기초지원연·인하대 공동연구팀
25배 뛰어난 친환경 촉매 장점
25배 뛰어난 친환경 촉매 장점
국내 연구진이 유독성 물질 중 하나인 '페놀'을 현장에서 즉시 검출할 수 있는 촉매기술을 개발했다. 값비싼 촉매를 적게 쓰면서 감도를 획기적으로 높여 미량의 유해물질 검출에 널리 쓰일 전망이다.
한국기초과학지원연구원은 김해진 박사 연구팀이 허윤석 인하대 교수 연구팀과 공동으로 페놀류를 고감도로 검출할 수 있는 전기화학 센서를 개발했다고 7일 밝혔다.
1991년 낙동강 페놀 유출사건으로 널리 알려진 페놀은 비슷한 구조를 지닌 물질들과 함께 페놀류로 분류되는 데, 피부에 닿는 것만으로도 치명적인 유독물질이면서 심한 악취가 난다.
연구팀은 반도체(황화아연) 나노막대에 금 나노입자를 입힌 복합체를 활용해 적은 양의 금 촉매를 사용하면서 25배나 감도가 뛰어난 촉매를 만들었다. 나노막대는 전기 신호가 한 방향으로 빠르게 이동할 수 있어 감도가 좋고, 사용 후 검출능력의 회복이 빨라 전기화학 촉매로 활용할 수 있다.
또한 금 나노입자가 반도체 표면에 직접 접착되기 때문에 화학적 용매의 사용을 최소화하는 친환경 공정으로 촉매를 제작할 수 있다. 이런 과정으로 제작된 촉매는 페놀류의 독성물질과 반응하면 전자를 페놀류에 내어주고, 이 때 일어나는 산화·환원반응에 따라 생성되는 전류값을 읽어내는 원리로 페놀류를 고감도로 검출하게 된다. 연구팀은 주변 오염수를 대상으로 실험을 한 결과, 다양한 페놀류의 이온과 독성물질 후보군들을 검출하는 데 성공했다.
김해진 기초지원연 박사는 "고감도·저비용 전기화학 센서를 만들어 가격이 비싼 금 촉매를 대체하는 기술로 활용할 수 있어 환경산업이나 화학약품 제조 공정 등에 적용할 수 있을 것"이라고 말했다.
이 연구결과는 화학 환경분야 국제 학술지 'ACS 지속가능 화학&공학(지난달 18일자)' 표지논문으로 게재됐다.
대전=이준기기자 bongchu@dt.co.kr
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