흑연 입자 활용해 물 속 중금속 신속·편리하게 측정!
흑연 입자 활용해 물 속 중금속 신속‧편리하게 측정!
□ 흑연 입자를 이용하여 물 속의 중금속을 신속하고 간편하게 검출할 수 있는 휴대용 장비가 개발됐다.
□ 한국환경산업기술원(원장 ***)은 흑연을 원료로 하는 ‘그래핀’이 특정 파장에서 빛을 발광하는 원리를 활용하여 물 속의 유해한 중금속 성분을 짧은 시간 안에 측정할 수 있는 휴대용 장비를 국내 처음으로 개발했다.
* 그래핀: 탄소원자로 만들어진 벌집 형태 구조를 가진 소재로 연필심에 사용되는 흑연을 원료로 하여 만들어짐
○ 기존의 수중 중금속 측정은 현장에서 시료를 채취하여 실험실에서 약 하루 정도 소요되는 정밀 측정을 거쳐야 하지만, 이번 휴대용 측정 장비를 이용하면 30분 만에 10억분의 1 단위(ppb)까지 정밀하게 측정할 수 있다.
□ 기존의 수중 중금속 측정장비는 대형 가스연소로(燃燒爐)에 시료를 넣어 1,000℃ 이상 가열하여 원자화하는 원리였고 이번 장비는 나노미터(nm, 10억 분의 1m) 크기의 그래핀을 이용하여 소형 측정판으로 중금속을 검출하는 원리다.
○ 이번 장비는 데스크탑 컴퓨터 정도의 크기여서 직접 현장으로 가져가서 사용할 수 있도록 만들어졌다. 기존 장비는 냉장고 규모의 크기여서 현실적으로 이동하기가 어려웠다.
□ 이번 장비는 중금속 분석 시료로 채취한 액체를 장비의 측정판에 몇 방울 떨어뜨리면 내부의 관을 따라 불순물 제거과정을 거치고 그래핀 측정판을 통과하며 중금속 종류에 따른 각각의 디엔에이(DNA)압타머(Aptamer)와 반응하게 된다.
* DNA압타머: 특정 단백질이나 효소를 인식하는 DNA로 특정 물질과 높은 친화도를 가지고 있어 표적 중금속에 쉽게 결합하여, 중금속을 정밀하게 검출할 수 있고 주로 의학 분야에서 활용되고 있음
○ 여기에 단파장(320나노미터)의 빛을 비추면 시료에 포함된 중금속의 종류와 농도에 따라 검출모니터에 나타나는 빛의 세기가 다르게 나타나 수중 중금속의 정밀한 측정이 가능하다.
한국환경산업기술원은 어떤 방법으로 수중의 유해한 중금속 성분을 단시간에 측량했니