초미세먼지 속 발암물질…티끌만큼이라도 감지한다

재료연구소, 초고감도 분자감지소재 기술개발

[아시아경제 정종오 기자]초미세먼지 속에 들어있는 발암물질의 극미량까지 감지할 수 있는 분자감지소재가 개발됐다. 초미세먼지는 최근 들어 건강에 치명적 영향을 미치는 공해물질로 각별한 주의가 필요한 상황이다.

국내 연구팀이 빛의 산란현상을 기반으로 한 초고감도 분자감지소재를 개발하는데 성공했다. 미세먼지 내 존재하는 다이옥신과 인체유해성분을 검출할 수 있는 원천기술을 개발한 것이다. 이 기술은 극미량인 1ppb(십억분율)만 있어도 측정 가능해 환경과 바이오 센서 부분에서 파급효과가 클 것으로 기대된다.

이번 기술 개발로 수질과 대기 속 유해 물질 분석 등을 현장에서 신속하고 간편하게 처리할 수 있을 것으로 기대된다. 또 십억분율(ppb)의 극미량 성분도 검출할 수 있어 환경뿐만 아니라 DNA·단백질 분석 등 바이오 분야에도 적용할 수 있다.

이번 기술의 핵심인 귀금속 나노 구조체는 기존 고가의 나노공정장비를 통해 제조됐지만 연구팀에서 간단한 레이저 빔의 간섭현상을 이용한 광 간섭 식각법을 활용해 짧은 시간 안에 대면적의 귀금속 나노 구조체를 개발한 것이 특징이다.

이번 제품은 재료연구소(소장 강석봉) 소자기능박막연구실 박성규 박사, 김동호 박사 등 분자감지소재 연구팀이 카이스트 생명화학공학과와 공동으로 진행했다.

김동호 박사는 "현재 국내 중소기업 지원을 위한 분자감지소재 초소형 라만분광
시스템 개발을 진행 중이며 3년 내에 상용화를 이룰 계획"이라고 말했다. 기존에는 질량분석기와 가스크로마토그래피와 같은 고가의 분석 장비와 전문가가 필요하고 현장에서 바로 진단할 수 없어 실시간 측정과 대응이 어려웠다.

이번에 개발된 분자감지소재를 휴대형 라만분광장비와 일체화하면 초고감도 현장진단 모니터링센서를 개발할 수 있을 것으로 기대된다.

박성규 박사는 "전 세계적으로 센서시장은 연 20조원 규모로 추정되는데 대부분을 수입에 의존하고 있는 현실에서 환경 측정 장비와 센서 분야의 기술 장벽을 극복할 수 있을 것"이라며 "새로운 시장 창출과 국내 센서시장의 국산화에 크게 기여할 것"이라고 내다봤다.

정종오 기자 ikokid@asiae.co.kr