[대학저널 김만중 기자] UNIST(총장 정무영)가 공기 중 바이러스를 스마트하게 잡는 기술을 개발해 화제다.
UNIST 기계 및 원자력공학부 장재성 교수는 '정전기력'을 이용해 바이러스를 채집하는 장치를 개발했다. 연구결과는 환경공학 분야의 세계적인 저널 '환경과학기술(Environmental Science&Technology)' 11월호에 게재됐다.
장치명은 '전기식 바이러스 농축기'이다. 바이러스 입자가 전하를 띠게 만들어 전기적으로 끌어당기는 방식이다. 이 농축기는 1μm(미크론,100만 분의 1m) 미만의 작은 입자도 채집할 수 있다. 한번 채집한 입자는 손상시키지 않는다.
일반적으로 공기 중에 바이러스나 박테리아 등이 섞인 바이오에어로졸(bioaerosols)은 입자의 '관성충돌'을 이용해 채집한다. 강한 압력차로 공기를 빨아들일 때 큰 운동량을 얻게 된 입자들을 고체나 액체 표면에 충돌시켜 채집하는 원리다. 채집된 바이러스 입자는 후속 분석을 거쳐 종류와 농도를 파악한다.
그러나 이 방식은 입자의 지름 1μm 미만이 될 경우 채집효율이 떨어진다. 0.3μm이 되면 채집효율이 50%에 이른다. 0.03~0.1 미세한 입자는 10%도 잡지 못한다. 또 바이러스 입자가 용액과 충돌할 때 손상될 위험도 있다.
장재성 교수팀이 개발한 농축기는 전기적인 힘으로 잡아당기기 때문에 0.1μm 미만의 입자라도 높은 전기이동도를 가져 효율적인 채집이 이뤄질 수 있다. 또 채집속도가 낮으므로 바이러스 입자가 용액에 부딪치는 충격도 줄일 수 있다. 이 덕분에 활성(live) 바이러스 농도가 높아져 추후 분석에도 유리하다.
장재성 교수는 "이 장치는 입구에서 농도를 정확히 측정할 수 있고 전력소모도 적어 휴대용으로 제작하기 쉬운 것이 장점"이라며 "현재 국내 특허 등록이 완료됐으며 채집된 입자를 신속히 감지할 센서 연구도 진행 중"이라고 말했다.
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