초록 ▼

□ 연구개요
본 연구과제를 통해 나노섬유필터를 기반으로 살바이러스 기능성 나노소재를 도입하여 우수한 살바이러스 성능을 갖춘 에어필터 개발 연구를 수행하였다. 연구 과제를 통해 도출된 기능성 나노섬유필터는 모델 바이러스에 대해 우수한 살바이러스 성능을 갖추어 앞으로 다가올 펜데믹 시대에 대응해 유용하게 활용될 수 있는 에어필터 기술을 제공할 수 있을 것이다.

□ 연구 목표대비 연구결과
(1) 재생 가능한 살바이러스 기능성 나노소재 개발 완료
- 구리의 1가 산화상태(Cu(I))를 생성하기 위한 가시광촉매와

□ 연구개요
본 연구과제를 통해 나노섬유필터를 기반으로 살바이러스 기능성 나노소재를 도입하여 우수한 살바이러스 성능을 갖춘 에어필터 개발 연구를 수행하였다. 연구 과제를 통해 도출된 기능성 나노섬유필터는 모델 바이러스에 대해 우수한 살바이러스 성능을 갖추어 앞으로 다가올 펜데믹 시대에 대응해 유용하게 활용될 수 있는 에어필터 기술을 제공할 수 있을 것이다.

□ 연구 목표대비 연구결과
(1) 재생 가능한 살바이러스 기능성 나노소재 개발 완료
- 구리의 1가 산화상태(Cu(I))를 생성하기 위한 가시광촉매와의 이종접합 기술 개발
- 산화구리와 가시광촉매 간의 계면전하전달(interfacial charge transfer, IFCT) 구현
- 산화구리와 광촉매의 조성비를 조절하여 최적의 조성 확립

(2) 나노 분산 기술과 전기방사를 이용한 나노섬유 필터 제작 완료
- 산화구리-가시광촉매 이종접합 나노소재의 고분자 용액 고분산 조건 도출
- 혼합 고분자 용액의 전기방사 조건 확보

(2) 모델 바이러스를 이용한 살바이러스 성능 검증 완료
- Plaque assay법을 활용해 바이러스의 역가(titer) 정량
- 바이러스 비활성화 kinetic 분석.
- 바이러스 비활성화 정도를 분석. 4 log reduction/h 이상의 살바이러스 성능 확보

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
⦁ COVID-19 팬데믹 이후 바이러스로부터 보호는 개인과 정부 모두에게 중요한 이슈. 마스크로 대표되는 개인용 보호장비(PPE)의 착용은 당연해졌고, 이러한 경향은 엔데믹이 진행되더라도 유지될 것으로 예상. 실내환경에서 사용될 수 있는 신뢰성 있는 바이러스 에어필터링 및 비활성화 기술의 개발과 보급은 끊임없이 이루어져야 할 것이며, 다가올 next Disease-X에서 이를 준비한 국가와 아닌 국가의 운명은 확연히 나뉘어질 것.
⦁ 기존의 멜트블로운 에어필터링 기술은 미세먼지 필터링에 초점이 맞추어져 살바이러스 기능 부재, 낮은 신뢰성의 문제가 존재. 본 과제에서 제안하는 살바이러스 에어필터 기술은 재생가능한 구리 나노소재와 바이러스의 physical sieving 방식을 취하고 있음. 이 때문에 (1) 수차례 사용하여도 바이러스 필터링 성능이 하락하지 않고(장수명), (2) 필터 표면에서 바이러스를 비활성화 시켜 재비산 문제를 해결할 수 있으며, 나아가 (3) 필터재의 사용량을 획기적으로 감소시키고 생분해성 고분자를 도입하여 ESG 경쟁력 강화 가능.
⦁ 마스크의 사용이 보편화 됨에 따라 스마트(전자식) 마스크라는 새로운 전자 제품군이 탄생. 본 연구를 통해 개발한 살바이러스 에어필터 제작 기술은 이러한 스마트 마스크의 핵심 모듈로서 활용될 수 있을 것.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1.1 연구개발의 필요성 ... 4
• 1.2 연구 가설 및 연구 가설의 도출 근거 ... 5
• 1.3 연구과제의 최종목표 ... 5
• 1.4 연구 범위 ... 6
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 2.1 바이러스 정량 평가 시스템 구축 ... 6
• 2.2 살바이러스 기능성 나노소재 개발 ... 7
• 2.3 살바이러스 나노섬유 필터 개발 ... 11
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 12
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 12
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 자체점검표 ... 14
• 7. 참고문헌 ... 14
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 15
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 16
• 끝페이지 ... 16