기초과학지원硏, 휴대용 유해가스 측정기 개발…中企 기술이전

냉전자 소스원을 이용한 이온트랩 질량분석기 [사진=한국기초과학지원연구원 제공]

아주경제 최서윤 기자 = 한국기초과학지원연구원은 여러 종류의 유해가스를 현장에서 손쉽게 측정할 수 있는 장치를 개발해 중소기업에 핵심 기술을 이전한다고 21일 밝혔다.

이번 기술은 분자진단시스템 제작·판매 전문업체인 바이오니아에 이전됐으며 기술이전 협약식은 이날 기초지원연 대전본원에서 개최됐다. 기술이전 계약금액은 정액기술료 2억원, 경상기술료 매출액의 3%이다. 수년 내 상용화가 가능하여 본격 제품판매가 이루어지면 연 수백억원의 수입대체 효과가 기대된다.

유해가스 누출 사고는 산업체, 군 시설, 연구시설 등 장소를 가리지 않고 해마다 빈번히 발생하고 있다. 하지만 이를 현장에서 바로 측정해 분석할 수 있는 장치가 없어 신속한 사고 처리에 어려움을 겪어 왔으며 그나마도 전량 수입에 의존하는 상황이었다.

김현식 박사 연구팀은 질량분석 방식을 이용하면 동시에 여러 유해가스를 측정이 가능하다는 점에 주목해 휴대용으로 최적화시키기 위해 2년 동안 측정장치의 무게와 크기를 줄이는 연구에 집중했다.

연구팀은 2007년에 세계 최초로 15 T 초고분해능 질량분석기를 미국 국립고자기장연구소와 공동 개발한 경험을 기반으로 기존 장치에 비해 무게는 7분의 1(10kg 이상→1.5kg), 크기는 4분의 1(A3→A5), 전력소모는 3분의 1로 줄이는 데 성공했다. 

이번에 개발한 휴대용 질량분석기는 극미량 주입밸브와 시료농축장치를 사용해 고진공 상태를 유지한 상태로 측정을 가능하게 함으로써 ppb(ppm의 1000분의 1·초미량 농도의 비율 표시) 수준의 시료분석도 가능하다는 장점이 있다.

기술이전을 받은 바이오니아는 산업용, 군사용 검출장비를 제조·판매하는 기업이다. 이번 휴대용 유해가스 측정장치 개발 기술을 환경감시용 측정장비 및 군사용 화학작용제 검출 등에 활용할 계획이다. 이를 통해 해외시장에서도 경쟁력 높은 제품 출시를 기대하고 있다.

김현식 박사는 "이번 극소형 휴대용 질량분석기는 드론과 같은 초경량 무인비행체에 탑재해 향후 유독성 가스 방출 지역이나 환경 오염지역에서의 인명구조 및 사고대처를 위한 데이터 원거리 전송이 가능하다"며 "우주선 탑재용 초경량 질량분석장비의 기반기술을 제공해 우주개발 분야에서도 중요하게 활용될 수 있을 것”이라고 설명했다.

공동발명자인 김승용 박사는 “이번 개발기술에 포함된 냉전자 이온화 장치는 전자 공급을 필요로 하는 모든 분석장비의 전력 소모를 획기적으로 줄일 수 있어 광범위한 분야에 활용이 기대된다”고 말했다.

정광화 기초지원연 원장은 "이번에 개발한 휴대용 질량분석기로 사고현장에서 바로 누출가스의 종류와 분포를 확인할 수 있다"면서 "신속하게 초동대처를 가능하게 함으로써 많은 인명을 살리고 국민의 재산을 보호할 수 있을 것으로 기대한다"고 밝혔다.