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  •  바이러스 ‘펑’ 튕겨내고 ‘콕’ 찔러 죽이는 신개념 마스크 등 눈길
  • 장진희 기자
  • 2020-03-17 15:03:27
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전염병 이기는 획기적인 신기술은?

세계보건기구(WHO)가 코로나19 사태에 대해 ‘팬데믹(pandemic·세계적 대유행)’을 선언한 가운데 국내외에서 전염병 전파를 막는 획기적인 기술이 개발돼 눈길을 끈다. 주로 침방울을 통해 감염되는 코로나19를 비롯해 각종 바이러스를 막는 첫 걸음으로 마스크 착용의 중요성이 강조되면서 과학자들은 바이러스를 보다 효과적으로 차단하는 마스크를 선보이고 있다.

감염을 예방하겠다고 하루 종일 마스크를 착용하면 숨쉬기가 어려워 현기증이 나기도 한다. 아예 공기 중으로 바이러스가 전파되는 것을 막는 항바이러스(바이러스의 성장·증식을 막거나 죽임) 공기청정기가 최근 상용화(널리 쓰임)됐다. 새로운 방역 기술들의 작동 원리를 알아보자.​


침방울을 튕겨내는 기능이 있는 마스크를 실험하고 있다. KIST 제공


바이러스에 접근금지 명령

기침이나 재채기를 할 때 나오는 침방울을 통해 확산된다고 알려진 코로나19 바이러스. 정부는 감염 예방을 위해 KF94 이상의 마스크를 쓰는 게 이상적이라고 밝혔다. 평균 0.4마이크로미터(㎛·1㎛는 100만분의 1m) 크기의 입자를 94% 이상 걸러내는 KF94 마스크는 평균 직경이 5㎛ 이상인 침방울을 대부분 차단할 수 있다.

언제나 방심은 금물. 마스크를 착용했다고 해도 바이러스가 포함된 침방울이 완벽하게 걸러지는 것은 아니다. 이런 걱정을 차단하기 위해 한국과학기술연구원(KIST)은 아예 침방울이 마스크 표면에 달라붙지 못하게 하는 기술을 최근 선보였다.

마스크 겉면 소재를 나노미터(1nm는 10억 분의 1m) 단위로 제어해 발수성(물이 잘 스며들지 않는 성질)을 크게 끌어올리면 바이러스가 포함된 침방울이 표면에 접촉하는 것 자체가 어려워진다. 바이러스가 마스크 표면에 달라붙더라도 안쪽으로 들어가는 것을 막을 수 있어 마스크의 저항성이 높아진다.​


바이러스를 죽이는 마스크를 개발한 최효직 캐나다 앨버타대 교수(오른쪽)가 실험 중인 모습. 비즈니스 인사이더 홈페이지 캡처​


날카로운 모서리로 ‘쿡쿡’

바이러스와 한판 승부를 벌이는 마스크도 있다. 캐나다 앨버타대 화학재료공학과의 한국인 최효직 교수가 ‘바이러스를 죽이는 마스크’를 개발하는 데 성공했다고 캐나다 방송 CTV 뉴스가 최근 전했다. 마스크 필터에 코팅된 소금 결정(원자 등이 규칙적으로 배열돼 일정한 형체를 이룬 물질)의 날카로운 모서리가 바이러스를 찔러 죽여 마스크 착용만으로 감염을 예방할 수 있다고 최 교수는 설명했다.

바이러스를 지닌 침방울이 소금이 코팅된 마스크 표면에 내려앉으면 소금은 녹고 물방울은 증발한다. 이 과정에서 소금 결정이 생기는데 날카로운 모서리를 지닌 결정이 바이러스를 파괴하는 원리다. 최 교수팀이 3가지 종류의 인플루엔자(유행성 감기) 바이러스를 대상으로 실험을 진행한 결과 소금 결정에 노출된 바이러스는 30분 안에 더 이상 활동하지 않는 상태가 됐다.


최근 대구·경북 지역에 기부한 항바이러스 공기청정기. 한국건설기술연구원 제공

깨끗한 공기만 공급해요

이 공기청정기가 상용화되면 번거롭게 마스크를 착용할 필요가 없게 될지도 모른다. 한국건설기술연구원은 공기 중 바이러스 및 세균을 제거하는 기능이 있는 공기청정기를 개발해 코로나19가 대규모로 확산 중인 대구·경북 지역 일부 선별진료소에 최근 기부했다.

일반 공기청정기에 바이러스를 막는 특수 공조(실내 온도·습도·세균·냄새 등을 사용목적과 보건에 적합한 상태로 유지하는 일) 필터를 부착한 이 공기청정기는 단순히 감염원을 거르는 게 아니라 ‘제거’하는 기능을 갖췄다. 비결은 광촉매 공조 필터에 있다. 광촉매가 자외선과 반응할 때 발생하는 활성산소는 바이러스 등 감염원을 산화시켜 죽게 한다.

연구원에 따르면, 한국과 일본 등 국내외 전문 평가기관 5곳에서 평가한 결과 코로나19 바이러스를 포함한 각종 바이러스와 대장균, 살모넬라균 등을 공기청정기를 작동시킨 지 20∼60분 만에 99%가량 제거하거나 이들의 활성(활동이 활발해지며 반응 속도가 빨라지는 성질)을 없앨 수 있었다.​

▶어린이동아 장진희 기자 cjh0629@donga.com

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