황성주 교수팀, '항균소재' 개발…15분만에 물 속 대장균 '100% 제거'

독일의 학술지 4월호 표지논문에 실려

대기와 수질 분야의 환경정화에 활용

[사진=황성주 이화여자대학교 교수 연구팀]

아주경제 이규하 기자= 물 속 대장균을 100% 제거할 수 있는 항균소재 원천기술이 개발됐다.

한국환경산업기술원은 신소재 그래핀 나노시트와 티탄산화물 나노시트를 합성한 항균소재 제작 기술을 황성주 이화여자대학교 교수 연구팀이 개발했다고 25일 밝혔다.

연구팀에 따르면 2012년부터 3년간 개발한 해당 기술은 물 속의 대장균을 15분 이내에 100% 제거할 수 있는 항균소재다.

이번 연구 성과는 화학 및 재료분야에서 유명한 독일의 학술지인 어드밴스드 펑셔널 머티리얼스(Advanced Functional Materials) 4월호 영문판 표지 논문에 실린 바 있다.

이 기술은 두께가 각각 1나노미터(nm) 이하의 얇은 티탄산화물 나노시트와 그래핀 나노시트를 중첩하는 새로운 기술이다. 합성된 나노시트의 표면은 대장균의 세포벽을 쉽게 파괴할 수 있도록 거칠게 형성돼 있다.
 

[그래핀-티탄산화물 항균소재 제조과정]

연구팀 관계자는 “세포벽 파괴반응은 산화반응에 의한 대장균 사멸 방식보다 속도가 빨라 15분 안에 대장균을 100% 사멸시킬 수 있다”며 “나노시트의 표면을 거칠게 형성하기 위해 박리 및 여과라는 간단하고 쉬운 방법을 적용했다”고 전했다.

이종현 한국환경산업기술원 미래환경사업실장은 “우수 항균소재를 대기와 수질 분야의 환경정화에 활용하도록 지속적으로 연구를 추진할 것”이라면서 “그래핀에 합성하는 무기물 소재를 티탄산화물 외에 다른 무기물로 확대 적용할 경우 수소에너지 광촉매, 이차전지 전극소재, 반도체의 실리콘 대체소재 등 활용 범위가 더욱 넓어질 것”이라고 설명했다.

◇ 용어설명
△ 그래핀(Graphene) : 탄소 원자로 구성된 얇은 막으로, 가볍고 강하고 전기전도도가 좋아 꿈의 신소재로 불림.
△ 티탄산화물(Titanium Oxide) : 티타늄과 산소로 이뤄진 무기물질.
△ 나노시트(Nanosheet) : 두께가 나노미터(nm=10억분의1m) 수준인 얇은 종이 형태의 결정체.