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최근 실내 공기질 문제에 대한 인식이 증대되어 각국의 공기질 관리 및 규제 정책이 심화되고 있다. 특히 공조기의 필터와 열교환기 등의 습표면에 서 발생되는 세균증식이 원인이 되어 실내로 각종 유해세균들이 유입되고, 이는 탄저병, 알레르기, 결핵 등 각종 질환의 원인이 된다.

(1) 또한 악취를 발생시키는 등 청결한 환경을 위협하는 요소가 되기 때문에 항균 및 탈취를 위한 소재개발의 필 요성이 제기되고 있다. 이를 위해 활성탄(activated carbon)을 이용한 공조필터가 사용되어 왔다. 활성탄은 각종 유기물 이나 무기물로 이루어진 오염원 뿐만 아니라 세균 및 미생물로 오염된 기체나 액체 등이 활성탄소 층을 통과할 때 오염물질들이 각 활성탄소의 표 면에 흡착하게 되는데 이러한 흡착현상에 대한 흡착력의 세기는 활성탄소의 표면적, 입자크기 그 리고 표면에너지 등에 의해서 결정된다고 보고되 고 있다.

(2, 3) 하지만 활성탄에 의해 일반세균의 살 균(disinfection) 또는 불능화(inactivation) 효과를 얻기 어렵다. 또한 활성탄 표면에 세균이 부착하 게 되면 활성탄에 흡착된 유기성 오염물질을 영 양분으로 하여 세균 개체수가 기하급수적으로 재 생되기 때문에 보다 효과적인 살균 능력을 필요로 한다. 최근 활성탄소에 흡착된 오염물질 중에서 여러 가지 세균 및 미생물들에 의해 활성탄의 2차 오염 을 유발시키는 것과 관련하여 이에 대한 항균처 리에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 인 간의 생활환경에서 자주 발생하는 곰팡이, 박테리 아, 바이러스 등의 미생물 감염을 막기 위한 연구 에 있어서 은(Ag) 또는 은이온(Ag+ )의 강력한 항 균특성은 오래전부터 알려져 있었다.

(4-7) 은 또는 은이온의 항균 메커니즘에 대한 기존 연구에 의하면, 여러 가지 미생물 표면에 존재하는 티올기(thiol group), 아미노기(amino group), 그 리고 카복실레이트기(carboxylate group) 등의 작 용기는 은 또는 은이온과 잘 결합하게 된다. 이들 작용기에 은이나 은이온이 결합함으로써 박테리 아나 미생물들의 호흡과정이나 전자전달과정을 방 해하여 이러한 미생물들은 호흡기 및 대사 장해 로 인하여 사멸되는 것으로 보고되고 있다.

(8-10) 최근 은의 항균성능을 활성탄과 결합하여 그 효 과를 배가시키고자 활성탄의 표면에 은을 나노 형태로 첨착하여 오염된 물을 정화하는 제균실험 이 수행되었으며, 활성탄의 제균성능보다 은이 첨 착된 은나노-활성탄 소재의 제균성능이 더욱 뛰어 나다는 것을 밝혀낸 바 있다.

(11) 하지만 실제 공조기와 같은 공기를 정화하는 성능에 관한 연구는 수행되지 않았으며, 공조기의 필터에 적용하여 은 나노의 첨가로 인한 제균성능의 향상에 대한 규 명이 요구된다. 본 연구에서는 공기의 접촉 면적을 최대화 한 칼럼실험을 통해 활성탄과 은나노-활성탄의 제균 성능을 확인하는 실험을 수행하였으며, 공조기의 열교환기 표면에서 증식되는 세균이 필터의 장착 으로 인해 제거되는 제균성능 실험이 수행되었다. 본 연구에서 사용한 은나노 소재는 스퍼터링 진공 증착 공법을 통해 활성탄에 첨착시켰으며,(12) Fig. 1에 나타낸 TEM 이미지와 같이 그 크기는 50 nm 를 넘지 않는다.

 

 

자료 :

http://cafe.naver.com/adhesive/109724


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