바이오/재료/화학

Fine Chemical_2017.9 특집요약 (p5~64)

[특집] 항바이러스 가공제 개발의 최전선
항바이러스 가공제의 특징과 개발 동향

● 특집에 있어서
Hiroki Kourai / 고마(高麗) 미생물연구소 소장, 도쿠시마 대학 명예교수

지구는 46~45억년 전에 태양계의 행성으로 탄생했다. 헬륨과 수소를 주성분으로 한 원시 대기가 강한 태양풍의 영향으로 수천 만년 동안에 걸쳐 소실되어 이산화탄소, 일산화탄소, 질소, 수증기 등의 구성으로 변화했으며 표면 온도의 저하로 인해 발생된 수증기가 비가 되어 내리면서 원시 바다가 탄생했다. 약 38억년 전에 무산소 환경에서만 생존했던 절대 혐기성의 원시세균(고세균)이 탄생했다. 그 후로 긴 진화의 과정을 통해 35~27억년 전에 광합성 세균(시아노박테리아)가 탄생하여, 광합성에 의한 산소가 대기 중에 축적되기 시작했다. 20억년 전부터는 진핵생물, 다핵생물, 다세포 생물 및 척추동물, 약 3.8억년 전에는 양생류, 파충류, 포유류가 잇따라 탄생했다. 약 200만년 전에 인류의 조상인 유인원이 탄생하여 약 50~30만년 전에는 네안데르탈인(구석기 인), 약 20만년 전에는 크로마뇽인에서 현대인에 가장 가까운 호모사피엔스(신석기 인)가 탄생되었다고 전해진다.

미생물은 무기물과 유기물을 분해하여 그것을 양분 삼아 교묘하게 지금까지 살아 남을 수 있었다. 그 강력한 분해작용과 자화작용이 지구의 청소부 역할을 하면서 환경 정화에 커다란 공헌을 해 온 결과, 현재의 아름다운 지구환경을 유지할 수 있었다고 해도 과언이 아니다. 또한 발효식품, 의약품, 효소, 유기산, 유기용제 등의 생산과 폐수처리 및 바이오매스 에너지 등의 분야에서 인류에게 많은 혜택을 가져다 주었다. 그러나, 일부의 유해 미생물은 인류를 포함한 생물의 생명을 위협할 뿐만 아니라, 의식주, 공업제품 및 구조물은 미생물에 의한 열화(미생물 부식이나 미생물 분해)로 인해 커다란 피해 및 경제적 손실을 입고 있다. 인류가 건강하고 행복, 쾌적하게 오래 살 수 있는 지속 가능한 순환형 사회를 구축하기 위해서는 미생물 제어기술에 의한 역할이 상당히 중요하다.

아리스토텔레스의 생물자연발생설을, 1861년에 루이 파스퇴르가 스완 플라스크를 사용한 실험(외부에서 미생물이 플라스크에 들어가지 않는 한, 안에 있는 스프는 부패하지 않는다는 것을 증명)으로 전면으로 부정하여, 미생물 존재의 입증과 생물속생설을 확립시켰다. 그 이후, 미생물학과 생물학이 비약적으로 발전하여, 특히 감염증의 원인병원균의 발견 및 소독 방법, 항생 물질의 발견, 분자생물학으로 발전했다. 또한 최근의 고도 경제 성장기부터 시작된 ‘Amenity’ 또는 ‘Quality of life’를 지향하는 흐름에 부응하여 생활기반이 되는 공업제품의 항균가공이 발전하여 항(抗)곰팡이∙항 바이러스 가공으로의 개발이 진행되었다. 이와 동시에 이런 평가시험 방법이 ISO화되어, 항균가공의 경제규모 확대를 통해 앞으로도 눈부신 발전이 기대되고 있다.

● 항균 시험법의 국제 표준화 동향과 항바이러스 가공의 목적
Hiroki Kourai / 고마 미생물연구소 소장, 도쿠시마 대학 명예교수

섬유, 주택, 자동차에 이르기까지 항균가공 및 방미(항곰팡이성) 가공이 발전하는 가운데, 작년에 복수의 항바이러스 시험방법(일본 제안의 ISO와 JIS)이 발행되었다. 이것을 계기로 항바이러스제와 항바이러스 가공제품의 개발이 활발해졌다. 이 글에서는 항미생물 가공제품의 ISO, JIS 등의 시험방법 책정의 역사를 되짚어 보며 항바이러스 가공에 대한 미래를 전망해 본다.

● 항바이러스 가공제의 특징과 개발 동향
Koji Sugiura / ㈜동아 합성, 고기능 무기재료사업부 무기기능 재료부 주임

최근, 위생의식이 높아진 국내를 중심으로 항바이러스 가공제품에 대한 관심이 고조되고 있다. 기능성 섬유의 마크 인증제도를 운용하는 ㈜섬유평가기술협의회에서는 2015년부터 항바이러스 가공마크 인증을 이미 개시하고 있다. 그러나, 항바이러스 가공에 관한 인지도는 아직 낮아, 효과적인 항바이러스 가공제가 많지 않다는 등이 과제로 남아있다. 이 글에서는 항바이러스 가공제와 그 개발 동향에 대해 설명하겠다.

● 섬유제품의 항바이러스성 시험에 대하여
Yasuo Imoto / 일본섬유제품 품질기술센터 고베 시험센터 소장

최근, 쾌적하고 청결한 생활을 위해 섬유제품을 비롯해 폭넓은 분야에서 항미생물 제품의 수요가 확산되고 있다. 섬유제품을 청결, 위생적으로 유지시키는 가공은 다양하게 있으며, 그 평가 방법도 각각 규정되어 있으나, 이 글에서는 위생가공제품 중에서도 항바이러스 성능에 관련된 섬유제품을 대상으로 한 항바이러스성 시험 (JIS L 1922)에 대해 소개하겠다.

● 항바이러스 기술 ‘Cufitec®’의 특징과 그 제품 전개
Tsuruo Nakayama / ㈜NBC 메시테크 연구개발 본부장

1가 구리화합물이 바이러스를 단시간에 불활성화 한다는 것을 알아냈다. 그 불활성화 요인에는 펜톤(Fenton) 타입의 OH 라디칼이 관련되어 있다는 것을 시사하고 있다. 이 1가 구리화합물을 사용하여 항바이러스 기술인 ‘Cufitec®’를 개발하여, 부직포, 고분자 재료, 염료∙잉크, 알루미늄 양극산화 피막 등에 응용, 그 재료들을 사용하여 개발한 다양한 제품과 특징에 대해 소개하겠다.

● 광촉매 소재의 항바이러스 시험법과 성능 평가
Hitoshi Ishiguro / 가나가와현립 산업기술종합연구소 연구개발부 실용화 실증사업 광촉매 그룹 항균 항바이러스 연구그룹 차장

지금까지 광촉매 소재를 사용한 항바이러스 시험방법으로써의 JIS규격 제정이 시행되었으며, 이 시험방법을 사용한 다양한 광촉매 가공제품의 항바이러스 성능평가와 그것에 준거한 제품개발이 진행되고 있다. 이 글에서는 JIS규격을 중심으로 광촉매 소재를 사용한 항바이러스 시험법의 개요에 대해 설명하겠다.

● 항균제의 용도 분야별 동향
본 간행물 편집부

항균기술을 이용한 항균 가공제품은 국내에 있어서 연간 1조엔이 넘는 거대시장을 형성하고 있다. 병원이나 개호시설을 비롯해 보육시설, 식품공장, 일반 가정에 이르기까지 다양한 종류의 항균 가공제품이 보급되고 있다. 이 글에서는 각 분야별 요구되는 기능 및 역할에 대해 자세히 설명하면서 각 업체의 개발 동향에 대해서 정리해 보았다.

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