김양수 기자 = KAIST는 기계공학과 이승섭 교수와 정지훈 박사팀이 코로나19 바이러스를 살균할 수 있는 초미세 물방울의 대량 생성이 가능한 '정전분무' 기술을 개발했다고 14일 밝혔다.
이승섭 교수팀의 정전분무(electrostatic atomization) 기술로 만들어진 마이크로(나노) 크기의 초미세 물방울 안에는 'OH 래디컬'이 함유돼 있다.
OH 래디컬은 불안정한 화학구조로 반응성이 매우 높고 강력한 산화력 때문에 세균과 바이러스 살균 기능을 보유하고 있지만 인체에는 전혀 해를 끼치지 않는 천연물질이다.
OH 래디컬은 높은 반응성으로 공기 중에서는 수명이 매우 짧아 효과적인 살균 기능에 어려움이 있으나 OH 래디컬을 물방울에 가두면 수명을 크게 늘릴 수가 있어 유용하게 이용할 수 있다.
OH 래디컬을 함유하는 초미세 물방울 기술은 일본 앞서 지만 이 기술은 공기 중 수분을 차가운 금속 팁 위에 응결시켜 정전분무 하는 방식이어 초미세 물방울의 양이 매우 적고 인가전압이 높아 인체에 해로운 오존이 발생되는 단점이 있다.
이 교수팀의 개발기술은 '멤스(MEMS)' 기술로 만들어진 폴리머 재질의 초미세 노즐을 이용해 정전분무하는 방식으로 인가전압이 낮아 정전분무가 오존 발생없이 안정적으로 구현된다.
또 초미세 노즐 어레이를 이용해 외부 환경과는 무관하게 초미세 물방울을 대량으로 생성할 수 있다.
머리카락보다 가는 초미세 노즐은 피뢰침과 같이 높게 솟아있는 구조로 초미세 노즐의 주위는 마이크로 돌기로 소수성 처리가 돼 있다.
이 교수팀은 지난 수년간 폴리머 초미세 노즐 개발과 물 정전분무 기술을 이용해 가습·탈취·미세먼지제거·항균 등과 같은 공기정화에 관한 연구를 수행해 왔다.
현재 이승섭 교수팀은 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 기대된다.
이에 앞서 이 교수팀의 폴리머 초미세 노즐을 이용한 물 정전분무 연구는 지난 4월 국제학술지 `폴리머(Polymer)'에 소개됐다.(문명:Polymer micro-atomizer for water electrospray in the cone jet mode).
