국내 연구진이 새집증후군의 원인이 되는 물질이나 물속의 오염물질을 바로 감지해 위험을 알려주는 기능을 스마트워치에 탑재할 수 있는 기술을 개발하는데 성공했다. 향후 스마트와치와 같은 웨어러블 모니터링용 스마트기기 개발에는 물론 화학물질 누출 여부를 지속적으로 확인해야 하는 공장이나 연구소에서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
POSTECH(포항공과대학교) 화학공학과 오준학 교수, 박사과정 이무열씨, KAIST 생명화학공학과 김범준 교수팀은 유해한 유기용매를 감지할 수 있는 플렉시블센서 제조 기술을 개발했다고 5일 밝혔다.
최근 대기오염이나 발암성 물질 노출로 인한 질병이 급증하고, 후쿠시마 원전 사고나 구미공장 불산 누출 사고처럼 유해물질이 배출되는 사고가 이어지면서 일반인들이 손쉽게 환경오염 정도를 확인할 수 있는 기기에 대한 관심이 높아지고 있는 상황이다. 실제로 이러한 관심을 반영하듯 최근 공개된 구글의 조립형 스마트폰인 '아라폰'에는 사용자가 대기오염 정도를 직접 확인할 수 있는 부품도 포함된 것으로 알려져 있다.
연구팀이 공개한 것은 여기서 한 발 더 나아가 공기 중, 물 속, 심지어 유기용매 속에 유해물질이 있는지 바로 확인해볼 수 있는 웨어러블 스마트 모니터링 기기에 활용할 수 있는 유기반도체를 이용한 화학센서 제조 기술이다.
연구팀에 따르면 기존의 센서는 유기 반도체 층의 용매에 대한 안정성이 부족해 그 응용분야가 한정적인 것이 단점으로 지적됐다.
이에 연구팀은 기존 유기반도체 소재로 사용되어온 물질 P3HT에 가교가 가능한 분자구조를 도입, 센서의 측정안정성을 크게 높였다. 이와 함께 반도체 표면에 특정 물질을 선택적으로 모을 수 있는 컨테이너 분자로 구성되도록 해 센서의 감응도와 선택도를 10배 이상 향상시켰다.
또, 연구팀은 이렇게 만들어진 센서를 이용, 새집증후군의 주범으로 알려진 톨루엔, 인체 내에 흡수되면 치명적인 영향을 미치는 메탄올 등을 정확하게 검출하는데 성공했다.
여기에 이 센서는 기존의 설비로도 충분히 제조가 가능하다는 점에서 실용화 가능성도 크게 엿보인다. 특히 단기간만 사용할 수 있는 웨어러블 검출기로는 가까운 시일 내에도 개발이 가능할 것으로 전망된다.
오 교수는 "이번 연구는 유기 반도체 기반 센서 실용화의 난제로 꼽히던 소자 안정성과 신뢰성을 향상시켰을 뿐 아니라 높은 감도와 선택도를 모두 구현할 수 있는 방법을 제시했다는 평가를 받고 있다"며 "유기 전자소자의 실질적 응용 범위를 더욱 넓힌 연구"라고 의의를 밝혔다.
bbrex@fnnews.com 김혜민 기자
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