[이코노미 줌in] 물 속 은나노 물질농도 측정기술 개발

기계硏 김덕종 박사팀 성과 … 효율적 품질관리 기여 기대

물 속에 존재하는 극미량의 은 나노선 및 은나노 입자를 선별하고, 농도를 측정하는 기술이 개발돼 산업계에서 활용될 것으로 보인다.

한국기계연구원(원장 임용택)은 나노역학연구실 김덕종 박사팀이 미래창조과학부 국가그린나노기술개발사업인 '1차원 나노물질의 환경매체 내 거동 및 독성 모니터링 기술 개발(연구책임자 고려대 기계공학과 신세현 교수)을 통해 이같은 성과를 거뒀다고 10일 밝혔다.

연구팀은 이 기술과 관련해 2개의 특허를 출원했으며, 연구 결과는 분석기술 분야에서 권위를 인정받는 '애널리스트' 온라인판에 게재됐다.

김 박사팀은 수용액 샘플 속에 있는 나노물질을 10분간 작업 전극에 흡착한 뒤 1분 정도 산화(원자나 이온 등이 전자를 잃는 것)시키면서 산화될 때의 전위(전기장 내에서 단위 전하가 갖는 위치에너지)값으로 은나노 물질의 종류를 판별하고, 전류값으로는 은나노 물질의 농도를 측정하는데 성공했다.

은나노 물질의 종류와 농도를 동시에 파악할 수 있는 기술을 개발한 것은 김 박사팀이 처음이다.

기존에 사용된 고주파 유도 결합 플라즈마 방법은 질산으로 은나노 물질을 녹여 이온화시키는 전처리 과정이 필요해 하루 이상의 시간이 소요돼 현장 측정이 불가능한 데다 은나노 물질 종류의 구별없이 농도 파악만 가능했다.

최근 은나노선으로 그물구조를 만들어 투명하고 전기전도성이 우수한 투명전극을 생산하려는 움직임이 활발한데 이 작업은 용액 공정으로 진행돼 은나노선이 시간의 경과에 따라 산화되면서 은나노입자가 변해 고품질의 투명전극 생산이 어려웠다.

하지만 이번에 개발한 기술을 적용하면 현장에서 직접 산화 여부를 파악할 수 있어 고품질의 투명전극 생산이 가능하다는 게 김 박사팀의 설명이다.

계곡이나 강, 바다 등 수계환경 속의 은나노 물질 모니터링도 현장에서 정확하고 빠르게 측정할 수 있어 종전보다 훨씬 수월할 것으로 보인다.

김덕종 박사는 “이번에 개발된 기술로 물 속 은나노 물질 분류는 물론, 푸밀 관리까지 가능하게 됐다”며 “관련 기업으로의 기술이전을 통해 휴대용 나노물질 모니터링 장비를 개발하고, 은나노 물질을 산업적으로 활용하는데 기여할 수 있을 것”이라고 했다.

최두선 기자 cds0817@