전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
홈 산업 화학

속보

더보기

재료硏, 호흡기 병원체 검출시간 줄여주는 광센서 소재 개발

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

[서울=뉴스핌] 김지완 기자 = 국내 연구진이 호흡기 병원체 검출시간 줄여주는 광센서 소재를 개발했다.

과학기술정보통신부 산하 정부출연연구기관인 재료연구소(KIMS)는 표면기술연구본부 정호상 박사 연구팀이 삼성서울병원 이민영 박사 연구팀과 함께 공동연구, 광 신호 증폭 효과로 소량의 병원체 유전자도 검출 가능한 광센서 소재를 개발하는 데 성공했다고 24일 밝혔다. 

[서울=뉴스핌] 김지완 기자 = 광 신호 증폭 소재 제작 기술의 유전자 검출 원리와 신속 분자진단 기술 설명. [사진=재료연] 2020.09.24 swiss2pac@newspim.com

이번에 개발된 기술은 광 신호 증폭 소재 제작 기술이다. 연구팀은 다공성 종이필터 상에 플라즈모닉 현상을 통해 라만 신호를 증폭할 수 있는 은 나노선을 네트워크 구조로 형성시켰다. 이 기술을 이용하면 호흡기 병원체 유전자의 존재 유무를 30분 이내에 검출할 수 있다.

기존 유전자 검출에 사용되는 PCR(Polymerase Chain Reaction)법은 타겟 유전자의 수를 늘려주는 방식을 사용한다. 검출 유전자 수를 늘리기 위해서는 50~90℃의 온도구배(Temperature Gradient)를 반복적으로 가해주는 과정이 필요하다. 일반적으로 PCR법은 검출에 2~3시간 정도의 시간이 소요되고, 초기 검체 내에 유전자 농도가 낮을수록 검출 시간이 증가하고 신뢰도가 낮아지는 단점이 있다.

하지만, 이번 연구를 통해 유전자 검출에 필요한 증폭 시간이 대폭 줄게 됐다. 증폭된 유전자 수는 적지만 소재의 광 신호 증폭 현상을 이용해 검출 민감도의 향상을 이뤄낸 이 연구에서는 병원체 유전자를 종이기반 은 나노선 광센서 상에 용적해 라만산란신호를 측정함으로써 신속 진단에 성공했다.

연구팀이 사용한 은 나노선은 30나노미터의 지름과 수 마이크로미터의 길이를 가진다. 다공성 종이필터 상에 나노 크기의 기공을 가진 은 나노선 네트워크를 형성시키면 은 나노선끼리 맞닿은 곳에서 분자의 라만신호가 수억 배 이상 증폭된다. PCR을 진행한 샘플을 20분 이내에 종이기반 광센서 상에 용적해 이를 휴대용 라만 분광기를 통해 검출함으로써 진단하는 방식이다.

호흡기 감염병과 관련된 바이러스 및 박테리아 유전자의 경우, 정량보다는 환자가 위치한 현장에서 신속하게 인체 감염 유무를 확인하는 게 우선이다. 연구팀은 이를 위해 개발된 종이기반 은 나노선 광센서 소재를 현장검사에 활용 가능하도록 래피드 키트(Rapid Kit) 형태로 제작했다.

최근 코로나19 사태로 인해 분자진단 시장의 급격한 성장과 함께 신속한 확진자 구분과 동선파악을 위한 신속 분자진단 기술 개발이 요구되고 있다. 이번에 개발된 유전자 검출용 광센서 소재기술은 호흡기 감염 바이러스 및 박테리아의 신속 확진에 활용할 수 있어, 현장현시 검사용으로 개발해 공항과 항만, 공공장소 그리고 다중이용시설 등에서 긴급 감염 진단에 활용이 가능하다.

연구책임자인 정호상 선임연구원은 "재료연구소는 다양한 소재를 바탕으로 분자진단, 면역진단과 관련된 의료용 바이오센서 소재기술 개발과 함께 항균·항바이러스 소재, 방역 소재기술 등의 기술 개발에 열중하고 있다"며 "코로나19로 인해 국민들의 생활에 닥친 어려움을 하루빨리 극복할 수 있도록 최선을 다해 노력하겠다"고 말했다.

한편, 이번 연구 성과는 재료연구소 주요사업의 지원을 받아 수행됐다. 연구 결과는 세계적인 학술지 '센서스 앤 액츄에이터 비: 케미칼(Sensors and Actuators B: Chemical)'지에 8월 28일자로 게재됐다. 

또한, 재료연구소 표면기술연구본부 나노표면연구실은 이 연구를 바탕으로 '세상을 바꿀 연구' 산업기술 알키미스트 프로젝트 1단계 사업(연구책임자: 박성규 나노표면연구실장)에 선정됐다. 현재 호기 바이러스 20종을 5분 내에 검출할 수 있는 인공지능 광센서 기술 개발 연구를 활발히 수행 중이다.

swiss2pac@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
펜싱 구본길, 25년 선수 생활 마침표 [서울=뉴스핌] 한지용 기자 = 올림픽 금메달 3개와 아시안게임 금메달 6개를 목에 걸었던 한국 펜싱 남자 사브르의 전설 구본길(37)이 25년간의 선수 생활을 마무리했다. 구본길은 지난 24일 자신의 사회관계망서비스(SNS)를 통해 "이번 전국체육대회를 끝으로 25년간 이어온 선수 생활을 마무리했다"며 현역 은퇴를 발표했다. [서울=뉴스핌] 파리 올림픽 펜싱 사브르 국가대표로 활약했던 구본길. [사진=대한체육회] 지난 5월 인천에서 열린 SK텔레콤 그랑프리를 끝으로 태극마크를 내려놓은 구본길은 이달 16일부터 21일까지 열린 제107회 전국체육대회에 부산광역시청 소속으로 출전했다. 남자 일반부 개인전과 단체전을 마지막으로 선수 생활에 마침표를 찍었다. 2008년 성인 국가대표로 발탁된 구본길은 18년간 한국 남자 사브르의 중심에서 활약했다. 한때 개인 세계랭킹 1위에 올랐으며, 올림픽과 아시안게임 등 주요 국제대회에서 수많은 메달을 수확했다. 특히 2012 런던, 2020 도쿄, 2024 파리 올림픽에서 남자 사브르 단체전 금메달을 획득하며 3연패를 이끌었다. 2016 리우데자네이루 대회에서는 남자 사브르 단체전이 열리지 않았다.  아시안게임에서도 뚜렷한 발자취를 남겼다. 2010 광저우, 2014 인천, 2018 자카르타·팔렘방 대회에서 남자 사브르 개인전 3연패를 달성했다. 단체전에서도 2014 인천, 2018 자카르타·팔렘방, 2022 항저우 대회까지 3회 연속 정상에 올랐다. 아시안게임 통산 금메달은 6개다. 남자 수영 박태환, 여자 펜싱 남현희 등과 함께 한국 선수 역대 최다 금메달 타이기록을 보유하고 있다. 세계선수권대회에서는 단체전 금메달 4개를 차지했고, 아시아선수권대회에서도 개인전 7개와 단체전 10개를 포함해 총 17개의 금메달을 목에 걸었다. 선수 생활을 마친 구본길은 지도자 등 새로운 역할을 통해 한국 펜싱 발전에 기여하겠다는 계획이다. football1229@newspim.com 2026-10-25 14:42
사진
김정은, 1년만에 중국 방문 [서울=뉴스핌] 송은정 기자 = 김정은 북한 국무위원장이 24일 중국을 전격 방문했다. 통일부에 따르면 김 위원장은 이날 신압록강대교를 거쳐 중국 랴오닝성 단둥에 도착한 것으로 전해졌다. 김정은 북한 국무위원장 [사진=북한매체 종합] 김 위원장은 이날 오전 평양에서 열차를 이용해 신의주를 방문한 후, 신의주에서 신압록강대교를 이용해 단둥으로 이동한 것으로 알려졌다. 신압록강대교는 북중 최대 교역 거점인 단둥과 평안북도 신의주를 잇는 왕복 4차로 교량이다. 지난 15일 공식 개통된 바 있다. 앞서 일본 교도통신은 외교 소식통을 인용해 단둥의 일부 지역에서 엄격하게 교통을 통제했고 북한 고위급 인사 방문과 관련된 조치라는 관측이 나온다고 보도했다. 김 위원장의 이번 방중은 지난해 9월 중국 전승절 80주년 열병식 참석을 위해 베이징을 방문한 지 약 1년 만에 이루어진 전격적인 행보다. 오는 25일은 한국전쟁 당시 중국이 북한에 지원군을 보내 참전한 지 76주년이 되는 날이다. 이를 기념해 김 위원장이 중국에 방문하는 것으로 분석된다. 시진핑 중국 국가주석과 정상회담이 성사되면 지난 6월 시 주석의 평양 방문 이후 4개월 만의 북·중 정상 회동이 된다. yuniya@newspim.com 2026-10-24 15:57
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동