在美 한인과학자 '초미량 유독가스 감지 센서' 개발

재미 한인 과학자가 나노테크놀러지를 이용해 기존의 가스센서보다 성능이 1000배 뛰어난 센서를 개발했다.

미국 스탠퍼드대 기계공학과 조경재교수(36)와 화학과 홍지에 다이 교수팀은 과학전문지 ‘사이언스’ 최근호(1월 28일자)에서 탄소 나노튜브를 이용해 초미량의 유해독성 가스 감지가 가능한 센서를 개발했다고 밝혔다.

연구팀이 만든 센서는 두께가 약 1나노미터(nm)인 탄소나노튜브를 이용한 것으로 이는 머리카락 굵기의 5만분의 1보다 더 가는 것. 이 센서는 탄소나노튜브 양쪽에 전류측정용 전극이 붙어있어 가스분자 등이 탄소나노튜브에 접촉할 때 탄소나노튜브 내부에서 일어나는 전기흐름을 감지해 알려준다.

연구팀은 이 센서를 이용해 20ppm 수준의 암모니아(NH₃)와 이산화질소(NO₂)를 감지, 기존센서에 비해 민감도가 1000배 이상 뛰어난 것으로 나타났다. 이 센서의 크기가 기존 장치와 비교되지 않을 만큼 작고 상온에서도 사용할 수 있다는 것. 현재 시판되는 가스센서는 고열로 가열되어야만 작동되는 단점이 있다.

이 센서가 생화학 무기나 지뢰, 대기 오염물질 등을 감지하고 우주공간에서 생명체의 잔여물질인 유기분자를 찾아내는 데에도 활용될 것으로 보인다.

연구팀은 “탄소나노튜브는 전혀 새로운 종류의 센서용 물질”이라며 “현재 일산화탄소 등도 감지해내는 센서를 연구중이며 조만간 이를 상용화하기 위한 실험을 할 예정”이라고 말했다.

조교수는 지난 88년 서울대 물리학과에서 석사 학위를 받은뒤 매사추세츠공대(MIT)에서 박사학위를 취득(94년)하고 현재 스탠퍼드대 기계공학과 조교수로 재직중이다.

<최수묵기자>mook@donga.com