21세기를 살고 있는 우리인류가 마주치는 여러 위협 중에서 우리가 직접 느끼는 공포는 바이러스, 슈퍼박테리아 등 미생물의 공격에 의한 것이 대단히 크다고 보여집니다.

지난 2003년의사스(SARS), 2009년의 신종플루 그리고 올해 2015년 메르스사태를 잇따라 겪으면서 모두들 그렇게 느꼈을 텐데요, 이대로라면 제2의 메르스 사태 또한 언제든지 재발할 것입니다. 일상화되어있는 해외여행, 항생제 내성의 확산, 미생물에 의한 테러 위협까지 생각하면 앞날이 불안하기만 합니다.

화학, 화학기술은 기적의 의약품, 비료, 반도체, 세제, 합성고무, 합성섬유, 플라스틱 등 새로운 물질을 우리에게 제공하고 있습니다. 그러나 일반적으로 사람들에게 느껴지는 화학은 지구온난화, 오존층 파괴, 공기오염과 수질오염을 비롯한 다양한 문제를 야기하는 독성 화학물질이나 발암물질 등에 관한 부정적인 인식이 대부분입니다.

물론 이처럼 세상에는 문제를 일으키는 화학물질도 있지만 그에 반해 우리 삶에서 유용하게 쓰이는 화학물질이 더 많이 있습니다.

예를 들어 화학물질인 의약품은 질병을 예방하거나 치료하고, 비료와 농약은 식량을 증산시키며, 고무나 합성섬유, 플라스틱 등의 고분자 물질은 우리의 옷과 집, 자동차를 만드는 값싸고 좋은 재료를 제공합니다.

오늘날의 문명생활은 화학자의 기술에 의한 화학물질이 없으면 불가능한 것입니다.

그러면 21세기 신인류가 맞이하고 있는 최대의 위기 중 하나인 바이러스나 박테리아 등 미생물의 공격으로부터 우리 인류를 보호하는데 화학기술의 역할은 없는 것일까요?

필자는 바이러스의 공격을 포함하는 미생물에 의한 감염병의 예방과 방어 기술로써 화학기술 중 하나인 광촉매 기술을 소개하고자 합니다.

광촉매는 햇빛이나 전등 불빛의 에너지를 받으면 작용하며 공기중의 휘발성 유기물질(VOCs), 악취 등을 제거하고 또한 살균제나 소독제 없이박테리아, 바이러스 등을 사멸시키는 기술의 물질입니다.

1970년대 초반 세상에 소개된 이 물질은 햇빛이나 자외선을 조사하여야만 효과를 발휘하였으므로 자외선이 없는 실내나 야간의 실외에서는 효과가 없었습니다.

그러나 최근 형광등, 백열등과 같은 약한 불빛에서도 작용할 뿐만 아니라 심지어는 빛이 없는 어두운 조건에서도 작용하는 광촉매, 즉 ‘자기구동형무광촉매’가 개발되어 그 활용도가 크게 넓어지고 있습니다.

그 원리를 간단히 설명하면, ‘이산화 티타늄(TiO2)'과 같은 물질이 주원료가 되는 광촉매가 코팅된 표면에서는 전자(e?)와 정공(h?)이 생성되고 여기서 생성된 전자는 광촉매의 표면에 있는 공기 중의 산소와 반응하여 슈퍼옥사이드 음이온(?O2-)을 만들며, 정공은 공기 속 수분과 반응하여 하이드록시 라디칼(?OH)을 만듭니다.

이때 만들어진 슈퍼옥사이드음이온과 하이드록시 라디칼은 박테리아, 바이러스 등 세균의 세포막 을분해하는 능력을 갖고 있어서 슈퍼박테리아, 바이러스뿐만 아니라 대장균과 같은 세균을 사멸시켜버립니다.

필자는 이 기술이 우리를 미생물의 공격에 의한 공포로부터 안전하게 지켜줄 수 있을 것이라 생각합니다. 우리가 평상시에 입는 의복이나 커튼 등과 가구, 벽, 천정 등의 생활공간 그리고, 특히 병원의 환자복, 침대시트 커버, 베개뿐만 아니라 세균감염과 전달의 원인이 되는 의사, 간호사의 가운과 넥타이 등에 광촉매를 처리한다든지 병원 내의 벽면, 바닥, 침대, 출입문 등을 비롯한 다양한 시설물에 광촉매를 코팅 처리해 두는 것이 그 방법입니다.

그리고 한번만 코팅해두면 장기간 지속적으로 효과를 유지하며 병원 내 세균이 코팅 처리된 표면에서 사멸합니다.

광촉매는 투명한 코팅 액의 형태로 쉽게 사용할 수 있도록 개발되어 있으므로 이를 적절한 방법으로 코팅하여 사용하면 됩니다.

지금까지의 백신은 특정 바이러스 하나에서만 대응할 수 있도록 개발되어 있었기 때문에 빠르게 변종을 일으키고 진화하는 바이러스에 일일이 대응하여 백신을 개발하는 것이 여간 힘든 것이 아니었습니다.

그러나 광촉매 기술의 제품은 특정한 바이러스에 국한하지 않고 다양한 종류의 바이러스나 박테리아 등 세균 종류에 구별 없이 작용하므로 기존의 방법과는 달리 유용하게 사용할 수 있을 것입니다.

신종플루 등 바이러스성 질환의 확산, 실내공기에 부유하고 있는 여러 세균에 의한 호흡기 질환이 우려되는 오늘날, 병원의 병실, 노인요양시설, 학교의 교실, 어린이집, 대중이 이용하는 극장,대중목욕탕, 항공기, 지하철, 시내버스, 고속버스 등 이러한 모든 공간에 광촉매가 사용되어야한다고 생각합니다.

그래서 이 ‘광촉매’ 기술의 혜택으로, 우리 모두가 바이러스, 박테리아 등 미생물의 공격에 의한 공포로부터 자유로운 맑고 건강한 공기를 마음껏 호흡하는 건강한 세상이 열렸으면 합니다.