성균관대, 폭발물 99% 이상 감지 차세대 센서 개발

[이데일리 김응열 기자] 성균관대는 화학과의 배한용·송창식·김태연 교수 공동연구팀이 차세대 클릭화학 기술 서펙스(SuFEx) 반응을 기반으로 고성능 형광 고분자 센서를 개발했다고 1일 밝혔다.

(윗줄 왼쪽부터)공동교신저자 성균관대 배한용, 송창식, 김태연 교수, (아랫줄 왼쪽부터)공동 제1저자 이선부 박사과정생, 허재영 석사졸업생, 노승현 박사과정생. (사진=성균관대)

이 센서는 TNT나 DNT 등 폭발물을 수 초 이내에 99% 이상 감지할 수 있다.

연구팀은 전자 수용체인 폭발물과의 상호작용을 극대화할 수 있는 새로운 고분자 구조(SP 시리즈)를 설계했다. 이를 토대로 기존 형광 센서의 한계였던 낮은 선택성, 느린 반응속도, 복잡한 합성 과정을 극복했다. 대표적으로 개발된 SP-7 고분자는 육안으로도 식별 가능한 강력한 형광 소광 반응을 유도한다. 이번 성과는 고가 장비 없이도 폭발물을 감지할 수 있는 가능성을 열었다.

이번 연구는 성균관대 화학과와 방위산업체 PNL 글로벌이 공동 진행했다. 국방과학연구소(ADD) 미래도전 국방기술 연구개발 사업과 한국연구재단의 지원을 받았다. 연구 결과는 소재, 에너지, 의약, 환경 등 첨단 과학기술 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스(Advanced Science)’에 지난달 11일자로 게재됐다.

배한용 성균관대 화학과 교수는 “이번 연구는 서펙스 반응과 고분자 센서 기술, 수용액 기반 유기촉매 합성을 통합한 신개념 감지 시스템”이라며 “공공안전과 국방 분야에서 핵심 기술로 활용될 수 있을 것”이라고 기대했다.