한국핵융합에너지연구원, 플라즈마 이용 피부 보호 소독제 개발

김정환 기자 | 기사입력 2022/06/16 [13:38]

▲ 핵융합(연) 플라즈마기술연구소 전경(군산)


플라즈마를 활용한 새로운 피부 소독 방식이 피부 보호 및 우수한 항균 효과가 입증되어 기존의 알코올 소독제를 대체할 수 있는 새로운 소독제 방식으로 기대되고 있다.

 

한국핵융합에너지연구원(원장 유석재, 이하 핵융합(연)) 플라즈마기술연구소 홍용철 책임연구원, 김강일 책임연구원은 ㈜아이씨디, ㈜플라리트와 공동연구를 통해 플라즈마를 이용해 합성한 ‘라디칼수(水)’(라디칼(radical) : 다른 전자나 이온에 의해 충돌되거나 또는 촉매 등의 작용으로 여기(勵起)되어 다른 물질과 반응하기 쉬운 상태)가 피부를 손상하지 않으면서 기존의 알콜 소독제와 동일 수준 이상의 살균 및 항균 효과가 있음을 입증하였다고 밝혔다.
 

의료 시설 등에서 감염의 위험을 줄이기 위해 필수적으로 활용하는 피부 소독제의 경우 알코올이 주성분으로 값이 저렴하고 살균 및 항균 효과는 높지만, 자주 사용 시 정상 피부 세포에도 유해한 영향을 미치는 문제점이 있다. 특히 코로나19 확산 이후 피부 소독제가 대중적으로 많이 활용되면서, 우수한 효과와 안정성을 동시에 만족하는 소독제의 필요성이 높아지고 있다.

 

공동연구팀은 물질의 네 번째 상태로 불리는 ‘플라즈마’가 발생할 때 생성되는 라디칼과 물을 합성한 라디칼수에 대한 살균 및 항균 효과와 안정성 확인에 성공하면서, 피부 소독제로 활용 가능성을 확인하였다. 최근 학계에서 라디칼수의 효용에 대한 다양한 연구들이 수행되고 있는 가운데, 실제 피부에 대한 영향력 및 소독제 활용 가능성을 입증한 것은 최초이다.

 

공동연구팀은 라디칼수를 피부 소독제로 사용할 때 피부 세포에 미치는 영향을 분석하기 위해 세포독성을 분석한 결과, 정상 피부 세포에 대한 독성이 없는 것을 확인하였다. 또한 라디칼수의 살균 및 항균 효과가 뛰어날 뿐 아니라, 7개월 이상 그 효과가 지속되는 것도 검증되었다. 코로나19 바이러스에 대한 유용성을 확인하기 위한 실험에서도 항바이러스 효과를 입증하여 기존의 소독제를 대체할 가능성을 발견할 수 있었다.

 

대기압 플라즈마를 이용하여 라디칼수를 생성하는 원천기술을 보유한 핵융합(연)은 지난 2021년 ㈜아이씨디 및 ㈜플라리트와 기술이전 협약을 체결하였다. 이후 ㈜아이씨디와 협력을 통해 안전하고 살균 및 항균 효능에 최적화된 라디칼수를 양산할 수 있는 기술을 개발하였으며, ㈜플라리트와 해당 라디칼수의 세포독성 및 살균 및 항균 효능 검증을 위한 협력을 진행하여 이번 연구 결과를 얻을 수 있었다.

 

핵융합(연) 유석재 원장은 “첨단 산업 분야에 적용되고 있는 플라즈마 기술이 전염 및 감염 예방 시장에서도 새로운 가능성을 찾아내며, 플라즈마-바이오 융합기술에 대한 기대를 높이고 있다.”며 “우리 기관이 보유하고 있는 다양한 플라즈마 기술이 바이오 산업 분야에 적용되어 국민 삶의 질을 높이는 데 기여할 수 있도록 계속 노력하겠다.”고 밝혔다.

 

이번 연구 결과는 지난 4월 8일 세계적 학술지 네이처(Nature)의 자매지인 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Report, year impact pactor: 4.379)에 게재되었다. 핵융합(연)과 공동연구팀은 이번 연구성과를 바탕으로 피부 소독제 외에도 라디칼수를 활용한 염증 치료제 등 의약외품 개발을 위한 임상시험을 진행하고 있다.

 

 

*아래는 위 기사를 '구글 번역'으로 번역한 영문 기사의 [전문]입니다. '구글번역'은 이해도를 높이기를 위해 노력하고 있습니다. 영문 번역에 오류가 있을 수 있음을 전제로 합니다.<*The following is [the full text] of the English article translated by 'Google Translate'. 'Google Translate' is working hard to improve understanding. It is assumed that there may be errors in the English translation.>

 

[Korea Fusion Energy Research Institute develops plasma-based skin protection disinfectant]

 

The new skin disinfection method using plasma has proven to protect the skin and has excellent antibacterial effects, so it is expected as a new disinfectant method that can replace the existing alcohol disinfectant.

Korea Fusion Energy Research Institute (President Yoo Seok-jae, hereafter referred to as Nuclear Fusion Research Institute) Plasma Technology Research Center Yong-cheol Hong and Kang-il Kim, senior researcher at the Plasma Technology Research Institute, collaborated with ICD and Plarit to create 'radical water' ( Radical: A state that is easily reacted with other substances by being collided with other electrons or ions or excited by the action of a catalyst, etc.) without damaging the skin It has been proven to have an antibacterial effect.

In the case of skin disinfectants that are essential to reduce the risk of infection in medical facilities, alcohol is the main ingredient, and although it is inexpensive and has high sterilization and antibacterial effects, there is a problem that it has a detrimental effect on normal skin cells when used frequently. In particular, as skin disinfectants have been widely used since the spread of COVID-19, the need for disinfectants that satisfy both excellent efficacy and stability at the same time is increasing.

The joint research team succeeded in confirming the sterilization and antibacterial effect and stability of the radical water synthesized with the radicals generated when ‘plasma’, which is called the fourth state of matter, is generated, and confirmed the possibility of using it as a skin disinfectant. While various studies on the utility of radical water are being conducted in academia recently, it is the first to prove the effect on the skin and the possibility of using a disinfectant.

The joint research team analyzed cytotoxicity to analyze the effect on skin cells when radical water is used as a skin disinfectant, and as a result, it was confirmed that there is no toxicity to normal skin cells. In addition, it has been verified that not only the sterilization and antibacterial effects of radical water are excellent, but that the effect lasts for more than 7 months. In an experiment to confirm its usefulness against the COVID-19 virus, it was able to prove the antiviral effect and found the possibility of replacing the existing disinfectant.

Nuclear Fusion, which has a source technology for generating radical water using atmospheric pressure plasma, signed a technology transfer agreement with ICDC and Plarit in 2021. Since then, we have developed a technology that can mass-produce radical water that is safe and optimized for sterilization and antibacterial efficacy through cooperation with ICD. Thus, the results of this study were obtained.

“Plasma technology, which is being applied to high-tech industries, finds new possibilities in the transmission and infection prevention market, raising expectations for plasma-bio fusion technology,” said Yoo Seok-jae, president of the Nuclear Fusion Research Institute. We will continue to strive to contribute to improving the quality of life of the people by applying various plasma technologies that we have in the bio industry.”

The results of this study were published in 'Scientific Report, year impact factor: 4.379,' a sister journal of the world-renowned academic journal Nature on April 8th. Based on the results of this research, the joint research team with the Nuclear Fusion Research Institute is conducting clinical trials to develop quasi-drugs, such as anti-inflammatory drugs using radical water, in addition to skin disinfectants.


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