KRICT 한국화학연구원

- pH 중성조건에서 조류독감, 코로나19 바이러스를 1분 이내에 99.99% 사멸하는 새로운 방역 기술 개발
- 환경에 친화적이고 효율적인 방역 기술을 ㈜유이케미칼에 기술이전, 연내 사용 허가 및 사업화 추진

□ 조류독감, 코로나19, 돼지호흡기증후군 등 해마다 전 세계 인류가 바이러스로 인해 고통받는 가운데, 국내 연구진이 바이러스를

    효율적으로 사멸하는 친환경적 방역 기술을 개발하여 기술이전한다.

  ○ 한국화학연구원(원장 이미혜) 박종목 박사 연구팀은 pH 중성에서 인지질 외피* 바이러스를 효율적으로 사멸하는 방역 기술을 개발하여,

      방역제 개발 업체인 ㈜유이케미칼에 관련 기술을 이전하는 계약을 체결하였다.

      * 인지질 외피 : 지질 이분자 세포막, 대표적으로 코로나19, 조류독감, 아프리카돼지열병, 수족구, 원숭이두창 바이러스 등이 이에 포함된다.

  ○ ㈜유이케미칼은 이번 계약에 따라 국립환경과학원 및 농림축산검역본부의 사용 허가를 받은 후, 현재 전 세계적으로 문제가 되고 있는

      조류독감, 코로나19, 돼지호흡기증후군 등 바이러스성 전염병 방역에 적극 활용할 계획이며, 아프리카돼지열병, 돼지유행성 설사병 등의

      바이러스에 대한 연구도 지속할 계획이다.  

□ 최근 인류는 전 세계적인 ‘조류독감’(조류 인플루엔자 바이러스, AI)으로 가금류 1억 5천만 마리 이상 살처분하며 사상 초유의 감염사태가

    발생하였고, ‘코로나19(COVID-19)’ 바이러스도 어떤 변이를 일으켜 언제 다시 유행할지 알 수 없는 상황이다. 그 이외에도 인류는

    ‘아프리카 돼지열병’, ‘돼지호흡기증후군’ 등의 바이러스와 사투를 벌이고 있다.

  ○ 하지만 이러한 바이러스를 방역하는 기술은 여러 제한 사항으로 인해 효능 및 안전성이 담보되지 못하여 온 것이 사실이다. 예를 들어,

      현재 국내에서 AI 바이러스 방역에 사용되는 방역제*를 성분 분류해보면 산화제 약 43%, 산성제제 약 35%, 알데히드류 약 13%,

      양이온 계면활성제류 약 5%가 사용되고 있다.
       * 코로나19 바이러스 방역세 성분 : 산화제 약 43%, 산성제제 비사용, 알데히드류 약 20%, 양이온 계면활성제류 약 34%

  ○ 대부분이 자연에 뿌려졌을 때 산화성, 산성, 부식성, 세포독성 등 크고 작은 우려가 제기되고 있으며, 효과적인 분무방역이 이루어지고

      있지 않은 상황이다. 따라서 바이러스를 효과적으로 사멸하면서도 기존의 단점을 보완하는 ‘친환경 방역 기술·체계’ 개발이 시급한 상황이다.

□ 이에 연구팀은 최초로 ‘식물성 기름’으로부터 얻어낸 ‘긴사슬 알코올 유도체’를 이용한 ‘셀-라이시스 기술(Cell-Lysis)*’을 도입하여 인지질 외피를

    가지는 바이러스만 선택적**으로, 그리고 저농도에서도 매우 빠르고 효과적으로 사멸시키는 환경친화적인 새로운 방역 기술을 개발하였다. 

    * 셀-라이시스 기술(Cell-Lysis) : 계면활성 물질을 이용해 바이러스 세포막을 용해·파괴하여 세포 속의 단백질을 연구하는 기술, 연구팀은 기존의

      석유 기반 알코올 유도체 대신, 식물성 기름으로부터 얻어낸 ‘긴사슬 알코올 유도체’를 사용

    ** 기존 방역제는 바이러스뿐만 아니라 유익한 박테리아 균도 함께 사멸시킴

  ○ 연구팀은 ‘셀-라이시스 기술’을 방역 기술에 적용하여, 기존 방역제의 단점을 해결할 수 있는 ▲새로운 중성 방역물질 제조기술이자, 그동안 방역

      효율성이 월등함에도 불구하고 생체독성, 환경파괴 등의 우려 때문에 제한되었던 ▲‘분무방역’ 방식이 가능한 친환경 방역 기술 개발에 성공하였다.

  ○ 인지질로 이루어진 바이러스 세포막은 그 표면에 양이온(양전하)과 음이온(음전하)으로 이루어진 전하층을 가지고 있다. 연구팀은 이 전하층을

      이온 상호작용 없이 신속히 침투하여 세포막을 파괴할 수 있도록 비이온계의 천연 중성 계면활성제를 선정하였고, 파괴된 물질들이 안정적으로

      물에 섞이도록 설계하였다. 이러한 사멸효과는 인공모델 세포막을 파괴하는 실험을 통하여 확인하였다.

  ○ 본 기술은 0.05% 이하의 낮은 농도에서도 고병원성 조류독감(AI) 바이러스를 1분 이내에 99.99% 사멸하였고, 코로나19 바이러스는 30초 이내에

      99.99% 사멸*하였다. 

       * 사멸효과 인증 출처(‘조류독감’은 중복 인증 완료)
         - 조류독감, 코로나19 : ‘미국 시험 및 재료 협회 표준(American Society for Testing and Materials Standards)’ 인증
         - 조류독감 : ‘농림축산검역본부고시 제2022-10’ 인증
         - 돼지호흡기증후군 : ‘농림축산검역본부고시 제2018-16’ 인증

  ○ 또한, 본 기술의 주성분인 ‘천연 비이온계 중성 계면활성제 성분’인 긴사슬 알코올 유도체는 매우 안전한 물질이며, 그간 사용되어 오던 방역제 대비

      1/9 수준의 낮은 세포독성을 나타내었다. 또한 pH 중성이며 할로겐이온도 검출되지 않아 부식 걱정이 없고, 피부자극성 및 동물 실험을 통한

      호흡기 이상 증상도 없는 것으로 확인되었다. 

  ○ 본 기술의 큰 장점은 ‘셀-라이시스 기술’의 특성상 바이러스 변이와는 무관하게 방역 효과를 나타낸다는 점이다. 또한 방역제의 표면장력이 높으면

      미세기공 속으로 침투가 불가하지만, 본 기술은 낮은 표면장력을 가지므로 미세기공 속 바이러스 방역에도 유리하다. 

  ○ ㈜유이케미칼은 화학연에서 기술이전 받은 방역 기술의 사용승인 절차  이후, ’23년말을 목표로 상용화를 추진할 계획이며, 이미 구축된 대량생산 체계를

      활용해 글로벌 시장 진출도 동시에 추진할 계획이다.

  ○ 한국화학연구원 이미혜 원장은 “이번 성과는 기존의 방역 기술 대비 보다 효율적이면서 보다 안전한 기술인 만큼, 현재 전 세계적으로 대두되고 있는

      겨울철 조류독감뿐만 아니라, 아직 종식되지 못한 코로나19, 그리고 해마다 반복되고 있는 동물 바이러스성 전염병 차단에 새로운 방역 대안이 될 수 있을

      것으로 기대한다.”라고 말했다.

  ○ 이번 연구는 한국화학연구원 기본사업 및 산업통상자원부 공공혁신수요기반신기술사업화 사업의 지원을 받아 수행됐다.