KAIST, 코로나 바이러스 살균 초미세 물방울 양산 기술 개발 성공
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KAIST, 코로나 바이러스 살균 초미세 물방울 양산 기술 개발 성공
  • 김형달 기자
  • 승인 2020.10.15 09:56
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이승섭 교수팀, 양산기술 개발 친환경 장점, 코로나19 큰도움 기대
폴리머 초미세 노즐 어레이(왼쪽)와 이를 확대한 외경 85μm, 내경 40μm, 높이 150μm의 폴리머 초미세 노즐 및 주변의 마이크로 돌기 모습.
폴리머 초미세 노즐 어레이(왼쪽)와 이를 확대한 외경 85μm, 내경 40μm, 높이 150μm의 폴리머 초미세 노즐 및 주변의 마이크로 돌기 모습.

KAIST 기계공학과 이승섭 교수와 정지훈 박사팀이 코로나19 바이러스 살균 초미세 물방울 양산 기술 개발에 성공했다.

물방울에 가둔 'OH 래디컬' 살균물질을 초미세 노즐을 이용해 '정전분무' 하는 방식으로, 인체에 해가 없고 친환경이라는 장점 때문에 향후 코로나19 방역에도 큰 도움을 줄 것으로 기대된다.

14일 KAIST에 따르면 `OH 래디컬‘은 불안정한 화학구조로 반응성이 매우 높고 강력한 산화력 때문에 세균과 바이러스 살균 기능을 보유하고 있지만 인체에는 전혀 해를 끼치지 않는 천연물질이다.

높은 반응성으로 공기 중에서는 수명이 매우 짧아 효과적인 살균 기능에 어려움이 있으나, OH 래디컬을 물방울에 가두면 수명을 크게 늘릴 수가 있어 살균에 유용하게 이용할 수 있다.

연구팀은 세계 최초로 멤스(MEMS) 기술로 제작된 폴리머 재질의 초미세 노즐을 이용해 정전분무 하는 기술을 개발했다.

초미세 물방울이 대량으로 정전분무되는 모습(왼쪽)과 이를 확대한 모습(초미세 노즐에서 마이크론 단위의 물방울이 jet 모드로 나오고 있다. jet 모드 물방울은 다시 초미세 물방울로 분산된다).
초미세 물방울이 대량으로 정전분무되는 모습(왼쪽)과 이를 확대한 모습(초미세 노즐에서 마이크론 단위의 물방울이 jet 모드로 나오고 있다. jet 모드 물방울은 다시 초미세 물방울로 분산된다).

전기 회로의 단자 사이에 공급되는 직류·교류의 공급 전압인 인가전압이 낮아 정전분무가 오존 발생 없이 안정적으로 구현된다.

또, 초미세 노즐 어레이를 이용해 외부 환경과는 무관하게 초미세 물방울을 대량으로 생성하는 데도 성공했다.

머리카락보다 가는 초미세 노즐은 피뢰침과 같이 높게 솟아있는 구조로, 초미세 노즐의 주위는 마이크로 돌기로 소수성 처리가 돼 있다.

연구팀은 지난 수년간 폴리머 초미세 노즐 개발과 물 정전분무 기술을 이용해 가습·탈취·미세먼지제거·항균 등과 같은 공기정화에 관한 연구를 수행해왔다.

KAIST 이승섭 교수(왼쪽), 정지훈 박사
KAIST 이승섭 교수(왼쪽), 정지훈 박사

현재 초미세 물방울의 양산이 가능한 `폴리머 초미세 노즐 정전분무' 기술을 기반으로 코로나19 바이러스 살균용 공기정화기를 개발 중이다.

순수한 물을 이용한 살균 방법으로 인체에 해가 없고 친환경이라는 장점 때문에 향후 코로나19 방역에도 큰 도움을 줄 것으로 기대하고 있다.

한편, 이번 연구성과는 국제학술지 `폴리머(Polymer)' 4월호에 소개된 바 있다.


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