기계항공 및 원자력공학부 김태성 교수팀,
미세유체장치 개발, 외부의 동력 없이 가능
소금물 등 전해질 이온의 농도차 이용
【파이낸셜뉴스 울산=최수상 기자】 다양한 미세입자가 뒤섞인 세포에서 특정 성분만 골라내 분석하거나, 작업 현장 등의 오염수 성분을 손쉽게 파악할 수 있는 기술이 개발됐다.
울산과학기술원(UNIST)은 기계항공 및 원자력공학부 김태성 교수팀이 소금물 등 전해질 용액을 이용, 외부의 동력 없이도 용액 내부 미세입자의 움직임을 조절할 수 있는 소형장치를 개발했다고 28일 밝혔다.
나노미터(㎚, 10억 분의 1m)에서 마이크로미터(㎛, 100만 분의 1m)에 이르는 다양한 크기의 미세입자를 자유자재로 다루는 기술이 늘고 있다. 그러나 지금까지는 주로 고압의 환경이나 전자장치 같은 외부장치가 필요해 현장에 직접 적용하기는 힘들었다.
연구진은 전해질 이온의 농도차로 인해 자연적으로 발생하는 힘을 조절해 전하를 띤 미세입자의 움직임을 제어하는 미세유체장치(수백 마이크로미터 영역의 경로를 가진 액체 분리 기기)를 개발했다.
이 미세유체장치를 이용해 소금물 내부의 1마이크로미터 크기의 음전하를 띠는 미세입자를 1시간 동안 300배 농도로 농축하는데 성공했다. 또 전해질 종류를 바꿔 전기장 방향을 반대로 돌리자 농축된 미세입자를 10분 내로 추출할 수 있었다.
미세입자의 크기에 따라 전기장과 삼투압의 영향이 달라지기 때문에 한 종류의 입자를 농축·추출하는 것뿐만 아니라, 서로 다른 크기의 미세입자를 효과적으로 분리하는 것도 가능했다.
김태성 교수는 "전해질 이온을 미세하게 조절해 미세입자의 움직임을 제어하는 확산영동을 실험적으로 입증한 결과라는 점에서 학문적으로 의미가 크다"며 "이 장치는 제작과 작동이 간편하고 외부 동력도 필요 없어 가혹한 환경이나 개발도상국 현장에서 직접 환경상태를 진단하는 일 등에 적용할 수 있을 것"이라고 밝혔다.
ulsan@fnnews.com 최수상 기자
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