나노기술 및 정책 정보

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­ 최근 중국 안후이성(安徽省) 허페이시(合肥市)에 위치하여 있는 ‘중국과학원(中國科學院)’ 산하 ‘허페이 물질과학연구원’의 ‘지능(Intelligent) 기계 연구소’ 소속 ‘바이오닉(Bionic) 기능재료<?xml:namespace prefix = v ns = "urn:schemas-microsoft-com:vml" /><?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />및 센서(Sensor) 장치 연구센터’의 류진화이(劉錦淮) 연구원, 황싱쥬(黃行九) 연구원이 주도하는 연구팀은 ‘지구성(Persistence) 유기오염물질(Organic Pollutants)을 검출해내는 전기학(Electrical) 나노장치(Nanodevices)’ 연구개발에서 중대한 성과를 달성하여 이슈가 되고 있다.

­ ‘지구성 유기오염물질(POPs)’은 인류가 합성해 낸 화학물질로서 환경 속에 지구적으로 존재할 수 있고 바이오 식물(食物) 체인을 통해 누적이 될 뿐만 아니라 인류 건강에 위해(危害)를 끼치는 화학물질을 의미한다. ‘지구성 유기오염물질’은 독성(毒性)이 높고 화학 안정성이 강한 등 특징을 보유하고 있다.

­ ‘지구성 유기오염물질’에 대한 전통적인 검출 방법은 복잡하고 검출 장비와 기기 체적이 크고 원가가 높은 문제점이 존재하고 있다. ‘나노 재료’의 독특한 물리화학 효과를 이용하여 실시간으로 현장에서 ‘지구성 유기오염물질’을 검출해 낼 수 있는 ‘나노 센서 장치’를 연구개발하게 되면 ‘지구성 유기오염물질’에 대한 검출 프로세스를 간편화 하고 원가를 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라 관련 연구개발 성과는 중요한 학술 가치를 가지는 동시에 중요한 사회적 효과를 발휘할 수 있다고 류진화이 연구원은 강조하고 있다.

­ 나노센서 장치의 정밀도와 결정체(Crystal) 알맹이 사이즈 간의 관련 효과에 기반하여 류진화이 연구원 연구팀은 나노 알맹이로 ‘다층(多層) 다공성 나노구조 이산화주석(SnO2) 공심구(空心球)’, ‘SnO2/다벽(多壁) CNT 나노복합물질’과 ‘산호 상태(Coral-like) SnO2’ 등 나노구조 재료를 연구개발하였다. 연구팀이 연구개발한 독특한 구조의 나노재료 센서는 알드린(Aldrin), DDT 등 POPs에 예민(Sensitivity)하였으며 짧은 시간 내에 신속히 검출해 내었다.

­ 연구팀이 연구개발한 이런 새로운 POPs 검출 방법은 국내외 동 유형 과학기술 연구계의 이슈로 되었다. ‘영국 물리학회’는 홈페이지를 통해 이번 연구개발 성과를 소개하는 ‘특별 기사’를 게재하였다.

­ 센서가 POPs에 대한 선탁성을 한층 더 향상시키기 위해 연구팀은 β-시클로덱스트린(Cyclodextrin)을 다벽(多壁) CNT에 수정(Modify)하여 전기 전도식 센서를 개발하여 폴리염소화비페닐(PCBs)을 효과적으로 선택할 수 있게끔 하였다. 연구팀의 관련 과학연구 성과는 영국의 ‘재료화학 학술지(Journal of Materials Chemistry)’ 뒤표지 논문으로 발표되었다.

­ 연구팀은 ‘다공성 양극 산화알루미늄 막(膜)’의 아주 강한 ‘하중(Load) 능력’을 이용하여 커패시턴스(Capacitance) 센서가 PCBs를 검출해 낼 수 있도록 개발하였으며 관련 연구개발 과정에서 ‘다공성 양극 산화알루미늄 막’은 정밀도가 높고 간섭(Interference)에 대처하는 능력이 아주 강하다는 점을 발견하였다.

­ 이번 연구는 중국 ‘국가 과학기술부(MOST)’의 ‘국가 중대 과학연구 프로젝트(나노연구 프로젝트)’, ‘국가 자연과학 기금 위원회(NSFC)’, ‘중국과학원(CAS)’의 ‘백인계획(百人計劃)’ 프로그램 지원 비용으로 추진되었다고 한다.

사진설명: ‘Journal of Materials Chemistry’지 뒤표지에 소개된 ‘지구성 유기오염물질을 검출해내는 전기학 나노장치’ 연구개발 성과

출처 : http://www.cas.cn/ky/kyjz/201107/t20110729_3317309.shtml