공기중 코로나19를 플라즈마 필터로 잡는다

재료연구원, 바이러스 잡는 플라즈마 필터 개발
기술 이전된 공기살균청정기 제품 이달중 출시
국립마산병원과 협력해 방역성능 직접 평가 확인

한국재료연구원(KIMS) 나노바이오융합연구실 이승훈 박사팀이 개발한 플라즈마 필터가 적용된 공기살균청정기 제품이 지난해 과학기술대전에 출품돼 전시됐다. 재료연구원 제공

[파이낸셜뉴스] 한국재료연구원(KIMS) 나노바이오융합연구실 이승훈 박사팀이 공기중으로 퍼지는 코로나19 바이러스의 감염력을 무력화시키는 플라즈마 공조 기술을 개발했다. 연구진이 개발한 플라즈마 필터는 유전체 필터 방전 기술을 이용해 코로나19 바이러스 에어로졸을 산소활성종, 전기장으로 무력화하는 부품이다.

7일 재료연구원에 따르면, 연구진은 국립마산병원 임상연구소와 협력해 코로나19 바이러스 배양액 에어로졸을 분사해 방역성능을 직접 평가했다. 그결과, 플라즈마 필터를 통과한 직후 코로나19 바이러스가 약 99.8% 이상 비활성화됐다. 즉 코로나19 바이러스의 감염력이 무력화된 것이다.

또한, 플라즈마 필터는 촉매 소재를 활용해 오존을 배출하지 않고 공기청정기나 건물의 공조장치 등에 적용할 수 있다. 뿐만 아니라, 연구진은 플라즈마 필터의 후단에 오존 제거용 촉매를 설치해 배출되는 오존 농도를 규정 이하로 유지함으로써, 플라즈마 기술의 약점인 오존 배출 문제를 해결했다.

연구진은 "이 기술이 의료현장 및 다중이용시설 등에 설치되는 공기청정기, 건물 공조 장치 등에 적용될 경우, 향후 감염병 확산 억제에 큰 도움이 될 것"이라고 전망했다.

이 기술은 코로나19 바이러스가 주로 확산되는 에어로졸 상태에서 실시간 방역성능을 검증했다는 점에 큰 의미가 있다.

연구진은 플라즈마 공기청정기, 공조부품과 관련한 기술 이전을 지난해 2건 완료했다. 특히, 필름형 플라즈마 필터 기술이 적용된 공기살균청정기 제품이 단체인증과 코로나19 비활성화 테스트를 완료한 후 이달 중에 출시를 앞두고 있다. 이 제품은 지난해 12월 일산 킨텍스(KINTEX)에서 개최된 '대한민국 과학기술대전'에 전시된 바 있다.

한국재료연구원(KIMS) 나노바이오융합연구실 이승훈 박사팀이 국립마산병원 임상연구소와 협력해 코로나19 바이러스 배양액 에어로졸을 분사해 방역 성능을 평가했다. 사진은 디지털트윈을 활용한 다중이용시설 내 바이오 에어로졸 제거 소요시간을 계산한 것이다. 재료연구원 제공

한편, 지금까지의 코로나19 바이러스 비활성화 실험은 에어로졸 상태가 아닌 배양접시에 담긴 액상 상태로 진행됐다.

고위험성 바이러스의 에어로졸을 활용한 실험의 위험성으로 인해, 에어로졸 내 코로나19 바이러스의 비활성화를 직접 검증한 경우는 극히 드물다. 이 때문에 실제 상황과 실험 조건이 달라 에어로졸을 활용한 방역성능 검증이 꾸준히 요구돼 왔다.

이승훈 박사는 "다양한 방역 소재 부품의 개발도 중요하지만, 고병원성 병원체 에어로졸을 활용한 실증 연구가 부족한 게 사실"이라며, "이번 연구에서 확보한 코로나19 바이러스 에어로졸의 비활성화 데이터를 기반으로 디지털 트윈을 이용한 가상공간에서의 바이오 에어로졸 제거성능 예측 연구를 통해, 다중이용시설 방역에 필요한 최초 시간과 최적 배치를 도출하는 후속 연구를 추가적으로 진행할 예정"이라고 말했다.

[e-mail] 김만기 기자