박진성 성균관대 연구팀, 세계 최초 진동 중금속 검출 센서 개발

[캠퍼스人+스토리] 환경 독성 물질 신속하게 현장 검출

박진성 성균관대학교 바이오메카트로닉스학과 교수 연구팀. /성균관대

성균관대학교는 박진성 바이오메카트로닉스학과 교수 연구팀이 세계 최초로 진동 장치를 탑재한 '휴대용 전기화학 중금속 검출 시스템'을 개발했다고 11일 밝혔다.

성균관대에 따르면 연구팀은 차별화된 기술로 기존 탄소 전극 위에 그라파이트-비스무스 나노 판을 배치하고, 양성자 전도체 나피온(Nafion) 막을 코팅한 후 진동 장치를 추가해 중금속 이온의 검출 신호를 크게 향상시켰다. 그 결과 더욱 많은 이온이 전극 표면에 붙게 돼, 납 이온은 최대 540%, 카드뮴 이온은 511% 검출 효율이 향상됐다.

또 현장 시험을 위해 낙동강 상류와 하류에서 물을 채취해 센서를 이용한 검출 실험을 진행했다. 실험 결과 카드뮴 이온은 검출되지 않았으며, 납 이온은 상류에서 1.66nM, 하류에서는 18.88nM이 검출됐다. 이는 현장에서 사용되는 중금속 분석 장비 ICP-MS가 보여주는 것과 유사한 결과로 본 시스템이 현장 감지 센서로 활용될 수 있는 가능성을 보여준다.

박 교수는 "실제 환경에서도 중금속을 신속하고 정밀하게 검출할 수 있어 새로운 시스템의 기초 기술이 될 가능성이 크다"며 "향후 환경 모니터링과 공공 보건 분야에 적용되기를 기대한다"고 밝혔다.