대기압 플라즈마 적용 개념도 및 핵심요소 평가 결과.(사진제공=한국과학기술원) |
한국과학기술원(KAIST)은 최원호 물리학과 교수·조철훈 서울대 교수 공동 연구팀이 대기압 저온 플라즈마를 통해 페트병, 음식물 등에 존재하는 대장균, 박테리아 등 일명 바이오필름을 손쉽게 제거할 수 있는 기술을 개발했다고 23일 밝혔다.
연구팀은 플라즈마를 물에 처리시켜 수용액으로 만들어 대장균, 살모넬라, 리스테리아 등 유해한 미생물이 겹겹이 쌓여 막을 이룬 형태를 뜻하는 바이오필름을 제거하는 방법을 개발했다.
플라즈마를 처리할 때 발생하는 활성종은 수산기 오존, 과산화수소, 아질산이온, 활성산소 등이다.
그 중 수산기가 다른 활성종에 비해 100배에서 1만배 낮은 농도임에도 불구, 산화력이 높아 바이오필름 제거에 큰 역할을 하는 것을 확인했다.
또 발생된 오존, 과산화수소, 아질산 이온 등에 대해서도 바이오필름을 제거할 수 있는 기능이 있음을 정량적으로 증명, 이를 통해 살균제로서 대기압 플라즈마의 역할을 규명했다.
이에 따라 후속 연구를 통해 플라즈마로 수산기를 최대한 많이 제작할 수 있는 기술을 개발해 상용화까지 이어나갈 예정이다.
최 교수는 "이번 연구결과는 플라즈마 제어 기술과 플라즈마-미생물 간 물리화학적 상호작용을 이해하는데 유용한 기반이 될 것"이라며 "의학, 농업, 식품 분야에서의 플라즈마 기술의 활용이 가속화되는 계기가 될 것으로 기대한다"고 말했다.
한편 이번 연구는 국가핵융합연구소의 미래선도 플라즈마-농식품 융합기술 개발 사업의 지원을 받아 수행, 재료분야 국제 학술지 '미국화학회 어드밴스드 머티리얼즈&인터페이시스(ACS Advanced Materials & Interfaces)'에 지난 해 12월 20일자에 게재된 바 있다.