창원대, 독성가스 초감도 검출 나노구조체 세계 최초 개발

창원대학교는 화학과 이용일 교수 연구팀이 세계 최초로 황화수소(H2S) 등 독성가스를 초감도로 검출할 수 있는 '산화구리-산화아연 다공성 나노계층구조체' 개발에 성공했다고 28일 밝혔다.

이 교수팀은 개발된 나노구조체 황화수소가스에 대한 감도는 8,384%로 이는 현재까지 개발된 물질 중 가장 감도가 탁월한 물질이라고 설명했다.

이번 연구에서 이 교수팀은 전자스핀방법으로 만들어진 산화아연나노섬유 표면에 열수 방법으로 또 하나의 나노막대 형태 계층구조를 형성시켰다.

그 위에 화학적 방법으로 p형 반도체인 산화구리 나노입자를 장식해 가스분자가 자유롭게 확산이 가능하고, 효율적으로 표면적을 확산시킬 수 있는 나노구조체를 개발하는 데 성공했다.

이는 개발된 나노계층구조체를 이용하면 기존 물질들의 문제점으로 지적된 많은 전기소모량, 낮은 선택성, 낮은 신호재현성 등을 획기적으로 개선할 수 있다는 연구결과로 평가받고 있다.

특히 이번 연구결과는 영국의 과학전문지 네이처-사이언티픽리포트 5월 27일자 온라인판에 게재됐다.

이 교수는 "이번에 개발된 나노계층구조체는 기존의 가스감지 물질과는 차원이 다른 반도체형 나노물질이다. 장차 미래센서선도물질로 각광을 받을 것이며, 응용범위가 다양해 파급효과가 상당할 것"이라고 말했다.


한편 이번 연구는 한국연구재단 중점연구소지원사업 및 지역대학우수연구자지원사업 지원 아래 수행됐으며, 연구결과는 특허출원 중이다.

(a)나노섬유에 형성된 산화아연 계층나노구조 (b)산화아연 계층나노구조에 산화구리 나노입자로 장식한 구조물