공기 중 코로나 잡는다…UNIST, 바이러스 감지기술 개발

장재성 교수팀, 정전기력으로 채집·면역 반응 신속검사

독감 바이러스 실험 성공…코로나19에도 적용 가능

장재성 울산과학기술원(UNIST) 기계공학과 교수.

국내 연구진이 독감 바이러스는 물론 신종 코로나바이러스도 공기 중에 떠다니는 양을 신속하고 정확하게 측정하는 기술을 개발했다. 이에 따라 바이러스 방역과 의료 등에 도움이 될 것으로 기대된다.

장재성 울산과학기술원(UNIST·총장 이용훈) 기계공학과 교수팀은 전기적 힘(전기장)을 이용해 공기 중 바이러스를 농축할 수 있는 장치와 농축된 바이러스 양을 신속히 측정할 수 있는 검출 시스템을 개발했다고 31일 밝혔다.

기존 채집 방식은 진공청소기를 이용한 것과 유사해 바이러스가 포함된 채 떠다니는 비말 등의 입자를 채집할 때 아주 작은 것은 쉽지 않고 채집 과정에서 바이러스가 손상됐다. 검사 시간도 오래 걸렸다.

연구팀은 정전기력을 이용해 공기 중 바이러스를 효율적으로 채집하고, 면역(항원-항체) 반응을 이용해 빠르게 검사하는 시스템을 개발했다.

바이러스 농도 측정 모식도.

이 방식은 비말은 물론 1㎛(마이크로미터·1㎛는 100만 분의 1ｍ) 미만의 작은 입자로 효과적으로 채집할 수 있다. 채집 과정에서 입자가 용액에 부딪혔을 때 충격을 최소화해 살아있는 바이러스를 훼손시키지 않는다. 채집된 샘플은 가볍고 저렴한 ‘종이 면역 센서’를 이용해 1㎛ 미만 입자도 99% 이상 잡아낸다. 기존에 입자를 가속한 뒤 고체 배지나 액체에 충돌시켜 바이러스를 채집하는 관성 충돌 방식은 0.03∼0.1㎛의 미세한 입자를 10%도 못 잡는다.

연구진은 이 시스템을 활용해 A형 독감 바이러스(A H1N1)를 측정 했는데, 바이러스 채집 효율과 측정 정확도 모두 뛰어난 수준을 보였다. 장 교수는 “이번 연구는 독감 바이러스에 대해 이뤄졌지만 비슷한 크기·구조·외피를 가진 코로나바이러스에 대해서도 적용할 수 있다”며 “현재 더 많은 공기를 뽑아 들일 수 있는 농축 장치를 연구하고 있다”고 설명했다. 이번 연구는 환경공학 분야 국제 저널인 ‘환경 과학과 기술’에 실렸다. /고광본 선임기자 [e-mail]