한국연구재단은 박정열 서강대 교수·김태성 울산과학기술원 교수 공동 연구팀이 색 변화 기반 무전원 휘발성 유기화합물 검지 센서를 개발했다고 최근 밝혔다.
휘발성 유기화합물은 신경계 장애를 유발하는 대표적인 발암 물질이다. 악취와 오존을 발생시키기도 하는데, 토양·담수·대기 등 어디서나 쉽게 발견된다.
이 물질은 일반적으로 기체 크로마토그래피 질량 분석기나 광 이온화 검출기 등으로 측정한다. 해당 장비들은 규모가 큰 데다 전원이 필요해 현장에서 쓰기엔 불편하다.
연구팀은 센서 반응을 저해하는 잔류물질이 쉽게 떨어져 나가는 나노 규모 이지-컷 공정(Nanoscale easy tear·NET)을 고안했다. 일회용 커피 포장의 이지-컷 기술에서 영감을 얻었다고 연구팀은 전했다. 이지-컷 공정에는 휘발성 유기화합물과 반응해 부풀어 오르는 실리콘 물질을 활용했다.
나노 규모 이지-컷 공정을 통해 실리콘에 기계적 전단 응력(물체를 자를 때 원형을 유지하려는 힘)을 가했을 때 커피 봉지 봉제선처럼 광 결정 구조와 잔여 실리콘 물질을 깔끔하게 떨어뜨릴 수 있다고 연구팀은 설명했다.
박정열 교수는 “색 변화로 수초 안에 기체 상태의 유해물질을 검지할 수 있다”며 “누구나 쉽게 맨눈으로 환경 상태를 모니터링할 수 있을 것”이라고 말했다.