기체를 눈으로 감지할 수 있는 시스템이 개발됐다. 쉽고 빠르게 가스를 감지할 수 있을 것으로 보인다. 산업현장에 가스 탐지 종이를 붙여 놓으면 메탄가스나 이산화탄소 등 가스 농도에 따라 색이 변해 공기 변화를 알 수 있게 된다.
이준영 생산기술연구원 청정생산시스템연구소 IT융합소재그룹 센터장(수석연구원)은 시각적으로 한 눈에 확인 할 수 있는 `신뢰성 인디케이터 표시물질`을 개발했다.
이 센터장은 “기존에 산성이나 알칼리성의 정도를 나타내는 PH를 측정하는 리트머스지도 물에 접촉해야 확인할 수 있었다”며 “용매 역할을 하는 물이 반드시 있어야 한다는 한계가 있었는데, 이를 공기 중에서 물 없이 측정 가능하도록 했다”고 말했다.
액체로만 측정할 수 있던 농도를 공기 중 기체로 감지할 수 있게 성공한 것은 기능성 나노 구조체로 소재를 구현한 덕분이다. 이산화탄소 반응에 색이 변할 수 있는 시스템인 `이온페어시스템`을 적용했다.
플러스(+)이온과 마이너스(-) 이온을 각각 결합시켜 이온페어로 습도나 수분이 필요 없이 PH 변화를 통해 색이 변하는 키소재를 만들었다. 여러 소재의 조합으로 이산화탄소 농도가 높아졌을 때 반응을 일으키는 것을 발견했다.
이 센터장은 “가스에 반응을 일으킬 수 있는 환경을 만들어주는 물질을 찾아냈다”며 “이 물질들을 `이온페어시스템`에 적용시키고 섞어 파우더 형태로 만들 수 있게 됐고, 이 분말은 잉크소재로 활용해 비닐, 종이, 스티커 등 다양한 소재에 인쇄할 수 있다”고 말했다.
분말을 입힌 종이를 벽면에 붙여 놓으면 가스에 반응해 색이 변하고 사람이 눈으로 빠르게 인지할 수 있다. 예를 들어 방 안에 이산화탄소가 많으면 파란색 종이가 초록색으로 변한다. 그리고 환기를 시켜 이산화탄소 농도가 낮아지면 다시 파란색으로 돌아온다.
그는 “음식 밀폐 봉지에 이 잉크를 코팅해 적용하면 부패 정도를 쉽게 알 수 있다”며 “김치의 발효과정에서도 이산화탄소 발생여부를 발견할 수 있다”고 말했다.
그는 향후 산업현장에서 메탄가스 등 인체 유해 가스에 반응하는 기술을 개발해 재해 발생을 줄이고 싶다는 포부를 밝혔다. 이 센터장은 “더 다양한 소재를 `이온페어시스템`으로 설계하면 더 넓은 범주에서 색이 변할 수 있게 하고 이산화탄소 이외 다른 가스를 측정할 수 있게 될 것”이라며 “산업현장에서 가스 누출 사고가 많은데 일일이 측정기를 들고 다니며 감지하기 쉽지 않다. 색이 변하는 인디케이터를 현장 곳곳에 붙여놓으면, 빠르게 가스를 인지할 수 있어 사고 예방에 도움이 될 것”이라고 말했다.
천안=송혜영기자 hybrid@etnews.com
