작성일 : 18-11-09 16:06
KIST 김병찬 환경복지연구단 박사·홍석원 물자원순환연구단 박사팀, 친환경·무약품 항균 제품 개발 기대 , 수질 세균 잡는 친환경 항균 소재 개발
 글쓴이 : happy
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수질 세균을 안전하고 효과적으로 차단할 수 있는 친환경 항균 소재가 개발됐다.

KIST(한국과학기술연구원·원장 이병권)김병찬 환경복지연구단 박사·홍석원 물자원순환연구단 박사팀이 7일 유기물 생촉매 포도당 산화효소와 무기물 광촉매 이산화티타늄(TiO2)을 결합한 항균 복합체를 개발했다고 밝혔다. 

이산화티타늄은 자외선을 받으면 활성산소를 발생시켜 세균을 빠르게 차단한다. 포도당이 다량 함유된 물에서 이산화티타늄의 광촉매 효과는 현저히 떨어진다. 필수 탄소원이자 세균 성장의 성분인 포도당의 물속 농도가 높으면 세균이 잘 자란다.

포도당 산화효소는 포도당을 분해하는 과정에서 과산화수소를 만드는 역할을 하고, 과산화수소수는 활성산소 가운데 하나로 항균제로도 쓰인다.

연구팀은 자외선 환경에서 포도당 농도가 증가하면 이산화티타늄의 항균효과는 현저히 감소하는데, 이산화티타늄-포도당 산화효소 복합체의 항균효과는 점점 상승하는 것을 관찰했다.

그 이유는 이산화티타늄이 활성산소 중 하나인 수산화 라디칼(·OH)을 주로 발생시킨 데 비해, 복합체는 수산화 라디칼과 슈퍼옥사이드, 과산화수소 등의 활성산소를 고농도로 발생시키기 때문이다.

이번 연구는 포도당 같이 자연계에 흔하게 존재하는 물질을 이용, 특허 출원돼 안전하고 친환경적인 항균 제품에 적용 가능하다.

김병찬 박사"이번 연구는 포도당을 역이용해 활성산소로 대체해 항균 효과를 높인 것"이라며 "대기 환경에서도 적용 가능할지 후속 연구를 진행할 예정"이라고 말했다.

홍석원 박사"연구 결과 실제 적용을 위한 스케일 업 연구를 지속 수행할 예정"이라며 "개발한 복합체는 수질뿐 아니라 인체에 무해한 친환경·무약품 항균 제품 개발에 기여할 것으로 기대한다"고 밝혔다.

한편, 이번 연구는 과기부 지원으로 KIST 기관고유사업, KIST-UNIST 울산융합신소재연구센터 공동연구사업, 환경부 환경선진화기술개발사업으로 수행됐다. 연구 결과는 'Applied Catalysis B: Environmental' 최신호에 게재됐다.

(좌) 이산화티타늄-포도당 산화효소 복합체와 이산화티타늄 활성산소 종류 차이 (우) 자외선 조건 하 포도당 농도에 따른 이산화티타늄-포도당산화효소 복합체와 이산화티타늄 항균 효과 비교 결과. <자료=KIST >(좌) 이산화티타늄-포도당 산화효소 복합체와 이산화티타늄 활성산소 종류 차이 (우) 자외선 조건 하 포도당 농도에 따른 이산화티타늄-포도당산화효소 복합체와 이산화티타늄 항균 효과 비교 결과. <자료=KIST>