초분자화학 기반 고감도 휴대용 마약 센서 개발

▲ 암페타민 계열 마약 검출용 무선 센서의 구성 사진(왼쪽)과 스마트밴드 타입으로 제작된 휴대용 센서. IBS 제공

국내 연구팀이 초분자화학을 기반으로 한 고감도 휴대용 마약 센서를 개발했다. 기초과학연구원(IBS) 복잡계 자기조립 김기문 연구단장 연구팀과 포스텍 화학공학과 오준학 교수 연구팀은 극미량의 샘플로도 암페타민 계열의 마약을 검출하는 고감도 휴대용 마약 검출 센서를 개발하는 데 성공했다. 이번 연구 성과는 셀 자매지인 쳄 9월 29일 자 온라판에 게재됐다.

암페타민 계열 마약은 강력한 중추신경 흥분제로 합성이 쉽고 저렴해 불법 유통이 늘고 있다. 최근 주의력결핍과잉행동장애(ADHD) 치료제인 애더럴은 국내 판매 허가가 나지 않았음에도 집중력을 높이는 약으로 알려져 운동선수부터 수험생에 이르기까지 사회 전반에 퍼져 있다. 현재 마약 검출은 면역분석기나 질량분석기 등의 값비싼 대형 장비가 동원된다. 정확도가 높지만 전처리 과정이 복잡하고 결과를 얻는 데 수 시간에서 하루 이상 소요된다.

개발된 마약 센서는 소변이나 땀 또는 침 한 방울이면 초미량의 마약을 신속하고 정확하게 검출해낸다. 센서의 크기는 1.5㎝×3.5㎝에 불과하며 휴대가 간편한 스마트밴드 형태다. 스마트폰과 연동해 검출 결과를 실시간으로 확인할 수 있는 거다.

기존 휴대용 마약 분석기는 1ppm 이하의 농도 검출이 어려웠지만 개발된 마약 센서의 민감도는 물의 경우 0.1ppt, 소변의 경우 0.1ppb의 농도로 기존 휴대용 분석기가 소변에 반응하는 것보다 만 배 이상 높다.

분자인지에 기반해 필로폰이나 엑스터시와 같은 암페타민 계열 마약은 모두 검출해낸다.

화학구조를 일부 변형시킨 변종마약에도 빠르게 대응해 맞춤형 센서를 제작하기 쉽다고 연구팀은 설명했다.

연구팀은 이번 연구로 확보한 기술로 환경호르몬이나 독성·위험 물질을 감지하는 센서 제작에 나설 예정이다.

강정의 기자 justice@ggilbo.com

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