KAIST 이승섭 교수가 개발한 정전분무 장치에서 물방울이 분사되고 있다.[KAIST 제공]
KAIST 이승섭 교수가 개발한 정전분무 장치에서 물방울이 분사되고 있다.[KAIST 제공]
정전분무 기술로 대용량 물을 뿜어내는 모습.[KAIST 제공]
정전분무 기술로 대용량 물을 뿜어내는 모습.[KAIST 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] “이것만 있으면 지하철에서도 코로나 걱정없이 마스크를 벗을 수 있다?”

일본 기술보다 월등한 성능을 갖춘 대기 중 코로나 바이러스를 잡을 수 있는 마법의 물방울 생성 기술 상용화가 추진된다.

최근 코로나19 확산세가 한풀 꺾이면서 사회적 거리두기 조치가 해제되고 다음주부터는 실외 마스크 착용의무도 해제된다. 하지만 지하철, 버스 등 대중교통과 사람들이 밀집하는 실내에서의 감염 위험은 여전히 높은 편이다.

이런 가운데 국내 연구진이 대중이용시설 등에서 인체에 무해한 초미세 물방울을 생성시켜 코로나 바이러스를 완벽하게 제거할 수 있는 ‘정전분무’ 기술 상용화를 본격 추진하고 있어 귀추가 주목된다.

그 주인공은 바로 한국과학기술원(KAIST) 기계공학과 이승섭 교수 연구팀. 연구진은 지난 2020년부터 관련 기술을 개발하고 대구시와 함께 상용화를 위한 실증테스트를 진행하고 있다.

이 기술로 만들어진 마이크로나노 크기의 초미세 물방울 안에는 OH 래디컬이 함유돼 있다. OH 래디컬은 불안정한 화학구조로 반응성이 매우 높고 강력한 산화력 때문에 세균과 바이러스 살균 기능을 보유하고 있지만 인체에는 전혀 해를 끼치지 않는 천연물질이다.

이승섭(왼쪽) KAIST 교수가 초미세 물방울을 만들어 코로나 바이러스를 제거하는 정전분무 기술을 설명하고 있다.[KAIST 제공]
이승섭(왼쪽) KAIST 교수가 초미세 물방울을 만들어 코로나 바이러스를 제거하는 정전분무 기술을 설명하고 있다.[KAIST 제공]

이승섭 교수는 “OH 래디컬은 높은 반응성으로 공기 중에서는 수명이 매우 짧지만 OH 래디컬을 물방울에 가두면 수명을 크게 늘릴 수가 있어 살균에 유용하게 이용할 수 있다”고 설명했다.

현재 OH 래디컬을 함유하는 초미세 물방울은 일본 파나소닉의 나노이 기술이 가장 앞서있다.

일본은 2025년까지 도쿄 내 주요 건물과 신간센, 2천만대의 자동차에 이 기술을 적용할 계획으로 알려졌다.

하지만 이 기술은 공기 중의 수분을 차가운 금속 팁 위에 응결시켜 정전분무 하는 방식으로 생성되는 초미세 물방울의 양이 매우 적고 인가전압이 높아 인체에 해로운 오존이 발생되는 단점이 있다.

반면 연구팀이 개발한 이 기술은 멤스(MEMS) 기술로 제작된 폴리머 재질의 초미세 노즐을 이용해 정전분무하는 방식으로, 오존 발생 없이 안정적으로 초미세 물방울이 대량으로 생성된다.

대용량 물을 정전분무해 뿜어내는 모습.[KAIST 제공]
대용량 물을 정전분무해 뿜어내는 모습.[KAIST 제공]

특히 이 기술은 식물 성장 촉진과 가축 축사 악취제거 효과도 탁월한 것으로 확인됐다. 실제 식물재배기에 OH 래디컬을 분사했더니 기존 식물보다 성장속도가 훨씬 빨랐다.

이 교수는 기술 개발뿐만 아니라 개발된 기술이 실제 상용화돼 지하철, 공중화장실, 버스, 어린이집 등 대중이용시설에 적용할 수 있도록 상용화에 전력을 기울이고 있다. 이를 위해 대구시와 실증테스트를 진행하고 있으며 지난해 KAIST 교원창업기업을 설립하고 국내 기업들과 제품양산 논의를 본격화하고 있다.

이 교수는 “대구시에서 진행하는 실증테스트 결과를 기반으로 내년에는 본격적인 제품을 양산해 본격 상용화에 돌입할 계획”이라며 “코로나 바이러스뿐만 아니라 새로운 신변종 바이러스, 공기정화, 식물재배, 악취제거 등 쓰임새는 더욱 커질 것”이라고 말했다.


nbgkoo@heraldcorp.com