양현경 부경대 교수팀, 카본 양자점 자외선 센서 개발

양현경 부경대 전기전자소프트웨어공학전공 교수/사진제공=부경대

부경대학교는 최근 양현경·박진영 전기전자소프트웨어공학전공 교수 연구팀이 자외선 지수는 물론 노출 누적량까지 감지할 수 있는 '카본 양자점을 활용한 자외선 센서'(carbon quantum dots for UV-light sensing)를 개발했다고 28일 밝혔다.

자외선은 인체가 비타민D를 생성하기 위한 필수 요소지만 과다 노출 시 피부의 노화와 흑색종, 화상을 일으킬 수 있다. 따라서 의료와 스포츠 등 다양한 분야에 자외선 측정기가 활용되고 있다.

시판 중인 자외선 측정기는 증폭기와 같은 정교한 시스템이 필요해 조립공정이 복잡하다. 이는 값비싼 가격과 낮은 휴대성이라는 단점으로 이어진다. 특히 자외선 노출 누적량을 직관적으로 확인할 수 없다는 큰 한계가 있다.

양 교수팀은 탄소 입자로 이뤄진 나노물질인 카본 양자점을 이용해 자외선을 감지하는 필름을 제작했다. 실험 결과 이 필름은 자외선의 노출 누적량에 따라 색이 변하고, 노출된 자외선 세기에 따라 필름의 색 변화 속도가 달라졌다.

양 교수는 "이번에 제작한 센서를 활용하면 자외선 지수와 누적 노출량을 직관적으로 모니터링할 수 있다"며 "필름 형태뿐만 아니라 다양한 형태로 제작할 수 있어 휴대성이 높고 가격도 저렴해 실생활에서 광범위하게 활용할 수 있을 것"이라고 설명했다.

한편 양 교수팀은 개발한 센서를 특허(국내·PCT·미국) 출원했으며, 연구 결과를 담은 논문 'Photobleach effect of multi-color emitting carbon dots for UV-light sensing'을 국제학술지인 '케미컬 엔지니어링 저널'(Chemical Engineering Journal, IF=16.744)에 게재했다.

자외선 조사 시간(0~1080분)에 따른 필름 색 변화 이미지./사진제공=부경대

권태혁 기자 taehkd@mt.co.kr