초록 ▼

□ 연구개요
● 본 연구는 친환경 용매인 깊은 공융 용매 (deep eutectic solvent, DES)를 이용하여 표면나노액적을 만들고 이를 통해 낮은 농도의 오염물질을 물에서 추출과 검출을 하는 기술의 개발을 목표로 하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
● 본 연구에서 계획했던 DES를 활용한 표면나노액적 생성은 성공적으로 이루어졌다. 지금까지 표면나노액적은 하나의 유기용매를 이용하여 생성이 되어왔는데 본 연구에서 최초로 DES를 이용한 표면나노액적을 개발하였다.
● DES 기판 표면나노액적을 이용

□ 연구개요
● 본 연구는 친환경 용매인 깊은 공융 용매 (deep eutectic solvent, DES)를 이용하여 표면나노액적을 만들고 이를 통해 낮은 농도의 오염물질을 물에서 추출과 검출을 하는 기술의 개발을 목표로 하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
● 본 연구에서 계획했던 DES를 활용한 표면나노액적 생성은 성공적으로 이루어졌다. 지금까지 표면나노액적은 하나의 유기용매를 이용하여 생성이 되어왔는데 본 연구에서 최초로 DES를 이용한 표면나노액적을 개발하였다.
● DES 기판 표면나노액적을 이용하여 모사 오염물질은 Rhodamine 6G를 물에서 추출 및 검출할 수 있었다. 최소 검출 농도는 0.1 μM 였다.
● 본 연구에서 사용한 DES는 thymol과 decanoic acid로 이루어져있어 Cu와 같은 금속 이온 또한 물에서 검출이 가능하다. Decanoic acid Cu 이온이 chelation bond를 이루면서 색이 변하는 점을 이용하여 약 200 ppm 수준으로 Cu를 검출하였다.
● 또한, DES의 부피가 매우 작기 때문에 confinement에 의해 Cu (II) decanoate crystal을 표면나노액적 내에서 매우 빠르게 만들 수 있다는 것을 새롭게 알게되었다.
● 마지막으로, 본 연구를 통해 표면나노액적을 통한 미세플라스틱의 검출 가능성 또한 확인하였다.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
● 본 연구에서는 한 가지의 DES 물질만 사용하였는데, 앞으로 다양한 DES 종류를 테스트하고 오염물질을 추출하기에 가장 좋은 DES 조성을 찾아볼 예정이다. 현재 알려진 DES 종류가 수십개에 달하고 각 DES마다 표면장력, 점도, 오염물질에 대한 추출 특성이 다르기 때문에 앞으로 해당 분야에서 많은 추가 연구를 할 수 있을 것이다. 특히나, 지금은 소수성 물질만 추출이 가능하지만, 앞으로 추가 연구를 통해 물에 잘 녹는 친수성 오염물질을 검출할 계획이다.
● 또한, 위에서 언급했듯, 미세플라스틱 검출 기술로서의 가능성을 확인하였고 더 발전시킬 수 있을 것으로 판단된다. 표면나노액적의 개수 밀도 (number density)와 크기, 액적의 성분 등을 제어하여 미세플라스틱 포획 조건을 최적화 하고, 액적을 array화 시켜 한 액적당 한 개의 미세플라스틱만 포획하는 기술을 개발하고 이를 in situ 로 분석하는 기술로 발전시킬 계획이다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 5
• 3.1. 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 5
• 3.2. 세부 정량적 연구개발성과 ... 9
• 3.3. 목표 달성 수준 ... 9
• 3.4 목표 미달 시 원인 분석 ... 10
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 10
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 11
• 6. 자체점검표 ... 11
• 7. 참고문헌 ... 11
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 13
• 끝페이지 ... 21