박정열 교수 공동연구팀(화공생명공학과 김정욱 교수, 이화여자대학교 조경숙 교수, (주)엠엔텍)이 『생물의 구조색을 모사한 휘발성유기화합물(VOCs) 측정용 색변화 센서 개발』로 ‘2022년도 환경기술개발 우수성과 20선’ 중 기후·대기 분야 최우수 과제에 선정되었다.

환경부와 한국환경산업기술원은 지난 10월 27일(목) ‘2022년도 환경기술개발 우수성과 20선’을 선정해 공개하였다. 이번 우수성과 20선은 지난해 창출된 환경기술개발 연구성과를 대상으로 4개 분야(기후·대기, 토양·물관리, 생태·자원순환, 환경보건)로 나누어 전문가 평가위원회 및 국민생각함 투표를 거쳐 선정되었다. 선정된 기술은 환경현안 및 생활환경 개선 기여도, 경제 및 사회적 파급효과 등을 고려하여 평가를 받았다.  

공동연구팀은 나비의 날개 구조색을 모사하여 색의 변화로 아세톤, 폼알데하이드 등 4종의 실내 휘발성유기화합물(VOCs)을 검출할 수 있는 센서 기술을 개발하였다. 이는 기존의 1회용 화학반응기반의 색변화 센서와 달리 전원 없이 반복적으로 사용할 수 있어 오염물질의 상시 관측이 가능하다.

연구개발의 핵심 기술인 ▲ 특정 VOCs에 대해 높은 선택성을 갖는 고분자의 설계 및 합성 기술, ▲ 마이크로/나노 구조 설계를 통한 광결정 기반 센서 민감도 및 성능 극대화 기술, ▲ 유한요소해석법을 통해 가교된 고분자 구조의 변형을 예측 및 설계하는 기술 등은 관련 분야의 기술적 진보 및 광결정 센서 분야를 선도할 수 있는 기술이다. 이러한 요소 기술들은 해당 분야 선도 기술로서 추후 기술 표준화에 유리하기 때문에 세계 표준기술이 될 수 있을 것으로 기대된다.

또한 ​본 연구에서 개발된 기술은 플랫폼 기술로써 본 연구에서 타겟으로 하는 VOCs 외에도 다른 유해 가스, 미생물, 바이러스와 같은 생체물질의 검출, 글루코스와 같은 생체 분자의 측정, 중금속 검출과 같은 기타 여러 종류의 센서 분야에도 활용이 가능할 것으로 예상된다.