단국대학교

- 나노소재분야 세계적 학술지 「Advanced Functional Materials」에 발표
- 개발된 소재 활용 시 유해 유기화합물 10억분의 1(ppb) 이하 단위에서 검출 가능

박희정 신소재공학과 교수가 휘발성 유기화학물을 10억분의 1(ppb) 초고감도로 검출할 수 있는 신소재를 개발, 나노소재분야 세계적 학술지 「Advanced Functional Materials」(인용지수: 15.621) 10월호에 발표했다.

[논문 : 다공성 2D 화합물 센서 시트, 영문 : 2D Oxide Sensors: Heterogeneous, Porous 2D Oxide Sheets via Rapid Galvanic Replacement: Toward Superior HCHO Sensing Application (Adv. Funct. Mater. 42/2019)]

박 교수에 따르면 반도체 성질을 띠는 이 소재는 그래핀(graphene)과 유사한 2차원 구조의 산화물 나노시트로 고감도 화학센서 소재로 활용될 수 있다. 박 교수는 화학적 박리법과 갈바닉 치환법을 통해 층상구조의 2차원 코발트산화물 및 코발트-주석산화물을 나노미터 두께의 초박막 시트로 합성하는데 성공했다. 인체에 유해한 휘발성 유기화합물에 고감도 반응을 보이는 소재를 활용하여 새집증후군, 아토피성 피부염 및 실명을 일으키는 것으로 알려진 포름알데히드를 극미량 단위에서부터 검출할 수 있게 된 것이다.


▲ 반도체 p-n 접합 성질과 다공성 구조를 지닌 소재가 극미량 단위의 유기화합물에 반응한다.

박 교수는 “꿈의 신소재로 평가받는 그래핀과 같이 2차원 층상구조를 갖는 소재의 개발은 신소재 분야뿐만 아니라 물리, 화학 및 바이오 분야까지 그 파급효과가 광범위하다”며 “높은 유연성과 독특한 전도 성질 때문에 화학센서 분야를 포함하여 웨어러블 디스플레이, 나노 에너지 및 기능성 소재 등 다양한 산업 소재로 확장 가능할 것”이라는 기대감을 표시했다.


▲ 박희정 교수(좌측 앞)가 제자에게 연구내용을 설명하고 있다.

KAIST와 공동으로 진행된 이번 연구에는 △박희정 교수(교신저자) 이상은 연구원(이상 단국대) △장지수 교수, 구원태 교수, 김동하 교수, 신하민 교수, 김일동 교수(이상 KAIST, 한국과학기술원), 최선진 교수(MIT)가 함께했다.
 

저널 사이트 링크: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201970290