한국과학기술연구원(KIST·원장 윤석진)은 유용상 뇌융합기술연구단 박사팀이 초미세 나노 플라스틱을 빛을 이용해 실시간 검지하는 시스템을 개발했다고 16일 밝혔다.
연구진은 절연막을 사이에 두고 양면이 금속으로 된 대면적 3층 수직 배열 전극에 전기를 공급하는 방식을 택했다. 동시에 입사광과 산란광 에너지 차이를 분석하는 라만 광검지 방식을 채택했다. 나노 사이즈 금, 은 입자인 플라즈모닉 나노입자를 활용해 시료를 농축했으며, 그 결과 미세플라스틱 농축, 검지시간을 수 초로 줄일 수 있었다.
실제 실험에서 1리터(ℓ) 당 10마이크로그램(㎍) 농도 30나노미터(㎚) 크기 폴리스티렌 입자를 검지하는데 성공했다. 초저농도 실시간 나노플라스틱 광검지 성능을 확인했다.
한편 연구진은 유전영동 현상(불균일한 전기장 내에서 유전체 입자들이 이동하는 현상)을 이용해 시료에서 입자를 쉽게 분리해냈다.
기존에 나노플라스틱 분석을 위해 채집, 분류, 분석까지 하루 이상 걸리던 전 과정을 하나의 플랫폼 안에서 실시간으로 1초 단위 분리·검지 가능하도록 했다.
연구를 수행한 KIST 정의태 연구원과 유의상 박사는 “미세플라스틱 실시간 초고감도 검지가 가능해졌다는데 이번 연구성과 의의가 있으며, 향후 연구 결과를 확장해 실제 여러 수자원 미세플라스틱 농도를 측정하고 안전한 수자원 확보 기술 활용을 기대하고 있다”고 말했다.
이번 연구는 과학기술정보통신부 지원을 받아 KIST 주요사업으로 수행됐으며, 연구결과는 국제 학술지인 ACS 나노 최신호에 표지논문으로 게재됐다.
김영준기자 kyj85@etnews.com
