DGIST, 환경오염 유해물질 휴대폰 카메라로 잡아낸다

박진희 교수팀, 색 변화패턴 분석으로 기술 개발

진강우 석박사통합과정생(왼쪽), 박진희 교수. DGIST제공

DGIST(총장 이건우) 화학물리학과 박진희 교수 연구팀은 유해 화학 물질을 쉽게 찾아내는 새로운 방법을 개발했다고 3일) 발표했다.

색깔 변화를 이용해 휴대전화 카메라로 유해 물질을 분석할 수 있어 환경오염 감지나 가스 유출 방지 등 여러 분야에 활용될 것으로 기대된다.

우리 주변에는 유해 화학 물질인 ‘휘발성유기화합물’이 광범위하게 분포해있다. 이 물질들은 공장에서 나오는 가스나, 실내 공기 등을 통해 유입되며, 환경오염을 일으키고 때로는 병을 유발하기도 한다. 따라서 이런 물질들을 빠르게 찾아내는 것이 중요하다. 기존의 방법들은 고비용의 장비가 필요하거나, 한정된 종류의 화학 물질만 찾아낼 수 있었다.

박진희 교수 연구팀은 이를 해결하고자 ‘금속유기구조체’라는 물질을 이용해 색깔의 변화를 일으키는 센서를 개발했다. 이 센서는 6가지 용매를 이용해 만들어지며, 이를 통해 14가지의 휘발성 유기 화합물과 물을 구별해낼 수 있다. 특히, 대면적 필름을 저렴하고 손쉽게 제작할 수 있는 방법을 개발해 맨눈으로도 색상 변화를 관찰할 수 있게 했다.

나아가, 휴대전화를 이용해 색깔 변화를 분석하면 사람의 코로는 감지하기 어려운 낮은 농도의 유해 화합물도 정성적·정량적으로 정확히 찾아내고 분석해낼 수 있다. 습도가 높은 환경에서도 성능이 잘 유지되어 환경오염 감지나 가스 유출 예방 등 다양한 분야에서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

박진희 교수는 “이번에 개발한 센서는 전력 소모가 없고 저비용으로 구현 가능해 큰 상업적 잠재력을 지니고 있다”며 “환경오염 감지, 테러방지, 안전사고 예방 등 여러 용도의 센서를 개발하기 위한 원천 기술을 확보할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

이번 연구 결과는 재료 분야 최상위 학술지인 ‘어드밴스드 머티리얼즈 (Advanced Materials, IF = 29.4)’ 11월자 온라인 판에 게재됐다. 진강우 DGIST 화학물리학과 석박사통합과정생이 제1저자로, 박진희 교수가 교신저자로 참여했다.
오경묵 기자 

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