국내 연구진이 공기 중의 바이러스를 정전기력을 이용해 포집하는 기술을 개발했다.
장재성 울산과학기술원(UNIST) 기계 및 원자력공학부 교수팀(이하 장 교수팀)은 `정전기력`을 이용해 바이러스를 채집하는 `전기식 바이러스 농축기`를 개발했다고 21일 밝혔다. 바이러스 입자에 전하를 띠게 만들어서 전기 작용으로 끌어당기는 장치다.
기존에 공기 중의 바이러스나 박테리아가 섞인 바이오에어로졸을 채집할 때는 입자의 `관성충돌`을 이용했다. 강한 압력차로 공기를 빨아들이고 이 과정에서 큰 운동량을 얻게 된 입자를 고체나 액체 표면과 충돌시켜서 잡아내는 원리다. 채집한 바이러스 입자는 후속 분석을 거쳐 종류와 농도를 파악한다.
그러나 이 방식은 지름 1㎛(미크론, 1㎛는 100만 분의 1m) 미만의 입자부터는 채집 효율이 떨어졌다. 입자가 0.3㎛ 정도일 때는 채집 효율이 50%까지 낮아지고, 0.03~0.1㎛의 미세 입자는 10% 이하에 그쳤다. 바이러스 입자가 용액과 충돌할 때 손상될 위험도 있다.
장 교수팀이 개발한 농축기는 전기 작용으로 잡아당기기 때문에 0.1㎛ 미만의 입자라 하더라도 높은 전기 이동도를 가져 효율 높게 채집할 수 있다. 채집 속도를 낮춰 바이러스 입자가 용액에 부딪치는 충격도 줄일 수 있다. 이 덕분에 활성 바이러스 농도는 높아져서 추후 분석에 유리하다.
이 농축기로 0.05~2μm 크기의 폴리스티렌 입자를 채집 실험한 결과 효율이 99.3~99.8%로 나타났다.
장재성 교수는 “개발한 장치는 전기 힘으로 부드럽게 끌어당기기 때문에 부서지기 쉽고 민감한 바이러스 채집에 유리하다”면서 “공기를 통한 전염병 예방과 역학 조사 등에 크게 도움이 될 것”이라고 설명했다.
울산=임동식기자 dslim@etnews.com
