공기 중 코로나 바이러스 빠르게 측정하는 기술 나왔다

코로나바이러스의 컴퓨터그래픽 이미지. [사진 Naitional Foundation for Infectious Diseases]

신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 바이러스 등 공기 중에 떠다니는 바이러스의 양을 측정하는 기술이 개발됐다. 공기 중 바이러스의 양을 빠르고 정확하게 알 수 있어 방역 등 의료 및 공공안전 분야에 도움이 될 전망이다.

울산과학기술원(UNIST) 기계공학과 장재성 교수팀은 전기장을 이용해 공기 중 바이러스를 채집하고 그 양을 측정할 수 있는 ‘종이 센서 키트’로 구성된 바이러스 검출 시스템을 개발했다고 31일 밝혔다.

이 기술을 통해 비말뿐 아니라 1㎛(미크론ㆍ100만 분의 1m) 미만의 작은 바이러스 입자도 효과적으로 채집할 수 있고, 즉각적으로 반응하는 면역센서를 이용하는 만큼 진단 속도가 빠르다고 연구진은 설명했다. 또 바이러스 입자가 전하를 띠게 만들어 전기적으로 끌어당기는 방식으로 채집, 바이러스를 훼손시키지 않는 만큼 측정 정확도가 높다.

개발된 바이러스 감지 시스템의 구조와 실험 모식도. [사진 UNIST]

공기 중 바이러스를 채집하는 기존 방식은 ‘진공 청소기’와 유사한 방식이라 채집 가능한 입자 크기에 한계가 있고 채집 과정에서 바이러스가 손상된다. 또 바이러스를 검사하는 중합효소연쇄반응 검사(PCR) 중합효소연쇄반응의 경우 검사 시간이 오래 걸리는 문제가 있다.

장재성 교수는 “입자를 가속시킨 뒤 고체 배지나 액체에 충돌시켜 바이러스를 채집하는 ‘관성 충돌 방식’은 0.03~0.1㎛의 미세한 입자는 10%도 못 잡지만, 이번에 개발된 방식은 1㎛ 미만의 입자도 99%이상 잡아 낼 수 있다”고 설명했다.

연구팀은 개발한 시스템을 이용해 코로나 바이러스와 비슷한 크기와 구조, 똑같은 외피(바이러스의 껍질)를 지닌 A형 독감 바이러스를 측정하는 실험을 진행했다.

장재성 교수는 “이번 연구는 비록 신종인플루엔자 바이러스(H1N1)에 대해서만 이뤄졌지만, 코로나 바이러스에 대해서도 사용 가능하다”며 “현재 더 많은 공기를 뽑아들 일 수 있는 농축 장치에 관한 연구가 진행 중”이라고 말했다.

이번 연구는 환경공학 분야 저널 ‘환경과학기술(Environmental Science & Technology)’에 이달 24일자로 온라인 게재됐다. 연구수행은 한국연구재단(NRF)과 과학기술정보통신부의 지원을 받아 이뤄졌다.

김경희 기자 amator@joongang.co.kr