항균 원리

과학 연구에 따르면 항균동은 다양한 측면에서 세균을 공격하여 균 제거를 합니다. 아래 문답은 항균동이 접촉 소재로서 뛰어난* 항균 효과를 발휘하는 이유를 해명하기 위해 지금도 활발하게 진행되고 있는 연구 내용을 간추린 것입니다.

구리는 세균에 어떤 영향을 미치나요?

과학적 연구 결과에 따르면 구리 표면은 두 단계에 걸쳐 순차적으로 세균을 공격하는데, 먼저 구리 표면과 세균의 바깥 세포벽 사이에 직접 상호작용이 발생하여 세포벽이 파열하게 됩니다. 그러면 바깥 세포벽의 구멍을 통해 세균의 생존에 필수적인 영양소와 수분이 빠져나가면서 균 세포가 전체적으로 약해지게 됩니다.

구리가 세균의 세포벽에 어떻게 구멍을 뚫나요?

세균과 같은 단세포 생물을 포함해 모든 세포의 바깥 세포벽에는 안정적인 미세 전류가 흐르는 특징이 있습니다. 이는 ‘막 전위’라고 불리며, 말 그대로 세포 안팎의 전압 차이를 뜻합니다. 매우 유력한 설에 의하면, 세균이 구리 표면에 접촉하면 세포막에 흐르는 전류가 단락을 일으킵니다. 이로 인해 세포막이 약화되고 구멍이 생깁니다.

세포막에 구멍을 뚫는 또 다른 방법은 국소적 산화를 일으키는 것, 즉 ‘녹슬게’ 하는 것입니다. 이 현상은 단일 구리 분자 또는 구리 이온이 구리 표면에서 떨어져 나와 세포막의 기본 구성요소인 단백질 또는 지방산에 충돌할 때 발생합니다. 산소가 있는 환경에서 이와 같은 ‘충돌’이 발생하면, ‘산화 손상’ 또는 ‘녹’이라고 일컫는 현상이 일어납니다. 비유하자면 금속 조각에 녹이 슬어 강도가 약해지고 구멍이 뚫리는 것과 같습니다.

구멍을 뚫은 후에 구리 이온이 세균 세포를 어떻게 더욱 손상시키나요?

세균 세포의 주요 방어벽인 바깥 세포벽에 구멍이 뚫리면, 구리 이온이 방해 받지 않고 세포 안으로 흘러 들어가게 됩니다. 이로 인해 세포 내의 필수적인 생명 작용이 어렵게 됩니다. 구리가 말 그대로 세포 내부를 가득 채운 후 세포의 대사 작용, 즉 생명 유지에 필요한 생화학적 반응을 방해하기 때문입니다. 이와 같은 반응은 효소에 의해 달성되거나 촉진되는데, 잉여 구리가 달라붙으면 효소의 활동이 멈추게 됩니다. 세균이 호흡하거나 먹고 소화시키거나 에너지를 발생시키는 등의 활동을 할 수 없게 됩니다.

구리의 효과가 이렇게 빠르고 다양한 미생물에 두루 영향을 미치는 이유는 무엇인가요?

전문가들의 설명에 따르면, 구리의 균 제거 효과가 빠르게 나타나는 것은 여러 측면에서 동시에 작용하기 때문이라고 합니다. 세포막에 구멍을 뚫은 후, 구리는 작용을 방해하는 모든 효소를 억제한 후 세포가 영양소를 옮기거나 소화하지도, 파괴된 세포막을 회복하지도, 호흡하거나 분열할 수도 없도록 합니다.

또한 이는 매우 다양한 미생물이 구리의 균 제거 효과에 영향을 받는 이유이기도 한 것으로 생각되고 있습니다.