박정열 교수가  김태성 울산과학기술원 교수와 함께 색 변화 기반 무전원 휘발성 유기화합물 검지 센서를 개발하였다.

​​휘발성 유기화합물은 신경계 장애를 유발하는 대표적인 발암 물질로 악취와 오존을 발생시키기도 하며 토양·담수·대기 등 어디서나 쉽게 발견된다.

공동 연구팀은 일회용 커피 포장의 이지-컷 기술에서 영감을 얻어 ​​센서 반응을 저해하는 잔류물질이 쉽게 떨어져 나가는 나노 규모 이지-컷 공정(Nanoscale easy tear·NET)을 고안했다.
 

​​나노 규모 이지-컷 공정을 통해 실리콘에 기계적 전단 응력(물체를 자를 때 원형을 유지하려는 힘)을 가했을 때 커피 봉지 봉제선처럼 광 결정 구조와 잔여 실리콘 물질을 깔끔하게 떨어뜨릴 수 있다고 연구팀은 설명했다. 실험 결과 광 결정-실리콘 복합구조가 직접 유해물질에 노출되면 반응속도와 민감도가 획기적으로 개선했다.

실리콘이 유해물질 때문에 팽윤하면서 결정 구조 간격이 변해 센서 색이 바뀌는 되는 원리다. 

박정열 교수는 "색 변화로 수초 안에 기체 상태의 유해물질을 검지할 수 있다"며 "누구나 쉽게 맨눈으로 환경 상태를 모니터링할 수 있을 것"이라고 말했다.

이 연구는 ​​과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업(기초연구실) 지원으로 수행되었으며, 성과를 담은 논문은 사이언티픽 리포트(Scientific reports) 지난달 28일 자에 실렸다.

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