표면증강 라만 산란으로 폭발물과 화학 위협 탐지

전문가 제언

○ 근래 전 세계적으로 빈발하고 있는 테러리즘이나 전쟁 위협 행위는 인명 손상과 시설 파괴뿐 아니라 심리적으로 엄청난 충격을 안기고 있다. 파리 폭발물 테러리즘, 보스턴 마라톤 폭발 사건이나 중동에서의 신경 작용제 공격 등에 비추어 폭발물과 화학 작용제는 가장 중요한 위협이다. 사태 발생 초기단계의 효과적인 위협탐지는 매우 중요한 과제이다.

 

○ 라만 산란은 투명한 가스, 액체 및 고체 분자에 의한 빛의 산란으로, 빛이 분자와 간섭하여 주파수가 변화하여 생긴다. 표면증강 라만 산란은 금속 표면에서 산란이 수십 억 배 증폭되는 현상으로 극미량의 병원균, 독성물질, 환경오염 물질 등을 탐지할 수 있다.

 

○ 탐지장비는 현장에서 간편한 측정이 가능하도록 작고, 견고하며 다루기 쉬워야 한다. 표면증강 라만 분산(SERS) 하나의 탐지 분석법으로는 측정이 어려워 액체 크로마토그래피, 전기화학 및 형광분석 등의 탐지기술을 융합한다. 민감성, 속도, 저비용, 휴대성, 다른 기술과의 융합 등의 특징이 있는 SERS는 앞으로 위협 탐지장비용 핵심기술이 될 것이다.

 

○ 이제까지의 실험 결과에 따르면 GA, GB, VX 및 HD는 1∼10mg/ml 농도에서 탐지할 수 있다. 표면 증강 라만 산란과 미세 유체 장치를 결합하여 1ppb의 기체상 DNT를 탐지할 수 있다. DNT는 폭발력이 더 높은 TNT를 위한 중요한 표지자이다. 실제 화학 작용제나 TNT 같은 폭발물은 취급할 때 매우 위험하기 때문에 특수한 안전 장비를 갖춘 시설이 필요하다.

 

○ 우리나라에서도 표면 증강 라만 산란 기술에 쓰이는 나노재료의 합성, 나노재료를 활용하는 각종 센서 개발에서부터 인체에서 다중 표적의 검출 및 측정 등에 관한 연구가 매우 활발하게 진행되고 있다. 그렇지만 현장 측정용 장비 개발은 아직 이루어지지 않고 있다. 또 위험성 때문에 실제 화학 작용제나 폭발물로 실험한 결과는 찾을 수 없다. 가장 중요한 것은 실제 위협물질로 시험하기 때문에 안전시설을 갖추고 연구할 수 있는 방안이 하루 빨리 수립되어야 하겠다.

저자

Aron Hakonen, Per Ola Andersson, Michael Stenbæk Schmidt, Tomas Rindzevicius, Mikael Kall

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2015

권(호)

893()

잡지명

Analytica Chimica Acta

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

1~13

분석자

김*순

분석물

• 표면증강 라만 산란으로 폭발물과 화학 위협 탐지.pdf [523,828 byte]

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