숙명여대 박정수 교수, 폭발물 감응 및 식별 가능한 형광 증폭 센서 개발

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숙명여대는 박정수 화학과 교수 연구팀이 세계 최초로 폭발물 종류에 따라 특정 신호를 발생시켜 발광하는 비율계량적 형광 증폭 센서를 개발해 화학분야 세계 최고 권위지인 'JACS' 표지 논문으로 실렸다고 19일 밝혔다.

JACS(Journal of the American Chemical Society) 표지 논문 이미지
<JACS(Journal of the American Chemical Society) 표지 논문 이미지>

폭발물 검출 및 탐지 기술의 개발은 국가안보에 직결되는 테러 위협이나 지뢰 탐지 등에서 중요한 과제로 취급돼 세계적으로 활발히 연구됐다. 특히 나이트로계 폭발물이 가진 환경과 건강 유해성으로 인해 최근 관심도가 더욱 높아졌다.

현재까지 개발된 분자·고분자 기반의 폭발물 감지 형광센서는 TNT같은 나이트로계 방향족 폭발물에 감응해 발광세기가 감소하는 특징을 가졌다. 그러나 이러한 형광 소광 센서는 감도와 선택성이 떨어지고, '거짓 양성(false positive)'에 취약하다는 단점이 있다.

이에 박 교수 연구팀은 새로운 종류의 리셉터-형광단 초분자결합체를 이용한 형광표시자-변위 어세이(Fluorescence indicator displacement assays) 센서를 개발하는데 성공했다. 해당 센서는 나이트로계 폭발물에 감응해 형광신호를 증폭시키고, 폭발물 종류에 따라 식별가능한 비율계량적(ratiometric) 파장 변화를 나타내는 특성을 가지고 있다.

숙명여대 박정수 교수
<숙명여대 박정수 교수>

박 교수는 “IDA 기반 비율계량적 형광증폭 센서는 다양한 요인에 의해 영향을 받는 기존 센서에 비해 나이트로계 폭발물 검출 및 탐지에 있어서 높은 시인성과 신뢰성을 갖췄다”며 “탁월한 화학적 선택성과 민감도, 그리고 낮은 거짓 경보를 보장하는 소형 화학센서 제품개발에 있어서 획기적인 발전을 가져올 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.

김명희기자 noprint@etnews.com