국내 연구진이 영구적인 정전기력과 강력한 항균력을 지닌 필터를 개발했다. 미세먼지 저감과 코로나19 바이러스 차단을 위한 마스크 제작에 적용할 수 있다.
광주과학기술원(GIST·총장 김기선)은 이재석 신소재공학부 교수팀이 고분자에 양성이온을 부착해 영구적으로 정전기력을 갖는 기능성 고분자 마스크 필터 소재를 개발했다고 16일 밝혔다.
일반 미세먼지 저감 마스크에 사용하는 필터는 폴리프로필렌을 용융 방사해 부직포를 만들어 정전기력을 부여한다. 하지만 습기나 알코올, 유분입자, 탄소입자 등으로 정전기력이 쉽게 사라지는 단점이 있다.
이 교수팀이 개발한 기능성 고분자 필터 소재는 다이폴 모멘트(전하로 이뤄진 물질의 극성을 재는 척도)가 높은 양성이온이 고분자에 붙어 영구적으로 정전기력을 유지한다. 양성이온을 도입한 고분자를 전기방사를 통해 나노섬유 직경을 수백 나노미터 수준으로 제어해 나노섬유 원단을 제조했다. 이렇게 개발한 나노섬유 원단은 뛰어난 99.90%의 항균성과 높은 필터 성능을 보였다. 양성이온을 갖는 고분자 필터는 습기 등에 노출될 때 박테리아가 쉽게 번성하는 것을 방지할 수 있다. 시중에 유통되고 있는 마스크에 적용해 사용할 수 있다.
이재석 교수는 “코로나19 확산 방지와 미세먼지 저감을 위해 일상적으로 사용하는 마스크에 활용할 수 있는 영구적인 정전기력과 항균력을 가진 새로운 소재의 필터를 개발했다”며 “미세먼지 저감을 위한 마스크뿐 아니라 강력한 항균력을 갖는 마스크 제작에 활용할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.
이번 연구성과는 이재석 교수(교신저자)의 주도로 산토스 쿠마르 박사와 장요셉 박사(공동 제1저자)와 일부 기업 연구원이 참여했다. 한국연구재단이 지원하는 미세먼지 국가전략프로젝트사업의 지원을 받아 이뤄진 연구 결과는 미국화학회의 나노 응용분야의 저명 학술지인 'ACS 응용 나노 물질' 최신호 온라인에 게재됐다.
광주=김한식기자 hskim@etnews.com
