국내 연구팀이 새집증후군 유발 유해가스 톨루엔을 극미량까지 잡아내는 범용 센서를 개발했다. 에어컨과 공기정화기 등 가전제품 성능 향상에 크게 기여할 것으로 기대된다.
KAIST(총장 강성모)는 김일두 신소재공학과 교수 연구팀이 톨루엔을 검출하는 초고감도 감지소재 센서를 개발, 상용화를 위한 기술 이전을 추진한다고 10일 밝혔다.
톨루엔은 페인트에서 주로 나오는 유독성·휘발성 유기화합물이다. 중추신경계와 호흡기관 이상을 유발하며 장기간 노출될 때 사망에 이를 수 있다.
지금까지 반도체식 휴대형 센서는 톨루엔 유무 정도만 판별할 수 있었다. 환경기준치 244ppb(10억분의 1분자 단위) 이하 극미량 성분 검출을 위해서는 고가의 대형 설비가 필요했다.
연구팀은 수 은 나노미터(㎚) 단위 기공을 가진 금속유기구조체와 3㎚ 촉매 입자를 결합, 이를 다시 금속산화물 나노섬유에 붙여 저렴한 초고감도 센서를 개발했다.
여기에 팔라듐(Pd) 촉매를 더해 톨루엔 민감성을 극대화했다. 새로 개발된 센서는 공기 중 100ppb의 극미량 톨루엔 가스도 감지할 수 있다.
새 나노섬유 감지소재는 촉매 교체를 이용해 포름알데히드, 자일렌 등 다른 유해가스에 반응하는 고성능 소재를 대량 합성할 수 있다. 사람의 날숨에서 나오는 질병 생체지표를 잡아내는 등 의학용으로도 활용할 수 있다.
연구팀은 실리콘 기반 멤스 기판을 활용, 센서를 소형화하는 작업도 진행하고 있다. 소형화된 센서는 에어콘과 공기정화기 등 가전제품에 쓰이게 된다. 연구팀은 이미 국내 업체와 상용화를 위한 기술 이전을 추진하고 있다.
김일두 교수는 “다종 감지 소재를 활용해 수많은 유해가스를 정확히 검출할 수 있게 됐다”면서 “다른 가스검출, 의학용 기기에 할용하는 등 범용성도 뛰어나다”고 말했다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
