유기광활성제 혼합 Nylon 6 나노섬유의 항균특성 연구

Abstract

박테리아, 곰팡이 등의 독성물질은 인간의 건강을 위협하고 있다. 따라서 유해 물질의 분해에 의한 인간 방호 등 자가청정에 관한 연구들이 활발히 진행되고 있다. 그 중에서 외부에서 광 에너지를 흡수하여 활성화되고 독성물질을 분해함으로써 항균력을 갖는 유기광활성 연구가 친환경 기술로서 주목 받고 있다. 유기광활성제는 전자나 에너지를 전달하는 물질로서, 빛에 의해 전자가 바닥 상태에서 삼중항 상태 (Triplet state)로 여기되어 자유 라디칼을 생성 및 활성화하여 미생물 등을 멸균 작용을 한다. 본 연구에서는 benzophenone 보다 항균 효율이 우수한 유기 광활성제를 선택하여 보호 의류 및 가정 제품 등에 사용할 수 있는 나노웹 제조를 연구목적으로 하였다. 따라서 benzophenone, 4,4’-bis(dimethylamino)benzophenone과 thioxanthen-9-one 등 유기광활 성제 (0.5 wt%)를 nylon 6 (99.5 wt%)와 혼합하여, 전기방사 공정을 거쳐 4종류의 나노웹를 제조하였다. 나노웹의 직경은 대부분 120 nm 이하였으며, 전기방사 공정으로 용매의 증발속도가 빠르게 이루어져 준안정한 γ-form 결정구조를 보였다. 황색포도상구균과 대장균을 사용하여 1, 2 및 3시간 동안UV 조사 후 항균 특성 (ZIS Z 2801)을 측정한 결과, 4,4’-bis(dimethylamino)benzophenone, thioxanthen-9-one, benzophenone 그리고 pristine nylon 6 나노웹 순으로 항균성이 높게 나타났다. 그리고 2시간과 3시간 동안 자외선이 조사된 pristine nylon 6 나노웹에서 균 감소율이 급격하게 증가한 것으로 보여 2 - 3 시간 사이에서 멸균 작용이 자외선 특성 자체만으로 진행되는 것을 확인 하였다.