정 교수 연구팀이 주도하고 미국 노스웨스턴대학 스토다트(F. Stodart) 교수 연구팀과 공동으로 수행한 이번 연구에서 연구팀은 이산화탄소 분자를 화학적으로 자유롭게 흡․탈착시킬 수 있는 나노다공성 유기금속구조체(MOF, Metal-Organic Framework)를 개발했다.
이번에 개발한 신물질은 루비듐 금속이온(Rb+)을 기반으로 한 유기금속구조체로 상온에서 이산화탄소에 대한 선택성을 갖고 있어 이산화탄소의 농도를 정밀하게 측정할 수 있다는 특징이 있다.
연구팀은 화학적으로 흡착된 이산화탄소 양의 변화에 따라 유기금속구조체의 전기전도성 값이 변화하는 현상을 확인하고, 상온에서도 이산화탄소의 농도를 정밀하게 측정할 수 있는 새로운 센서 기술을 세계 최초로 개발했다.
나노다공성 유기금속구조체를 얇은 필름형태로 합성해 상용화한다면 이산화탄소에 대한 선택성, 상온에서 작동, 저렴한 가격 등으로 기존 이산화탄소 측정 센서를 대체할 수 있을 것으로 기대된다.
정 교수는 “이번 연구를 통해 나도다공성 유기금속구조체 합성기술과 이온전도성에 대한 과학적 현상 규명, 센싱 기술을 융합한 새로운 분야를 개척했다”며 “지구온난화의 주범인 이산화탄소 농도의 정밀 측정 기술 및 유기금속구조체 응용연구 분야를 선도할 수 있을 것”이라고 말했다.
이번 연구 결과는 화학분야 세계 최고 학술지인 JACS(Journal of the American Chemical Society) 5월 29일자 온라인판에 게재됐다.
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