한 방울 땀으로 '마약' 탐지한다

IBS·포스텍 연구팀 "암페타민 계열 마약 감지…정밀도 1만배 높아"

필로폰·엑스터시 등 암페타민 계열 마약은 합성이 쉽고 저렴하기 때문에 불법 유통이 늘고 있는 추세다.

그러나 기존 마약 검출 방식은 면역 분석기나 질량 분석기 등 값비싼 대형 장비가 사용돼 정확도는 높지만 전처리 과정이 복잡하고 시간이 오래 걸린다는 한계가 있었다.

기초과학연구원(IBS)은 복잡계자기조립연구단(단장 김기문)과 포스텍 오준학 교수 공동 연구팀이 극미량 샘플로 암페타민 계열의 마약을 검출할 수 있는 휴대용 마약 검출 센서를 개발했다고 5일 밝혔다.

이 마약센서는 가로 1.5cm, 세로 3.5cm 크기로 소변·땀·침 한 방울이면 초미량의 마약도 신속하고 정확하게 검출이 가능하다.

연구팀은 탄소 기반 화합물로 이루어진 반도체인 유기반도체 소자에 '분자인지'를 적용했다.

분자인지는 분자들이 서로 짝을 알아보고 합쳐지는 것이다.

유기반도체 소자 표면에 암페타민 계열 마약 분자만을 선택적으로 인지하는 쿠거비투릴 분자층을 3∼4겹 코팅하는 방식이다.

암페타민 분자가 쿠커비투릴과 결합하면 쿠커비투릴의 전하 배치가 바뀌게 되는데, 이때 반도체 소자가 반응하면서 전기 신호를 보낸다.

개발된 마약 센서의 민감도는 물의 경우 0.1 ppt(1조분의 1 분자 단위), 소변은 0.1 ppb(10억분의 1 분자 단위)의 농도까지 반응한다.

소변의 경우 민감도가 기존 휴대용 분석기의 1만배에 달한다.

필로폰이나 엑스터시와 같은 암페타민 계열 마약은 모두 검출이 가능하다.

또 스마트폰과 연동해 검출 결과의 실시간 확인도 할 수 있다.

김기문 IBS 연구단장은 "음주단속처럼 간단하게 마약 투약 여부를 실시간 단속할 수 있는 기술"이라며 "이번 기술을 바탕으로 환경호르몬이나 독성·위험 물질을 감지하는 센서를 개발할 계획"이라고 말했다.

이번 연구 결과는 지난달 29일 국제학술지 '켐'(Chem) 이날 자 온라인판에 실렸다.
최소망 기자 somangchoi88@