대구경북과학기술원(DGIST·총장 이건우)은 박진희 화학물리학과 교수 연구팀이 휴대폰 카메라로 유해 화학 물질을 쉽게 찾아내는 새로운 방법을 개발했다고 3일 밝혔다.
색깔 변화를 이용해 유해 물질을 분석할 수 있어 환경오염 감지나 가스 유출 방지 등 여러 분야에 간편하게 활용될 것으로 기대된다.
우리 주변에는 유해 화학 물질인 '휘발성유기화합물'이 광범위하게 분포해있다. 이 물질들은 공장에서 나오는 가스·실내 공기 등을 통해 유입된다. 환경오염을 일으키고 병을 유발하기도 한다. 이런 물질을 빠르게 찾아내는 것이 중요하지만 기존 방법들은 고가 장비가 필요하거나, 한정된 종류의 화학 물질만 찾아낼 수 있었다.
연구팀은 '금속유기구조체'라는 물질을 이용해 색깔 변화를 일으키는 센서를 개발했다. 6가지 용매를 이용해 만들어진 이 센서는 14가지 휘발성 유기 화합물과 물을 구별해낼 수 있다. 특히, 대면적 필름을 저렴하고 손쉽게 제작할 수 있는 방법을 개발해 맨눈으로도 색상 변화를 관찰할 수 있다.
아울러 휴대폰을 이용해 색깔 변화를 분석하면 사람의 코로는 감지하기 어려운 낮은 농도의 유해 화합물도 정성·정량적으로 정확히 찾아내고 분석할 수 있다. 습도가 높은 환경에서도 성능이 잘 유지돼 환경오염 감지나 가스 유출 예방 등 다양한 분야에서 활용가능하다.
박진희 교수는 “이번에 개발한 센서는 전력 소모가 없고 저비용으로 구현 가능해 상업적 잠재력을 갖고 있다. 환경오염 감지, 테러방지, 안전사고 예방 등 여러 용도의 센서를 개발하기 위한 원천 기술을 확보할 수 있을 것”이라고 말했다.
이번 연구 결과는 최근 재료 분야 최상위 학술지인 '어드밴스드 머티리얼즈' 온라인 판에 게재됐다. DGIST 화학물리학과 진강우 석박사통합과정생이 제1저자, 박진희 교수가 교신저자로 참여했다.
대구=정재훈 기자 jhoon@etnews.com
