Impact of particle size and concentration on E. coli viability in porous residues formed during droplet evaporation
Hyunji Myung 1, Subin Han 1, Young Soo Joung
1 These authors contributed equally to this work and are listed in alphabetical order
Department of Mechanical Systems Engineering, Sookmyung Women's University, 100 Cheongpa-ro 47-gil, Yongsan-gu, Seoul, Republic of Korea
정영수 교수 연구팀(명현지 박사, 한수빈 학생)은 대기 중 미세입자(Particulate Matter, PM)가 세균 생존에 미치는 영향을 규명한 새로운 연구를 발표했습니다. 본 연구는 물방울이 증발하면서 남는 잔여물의 다공성 구조에 주목하여, 세균이 미세입자와 함께 존재할 때 생존율이 어떻게 달라지는지를 실험과 수학적 모델링을 통해 분석했습니다.
주요 연구 결과는 다음과 같습니다:
세균과 입자의 상대적 크기와 농도가 증발 시간과 세균 생존율을 결정하는 핵심 요인임을 규명했습니다.
세균과 입자가 비슷한 크기일 때, 세균의 생존율이 높아지고 농도와 관계없이 유지되는 경향을 보였습니다.
세균이 입자보다 작을 경우, 농도가 높을수록 생존율이 증가했습니다. 반대로 세균이 입자보다 클 경우에는 입자와 무관하게 세균만 있을 때와 유사한 생존 패턴을 보였습니다.
실험과 이론 모델을 통해, 증발 시간이 길어질수록 세균 생존율이 높다는 강한 상관관계를 확인했습니다.
이번 연구는 미세먼지와 같은 입자가 세균성 질환의 전파 및 생태계 변화에 중요한 역할을 할 수 있음을 보여주며, 향후 공기 중 전염병 확산 메커니즘 이해와 환경 보건 대책 마련에 중요한 기초 자료로 활용될 수 있습니다
https://doi.org/10.1016/j.eti.2025.104401