영남대와 연세대 공동 연구팀이 현장 적용 가능한 실시간 공중 부유균 측정 시스템을 개발했다.
특히, 이번에 개발된 기술은 ‘기술적으로 검증된(Technically Proven) 요소 기술들을 결합’한 최소기능제품(Minimum Viable Product; MVP)을 활용함으로써, 대상 공간 내 공중 부유균 측정에 현장 배치할 수 있는 기술이어서 더욱 주목된다.
연구팀은 MVP 구현을 기술적으로 검증된 ‘아데노신삼인산 검출 키트, 미세먼지 측정 센서 및 미세먼지 크기 분류기’를 결합함으로써, 단위 공기 부피당 생물 발광도를 포함해 미세먼지와 초미세먼지 크기 영역에서의 생물발광 비율, 여기에 미세먼지 단위 질량당 생물 발광도까지 동시에 확인할 수 있는 편리한 시스템의 활용성을 검증했다.
장기간 지속한 코로나19 상황에 따라 공기전염성 미생물 검출 연구가 최근 국내외에서 매우 활발하게 진행되었지만 대부분 나노기술을 기반으로 한 분석화학적 접근으로 예상치 못한 팬데믹 상황에 즉시, 광범위하게, 그리고 손쉽게 적용할 수 있는 제품으로의 구현에는 한계가 있었다.
연구팀은 기술적으로 검증된 요소기술들을 결합한 동시에 공인기관의 성적서까지 확보함으로써 상용화의 결정적 기틀을 마련했다.
연구팀은 “환경이 제어된 실험실 조건에서의 성적평가만 수행된 것으로 오해할 수 있다. 이를 극복하고자 해당분야 공공기관과의 현장평가를 통해 생물 발광도와 환경부 권고 기준인 집락형성단위(Colony Forming Unit; CFU) 간의 유효한 상관도를 확보한 상황이다”면서 “조만간 공중 부유균의 측정 자동화가 가능한 제품으로 출시될 수 있다”고 연구 성과를 밝혔다.
이번 연구에는 연세대 대학원 기계공학과 오재호 박사과정이 제1저자, 경상북도보건환경연구원 박자영 연구관이 공동저자, 그리고 영남대 기계공학부 변정훈 교수와 연세대 기계공학부 황정호 교수가 교신저자로 참여했다.
연구 논문은 바이오센서 분야 국제 최고 권위지 <바이오센서앤바이오일렉트로닉스>(Biosensors & Bioelectronics) 8월호에 게재됐다.
이 기술은 기업(경동이앤에스)에 이전되어 올해 내 상용 제품으로 출시될 예정이다.
변정훈 교수는 “이번 연구는 분석기법 개발을 토대로 공중 부유균의 고속 검출 방법을 논문으로 소개하는 것에서 벗어나, 당장 제품화가 가능하여 현장에 적용할 수 있는 시스템을 제공해야 한다는 관점에서 접근해 최근 전 세계가 겪은 코로나19와 같은 예상치 못한 팬데믹 상황에 즉시 적용하고자, 기술적으로 검증된 요소기술의 적절한 결합과 측정 결과의 신뢰성 확보에 집중했다”면서 “인간 감염억제뿐만 아니라, 식품 가공 분야 및 가축, 농작물로의 공기 감염 억제를 위한 스마트 팜 분야로도 응용 가능할 것으로 기대한다”고 밝혔다.
/심한식기자 shs1127@kbmaeil.com
