부산대학교는 나노에너지공학과 오진우 교수 연구팀이 수질 오염을 일으키는 질산성질소를 현장에서 검출할 수 있는 기술을 개발했다고 18일 밝혔다.

'질산성질소(NO₃-N)'는 강과 바다에 질소·인 등 영양염류가 과도하게 공급돼 플랑크톤 같은 조류나 수생식물이 과도하게 번성하는 현상인 부영양화의 주요 원인 중 하나다. 농도가 증가할수록 질소 순환의 불균형을 초래해 양식 어류의 폐사를 유발할 수 있다. 

질산성질소를 모니터링하기 위해 다양한 기술이 개발됐지만, 화학적 방법으로 검출하기 어려워 전처리 과정이 필수적이다.

연구팀은 특정 물질과 화학 반응을 일으켜 색이 변하는 원리를 이용한 '비색 센서'를 활용해 질산성질소 농도를 실시간으로 측정할 수 있는 센서를 개발했다. 이 센서를 이용하면 색 변화를 이용해 질산성질소 농도를 측정할 수 있다. 연구팀은 색 변화 데이터를 구축해 질산성질소뿐만 아니라 바닷물과 지하수에 있는 오염물질을 감지할 수 있는 시스템도 개발했다.

오 교수는 "기존 화학 분석법의 복잡한 전처리 과정 없이도 해수나 지하수 내 질산성질소를 신속하게 감지할 수 있다"며 "향후 수질 모니터링과 환경 오염 감지 기술로 활용될 것으로 기대된다"고 말했다.

해양수산부 한국해양과학기술진흥원(KIMST)과 과학기술정보통신부 한국연구재단 지원을 받은 이번 연구는 오 교수와 나노바이오융합연구소 정태영 박사가 교신저자, 나노융합기술학과 이정근 박사과정이 제1 저자로 참여했다.

◆ 참고 : ACS Sensors(2025) Point-of-Care-Testing NO3–N Detection Technology with Selected Transition-Metal-Based Colorimetric Sensor Arrays 선택된 전이 금속 기반 컬러 측정 센서 어레이를 사용한 Point-of-Care-Testing NO 3 -N 검출 기술 https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssensors.4c02771