자외선 조사와 은나노입자 조합을 통한 바이러스 저감 효과에 관한 연구

Abstract

자외선 (Ultraviolet

UV)의 바이러스 저감 효과는 익히 알려져 있으며, 특히 자외선-C (UV-C)의 경우 다양한 바이러스들을 효과적으로 저감하는 것이 가능하다. 하지만 자외선-C는 투과력이 약해 지구 대기의 오존층을 투과할 수 없으며, 장시간 노출될 경우 피부암 등의 각종 건강 문제를 야기할 수 있다. 이에 본 연구에서는 자외선-A (UV-A) 및 자외선-B (UV-B)를 활용하였으며, 뛰어난 바이러스 저감물질로 주목 받고 있는 은나노입자 (silver nanoparticle

AgNP) 와 조합하여 활용함으로써 보다 효과적인 바이러스 저감이 가능한지를 평가하였다. 본 연구를 위한 핵심 모델 바이러스로, 사람 노로바이러스 (human norovirus, HuNoV)와 코로나바이러스 (human coronavirus, HuCoV)의 주된 대용 바이러스 (surrogates)인 쥐 노로바이러스 (murine norovirus: MNV)와 쥐 간염 바이러스 (mouse hepatitis virus

MHV)를 선정하였다. 이에 먼저 네 종류의 크기 (10, 40, 60 및 100 nm)를 가진 은나노입자의 바이러스 저감 효과를 측정하였으며, 10 nm 및 100 nm 크기의 은나노입자에 대해, 농도에 따른 바이러스 저감효과를 측정하였다. 또한 자외선 조사장치를 활용하여, 자외선-A와 자외선-B 및 다양한 농도의 은나노입자와의 조합을 통한 바이러스 저감 효과를 확인하였다. 연구 결과, 은나노입자는 MNV를 더욱 많이 저감하는 양상을 보였으며, 특히 10 nm 크기의 은나노입자 (10 ppm)의 MNV 저감 효과가 유의하게 높은 것으로 나타났다 (p < 0.05). 또한 자외선-B는 단독으로도 두 모델 바이러스에 대하여 높은 저감 능력을 보였다 (MNV: 3.34-log10 in 510 mJ/cm2, MHV: 1.18-log10 in 17 mJ/cm2). 특히 자외선-B와 10 nm 크기의 은나노입자 (1 ppm) 조합의 경우 유의하게 바이러스 저감 효과가 향상되었다. (MNV: 4.3-log10 in 510 mJ/cm2, MHV: 2.14-log10 in 17 mJ/cm2, p < 0.05), 결론적으로 자외선-B와 은나노입자의 조합은 상호 다른 저감 기전을 통하여 보다 효과적인 바이러스 저감이 가능함을 알 수 있었으며, 이에 향후 다양한 유해 바이러스 저감에 있어 효과적인 접근 방향으로써 활용이 가능할 것으로 사료된다.