한국재료연구원이 코로나19 항바이러스 마스크를 개발했다.
한국재료연구원(KIMS·원장 이정환)은 정성훈·이승훈 나노바이오융합연구실 연구팀이 이온빔 기술을 적용해 구리나노박막을 코팅한 코로나19 항바이러스 마스크를 개발하는데 성공했다고 11일 밝혔다.
연구팀은 마스크 필터 소재 개발과 실증까지 마친 상태다. 구리나노박막을 KF94 마스크 폴리프로필렌 필터에 손상 없이 견고하게 부착해 구리나노입자로 인한 독성 문제도 해결했다.
항바이러스 마스크나 필터는 구리나노입자를 포함한 고분자 섬유를 이용하지만 입자 형태 구리는 섬유 표면에서 쉽게 분리돼 사람이 흡입할 수 있어 인체 독성 문제를 일으킬 가능성이 있었다.
연구팀은 진공 롤투롤 장비와 플라즈마·이온빔 표면처리 기술을 이용해 구리나노박막을 코팅한 필터 원단을 만들면 코로나19 바이러스 비활성화가 가능할 것으로 예상했다. 폴리프로필렌 필터 섬유를 이온빔으로 처리한 후, 20나노미터 구리박막을 진공 증착시켰다. 이온빔 공정으로 생성된 표면개질층이 구리나노박막 박리를 막아 부작용을 방지할 수 있도록 했다.
이 기술을 KF94 마스크에 적용한 결과, 입자포집 효율은 기존 KF94 마스크와 유사한 수준을 보였다. 코로나19 바이러스(SARS-CoV-2)를 마스크 표면에 1시간 접촉시킨 실험에서 약 99.9% 이상 비활성화를 확인했다.
이승훈 선임연구원은 “갈수록 사용량이 증가하고 있는 마스크와 공기청정기에서 필터로 걸러지는 바이러스와 세균은 이차 감염의 우려가 있다”며 “이 기술로 이러한 우려를 차단할 수 있을 것”이라고 말했다.
연구팀은 항바이러스 필터 소재뿐만 아니라 플라즈마 기술을 활용한 방역 소재부품 관련 특허 기술이전을 추진할 계획이다.
이번 연구는 과기정통부가 지원하는 KIMS 주요사업인 '저온 플라즈마 응용 병원체 제거 소재 및 시스템 개발' 과제로 수행됐다. 연구 결과는 고분자 분야 학술지 '폴리머스' 4월 22일자에 실렸다.
창원=임동식기자 dslim@etnews.com
