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대기 중 이산화탄소와 수증기, 어떻게 구분할까요?

  우리나라 과학자들이 주축이 된 국제 공동 연구진이 대기 중의 이산화탄소 농도를 정밀하게 측정할 수 있는 신물질을 합성하는데 성공했다.

 

  정낙천 대구경북과학기술원(DGIST) 신물질과학전공 교수(사진) 연구팀은 미국 노스웨스턴대 스토다트 교수 연구팀과 공동으로 이산화탄소 분자를 자유롭게 흡·탈착시킬 수 있는 ‘나노다공성 유기금속구조체(MOF)를 개발했다고 30일 밝혔다.

 

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  지금까지 사용하던 이산화탄소 측정 센서는 이산화탄소와 수증기 등을 구별하지 못하는 단점이 있었다. 이 때문에 정밀도가 크게 떨어졌으며 정밀한 측정을 하려면 고가의 장비를 이용해 공기를 일단 포집한 다음 고온으로 수증기를 증발시켜 측정해야 했다.

 

  연구팀이 이번에 개발한 신물질은 루비듐 금속이온(Rb+)을 유기금속구조체로 만든 것으로 상온에서 이산화탄소에 대한 선택성을 갖고 있다. 연구팀은 이 신물질이 이산화탄소의 양에 따라 전기전도성이 변한다는 사실 역시 밝혀내고 상온에서도 이산화탄소의 농도를 정밀하게 측정할 수 있는 센서 기술을 처음으로 개발했다.

 

  연구팀은 이 금속구조체를 얇은 필름형태로 합성해 상용화한다면 이산화탄소에 대한 선택성, 상온에서의 작동, 저렴한 가격 등으로 기존 이산화탄소 측정 센서를 대체할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

 

  정 교수는 “지구온난화의 주범인 이산화탄소 농도의 정밀 측정 기술 및 유기금속구조체 응용연구 분야를 선도할 수 있을 것”이라고 말했다.

 

  이번 연구 결과는 화학분야 국제 학술지인 '미국화학회지(JACS)' 5월 29일자 온라인판에 게재됐다.

 

 

  과학동아 전승민 기자 enhanced@donga.com

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