아이큐브글로벌, 항균 및 살균 마스크용 구리 나노입자 소재 개발

구리(Cu) 나노입자 소재가 마스크 원단에 침착돼 여러번 사용해도 항균과 살균효과가 유지되는 구리 나노소재 마스크가 출시될 전망이다. 특히 최근 코로나19의 지역전파 예방을 위해 식약처가 마스크 재사용을 권고함에 따라, 구리 나노소재가 적용된 항균 및 살균 마스크에 대한 관심이 높아질 것으로 예상된다.
신소재 전문기업 아이큐브글로벌은 구리 나노입자 소재를 개발, 이달부터 마스크 생산업체에 공급한다고 9일 밝혔다.
회사 측에 따르면 이 소재로 마스크를 제작하면 항균과 살균 기능이 유지되면서 충분히 재사용 가능하다. 또 항균과 살균력이 99.9%에 이르면서 탈취효과 뿐만 아니라 반영구적 사용이 가능할 것이라고 설명했다. 특히 아이큐브글로벌의 구리 나노입자 소재는 10억분의 1보다 작은 나노 사이즈의 첨단소재로 마스크 원단의 제작 과정에 직접 투입해 구리의 항균 및 살균 효과를 볼 수 있다.
◆ 세계 첫 항균 금속 구리(Cu)…유해 바이러스 99.9% 사멸
이건범 아이큐브글로벌 대표이사는 "구리의 항균기능은 2400여년 전에 확인돼 고대 이집트 시대부터 치료와 소독 목적으로 구리가 사용됐다. 구리는 산화될 때 산소를 빼앗아 바이러스에 구멍을 뚫어 핵산을 완전히 파괴하고, 바이러스 사멸로 돌연변이 발생 가능성도 완벽하게 차단된된다. 결국 별도의 항 바이러스 처리 없이 구리 자체로 감염확산의 위험을 줄일수 있기 때문에 병원 내외부 등에 구리 손잡이가 많이 사용되고 있다"고 말했다.

실제
실제 구리는 2008년 미국 환경보호국이 항균 금속으로 지정된 첫번째 금속이다. 영국 사우스햄프턴 대학의 빌 킬빌(Bill Keevil) 교수 연구팀은 구리가 효흡기 바이러스 전파를 효과적으로 차단한나는 연구결과를 2015년 미국 미생학 학회지 엠바이오(mBio)에 게재했다. 당시 연구는 사스나 메르스 등과 가까운 인간코로나바이러스(229E)로 실험을 진행, 일반적인 물질 표면에서 최소 5일 이상 감염성이 유지됐던 바이러스가 구리 표면에서는 급속하게 파괴된다는 사실이 확인됐다. 국내에서는 10여 곳의 지역아동센터에 100여개의 문 손잡이가 구리 재질로 교체됐다.
지난 2012년 미국 환경보호청(EPA)은 구리가 포함된 합금 표면에서 유해 박테리아가 2시간 내에 99.9% 이상 사멸된다는 사실을 확인하고 구리와 구리를 포함해 355종의 구리합금을 박테리아를 제거하는 항균물질로 등록했다.
◆ 고가의 항균 구리합금…나노 처리해 시장성 확보
구리의 높은 항균력 때문에 병원의 문 손잡이와 수도꼭지, 침대레일 등이 구리합금으로 사용되고 있는데, 문제는 가격이다. 이건범 대표는 "박테리아나 바이러스 차단을 위해 문 손잡이를 구리로 만들 경우에는 일반적으로 구리 함량이 60% 이상 돼야 한다. 이 같은 구리 손잡이는 일반 손잡이 보다 가격이 3배 이상 비싸다. 반면 구리를 나노 처리해 사용하면 소량으로도 항바이러스와 항균 효능을 낼 수 있다. 구리 1㎏을 나노처리를 하면, 300만개 이상의 마스크 원단에 구리의 항균 및 살균 기능을 첨가할 수 있다"고 설명했다.
구리의 나노처리는 구리 코팅, 구리합금과는 확연히 다르다. 이 대표는 "구리 코팅은 표면에 구리를 덧씌우는 것인 반면, 나노 처리된 구리는 대상물의 물성에 구리의 물성이 합해져 새로운 물성을 갖는 물질로 재탄생된다"고 부연했다.
아이큐브글로벌은 신소재 전문 기업으로 구리(Cu), 은(Ag), 아연(Zn), 알루미늄(AI), 실리콘(Si), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo) 등을 활용해 항균, 항바이러스 등을 특성화하는 진공나노기술(VNT-Vacuum Nano Technology)에 대한 원천기술을 보유하고 있다. 이 기술은 FITI시험연구원, 한국화학융합시험연구원(KTR), kotiti시험연구원, 한국분석시험연구원(KATR)과 같은 유수의 국가공인시험 기관에서 멸균에 가까운 99.9%의 항균력을 입증 받았다.
진공나노기술(VNT)은 진공상태에서 플라즈마를 이용해 나노입자를 만들어 낸다. 금속을 맺돌처럼 갈아 잘게 부수거나, 화학작용을 통해 나노물질을 생산하는 기존 공법과 달리 쉽고 편리하게 균일한 사이즈의 고순도 나노입자를 생산할 수 있는 것이 특징이며 원가 경쟁력 또한 높다는 것이 회사 측의 설명이다. 특히 소재별 특성에 맞게 표면적을 극대화하기 때문에 적용 분야가 무궁무진하다.
백금(Pt) 나노입자는 활성탄의 유해 화학물질을 분해하며, 텅스텐(W) 나노입자를 옷감이나 비닐 같은 필름에 넣으면 방사선을 막아낼 수 있다. 또 금속 경량화, 중금속 이온 제거, 광촉매, 비료보조제, 전자파 차단, VOC제거, 암 진단 및 치료, 방사능 차단, 가스제거 방열, Nox제거 등의 특수 분야에까지 진공나노기술(VTN)활용될 수 있다.
한편 아이큐브글로벌은 자동차 내장재, 대기정화 필터, 위생용품 등에 사용하는 LMF 항균섬유를 공동개발하고 있다. 또, 정수기에 사용되는 중공사막 항균필터를 개발, 일본 수출을 위해 연매출 1조원이 넘는 일본 KITZ 그룹 계열사와 독점공급계약을 체결하기도 했다.
[디지털뉴스국 김경택 기자]