눈에 보이지 않는 것들이 더 무섭다. 페스트, 스페인독감, 코로나19, 식중독 사태와 같은 사건들은 감염병을 초래하는 세균과 바이러스가 우리 인류에게 얼마나 치명적인 위협인지 잘 알려준다. 이들은 눈에 보이지 않는 미생물이지만, 수많은 생명을 앗아가고 사회 전반에 걸쳐 심각한 영향을 미치는 무서운 존재들이다.
14세기 유럽을 휩쓴 페스트(흑사병)는 당시 유럽 인구 3분의 1을 사망에 이르게 했고, 이는 역사상 가장 치명적인 전염병으로 기록됐다. 20세기 초의 스페인독감은 5000만명 이상 사망자를 내며 현대적인 방역과 의학의 필요성을 절감케 했다. 가장 최근에는 코로나19 팬데믹이 전 세계를 휩쓸어 수억 명의 생명을 위협하고, 경제와 사회 구조에 막대한 변화를 초래했다. 코로나25·코로나26도 언제 등장할지 모른다. 독감·백일해·수족구병·마이코플라즈마 폐렴 등이 지속 유행하며 우리의 삶을 위협하고 있다.
현대 사회에서는 항생제와 백신, 의학적 발전 덕분에 감염병 대응 능력이 향상됐지만, 감염병의 위험은 여전히 사라지지 않았다. 최근에는 항생제 내성균(슈퍼박테리아)의 출현 그리고 가파른 증가 추세를 보이고, 인구 밀집화, 기후 변화로 인해 새로운 감염병의 발생 가능성이 더욱 커지고 있다. 식중독이나 병원 내 감염처럼 일상적인 환경에서도 치명적인 감염이 발생할 수 있다.
철저한 손 씻기, 공공장소에서의 마스크 착용, 백신 접종과 같은 기본적인 예방 수칙은 개인뿐만 아니라 공동체 전체를 보호하는 데 중요한 역할을 한다. 그러나 아무리 신경을 쓰더라도, 여전히 눈에 보이지 않는 세균과 바이러스, 곰팡이들은 우리 삶에 쉽게 파고들 수 있다. 감염병 확산에 대비하기 위해서는 완전히 새로운 기술과 고도화된 방역시스템이 필요하다.
알투이랩(R2ELAB, 대표 김창주)은 자연에서 영감을 얻은 혁신적인 기술로 눈에 보이지 않는 위협에서 인간을 보호하는 것을 목표로 하는 기업이다. 현재 시판되는 알코올 계열의 소독제는 증발한 이후엔 다시 그 공간이 원점이 돼 버린다. 그러나 알투이랩의 핵심기술인 '물리적 사멸 메커니즘'의 항균코팅기술은 어떤 표면이든 적용 가능하고, 한번 적용이 되면 인위적으로 면적을 손상하지 않는 이상 3~6개월간 높은 수준의 항균력이 유지된다.
비밀은 '잠자리 날개'에 있다. 옛 잠자리 화석들을 살펴보면 '날개'가 그대로 남아있음을 확인할 수 있는데, 얇고 찢어지기 쉬운 잠자리 날개가 어떻게 화석으로 남아있을 수 있을까? 연구에 따르면, 잠자리 날개는 표면에 형성된 칼날 모양의 스파이크가 박테리아를 사멸시키는 구조로 오랜 시간 스스로 항균력을 유지할 수 있다고 한다. 잠자리 날개의 '나노 스파이크' 구조는 표면적이 넓고 균일해 외부 충격에도 균열이 덜 발생하고, 항균 특성이 있어 세균과 곰팡이에 의한 분해가 억제된다. 이러한 특성 덕에 잠자리 날개는 다른 생물학적 잔해물보다 오래 보존될 가능성이 높은 것이다.
알투이랩의 핵심기술인 'SPIKERS 솔루션'은 바로 이 썩지 않는 잠자리 날개의 항균 원리와 생체모방기술의 정점을 활용해 안전한 항균 공간을 구축하는 기술이다. 고작 1㎜ 두께의 얇은 날개가 오랫동안 보존이 가능했던 이유는 바로 잠자리 날개에서 발견한 눈에 보이지 않는 나노 스파이크 구조체 덕분이었다. 이러한 나노 스파이크가 모여 "항균 코팅막"을 형성하는 것이다.
항균 스파이크는 세균, 곰팡이, 바이러스의 외피를 물리적으로 파괴하는데, 이것을 생체모방하여 물리적인 항균기술을 완성한다. 현재 대부분의 화학 기반 살균 제품은 주요 물질들이 증발한 이후에는 사멸 효과가 급속도로 감소한다. 그러나 '물리적인 항균 코팅막'이 형성된 경우, 강력한 표면결합 기술에 기반해 오랫동안 높은 항균 효과가 지속된다. 공인기관 연구 결과에 따르면 실험실 조건에서는 최장 1년간 항균 효과가 지속되는 것으로 보고됐으며, 실생활에서는 최소 3개월 이상의 효과가 지속되는 것이 확인됐다.
과거 코로나19라는 끔찍했던 팬데믹 상황에서, 사무실에 같이 근무하던 사람 중 한 명이 감염돼도 모든 공간에 소독제를 뿌리고 출입을 통제했다. 화학 계열 소독제는 감염병 원인균 사멸에 집중해, 효과가 지속되지 못해 반복적으로 자주 소독행위를 해야 했다. 따라서 살균제 독성 문제가 불거질 수밖에 없었다. 또한, 지속 사용 시 내성이 생겨 더 많은 양의 살균제를 사용하거나, 아예 효과가 나타나지 않는 문제점도 있다.
반면 알투이랩의 차세대 항균 코팅 방식은 한번의 적용으로 장기간 지속된다는 특징을 갖고 있어 반복적 사용을 피할 수 있다. 일상생활에서 살균제 남용에 의한 독성을 줄이고, 내성균의 발생을 최소화할 뿐만 아니라 방역 공백 중 발생할 수 있는 교차 감염을 막는데 탁월하다. 학계는 이러한 부분에 주목해 다양한 각도에서 물리적으로 균을 사멸하는 메커니즘과 다양한 균주들에 대한 넓은 항균 스펙트럼, 효과의 지속성을 다시 한번 철저하게 검증했다. 이후 2024년 12월 국제 학술지인 Infection & Chemotherapy에도 성공적으로 등재됐다.
알투이랩의 기술은 다양한 재질의 표면에 쉽게 적용 가능하다는 장점이 있다. 다양한 다중이용시설의 감염환경관리 차원에서 공항이나 병원에서 손쉽게 공간을 코팅할 수 있도록 분사하거나 닦는 형태로 코팅을 할 뿐만 아니라 업체의 특별한 코팅 기술을 기반으로 한 다양한 항균 처리 원단을 통해 고부가가치의 항균 처리 제품을 만들 수 있다.
수년간의 R&D 투자를 통해 만든 'SNoW(Spike Non-Woven fabric)' 항균 원단은 항균·항곰팡이·항바이러스 효력이 최대 180일간 99.99% 지속된다. 최근 공기청정기, 공조기 등에 적용되는 헤파 필터에도 항균 처리를 해 다양한 종류의 항균필터를 선보이고 있다.
국내에서 항균필터를 제조·유통·판매하기 위해서는 환경부에서 요구하는 90일 독성 테스트와 엄격한 방출량 테스트를 거쳐야만 한다. 이렇게 만들어진 차세대 항균필터는 자동차용품 전문기업 불스원에서 판매하고 있는 차량용 에어컨·히터 필터, 학교 공기청정기 필터, 아파트 공조시스템 필터 등 다양한 분야에서 선택을 받아 시장 점유율을 높여가고 있다.
또한 항균처리 원단은 필터 외에도 의료용 가운, 방역용 보호복, 의료용 커튼, 침대커버, 베개커버 등으로 활용돼 일상뿐만 아니라 의료 영역에서도 효과를 극대화시킬 수 있다. 감염 위험이 가장 높은 병원과 방역 현장에서 강력한 항균력이 장기간 지속되는 알투이랩 기술에 대한 문의가 이어지고 있다.
항균 효과가 오랫동안 강력한 만큼 '독성이 강하면 어쩌나?' 하는 우려도 있을 수 있다. 하지만 알투이랩은 환경부의 엄격한 기준에 따라 6가지 인체 유해성 시험을 완료했으며, 물리적 항균 코팅을 기반으로 하는 제품 중 국내 유일하게 90일 반복 흡입 독성 테스트 완료한 기업이다. 이뿐 아니라 화장품에 적용되는 독일 더마테스트(Dermatest®)도 진행해 최고 등급인 엑설런트(Excellent) 인증까지 획득했다.
'소 잃고 외양간 고친다'는 속담처럼, 우리는 매번 큰 사건·사고를 겪은 후 외양간을 고쳐왔다. 하지만 가장 효과적인 방법은 소를 잃기 전에 외양간을 고쳐두는 것이다. 알투이랩의 항균 코팅 기술은 현재 시급하게 해결해야 할 다중이용시설 감염 예방 관리와 더불어 다제내성균주 증가 등 기존의 화학적 살균, 소독 기술로는 해결이 어려웠던 문제를 해결할 새로운 방역 환경 관리의 대안이 될 것으로 기대한다.
■엄정한 변리사는?
서울대학교 공과대학 화학생물공학부를 졸업한 후 코스닥 기업에서 프로그래밍과 사업개발을 담당했다.
20대 초반부터 창업에 도전했으며 현재 약 800개 이상 스타트업과 기술창업 기업이 고객인 BLT 특허법률사무소 대표 변리사로 활동 중이다.
20여회 이상 엔젤투자 진행을 토대로 최근 중소벤처기업부 공인 액셀러레이터 '컴퍼니비'를 창업해 역량 있는 스타트업을 돕고 있다. 저서로 '특허로 경영하라', '기술창업 36계' 등이 있다.
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