황정호 교수팀, 실시간 공중부유균 측정 시스템 개발

현장에서 일반인도 손쉽게 공기의 생물학적 위험도 확인 가능

경동이앤에스에 기술 이전 … 연내 현장 배치 기대

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2. [그림. 실시간 공중부유균 측정 시스템(제공: 영남대)]
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공과대학 기계공학과 황정호 교수 연구팀은 영남대 기계공학부 변정훈 교수 연구팀과 공동 연구를 통해 현장 적용 가능한 실시간 공중부유균 측정 시스템을 개발했다. 

이번에 개발된 기술은 기술적으로 검증된(Technically Proven) 요소 기술들을 결합한 최소 기능 제품(Minimum Viable Product; MVP)을 활용함으로써, 대상 공간 내 공중부유균 측정에 현장 배치할 수 있는 기술이어서 더욱 주목된다.

연구팀은 MVP 구현을 기술적으로 검증된 ‘아데노신삼인산(ATP) 검출 키트, 미세먼지 측정 센서 및 미세먼지 크기 분류기’를 결합함으로써, 단위 공기 부피당 생물발광도를 포함해, 미세먼지와 초미세먼지 크기 영역에서의 생물발광 비율, 여기에 미세먼지 단위 질량당 생물발광도까지 동시에 확인할 수 있는 편리한 시스템의 활용성을 검증했다. 

장기간 지속된 코로나19 상황에 따라 공기전염성 미생물 검출에 대한 연구가 최근 국내외에서 매우 활발하게 진행됐다. 그러나 대부분 나노 기술을 기반으로 한 분석화학적 접근으로 예상치 못한 팬데믹 상황에 즉시, 광범위하게, 그리고 손쉽게 적용할 수 있는 제품으로의 구현에는 한계가 있다. 연구팀은 기술적으로 검증된 요소 기술들을 결합한 동시에 공인기관의 성적서까지 확보함으로써 상용화의 결정적 기틀을 마련했다.

연구팀은 “환경이 제어된 실험실 조건에서의 성적 평가만 수행된 것으로 오해할 수 있다. 이를 극복하기 위해 해당 분야 공공기관과의 현장 평가를 통해 생물발광도와 환경부 권고 기준인 집락형성단위(Colony Forming Unit; CFU) 간의 유효한 상관도를 확보한 상황”이라면서 “조만간 공중부유균의 측정 자동화가 가능한 제품으로 출시될 수 있다.”고 연구 성과를 밝혔다.

이번 연구에는 우리 대학교 기계공학과 오재호 박사과정이 제1저자, 경상북도보건환경연구원 박자영 연구관이 공동저자, 그리고 우리 대학교 황정호 교수와 영남대 변정훈 교수가 교신저자로 참여했다. 

연구 결과는 바이오센서 분야 국제 최고 권위지 ‘바이오센서 앤 바이오일렉트로닉스(Biosensors & Bioelectronics)’ 8월호에 게재됐으며, 경동이앤에스에 기술 이전돼 올해 내 상용 제품으로 출시될 예정이다.

논문정보

● 논문제목: Size-classified monitoring of ATP bioluminescence for rapid assessment of biological distribution in airborne particulates

● 논문주소: https://doi.org/10.1016/j.bios.2023.115356