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[IT뉴스]1000년 넘게 문질러 닦던 칫솔…이젠 전기로 세균까지 죽인다

온카뱅크관리자

2026-11-06 07:07:25

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 칫솔모 휘어질 때 자체 전기 발생...잇몸병 관련 세균 살균율 9배 높아 
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 <img alt="양치질을 할 때마다 생기는 전기로 입속 세균을 죽이는 칫솔이 개발됐다. /베이징대, 사이언스 어드밴시스" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202611/06/chosun/20261106070234131whiv.jpg" data-org-width="1672" dmcf-mid="VwsscgrNHS" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202611/06/chosun/20261106070234131whiv.jpg" width="658">
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 양치질을 할 때마다 생기는 전기로 입속 세균을 죽이는 칫솔이 개발됐다. /베이징대, 사이언스 어드밴시스
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 칫솔의 기원은 어디일까. 고대 이집트 사람들은 나뭇가지 끝을 씹어 치아를 닦았고, 1100여 년 전 중국 당나라에서는 뼈로 만든 손잡이에 털을 심은 칫솔을 사용했다. 1938년 미국에서 동물의 털을 대신하는 나일론 칫솔이 등장했다. 이렇게 수천 년 동안 칫솔의 재료와 모양은 변했지만, 치아 표면에 붙은 이물질을 문질러 닦아낸다는 기본 원리는 크게 달라지지 않았다.
 이제 칫솔이 새로운 진화를 앞두고 있다. 양치질을 할 때 발생하는 전기로 입속 세균을 죽이는 칫솔이 개발된 것이다. 배터리도 필요 없다. 실험 결과, 치주 질환 관련 세균의 약 78%를 죽였고, 사람을 대상으로 한 시험에서도 일반 칫솔보다 효과가 큰 것으로 나타났다.
 ◇칫솔모 휘어질 때 전기 발생…세균 공격
 중국 베이징대 연구진은 이런 칫솔을 개발했다고 4일(현지 시각) 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’에 발표했다. 새로운 칫솔의 비밀은 칫솔모에 있다. 연구진은 일반 칫솔에 쓰이는 나일론 대신 ‘폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF)’라는 고분자 소재를 사용했다. 이 소재는 압력을 받거나 구부러지면 전기가 발생하는 ‘압전 효과’를 나타낸다. 연구진은 이 소재를 가느다란 실처럼 뽑아 칫솔모로 만들고 열처리해 전기 발생 성능을 높였다.
 작동 원리는 간단하다. 양치질을 하면 칫솔모가 치아에 닿아 구부러졌다가 다시 펴지는 움직임을 반복한다. 이때 칫솔모 표면에서 발생한 전하가 주변의 물과 산소에 작용해 ‘활성 산소종’이라는 물질이 만들어진다. 활성산소종은 반응성이 높은 산소 물질로, 세균의 세포막을 손상시켜 죽게 만든다. 치아 표면을 문질러 치태(齒苔)를 제거하는 동시에 전기화학적 반응으로 세균까지 공격하는 것이다. 치태는 치아 표면에 달라붙은 세균들이 형성하는 끈적끈적한 막으로, 충치와 잇몸병의 주요 원인이다.
 ◇세균 살균율 최대 9배…인체 시험에서도 효과
 연구진은 충치를 유발하는 뮤탄스균과 치주 질환에 관여하는 포르피로모나스 진지발리스균을 대상으로 실험실에서 살균 효과를 확인했다. 분석 결과 지름 0.24㎜의 압전 칫솔모는 뮤탄스균의 52.8%, 치주 질환 관련 세균의 78.21%를 죽였다. 일반 나일론 칫솔모의 살균율은 각각 9.29%, 8.41%에 그쳤다. 치주 질환 관련 세균의 살균율은 일반 칫솔모의 약 9배에 달한 셈이다.
 실제 사람에게도 효과가 있는지 확인했다. 연구진은 잇몸 염증이나 충치가 있는 성인 115명을 모집해 압전 칫솔과 일반 나일론 칫솔을 사용하도록 무작위로 나눴다. 최종적으로 109명의 결과를 분석했다.
 참가자들은 하루 두 차례씩 3개월 동안 지정된 칫솔로 이를 닦았다. 연구진은 실험 시작 전과 1개월, 3개월 뒤 치태가 얼마나 쌓였는지, 잇몸 염증과 출혈은 어느 정도인지 측정했다. 3개월 뒤 두 집단 모두 치태와 잇몸 염증, 출혈 지표가 개선됐지만, 압전 칫솔을 사용한 집단의 개선 폭이 일반 칫솔 집단보다 더 큰 것으로 나타났다. 압전 칫솔을 사용한 집단에서는 충치와 치주질환에 관련된 입속 세균의 상대적 비율도 감소했다.
 ◇배터리 없는 살균 칫솔…장기 효과는 검증 필요
 일반 칫솔은 치아 표면의 치태를 물리적으로 제거하지만, 치태 속에 남은 세균까지 완전히 없애기는 어렵다. 살아남은 세균은 시간이 지나면서 다시 증식해 치태를 형성한다.
 이번 칫솔은 별도의 전원 없이 칫솔모의 움직임 자체를 살균 작용에 활용한다는 점에서 차이가 있다. 다만 추가 검증은 필요하다는 지적이 나온다. 사람을 대상으로 한 시험이 3개월에 그쳤고, 실제 충치나 치주질환의 발생을 예방하는지까지 확인한 것은 아니다. 전동칫솔이나 음파칫솔과의 직접적인 성능 비교도 이뤄지지 않았다. 일각에서는 “연구진이 실제 측정값 대신 실험 전후 개선율을 중심으로 결과를 제시해 다른 칫솔 연구와 비교하기 어렵다”고 한다. 연구진은 앞으로 장기간 사용했을 때의 효과와 안전성을 확인할 계획이라고 밝혔다.
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 <img alt="베이징대 연구진이 개발한 칫솔의 작동 원리. /자료=베이징대, 사이언스 어드밴시스/AI 이미지로 구성" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202611/06/chosun/20261106070235423vdqp.jpg" data-org-width="1752" dmcf-mid="fv66K74qXl" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202611/06/chosun/20261106070235423vdqp.jpg" width="658">
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 베이징대 연구진이 개발한 칫솔의 작동 원리. /자료=베이징대, 사이언스 어드밴시스/AI 이미지로 구성
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