국내 연구진이 물 속에 포함된 염산의 농도를 쉽고 간단하게 측정하는 기술을 개발했다.

한창수 고려대학교 기계공학부 한창수 교수(47) 연구팀이 금나노입자를 이용해 물속에 녹아 있는 염산의 정도를 색깔의 변화로 손쉽게 알아낼 수 있는 방법을 개발했다.

21세기 들어 많은 산업에서 염소의 대규모 사용이 결국 지상의 물이나 바닷물의 산성화를 초래하는 경우가 크게 증가, 환경 생태계를 위협하고 있는 가운데 현장에서 즉시 측정이 가능한 염산측정 기술은 환경을 감시하고 오염 여부를 판단하는 데 유용하게 활용될 것으로 판단된다.

또한 염산의 대규모 누출로 인한 환경오염이 보고된 사례가 많을 뿐더러 반도체공정을 비롯한 많은 화학, 식품공정에서 염산을 사용하는 사례가 많지만 아직까지는 염산의 농도를 직접적으로 측정하는 기술이 없을 뿐만 아니라 간접적으로 측정하는 장치 또한 매우 고가이기 때문에 본 기술의 개발이 산업과 환경 측면에서 매우 유용한 기술이 될 것이다.

연구팀은 30nm정도의 크기를 가지는 금 나노입자가 녹아있는 와인색깔의 용액에 염산이 섞이면 무색의 용액이 되게 하는 방법을 찾아냈으며 색깔의 변화를 고속으로 유도하기 위해 과산화수소수 및 질산과 같은 산화제를 이용하는 신 기법을 개발했다.

금 나노입자가 염산과 산화제를 동시에 만나면 금 나노입자의 표면플라즈몬공명(Surface Plasmon Resonance) 현상이 급격히 줄어들어 색깔의 변화가 일어나게 된다.

연구책임자인 한창수 교수는 “금나노입자 색변환 기술 및 이를 응용하는 기술은 향후 다양한 환경오염을 현장에서 손쉽게 측정, 감시하는 환경산업의 원천기술로서 활용될 수 있으며 커지고 있는 환경산업에서 세계시장을 선점할 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다.

이번 연구는 최근 측정분야의 저명한 저널인 Analytical Chemistry에 온라인판으로 게재(11월10일)됐으며 현재 이 기술을 국내외에 특허를 제출한 상태다.