핵자기공명 기술로 '영원한 화학물질' 오염 추적 방법 개발한 새로운 기술

Seoul텍사스 대학교 오스틴 캠퍼스의 연구자들이 환경에서 '영원한 화학물질'이라고 불리는 오르가노플루오린 화합물을 찾아내는 새로운 방법을 개발했습니다. 이러한 화학물질은 점점 더 많이 식수, 해양, 인류의 혈액에서 발견되며, 사람과 자연에 해를 끼칠 수 있습니다. 이 새로운 방법은 당국이 이러한 오염 물질의 출처를 파악하는 데 도움을 주어 환경과 공공 건강을 보호하는 중요한 정보를 제공합니다.

이 기술은 핵자기 공명(NMR) 분광법을 활용하여 분자의 특정 화학 구조를 식별합니다. 전통적인 질량 분석과는 달리, NMR은 강한 분자 결합 때문에 분자를 분해할 필요가 없습니다. NMR은 분자 내의 탄소 동위원소의 종류를 감지하여 각 물질에 대한 고유한 식별을 제공합니다.

주요 사항:

• 영원한 화학물질은 불연성 물질, 논스틱 코팅, 그리고 서방형 약물에서 발견됩니다.
• 강력한 분자 결합이 깨지지 않아 환경에 축적되는 원인이 됩니다.
• 새로운 기술은 NMR 분광법을 이용해 이러한 화학물질을 분해하지 않고도 분석합니다.
• 독특한 탄소 동위원소 구성을 식별하여 분자 바코드처럼 작용합니다.

영원한 화학물질의 특정 동위원소 조성을 식별하면 환경에서의 이동 경로를 추적할 수 있습니다. 연구자들은 이러한 방법을 통해 오염 물질이 한 곳에 머무는지 아니면 하류로 이동하는지를 확인하려고 합니다. 이러한 데이터는 오염된 지역을 관리하는 데 유용합니다. 이 새로운 기술은 이러한 오래 지속되는 오염물질의 해로운 영향을 통제하고 줄이기 위한 주요 단계입니다.

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이 기술은 오염물질 추적뿐만 아니라 유기화학의 다양한 용도로도 중요합니다. 가짜 약물을 식별하고, 우주 생물학을 연구하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 예를 들어, 이러한 특별한 분자 패턴이 어떻게 형성되는지를 이해하면 초기 지구의 대사 과정을 파악하거나 화성에서 생명의 흔적을 찾는 데 도움이 될 수 있습니다.

미국 환경보호청(EPA)은 영구 화학물질을 관리하고 이들 대부분을 식수에서 제거하는 계획을 세우고 있습니다. 새로운 방법은 오염 물질의 출처부터 지하수 및 강을 통해 이동하는 과정을 상세히 추적할 수 있는 정확한 정보를 제공합니다.

연구진들은 이 방법을 의약품과 일반 살충제에 대해 실험해 왔습니다. 현재 오스틴의 하천과 폐수에서 오염 물질을 검출하기 위한 소규모 연구를 진행 중입니다. 이 연구가 성공적으로 수행될 경우 주 및 연방 기관들은 이 기법을 이용해 물 속의 유해 화학 물질을 감시하는 데 사용할 수 있을 것입니다.

이 연구는 화학과 지질학을 결합하여 복잡한 환경 문제를 해결하려고 합니다. 다양한 분야의 과학자들이 협력함으로써 새로운 발견을 하고, 그들의 기술을 원래의 목적을 넘어 다양한 용도로 확장할 수 있습니다.