중적외선 QCL 센서 기반 디클로페낙 모니터링

복잡한 매트릭스와 낮은 표적 농도로 인해 폐수 내 의약품 미량 오염물질의 실시간 모니터링은 여전히 어렵다. 본 연구는 널리 사용되는 소염제이자 EU 우선 오염물질인 디클로페낙(DCF)을 정량적으로 식별하기 위해 중적외선 양자 캐스케이드 레이저(QCL) 흡수 분광법과 선택적 시료 전농축을 결합한 현장 배치형 폐수 분광 분석기(WSA)를 개발했다. 개발된 시스템은 원시 시료에서 미립자를 제거하기 위한 여과, 디클로페낙 분자 각인 고분자(MIP) 기반 고체상 추출(SPE)을 통한 선택적 농축, 그리고 메탄올 용액으로 용리된 시료를 중적외선 유동 셀로 주입하여 스펙트럼을 정량화하는 통합 워크플로우를 따른다. 이 통합 과정은 최소한의 수동 개입으로 자율적인 작동을 가능하게 하여 기존 실험실 기반 분석의 주요 한계를 극복한다. 본 기술은 병원 및 도시 폐수 처리장에서 현장 배치 시 참조 크로마토그래피/질량 분석법과 91~92%의 높은 일치도를 보이며 검증되었다. 이는 폐수 내 의약품 감시 및 조기 경보 모니터링을 위한 실용적인 자율 실시간 도구로서의 잠재력을 확인시켜 준다.