나노기술 및 정책 정보

• 목록

● 한국재료연구원의 이규환 박사 연구팀이 일상생활 속에서 접하기 쉬운 제품에 포함된 인체 유해 환경호르몬인 비스페놀A와 체내 유해 활성산소인 과산화수소를 동시에 감지할 수 있는 전기화학 센서를 세계 최초로 개발

● 기존 전기화학 센서에 사용되던 촉매는 산화 또는 환원 등 하나의 반응만을 이용해 물질을 감지하는 데 한계점을 보유

● 이에 연구팀은 팔라듐 나노입자를 3D그래핀 에어로젤에 도입하는 방식을 이용하여 팔라듐이 비스페놀A와 과산화수소 두 물질의 산화 및 환원반응을 촉진하는 촉매로 작용하도록 하였고, 이를 통해 팔라듐이 나노몰(nM) 수준의 매우 낮은 농도에서도 두 물질을 동시에 검출할 수 있음을 확인

● 연구팀은 간단한 열처리 과정을 통해 3D 형태의 그래핀-전도성고분자-팔라듐 나노입자 복합소재를 합성

● 복합소재는 3D 형태에 수많은 기공을 보유하고 있어 넓은 표면적과 물질 수송에 유리해 유해 물질의 감지에 뛰어난 성능을 보임

● 특히, 양전하를 띠는 전도성 고분자로 인해 감지소재의 안정성을 향상시키고, 팔라듐 나노입자의 균일한 결합을 유도함으로써 넓은 검출범위를 구현

● 현재 전기화학 센서 기술 분야의 세계 시장 규모는 연간 6조 6,190억 달러(＄USD)로 평가되고 있으며 2025년까지 11.4%의 연평균 성장률을 보일 것으로 예상되며 앞으로의 활용방안이 기대

● 현재 연구팀은 다양한 유해 물질을 동시에 감지할 수 있는 다중측정 전기화학 센서 개발을 위해 후속 연구를 진행 중

※ Chemical Engineering Journal 게재(2022.03.01.), “Hierarchically palladium nanoparticles embedded polyethyleneimine–reduced graphene oxide aerogel (RGA–PEI–Pd) porous electrodes for electrochemical detection of bisphenol a and H2O2”

※ 밀양시 지원