건국대 KU융합과학기술원 전봉현 교수(시스템생명공학과)와 서울대 정대홍 교수 공동 연구팀이 한 번의 광학분석으로 표적물질을 정확하고 빠르게 검출할 수 있는 기술을 개발했다고 10일 밝혔다. 전 교수팀의 이번 논문은 재료과학 분야 국제 학술지 ‘ACS Applied Materials & Interfaces(ACS Appl. Mater. Interfaces 2018, 10, 40748−40755)’에 보충표지논문으로 11월 28일자에 실렸다. 

전 교수팀이 연구에서 활용한 핵심 기술은 금속 나노입자 주변에 위치한 특정 물질을 고유 광학 신호로 검출할 수 있는 ‘표면증강라만산란(SERS)’이다. 연구팀은 미량의 물질도 즉각적으로 분석 가능한 이 기술을 통해 내부 금속층은 정확한 정량분석이 가능하도록 표준 신호를 가지도록 했다. 또 바깥 금속층은 표적물질의 고유광학 신호를 검출할 수 있도록 다층 금속나노 구조체를 만들었다. 

연구팀은 또 3차원 검량선의 비례분석을 통해 내부표준과 표적물질의 SERS신호 세기만으로 쉽고 간단하게 표적물질의 농도를 알 수 있는 시스템을 개발했다. 실제 연구팀은 단 한번의 광학 분석으로 농약성분인 티람(thiram)의 정량검출 가능성을 보였다. 

전봉현 교수는 “SERS 내부표준을 포함하는 다층 나노입자와 3차원 검량선의 비례분석 기술은 다양한 표적물질의 정량 고속 검출 시스템에 폭 넓게 활용 가능할 것으로 기대한다”며 “추후 농가에서 출하하는 상품들의 농약 성분 등 유해물질을 빠르게 검출할 때도 활용할 수 있을 것”이라고 말했다. 

한국연구재단의 연구지원으로 이루어진 이번 연구에는 전봉현 교수와 정대홍 교수, 함은일 연구원과 차명근 연구원 등이 참여했다.