[대한민국과학자]김덕종 한국기계연구원 선임연구원

“은 나노 물질은 항균 특성이 우수하기 때문에 세균 번식을 막아야 하는 표면에 은 나노입자를 코팅한 다양한 제품이 출시되고 있습니다. 하지만, 은 나노 물질이 환경 생태계나 인체에 악영향을 미칠 수 있다는 연구 결과도 끊임없이 나오고 있습니다. 정확히 은 나노 상태를 들여다볼 필요가 있다는 거죠.”

김덕종 한국기계연구원 나노융합기계연구본부 선임연구원이 최근 나노 물질 현장 검출 기술을 개발해 관심을 끌고 있다. 수계환경에 존재하는 극미량 은 나노선 및 나노입자를 판별하고 농도를 측정할 수 있는 기술이다.

김 선임은 나노소재 전문가다. KAIST에 들어가 기계공학 전공으로 석, 박사까지 마친 토종 과학기술자다. 2007년부터 1년간 방문 연구원으로 미국 오번대학교를 다녀왔다.

김 선임은 “은 나노 물질을 안전하게 활용하기 위해서는 수계환경 내 은 나노 물질을 효과적으로 감시할 수 있는 기술이 필요한 상황이었다”고 설명했다.

그동안은 현장에서 사용할 수 없는 대형 장비를 통해서만 샘플 내 은 농도를 측정할 수 있었다. 은 나노선과 나노입자를 구별해 측정하는 것은 아예 불가능했다. 이 문제를 김 선임이 해결했다.

“최근에는 우수한 전기전도도를 가지는 은 나노 선을 그물 구조로 만들어 투명하면서도 전기전도성이 우수한 투명 전극으로 만들어 기존 인듐 주석 산화물 박막을 대체하려는 움직임이 활발하게 전개되고 있습니다.”

김 선임은 샘플 내 존재하는 나노 물질을 작업 전극에 흡착한 후, 전기화학적으로 산화시키는 방식으로 전극 흡착량을 따져 나노 물질 농도를 측정했다.

휴대용으로 극미량까지 측정할 수 있는 것이 장점이다. 세계 최초다. 은나노 물질 뿐 아니라 다양한 금속 및 산화금속 나노 물질을 검출하는데도 활용 가능하다.

김 선임은 상용화 여부에 대해서도 언급했다. 필요한 사전 연구가 거의 다 된 상태다. 하드웨어 경험이 있는 회사와 협업만하면 휴대용 모니터링 장비를 개발하는데 1년이면 충분할 것으로 예상했다.

김 신임은 지난 해엔 대량 반도체 양자점을 고품질로 균일하게 정제하는 원천기술을 세계 처음 개발해 주목 받았다. 이 기술은 나노입자를 대량으로 생산하는 실마리를 제공할 수 있다. 이 기술을 활용하면 LED, OLED, 태양전지, 바이오 표시자, 바이오센서, 위조방지 인쇄 등의 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있다.

김 선임은 지금까지 국제논문 35편(SCI급 27편, SCIE급 6편), 국내 논문 7편을 게재했다. 특허는 미세유체소자, 투명히터, 나노소재분리 및 정제, 열물성 측정 등 크게 4개 분야에서 출원했다.

47편의 특허등록과 1건의 SW등록, 32건의 특허출원 실적이 있다.

대전=박희범기자 hbpark@etnews.com