국내연구진 초고감도 분자감지소재개발

최근 중국발 미세먼지의 습격으로 국민건강이 위협받고 가운데 국내 연구진이 미세먼지 속 인체유해성분을 검출할 수 있는 원천기술을 개발했다.

미래창조과학부는 한국기계연구원 부설 재료연구소의 김동호 박사와 박성규 박사가 참여하고 있는 분자감지소재 연구팀과 카이스트 생명화학공학과와 공동으로 빛의 산란현상을 기반으로 한 초고감도 분자감지소재를 개발하는데 성공했다고 24일 밝혔다.

미래부는 "이번 기술 개발로 수질 및 대기 속 유해 물질 분석 등을 현장에서 신속하고 간편하게 처리할 수 있을 것"이라며 "또 십억분율의 극미량 성분도 검출할 수 있어 DNA·단백질 분석 등 바이오 분야에도 적용할 수 있을 것으로 기대된다"고 전했다.

이 기술은 극미량인 1ppb(십억분율)만 있어도 다이옥신과 같은 독성물질을 측정할 수 있어 환경 및 바이오 센서 부분에서 파급효과가 클 것으로 기대된다.

다이옥신은 에스트로겐 관련 내분비계에 작용해 피부질환, 면역력 감소, 기형아 출산, 암 등을 유발한다.

연구팀에 따르면 기술의 핵심인 귀금속 나노구조체는 기존 기술처럼 고가의 나노공정장비를 통해 제조할 필요 없다.

간단한 레이저 빔의 간섭현상을 이용한 '광간섭 식각법'을 활용해 짧은 시간 안에 대면적의 귀금속 나노구조체를 개발했다는 게 연구팀의 설명이다.

김동호 박사는 "현재 국내 중소기업 지원을 위한 분자감지소재 초소형 라만분광시스템 개발을 진행 중이며 3년내에 상용화를 이룰 계획"이라고 설명했다.

박성규 박사는 "전세계적으로 센서시장은 연 20조원 규모로 추정되는데, 대부분을 수입에 의존하고 있는 현실"이라며 "이번 기술개발은 환경 측정장비 및 센서 분야의 기술장벽을 극복해 신시장 창출과 국내 센서시장의 국산화에 크게 기여할 것"이라고 말했다.

이번 연구결과는 재료 및 나노분야 세계적 학술지인 어드밴스드 머터리얼스와 영국 왕립학회에서 발간하는 저널 오브 머터리얼스 케미스트리 C 에 연이어 표지논문으로 선정됐다.

[e-mail] 김혜민 기자