새집증후군 원인물질 ‘툴루엔’ 초정밀 센서로 잡는다

2016.10.11 02:16

 

KAIST 연구팀이 개발한 다공성 툴루엔 감지 소재 - KAIST 제공
KAIST 연구팀이 개발한 다공성 툴루엔 감지 소재 - KAIST 제공

김두일 KAIST 신소재공학과 교수팀은 새집증후군의 원인 물질인 ‘툴루엔’의 농도를 정밀하게 측정할 수 있는 센서를 개발했다고 10일 밝혔다.

 

톨루엔은 접착제, 페인트 등에서 나오는 물질로, 중추신경계와 호흡기관에 이상을 일으키며, 장기간 노출될 경우 사망할 수도 있다. 정부 권고기준은 약 244ppb(1ppb는 기체 1t 중 1g) 이하다. 이 기준을 넘으면 새집증후군을 유발할 수 있다.

 

김 교수팀은 톨루엔을 100ppb(100만분의 1분자 단위) 수준의 극미량 톨루엔 가스를 감지할 수 있는 센서를 새롭게 개발했다.

 

톨루엔 가스를 정밀하게 감지하는 방법은 기존에도 있었지만 고가의 장비를 활용해 분석작업을 거쳐야 해 비용과 시간이 많이 들었다. 반도체 장비를 이용한 휴대용 센서도 있지만 톨루엔의 유무만 판별할 수 있을 뿐, 극미량은 검출이 어려웠다.

 

연구팀은 수많은 나노미터(nm, 1nm는 10억분의 1m) 크기의 기공을 가진 ‘금속유기구조체’를 만든 다음, 이 안에 톨루엔과 반응하는 3nm 크기의 촉매 입자를 고루 섞어 넣는 방식으로 새로운 톨루엔 감지 센서를 개발했다. 이렇게 만든 센서는 극미량의 톨루엔 가스에도 즉시 반응했다.

 

김 교수는 “금속유기구조와 촉매를 바꾸면 다른 유해 물질도 검출할 수 있다”이라며 “유해 기체를 손쉽게 대응할 수 있기 때문에 각종 질환 예방도 손쉬워 질 것”이라고 밝혔다.

 

이 연구 결과는 미국화학학회지(JACS) 10일자 온라인판에 게재됐다.

  

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