UNIST, 해조류 본 따 만든 초강력 ‘방오막(防汚膜)’ 개발

	▲ 뾰족하게 솟아 있는 바늘 형상에 찔려 사멸하는 박테리아 모습. 오른쪽 그림은 측면에서 바라본 박테리아와 표면의 바늘 구조가 맞닿은 장면. (UNIST 제공)

	▲ UNIST 기계항공 및 원자력공학부 정훈의 교수. (UNIST 제공)

울산과학기술원(UNIST)이 해조류를 본 따 박테리아와 같은 미생물이 달라붙지 못하게 하는 새로운 ‘방오막(防汚膜·Anti-biofilm)’을 개발했다.
UNIST는 기계항공 및 원자력공학부 정훈의 교수팀이 박테리아를 비롯한 미생물이 표면에 달라붙지 못하는 ‘방오 소재’를 개발했다고 20일 밝혔다.
‘방오 소재’란 표면에 오염물이 달라붙지 못하게 하는 물질을 말하는데, 주로 선박이나 해양시설에서 물이 닿는 부분에 바른다. 최근에는 인공관절이나 치아 임플란트 등 의료 기구에서 노폐물의 흡착을 막거나 가습기 등 생활기기 내부의 바이오필름(Biofilm·미생물막)을 방지하는 기술도 연구되고 있다.
기존에는 화학물질을 표면에 바르는 방식으로 방오 처리를 했으나, 박테리아가 화학물질에 내성을 갖거나, 표면이 긁혀 손상되면 기능이 떨어지는 단점이 있었다. 또 화학물질 자체의 독성도 문제점으로 지적됐다.
연구진은 표면에 나노미터(㎚·10억분의1m) 수준의 미세 돌기를 촘촘히 세우는 기계적 방오 방식에 주목했다. 나노 바늘이 촘촘한 미세 표면에 해조류처럼 피막을 입히는 아이디어를 냈다. 미세표면은 딱딱한 하이드로겔(PEGDMA)로 만들어 물 속에서도 구조를 유지하도록 했고, 그 위에 MPC라는 분자를 얇게 씌워 표면에 수막을 형성하도록 했다.
정훈의 교수는 “파래나 갈조류 등 해조류의 표면에는 미세한 돌기들이 있는데, 이 구조를 본 따 박테리아가 접근하면 찔려 죽는 미세표면을 만들었다”면서 “그 위로 물로 형성된 얇은 막은 박테리아의 접근 자체를 어렵게 만든다”고 장점을 설명했다.
연구진은 해조류를 비롯한 해양생물의 미세 표면을 추가로 연구해 방오 기능을 강화할 계획이다. 이같은 기술은 선박이나 해상장비는 물론 가습기 등 생활가전에도 적용할 수 있을 전망이다.
이번 연구는 미국화학회(ACS)에서 발행하는 ACS 매크로 레터스(ACS Macro Letters) 1월호 표지논문으로 출판됐다. 연구수행은 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 자연모사혁신기술개발사업 지원으로 이뤄졌다.