는 2차년도 연구가 끝났습니다. 내년까지는 3차년도, 즉 응용연구 개발까지를 수행하게 되고요. 기업체에서 이 기술을 상용화할 수 있겠다는 확신을 가질 수 있는 수준까지는 내년도까지는 기술 수준을 높이고요. 그 이후에 2022년, 2023년까지는 상용화 연구 단계로 기업과 함께 본 기술을 시장에 공급하기 위한 단계로 진입할 계획을 가지고 있습니다.

[앵커]
그럼 방금 상용화 이야기를 하셨는데, 상용화를 위해서 앞으로 어떤 과제들이 남아 있을까요?

[인터뷰]
저희가 개발하는 기술들이 기존에 없던 내용이기 때문에 실증, 인체에 대한 안전성에 대한 확인이 필요합니다. 하지만 국내에 저희가 현재 개발하고 있는 감염병 관련된 소재 부품에 대한 인증 인프라가 많이 부실한 것이 현재 사실입니다. 따라서 저희 한국재료연구원에서도 자체적으로 소규모 부유 병원체 제거 성능 실증 장비를 구축해서 저희도 내년부터는 연구를 수행할 계획이고요. 최근에는 김해시와 함께 대형 인프라 사업을 기획하고 있습니다.

[앵커]
공기 전파를 통해서 감염병이 확산하는 걸 막는 기술을 설명해주셨는데요. 다른 건 몰라도 실내에서 마스크를 덜 쓰고 있을 수 있게만 된다면, 정말 좋겠다는 생각이 듭니다. 지금까지 한국재료연구원 이승훈 선임연구원과 함께했습니다. 오늘 말씀 잘 들었습니다.


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