주성분인 에탄올이 세균과 바이러스를 파괴하는 화학적 살균 원리가 무엇인가요?

Question

물과 비누 없이도 손의 세균을 죽일 수 있는 겔 형태의 손 소독제는 바른 직후 시원한 느낌과 함께 순식간에 증발합니다. 주성분인 에탄올이 세균과 바이러스를 파괴하는 화학적 살균 원리가 무엇인가요?

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

손 소독제의 성분인 에탄올이 세균과 바이러스를 사멸시키는 원리는 단백질 변성과 지질막 융해라는 두 가지 화학적 작용에 있습니다. 에탄올 분자는 극성과 비극성 성질을 모두 가지고 있어, 단백질 내부로 쉽게 침투하 세균과 바이러스의 단백질 화학 결합을 끊어 입체 구조를 파괴하고 응고시킵니다. 이로 인해 생존에 필요한 대사 효소와 감염용 단백질이 기능을 잃고 불활성화됩니다.

또한, 세균의 세포막과 일부 바이러스의 외피는 지질 이중층으로 이루어져 있는데 에탄올은 세균의 세포막이나 일부 바이러스의 지질 외피를 용해합니다. 외피 보호막이 파괴되면 내부 수분과 세포질이 밖으로 흘러나오면서 병원체가 완전히 사멸합니다.

이때 60~70% 농도의 에탄올이 가장 효과적인데, 함께 섞인 물이 에탄올의 급격한 증발을 막고 침투력을 높여 세균 내부 깊숙한 곳까지 성분이 침투하도록 돕기 때문입니다.

Answer 2

안녕하세요. 정재경 전문가입니다.

1. 단백질 변성: 구조를 무너뜨려 기능 마비

세균과 바이러스의 생존과 활동은 구조를 이루거나 생화학 반응을 돕는 단백질에 절대적으로 의존합니다. 단백질은 복잡하게 얽힌 3차원 입체 구조를 유지해야만 제 기능을 할 수 있습니다.

에탄올의 유기 용매 성분은 단백질 내부의 화학적 결합(수소 결합 등)을 침투하여 끊어버립니다. 이로 인해 단백질 입체 구조가 풀리고 엉키는 '변성' 현상이 일어나면서 세균과 바이러스는 모든 생명 활동 기능을 잃고 파괴됩니다. 마치 날계란을 열로 익히면 투명한 액체가 흰색 고체로 굳어버려 다시 원상태로 돌아가지 못하는 것과 유사합니다.

2. 지질막 파괴: 껍질을 녹여 내용물 유출

세균의 세포막과 일부 바이러스(코로나19, 인플루엔자 등)의 외피(Envelope)는 지질(지방) 성분으로 이루어져 있습니다.

친수성(물과 친한 성질)과 소수성(기름과 친한 성질)을 모두 가진 에탄올은 지질로 된 막을 빠르게 녹여 구멍을 뚫거나 파괴합니다. 지질막이 무너지면 세균 내부의 세포질과 중요 물질들이 밖으로 흘러나와 균이 사멸하게 되며, 외피형 바이러스는 숙주 세포에 침투하는 능력을 완전히 잃게 됩니다.