창원대, 초미량 폭발 화학물질 검출하는 시스템 개발 성공
창원대, 초미량 폭발 화학물질 검출하는 시스템 개발 성공
  • 오혜민 기자
  • 승인 2018.11.19 10:41
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창원대 화학과 BK21+ 나노바이오연구사업팀, 피코그램 폭발 화학물질 검출 나노형광-스마트폰 시스템 개발

[대학저널 오혜민 기자] 창원대학교(총장 최해범) 자연과학대학 화학과 ‘BK21+ 나노바이오연구사업팀(팀장 이용일 교수)이 나노형광입자 종이와 스마트폰을 이용해 피코(1조분의 1)그램(g)의 초미량 폭발 화학물질을 검출하는 효율적 시스템을 개발하는데 성공했다.

이용일 교수 연구팀은 네 종류의 새로운 양쪽성 컨쥬게이션 티오펜 고분자가 결합된 나노입자 복합체를 개발했고 이를 통해 공기나 수용액 상에 초미량의 폭발화학물질이 존재할 경우 색깔이 변하는 혁신적 나노형광 스마트 종이를 개발했다.

이같은 색의 변화는 고분자에 붙어있는 아민기 및 수산화기 등이 폭발화학물질과 결합해 특징적으로 색깔의 변화를 일으키게 된다. 특히 1조분의 1그램의 초미량 폭발물질만이 존재해도 육안으로 색깔의 변화를 감지할 수 있으며 정확한 농도는 스마트폰의 앱을 통해 분석할 수 있다.

이 시스템은 섬유 위에 코팅해서 옷으로 만들거나 들고 다닐 수 있는 판 형태로도 손쉽게 제작할 수 있어 현재 이 교수팀은 스마트 직물이나 스마트판 형태를 추가로 개발하고 있다.

창원대 화학과 이용일 교수는 “이번 개발된 폭발물질 감지 나노형광스마트 종이는 공항 출입국 검사대와 범죄수사 등에 간편하게 응용할 수 있으며 고가의 기자재를 사용해 숙련자가 검색해야 하는 기존 시스템을 대체할 수 있고 제작에 드는 비용이 매우 경제적이어서 파급효과가 클 것”이라고 말했다. 또 “이 시스템은 새로운 아이디어에서 출발한 저비용, 고효율 감지시스템으로 국내 연구진 단독으로 개발한 연구결과여서 원천기술 확보에 획기적 전기를 마련할 것”이라고 덧붙였다.

한편 이 연구결과는 세계 최고 권위의 과학전문지 어드밴스드 사이언스(JCR 영향력지수 Impact Factor=12.441, http://www.advancedscience.com)의 지난 19일자 온라인판에 게재됐으며 현재 특허출원 중에 있다. 발표된 연구논문은 무료로 공개돼 인터넷 사이트(https://doi.org/10.1002/advs.201801467)에서 내려 받을 수 있으며 한국연구재단 기초연구사업 및 BK21+ 사업의 지원으로 수행됐다.


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