창원대학교 생물학화학융합학부 이용일 교수팀의 논문이 게재된 ACS Omega 표지. (사진=창원대 제공)

창원대학교는 생물학화학융합학부 명예교수인 이용일 교수 연구팀의 ’새로운 형광성 이미다졸이온액체고분자를 이용한 이산화탄소의 고감도검출법‘에 관한 논문이 미국화학회(American Chemical Society, ACS) 에서 발간하는 국제저명학술지인 ‘ACS Omega’ 2022년 12월호 표지논문으로 게재된다고 16일 밝혔다.

미국화학회는 세계최고 수준의 화학분야 학회로 꼽히며, 발표된 논문 중 많은 학자들의 관심을 끌 수 있고 과학적으로 중요한 발견이라고 평가되는 논문을 편집자들이 회의를 통해 표지논문으로 선정하고 있다.

표지논문으로 선정된 이번 논문은 이온성액체와 고분자를 융합해 새로운 이미다졸이온액체고분자를 합성했으며, 이를 이용해 공기 중의 이산화탄소 농도를 미량에 이르기까지 정확하게 분석할 수 있는 시스템을 개발했다. 특히 고분자의 색깔 변화를 통해 정량화하는 방법을 고안해 육안으로 쉽게 이산화탄소를 검출하는 방법이다. 이산화탄소는 호흡을 통해 배출되는 무색, 무취 가스로 밀폐된 장소에서 농축돼 졸음을 유발하는 것으로 잘 알려져 있으며, 5000ppm 이상의 고농도에 노출되면 건강에 해가 될 수 있다.

이번에 개발된 고분자센서는 트리에틸아민으로 처리하면 형광색이 사라지며, 이산화탄소 농도에 따라 푸른색이 나타나는 특성을 가지고 있다. 이용일 교수 연구팀의 연구결과는 이론적인 계산과 실험적 증거를 통해 이들 색상의 변화 메카니즘을 명확하게 규명했으며, 용액 중에 녹아 있는 이산화탄소를 측정하는 기존의 센서의 문제점을 획기적으로 개선한 연구로 평가받고 있다. 이번 연구결과는 자동차와 같은 밀폐된 공간에서의 이산화탄소 양을 색깔 변화를 통해 간편하고 정확하게 모니터링할 수 있어 그 응용범위가 매우 클 것으로 기대된다.

한편, 이번 연구논문의 제1저자로 참여한 이성수 학생은 창원대에서 학·석사학위과정을 마친 후 현재 미국 아이오아주립대 화학과에서 박사과정을 수행 중이다. 공동저자인 미르코밀 샤리포브는 우즈베키스탄 유학생으로 창원대에서 박사학위 취득 후 미국 식품의약국(FDA)에서 연구원으로 재직하고 있다.