공기 중 ‘코로나 탐지기’ 개발…“공공장소 코로나 유무, 5분만에 감지”

카페나 병원 등 사람이 모이는 공공장소에 코로나 입자가 존재하는지를 5분 만에 감지할 수 있는 ‘코로나 탐지기’가 개발됐다. 향후 탐지기에 공기조화 시스템을 연결해 코로나가 감지되면 환기나 정화를 시작하는 등 다양한 방식으로 활용될 수 있을 것으로 보인다.

미 세인트루이스 워싱턴대 연구팀은 코로나 입자를 감지하는 탐지기를 개발했다고 최근 밝혔다. 탐지기는 공기 1리터 당 7개에서 35개의 코로나 입자를 감지해 해당 장소에 코로나 감염 가능성이 있는지 살필 수 있다. 연구팀은 탐지기의 민감도가 PCR 비강 면봉 검사만큼 높은 것으로 보고 있다. 해당 연구는 ‘네이처 커뮤니케이션’에 게재됐다.

탐지기가 공기 중에 떠다니는 코로나 입자를 포집할 수 있으려면 그만큼 많은 공기를 빨아들일 수 있어야 한다. 연구팀은 분당 1000리터의 공기를 흡입할 수 있도록 탐지기의 성능을 높여 이 문제를 해결했다. 탐지기 안에는 액체가 빠른 속도로 회전하고 있는데, 포집된 코로나 입자가 액체 소용돌이에 갇혀 한 곳으로 모일 수 있게 한다. 소용돌이에 갇히지 않은 코로나 입자는 탐지기의 헤파(HEPA)필터로 걸러진다.

포집한 코로나 입자를 검출할 수 있는 것은 라마나 낙타에서 발견되는 특수한 면역 단백질 ‘나노바디(Nanobody)’ 바이오센서 덕분이다. 나노바디는 사람의 항체보다 구조가 단순하고 크기가 작아 안정성이 높다. 나노바디로 코로나 스파이크 단백질 결합시켜 잡아둔 뒤, 전류를 흘려 코로나 표면의 티로신 아미노산을 산화시킨다. 이 때 발생하는 전압의 변화로 코로나 입자의 양을 감지할 수 있는 것이다.

연구팀은 앞으로 탐지기의 큰 소음과 높은 제작비용 등의 문제를 개선할 계획이다. 연구팀은 “탐지기로 병원이나 공항 등 공공장소의 바이러스를 조사하는 데 활용하면서 인플루엔자나 아데노 등 다른 바이러스를 검출하는 기술 개발로도 나아갈 예정”이라고 했다.