실내조명으로 미세먼지 없애는 필터 나왔다

생기원·세종대 제조 기술 개발
햇빛과 실내조명의 가시광선으로 공기 중 미세먼지와 유해가스, 바이러스 등을 제거할 수 있는 필터 제조 기술이 나왔다. 이 기술을 이용하면 살균력이 한층 향상된 마스크, 공기청정기 필터 개발 등에 널리 쓸 수 있을 전망이다.

한국연구재단은 최동윤 한국생산기술연구원 선임연구원과 정재희 세종대 교수 연구팀이 가시광을 이용한 활성산소 생성을 통해 부유 미생물을 살균하는 기술을 개발했다고 8일 밝혔다.기존 은, 산화구리, 산화아연 등 무기계 항균소재나 키토산 등의 천연 유기계 항균소재를 적용한 항균 필터들이 개발됐으나, 미생물이 항균처리된 섬유 표면에 직접 접촉해야 하고, 시간이 지날수록 퇴적된 미세먼지에 의해 효과가 떨어지는 한계가 있다.

연구팀은 자외선을 흡수해 주위 산소, 물과 반응해 미생물을 살균할 수 있는 활성산소를 생성하는 대표적인 광촉매인 '이산화티타늄'을 이용했다. 이산화티타늄 나노입자 표면에 가시광반응 유기염료를 염색해 가시광을 쬐면 활성산소를 만드는 '이산화티타늄-유기염료 복합나노입자'를 만들었다. 이 나노입자 표면에 소수성 분자를 부착해 높은 수분 안정성과 광화학적 살균성능을 갖도록 구현했다.

실제 연구팀이 제작한 필터는 표피 포도상구균에 대해 실내조명에서 4시간 후 99.9%, 태양광에선 1시간 후 99.98%의 항균 성능을 보였다. 아울러, 대장균, 장내구균 등에도 99% 이상의 항균력을 나타냈다.

최동윤 생기원 박사는 "필터 기술의 상용화를 위해선 나노입자 부착의 안정성 향상, 활성산소 농도에 따른 인체 안전성 평가와 연계한 활성산소 생성 최적화 연구가 필요하다"며 "앞으로 더 낮은 가시광에서도 우수한 항균성을 갖도록 성능 개선 연구를 추진할 계획"이라고 말했다.

이 연구결과는 나노기술 분야 국제 학술지 '나노 레터스(지난달 24일자)' 표지논문에 실렸으며, 과기정통부와 연구재단, 세종대, 생기원의 지원을 받아 연구가 수행됐다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr