국제적인 테러사건과 각종 재난 등으로 사회안전망에 대한 관심이 갈수록 커지고 있다. 개인이 스스로 안전을 지키고 주변의 위험을 감지하는 도구에 대한 수요도 함께 증가했다.
최근 미국 유타대학 연구진은 탄소 나노튜브와 폴리머 복합체로 만들어진 휴대형 폭발물·가스 탐지 센서를 만드는 데 성공했다.
탄소 나노튜브는 높은 강도와 전기 전도성으로 주목 받는 차세대 소재다. 현재 야구배트와 같은 스포츠용품부터 리튬이온배터리, 터치스크린 디스플레이 등 다양한 분야에 활용되고 있다. 물성 구조에 따라 플렉시블 태양전지 패널부터 페인트 형태로 의류에 덧칠해 특수한 기능성을 부여하는 것도 가능할 전망이다.
나노튜브의 탄소원자는 공기에 노출되면 매우 민감하게 주위 환경에 반응하며 거의 모든 물질에 응답성을 보인다. 응답 반응속도 역시 매우 뛰어나 수분 또는 수초 안에 화학물질을 감지할 수 있을 것으로 보인다. 제조에 들어가는 비용이 상대적으로 낮다는 점도 장점으로 꼽힌다.
연구진은 나노튜브가 TNT와 같은 폭발물을 비롯해 사린·염소 등 인체에 치명적인 유해가스, 메스암페타민(필로폰) 등 마약류의 분자를 감지할 때 발생하는 전도성 변화를 센서에 활용했다. 전류의 급격한 증가나 감소 등 변화 정도에 따라 각 물질의 종류와 그 농도를 파악할 수 있다는 설명이다.
폴리머 탄소 나노튜브 복합체의 표면을 조정하는 것으로 십여 종류 이상의 폭발물과 20여종의 서로 다른 가스를 감지하는 것이 가능하다. 종래의 폭발물·가스 감지기와 달리 이온화된 분자 분포도 분석이 가능하다. 다양한 화학물 분자를 초기에 감지할 수 있어 공항 검색기와 휴대형 감지기 등 여러 분야에 활용될 수 있을 전망이다.
박정은기자 jepark@etnews.com
