기존센서보다 10배이상 고감도...전북대 한윤봉 교수 연구팀
전북대 ‘차세대 에너지 소재·소자 사업단’의 한윤봉 교수(화학공학부) 연구팀이 세계 최초로 산화아연(ZnO) 나노구조를 이용해 로켓연료, F-16전투기 연료 등에 활용되는 화학물질 ‘히드라진(Hydrazine)’을 안전하게 검출할 수 있는 나노센서를 개발, 세계 화학계 및 관련 업계의 주목을 받고 있다.
9일 한윤봉 교수는 “이번 연구 결과는 영국 왕립화학학회가 발간하는 화학분야의 세계적 권위지인 ‘Chemical Communications’지의 1월 14일자 2호의 표지논문으로 선택되는 등 연구의 우수성을 인정받고 있다”며 “‘못’ 형태의 산화아연 나노구조를 이용해 개발한 이 나노 화학센서는 기존의 탄소나노튜브 센서보다 10배 이상의 고감도로 5초 이내에 극미량의 히드라진까지도 안전하게 검출할 수 있다”고 설명했다.
산화아연 나노구조는 연료전지·태양전지의 전극재료, 발광소자, 바이오센서, 화학센서 등에 사용될 수 있는 금속산화물 반도체 재료이고, 히드라진(hydrazine)은 연료전지, 로켓연료, F16 전투기 연료, 부식 방지제 등에 사용되는 화학물질이다.
특히 히드라진 연료전지는 수소를 사용하는 연료전지보다 출력밀도가 훨씬 높아 일본이 2005년부터 본격 연구에 나서는 등 선진국에서는 히드라진에 대한 연구가 활발하다고 한 교수는 설명했다.
문제는 히드라진의 낮은 안전성. 인체 발암성이 높고 호흡기, 피부 등에 치명적인 영향을 미칠 수 있는 유독성 물질이라는 점 때문에 히드라진을 안전하게 검출하기 위해서는 고감도로 측정할 수 있는 센서 개발이 매우 시급한 상황이다.
이 때문에 한 교수팀이 개발한 ‘산화아연 나노센서’는 국내외에서 진행되고 있는 히드라진 연료전지, 로켓연료 및 환경감시 시스템 구축 등의 분야에서 중요하게 사용될 것으로 기대되고 있다.
한 교수는 지난해 6월 유럽연합 재료학회가 주최한 국제학술대회에서 산화아연 나노센서 기술 논문이 최우수 논문으로 선정되면서 ‘젊은 과학자상(Young Scientist Award)’을 수상한데 이어 ‘2007년 전북대 학술상’ 최우수상을 수상하는 영예를 안았다.
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