항바이러스 효과 2배 빠른 컬러 나노 코팅 기술 개발

KIST "다양한 색 구현 가능…의료소재·가전·건자재 등 활용 기대"

현재 사용되는 은 나노 필름보다 항바이러스 효과가 2배 이상 빠르면서 코팅 두께를 조절해 물체 표면에 다양한 색을 구현할 수 있는 컬러 나노 코팅 기술이 개발됐다.

한국과학기술연구원(KIST) 물질구조제어연구센터 조소혜 박사와 연구동물자원센터 이승은 박사 연구팀은 13일 은 나노입자(Ag nonoparticle)를 박막 표면에 형성해 항바이러스 활성을 극대화하면서 다양한 색까지 구현할 수 있는 나노코팅 기술을 개발했다고 밝혔다.

코로나19 대유행 이후 엘리베이터 버튼 등에 부착하는 항바이러스 필름이 널리 사용되고 있다.

하지만 항바이러스 작용을 하는 은 입자 등 금속을 고분자에 섞어 제작하는 이런 필름은 금속 입자가 표면에 극히 일부분만 드러나 항바이러스 효과가 떨어지는 한계가 있다.

연구팀은 실리콘이 들어 있는 무기 고분자인 퍼하이드로폴리실라잔(PHPS)을 이용해 물체 표면에 실리카(SiO₂) 박막을 형성한 뒤 은 나노입자가 포함된 수용액을 이용해 실리카 박막 위에 나노입자를 코팅하는 기술을 개발했다.

은 입자는 바이러스 표면 단백질과 결합해 바이러스 구조와 기능을 파괴해 감염을 막는다며 이번에 개발한 나노 코팅은 표면에 은 나노입자가 층을 형성해 적은 양으로도 높은 항바이러스 활성을 보인다고 연구팀은 설명했다.

코로나바이러스 대신 실험에 사용된 렌티 바이러스로 은 나노코팅과 현재 사용되는 상용 은나노 필름의 항바이러스 효과를 실험한 결과 은 나노코팅의 바이러스 사멸 속도가 2배 이상 빠른 것으로 나타났다.

은 나노코팅은 대장균을 이용한 항균 실험에서도 24시간 안에 박테리아를 완전히 박멸하는 효과를 보였다.

연구팀은 또 개발된 은 나노코팅 기술은 실리카층 두께를 조절하는 방법으로 빛의 간섭을 제어, 다양한 색을 구현할 수 있어 물체 표면에 원하는 색깔의 항바이러스 코팅을 만들 수 있다고 밝혔다.

조소혜 박사는 "금속 나노입자 코팅 기술은 1ｇ/㎡ 미만의 적은 코팅으로도 상용제품보다 높은 항바이러스·항균 효과를 보여 산업화 가능성이 매우 높다"며 "의료소재, 가전, 건자재 등 다양한 산업 분야에서 항바이러스‧항균 효과를 구현할 수 있을 것"이라고 말했다.

이 연구 미국 화학회(ACS) 학술지 'ACS 어플라이드 머터리얼즈 앤 인터페이스'(ACS Applied Materials and Interfaces. 11월 9일 자) 온라인에 게재됐다.

/연합뉴스