소금물 내부에 부분적으로 발생하는 농도차이를 이용해, 용액 속 미세입자를 움직이는 기술이 나왔다. 외부 동력 없이도 작동하고 조작법도 간단해 저개발국가에서 오염수 현장분석 등 환경 모니터링에 도움을 줄 전망이다.

UNIST(총장 이용훈)는 기계항공·원자력공학부 김태성 교수팀이 소금물과 같은 ‘전해질 용액’을 이용해, 용액 내부의 미세입자의 움직임을 조절하는 소형장치를 개발했다고 28일 밝혔다.

이 장치는 다양한 크기의 미세입자가 뒤섞인 세포에서 특정 성분만 골라내 분석하거나, 오염수 성분을 파악할 때, 반도체에 쓰이는 양자점(Quantum dot) 재료를 합성해 똑같은 크기만 선별하는 상황 등에 손쉽게 적용할 수 있다.

순수하게 전해질 이온 농도 차이에서 비롯된 힘으로 작동하는 장점이 있다.

전해질 용액의 삼투압과 전기장에 따라 미세입자가 모이고 밀리는 성질을 이용했다.

이 장치는 최근 나노미터(㎚, 10억 분의 1m)에서 마이크로미터(㎛, 100만 분의 1m)에 이르는 다양한 크기의 미세입자를 제어하는 기술의 활용범위를 확대하는 데 기여할 전망이다.

김태성 교수는 “전해질 이온을 미세하게 조절해 미세입자의 움직임을 제어하는 확산영동을 실험적으로 입증한 결과라는 점에서 학문적으로 의미가 크다”며 “이 장치는 제작과 작동이 간편하고 외부 동력도 필요 없어 가혹한 환경이나 개발도상국 현장에서 직접 환경상태를 진단하는 일 등에 적용할 수 있을 것”이라고 기대했다.

이번 연구는 나노 분야의 저명한 국제학술지 ‘에이씨에스 나노(ACS Nano)’ 10월 10일 온라인판에 게재됐다. 정인준 기자