미세먼지 속에 있는 극미량의 발암물질을 감지하는 기술이 개발됐다. 이 기술은 극미량인 1ppb(십억분율)만 있어도 측정 가능해 환경 및 바이오센서 부분에서 파급효과가 클 것으로 기대된다.
미래창조과학부는 재료연구소 박성규·김동호 박사 등 분자감지 소재 연구팀이 KAIST 생명화학공학과와 공동으로 초고감도 분자감지소재를 개발했다고 24일 밝혔다.
연구팀은 빛의 산란 현상을 토대로 금·은 등 귀금속 나노구조체를 이용해 분자감지 소재를 개발했다. 빛이 분자에 의해 산란될 때 발생하는 비탄성산란을 ‘라만 산란’이라고 하는데, 이를 분석하면 분자의 고유한 진동에너지를 감지해 분자 정체를 알 수 있다. 그러나 라만신호는 세기가 매우 작아 미세먼지 속에 있는 극미량의 유해성분을 검출하려면 라만신호를 증폭하는 나노소재가 필요하다. 이러한 소재를 분자감지 소재라고 한다.
기존에는 귀금속 나노구조체를 제조할 때 값비싼 나노공정 장비가 필요했지만 연구팀은 간단한 레이저 빔의 간섭현상을 이용해 대면적 귀금속 나노구조체를 개발했다.
김동호 박사는 “현재 국내 중소기업 지원을 위한 분자감지소재 초소형 라만분광시스템을 개발하고 있으며, 3년 내 상용화할 계획”이라고 말했다.
박성규 박사는 “세계적으로 센서시장이 연 20조원 규모로 추정되는데 대부분을 수입에 의존하고 있다”면서 “환경 측정 장비 및 센서 분야 기술 장벽을 극복할 수 있어 신시장 창출 및 국내 센서시장 국산화에 크게 기여할 것”이라고 기대했다.
연구 결과는 재료·나노분야 세계적 학술지인 ‘어드밴스트 머티리얼스’와 영국 왕립학회에서 발간하는 ‘저널 오브 머티리얼스 케미스트리 C’에 연이어 표지논문으로 선정됐다.
권건호기자 wingh1@etnews.com
