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[여성종합뉴스] 인하대학교(총장 조명우)는 박동혁 화학공학과 교수가 국제 공동연구팀과 함께 원거리에서 작동 가능한 고효율 광센서를 초고속으로 성장시키는 기법을 개발했다고 21일 밝혔다.

 

박동혁 교수는 미국 버지니아대학 이규상 교수, 김도완 박사, 동국대학교 장재원 교수와 협력하여 이온성 액체를 활용해 유기반도체 기반 마이크로 광도파(optical waveguide)관을 초고속으로 성장시키는 기법을 최초로 개발했다. 인하대 송진우 석사과정, 김지연 박사과정 학생도 이 연구에 공동저자로 참여했다.

 

광도파 현상은 유기물로 이뤄진 결정이 균일하게 정렬된 형태로 성장하면서, 빛이 결정에 따라 퍼져나가는 현상을 말한다. 유기반도체는 유연성과 가벼움, 낮은 원가로 인해 디스플레이, 태양전지 등 다양한 분야에서 무기물 반도체를 대체할 수 있는 소재로 주목받고 있다.

 

연구팀은 이온성 액체가 유기반도체를 육각기둥 형태로 성장시키면서, 중심부의 취약한 부분을 제거해 속이 빈 마이크로튜브를 형성한다는 사실을 발견했다. 이러한 튜브 형태는 광도파 특성이 뛰어나 광신호를 더욱 효율적으로 전송할 수 있어, 신호 검출에 유리하다.

 

이 기술은 특히 구조가 쉽게 파괴되거나 변형될 수 있는 DNA, 단백질, 세포 등 민감한 생체물질이나 화학물질의 검출에 적합할 것으로 기대된다. 연구팀은 광도파관의 한쪽 끝에 물질을 놓고 반대편에서 빛을 쬐어 높은 효율로 물질을 검출할 수 있음을 입증했다.

 

이번 연구에서 사용된 물질과 합성 방법은 인체와 환경에 유해한 물질을 거의 발생시키지 않아, 친환경적이고 상업적으로도 큰 의미가 있다는 평가를 받고 있다. 이 성과는 최근 국제 저명 학술지 ‘어드밴스드 옵티컬 머티리얼스(Advanced Optical Materials)’에 게재되었으며, 8월호 표지로 선정됐다.

 

박동혁 교수는 “이번 연구는 친환경적인 방법을 통해 생체·화학물질을 다루는 기술 개발에 기여할 것으로 기대된다”며, “의료와 환경 등 다양한 분야에서 활용 가능성이 크다”고 말했다.

 

이번 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단의 이공기초연구사업 지원으로 진행되었으며, 연구팀은 앞으로 다양한 생화학 타깃 검출에 기술 적용을 확대해 나갈 계획이다.

 

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