[논문]독성 나노물질 검출 센서 동향

장규환; 나성수

doi:10.5050/ksnve.2014.24.12.977

독성 나노물질 검출 센서 동향
Trend of Toxic Nanomaterial Detecting Sensors 원문보기

한국소음진동공학회논문집 = Transactions of the Korean society for noise and vibration engineering, v.24 no.12, 2014년, pp.977 - 984

장규환 (Department of Mechanical Engineering, Korea University) , 나성수 (Department of Mechanical Engineering, Korea University)

Abstract ▼ AI-Helper

Nanomaterial have grown from scientific interest to commercial products and the nanomaterial market has grown 19.1 % each year. As the nanomaterial market size increases, it is expected that nanomaterial production will increase and its contamination of outdoor environmental system will also increase in the form of industrial waste. Since most of nanomaterials are known as biologically non-degradable materials, nanomaterials will accumulate in the environment, and this will increase the potential threats to human health along the food chain. Recent studies have investigated the toxicity effect of nanomaterials due to their size, chemical composition and shape. For the development of nanomaterial while taking human health into consideration, a nanomaterial detecting sensor is required. In this paper, we have observed the trend of nanomaterial detecting sensor of mechanical, electrochemical, optical and kelvin probe force microscopy sensors and we believe that this trend will shed the light on the development of real-life nanomaterial detecting sensors.

주제어

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문제 정의

이 논문에서는 실질적인 나노물질 검출 센서의 필요성을 인식하여 국내외에서 실행되고 있는 나노 물질 검출 센서 동향을 알아보는 것을 목표로 하고 있다. 여러 나노물질 검출 센서 중 많은 연구가 진행되고 있는 기계적 센서, 전기화학 센서, 분광 센서, 켈빔 탐침력 현미경(KPFM)기반 센서를 다룰 것이며 이것을 통해 실질적으로 대응이 가능한 나노물질 검출 센서 선정에 있어서 근거 자료로 활용될 것으로 기대된다.
반면 나노물질 생산량 증가는 나노물질의 인체 및 자연계 노출이 증가될 것이며 나노물질의 독성이 보고된 만큼 실제 생활에서 나노물질을 검출할 수 있는 센서가 요구되고 있다. 이 논문을 통해 기계적, 전기화학, 분광 그리고 켈빔 탐침력 현미경 나노물질 검출 센서에 대해서 알아보았다. 각각의 센서들은 장단점들을 가지고 있으며 현재 실질적인 센서로 사용되기 위해서는 넘어야 할 벽들이 많다.

가설 설정

대다수의 나노물질(금속 나노입자, 탄소나노튜브, 등)은 난분해성 물질로 알려져 있는 만큼 환경에 지속적으로 축적될 것이며 결국 먹이사슬 중 1차 소비자로 유입될 것이다. 유입된 나노물질은 먹이사슬을 통해 최종적으로 인체에 유입될 것이다⁽⁵⁾. 이와 같은 방법으로 간접적으로 인체가 나노물질에 노출될 수 있으며 또한 나노물질이 포함된 제품으로부터 직접적으로도 노출될 수 있다.

성능/효과

현재 나노기술은 각종 분야에 응용되고 있으며 그 결과로 나노물질도 동반되어 사용되고 있다. 나노물질의 시장은 계속 성장할 것으로 예상되는 만큼 나노물질의 생산량도 늘어날 것이다. 반면 나노물질 생산량 증가는 나노물질의 인체 및 자연계 노출이 증가될 것이며 나노물질의 독성이 보고된 만큼 실제 생활에서 나노물질을 검출할 수 있는 센서가 요구되고 있다.

후속연구

이 논문에서는 실질적인 나노물질 검출 센서의 필요성을 인식하여 국내외에서 실행되고 있는 나노 물질 검출 센서 동향을 알아보는 것을 목표로 하고 있다. 여러 나노물질 검출 센서 중 많은 연구가 진행되고 있는 기계적 센서, 전기화학 센서, 분광 센서, 켈빔 탐침력 현미경(KPFM)기반 센서를 다룰 것이며 이것을 통해 실질적으로 대응이 가능한 나노물질 검출 센서 선정에 있어서 근거 자료로 활용될 것으로 기대된다.
각각의 센서들은 장단점들을 가지고 있으며 현재 실질적인 센서로 사용되기 위해서는 넘어야 할 벽들이 많다. 이러한 자료들을 토대로 나노물질 검출 센서가 나아가야 할 방향과 개발되어야 할 부분을 객관적으로 판단하여 실질적인 검출 센서 개발로 이어지고 그것을 토대로 안정성이 보장되는 나노물질 사용을 기대한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	나노물질이란?	나노물질은 100 nm 이하의 크기를 가지는 물질이며 최근 다양한 연구 산업 분야에서 많은 각광을 받고 있다. 그 이유는 나노물질의 장점으로부터 비롯되며 그 장점으로 우수한 기계적, 화학적, 전기적, 광학적 특성이 있다.
	나노물질이 최근 다양한 연구 산업 분야에서 많은 각광을 받고 있는 이유는?	나노물질은 100 nm 이하의 크기를 가지는 물질이며 최근 다양한 연구 산업 분야에서 많은 각광을 받고 있다. 그 이유는 나노물질의 장점으로부터 비롯되며 그 장점으로 우수한 기계적, 화학적, 전기적, 광학적 특성이 있다. 이러한 특성 때문에 나노물질에 관한 연구는 활발히 진행되고 있다(1).
	나노물질 검출 센서의 발전이 필요한 이유는?	나노기술은 대표적인 국가 유망기술 중 하나이며 급속한 발전을 이루어 왔다. 현재 나노기술은 각종 분야에 응용되고 있으며 그 결과로 나노물질도 동반되어 사용되고 있다. 나노물질의 시장은 계속 성장할 것으로 예상되는 만큼 나노물질의 생산량도 늘어날 것이다. 반면 나노물질 생산량 증가는 나노물질의 인체 및 자연계 노출이 증가될 것이며 나노물질의 독성이 보고된 만큼 실제 생활에서 나노물질을 검출할 수 있는 센서가 요구되고 있다. 이 논문을 통해 기계적, 전기화학, 분광 그리고 켈빔 탐침력 현미경 나노물질 검출 센서에 대해서 알아보았다.

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용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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