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기존의 공기 입자 제거 필터는 공기 중 미생물을 물리적으로 걸러내지만, 일부 미생물이 필터 내부에 남거나 다시 공기 중으로 퍼질 위험이 있다. 실제로 환기시설이 미흡한 환경에서는 이러한 현상으로 공기 감염이 발생한 사례도 있다.
연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 구리 나노입자를 이산화티타늄 나노튜브 메쉬에 균일하게 결합한 항균 필터를 제작했다. 나노튜브 구조는 넓은 표면을 제공해 미생물과의 접촉 효율을 높였으며, 균일하게 결합한 구리 입자는 높은 항균·항바이러스 효과를 나타냈다.
실험 결과 해당 필터는 대장균, 황색포도상구균, 코로나바이러스를 신속하게 비활성화시키는 것으로 확인됐다. 특히 이를 상용 공기청정기에 적용한 결과 실내 공기 중 미생물을 빠르게 제거했으며 10회 이상 재생 후에도 항균 효과를 유지했다. 또한 6개월 이상 안정적인 성능을 보였고, 실제 시험에서도 기존 필터와 달리 완전한 살균 효과를 입증했다.
이번 연구는 한국산업기술기획평가원 알키미스트프로젝트 사업의 지원을 받아 수행했다. 연구 결과는 환경과학기술 분야 국제 저명 학술지(Environmental Science & Technology) 표지논문으로 게재됐다.
원승현 교수는 “이번 연구는 단순한 공기 여과를 넘어, 빛으로 스스로 항균 기능을 회복하는 자가재생형 필터 기술을 제시했다는 점에서 의미가 크다”며 “병원·연구실·공공시설 등에서 공기 중 감염병 확산을 줄이는 핵심 기술로 발전할 수 있을 것”이라고 밝혔다.
