식물 속 환경유해물질 실시간 감지…`웨어러블 식물센서` 개발

독성연, 하이브리드 촉매 활용 활성 5배 향상
복잡한 시료 전처리 과정 없이 비파괴적 검출

독성과학연구소는 환경유해물질 '6-PPD'를 실시간 감지할 수 있는 식물용 센서를 개발했다. 독성연 제공

정성미 독성연 박사

살아 있는 식물에서 환경 유해물질을 감지할 수 있는 식물센서가 개발됐다.

국가독성과학연구소는 정성미 박사 연구팀이 환경 유해물질인 '6-PPD'를 실시간으로 감지할 수 있는 식물용 센서를 개발했다고 20일 밝혔다.

6-PPD는 고무의 안정화를 위해 차량 타이어 등에 첨가되는 유기 화합 물질로, 수질 오염과 생물학적 피해를 일으킬 수 있는 환경유해물질이다.

기존 식물용 유해물질 감지 센서는 복잡한 식물 조직 내에서 낮은 농도의 유해물질을 검출하기엔 감도가 낮고, 샘플링과 분쇄, 동결건조 및 추출 등 복잡한 시료 전처리 과정이 필요해 실시간 현장 모니터링에 제약이 많았다.

연구팀이 개발한 센서는 살아있는 식물에 부착해 6-PPD 오염물질을 비파괴적으로 실시간 검출할 수 있다. 특히 산화철 나노큐브와 탄소나노튜브 나노리본을 결합한 하이브리드 촉매를 활용해 기존 대비 전기촉매 활성이 5배나 향상됐고, 우수한 전도성과 기계적 특성을 갖췄다.

연구팀은 하이브리드 촉매에 젤라틴 하이드로젤 기반 반고체 전해질을 통합해 식물 잎에 부착 가능한 형태로 센서를 제작했다.

정성미 독성연 박사는 "다양한 식물 종에 유해화합물이 축적되는 과정을 신속하고 정밀하게 모니터링할 수 있는 차세대 센서 플랫폼으로 구현됐다"며 "앞으로 스마트 농업, 환경안전, 웨어러블 헬스케어 등 산업에 폭넓게 활용될 수 있을 것"이라고 말했다.

이 연구결과는 국제 학술지 '유해물질 저널'에 실렸다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr