창원대 이용일 교수팀, '폭발물질 감지 나노형광스마트 종이' 개발

화학과 'BK21+ 나노바이오 연구사업팀'

1조분의 1g 초미량 폭발 화학물질 검출

【창원=뉴시스】 홍정명 기자 = 국립 창원대학교 자연과학대학 화학화 이용일 교수와 나노형광입자들의 새로운 네가지 색깔 변화 모습.2018.11.19.(사진=창원대학교 제공) [email protected]

【창원=뉴시스】 홍정명 기자 = 국립 창원대학교(총장 최해범)는 19일 자연과학대학 화학과 ‘BK21+ 나노바이오연구사업팀(팀장 이용일 교수)이 나노형광입자 종이와 스마트폰을 이용해 피코(1조분의 1)g 수준의 초미량 폭발 화학물질을 검출할 수 있는 '폭발물질 감지 나노형광스마트 종이' 개발에 성공했다고 밝혔다.

이용일 교수팀은 네 종류의 새로운 양쪽성 컨쥬게이션 티오펜(싸이오펜) 고분자가 결합한 나노입자 복합체를 개발했고, 이를 통해 공기나 수용액 상에 초미량의 폭발 화학물질이 존재할 경우 색깔이 변하는 혁신적인 나노형광 스마트 종이 개발에 성공했다.

이 같은 색의 변화는 고분자에 붙어있는 아민기 및 수산화기 등이 폭발 화학물질과 결합해 특징적으로 나타난다.

특히 1조분의 1g의 초미량 폭발물질만이 존재해도 맨눈으로 색깔의 변화를 감지할 수 있으며, 정확한 농도는 스마트폰 앱을 통해 분석할 수 있다.

이 시스템은 섬유 위에 코팅해서 옷으로 만들거나 들고 다닐 수 있는 판 형태로도 손쉽게 제작할 수 있으며, 이 교수팀은 스마트 직물이나 스마트판 형태를 추가로 개발하고 있다.

이용일 교수는 "이번에 개발된 폭발물질 감지 나노형광스마트 종이는 공항 출입국 검사대와 범죄 수사 등에 간편하게 응용할 수 있으며, 고가의 기자재를 사용해 숙련자가 검색해야 하는 기존의 시스템을 대체할 수 있다"면서 "특히 제작에 드는 비용이 매우 경제적이어서 파급 효과가 매우 클 것"이라고 밝혔다.

이 교수는 또 "이 시스템은 새로운 아이디어에서 출발한 저비용·고효율의 감지 시스템으로, 국내 연구진 단독으로 개발한 연구 결과여서 원천기술 확보에 획기적인 전기를 마련할 것으로 기대된다"고 강조했다.

한편 이용일 교수팀의 연구 결과는 세계 최고 권위의 과학전문지인 '어드밴스드 사이언스'의 2018년 11월 19일 자 온라인판에 게재됐으며, 현재 특허출원 중에 있다.

이번 연구는 한국연구재단의 '기초연구사업 및 BK21+ 사업' 지원으로 수행됐다.

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