국내 연구진, 미세먼지 속 중금속 검출 키트 개발

↑ KIST 연구진이 개발한 6가 크롬 진단 키트. 빨간색으로 존재하던 키트는(왼쪽) 6가 크롬과 만나면 보라색(오른쪽)으로 변한다. [사진제공 = KIST]

국내 연구진이 미세먼지 중 위해 물질에 속하는 '6가 크롬(Cr6+)'을 검출할 수 있는 키트를 개발했다.
이강봉 한국과학기술연구원(KIST) 녹색도시기술연구소 채임연구원 연구진은 금 나노입자를 이용해 현장에서 실시간으로 6가 크롬을 검출할 수 있는 키트를 개발했다고 11일 밝혔다.
크롬이온은 보통 3가 크롬(Cr3+)과 6가 크롬으로 존재한다. 3가 크롬은 생체 내에서 유익한 역할을 하지만 6가 크롬의 경우 독성이 큰 발암물질에 속한다. 대기 중에 존재하는 6가 크롬을 걸러내려면 고가의 분석장비는 물론 대기 시료를 처리하기 까지 수시간이 걸렸다. 기존 검출기는 3가 크롬과 6가 크롬의 구분 없이 크롬이온은 모두 검출하기 때문에 독성 여부조차 알기 어려웠다.
이 책임연구원 연구진은 금 나노입자의 크기를 선택적으로 조절해 6가 크롬을 측정하는 기술을 개발했다. 금 나노입자는 크기가 달라짐에 따라 서로 다른 금속 이온과 반응한다. 이 책임연구원은 "금 입자를 45나노미터(nm·1nm는 10억분의 1m)로 만들었을 때 6가 크롬과 선택적으로 결합한다는 것을 발견했다"며 "금과 크롬이온이 만나 응축하면서 색상이 변하는 현상을 이용해 6가 크롬 검출 키트를 개발했다"고 말했다. 연구진이 개발한 키트는 붉은색을 띠다가 6가 크롬과 결합하면 보라색으로 금새 바뀐다.
최근 미세먼지의 유해성이 화두로 떠오르고 있다. 미세먼지가 특히 위험한 이유는 유해한 중금속이 많이 포함되어 있기 때문이다. 일반적으로 6가 크롬이 미세먼지의 유해성에 기여하는 기여도는 20% 정도로 알려져있다. 이 책임연구원은 "현장에서 실시간으로 미세먼지중의 중금속 함량을 측정할 수 있다면, 유해성 정보를 국민들에게 빠른 시간 내에 제공 하는데 큰 도움이 될 수 있다"고 말했다. 그는 "금이 사용디지만 미량 포함되기 때문에 키트의 가격은 비싸지 않다"며 "현재 기술이전을 통해 실생활에서 활용할 수 있는 방안을 준비하고 있다"고 덧붙였다. 연구결과는 센서 분야 국제 학술지인 '센서앤액츄에이터B' 지난달 18일자에 게재됐다.
[원호섭 기자]