고려대-KRISS 손잡고, 고성능·저독성 산소 측정 시스템 구현 작성일 05-12 29 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">양자점 센서 개발…혈중 산소포화도 초당 2,500회 정확히 읽어</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="VNVkbacnao"> <p contents-hash="42c11de337bd5abdde10100093444fb51a374b3fbcab1661ebab15fab56744cc" dmcf-pid="fjfEKNkLjL" dmcf-ptype="general">(지디넷코리아=박희범 기자)<span>고성능·저독성 산소 측정 시스템이 개발됐다. 차세대 바이오센서 분야 활용도 기대됐다.</span></p> <p contents-hash="ef019256d9b99e7979293fe350c3de069d075a1069dffd91104968fd19dd56bb" dmcf-pid="4k6rVcwaAn" dmcf-ptype="general">고려대학교와 한국표준과학연구원(KRISS)은 백세웅 화공생명공학과 교수 연구팀과 배인호 박사 연구팀이 공동으로 저독성 적외선 양자점 소재를 이용해 혈중 산소포화도를 빠르고 정확하게 측정할 수 있는 시스템을 개발했다고 12일 밝혔다.</p> <p contents-hash="31ec481feba0705d909846ff48b2eabd6e605938864eca75c36ae9b2f14a714e" dmcf-pid="8EPmfkrNji" dmcf-ptype="general">양자점은 빛에 반응하는 아주 작은 나노 입자를 말한다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="61bb8e5ea3fa041967e3e8460b221d1960000984e4a89953fd9c5dea9378c549" dmcf-pid="6DQs4EmjcJ" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="씨드리스 전구체 주입 공정으로 합성한 인듐비소 양자점 기반 산소포화도 측정 플랫폼 모식도.(그림=고려대학교)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202605/12/ZDNetKorea/20260512175954822mcct.jpg" data-org-width="640" dmcf-mid="9Ik1NG5TNa" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202605/12/ZDNetKorea/20260512175954822mcct.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 씨드리스 전구체 주입 공정으로 합성한 인듐비소 양자점 기반 산소포화도 측정 플랫폼 모식도.(그림=고려대학교) </figcaption> </figure> <p contents-hash="14b2ff3b3e91e6e07d19013b72c5c4b94bd219d8aab46a624c2af2600955cbab" dmcf-pid="PwxO8DsAjd" dmcf-ptype="general">산소포화도는 몸의 장기와 세포에 산소가 충분히 전달되고 있는지를 보여주는 건강 지표다. 혈액 속 헤모글로빈이 산소를 많이 품고 있을수록 적외선을 더 많이 흡수하는 특성을 이용해 측정한다. 다만, 기존 실리콘 기반 센서는 적외선을 감지하는 능력이 떨어져 정밀한 측정이 어려웠다.</p> <p contents-hash="fcad3a5878cef78c70e1f6c2a93b551cf2fe40f8feb575f54c4c8198d2d93597" dmcf-pid="QrMI6wOcke" dmcf-ptype="general">연구팀은 적외선 흡수 특성이 좋은 ‘인듐비소(InAs) 콜로이달 양자점’을 활용해 센서를 만들었다. InAs 양자점은 납·카드뮴·수은 등 독성 원소를 포함한 기존 적외선 양자점을 대체할 수 있는 저독성 소재다. 국제 친환경 인증 기준인 유해물질 사용제한(RoHS)을 충족한다.</p> <p contents-hash="c582758017a90a18a9cf581b17bc9009af46ebd59f278de58e2466384b2a44a1" dmcf-pid="xmRCPrIkjR" dmcf-ptype="general">연구팀은 핵심 소재인 InAs 양자점을 균일한 크기로 쉽게 합성할 수 있는 ‘씨드리스 전구체 주입 공정’도 도입했다. 반응기 안에서 전구체를 주입하는 속도를 조절, 양자점이 생성되고 자라는 과정을 단계적으로 제어하고 합성했다.</p> <p contents-hash="2b585b0ab86d800c718bb3dca7e6336afc956e9bfaff73e9213c17e277296086" dmcf-pid="yKYfvbV7AM" dmcf-ptype="general">센서 개발에 이어 실시간 산소포화도 측정 시스템도 구현했다. 기존에는 손끝이나 피부를 통과한 빛 변화를 분석하는 ‘광혈류측정(PPG)’ 기술을 사용했는데, 이는 후처리 과정이 필요했다.</p> <p contents-hash="07473a109c8f56462b8107fb49f9acfc69646dba48ebe2cac3d598230c48d760" dmcf-pid="W9G4TKfzax" dmcf-ptype="general">하지만 연구팀은 헤모글로빈 산소량 변화(산소화/비산소화)에 따른 광신호 기반 산소포화도 측정 방식을 도입, 후처리 과정 없이 실시간 산소포화도를 산출했다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="ba53a7641e42a62488acce84da4588398d8b608ae70badd71aaf181ea6afc657" dmcf-pid="Y2H8y94qaQ" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="연구진. 왼쪽부터 고려대 백세웅 화공생명공학과 교수, 한국표준과학연구원 배인호 박사(이상 교신저자), 고려대 지승인· 김범관 석박통합과정생(이상 공동제1저자)(사진=고려대학교)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202605/12/ZDNetKorea/20260512175956071caav.jpg" data-org-width="640" dmcf-mid="2FsUDtpXcg" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202605/12/ZDNetKorea/20260512175956071caav.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 연구진. 왼쪽부터 고려대 백세웅 화공생명공학과 교수, 한국표준과학연구원 배인호 박사(이상 교신저자), 고려대 지승인· 김범관 석박통합과정생(이상 공동제1저자)(사진=고려대학교) </figcaption> </figure> <p contents-hash="ef9f64e48ab341e4124c6a62476292b67fcd38661f5da003d2ccb785636d5c42" dmcf-pid="GVX6W28BAP" dmcf-ptype="general">성능은 초당 2,500회를 넘는 빠른 데이터 획득에 성공했다. 상용 의료용 측정기와의 비교 실험 결과에서는 최대 오차 1.98%, 평균 절대 오차 1.43%로 정확도도 높았다.</p> <p contents-hash="9511dc3229c4631bf3239475d715354059e33a2a8f7247823a2769be7183c88a" dmcf-pid="HfZPYV6bo6" dmcf-ptype="general">또 운동 직후처럼 산소포화도가 빠르게 변하는 상황에서도 안정적인 측정이 가능했다.</p> <p contents-hash="ee4bd71fe18ed7afcaae9025abf9760cdccd8d50c098d24c0c53bc48c7bc467a" dmcf-pid="X45QGfPKN8" dmcf-ptype="general">백세웅 교수는 “저독성 InAs 양자점을 보다 간단하고 확장성 있게 합성하고, 이를 실제 고속·고정확도 산소포화도 센서로 구현했다는 점에서 의미가 있다”고 말했다.</p> <p contents-hash="4d81092f5698f680d33b7a8ec523ef943231fee58b0ff8b07e166ef96398544c" dmcf-pid="Z81xH4Q9a4" dmcf-ptype="general">배인호 박사는 “향후 웨어러블 헬스케어 기기와 차세대 바이오센서 분야에서 폭넓게 활용될 수 있을 것"이라며 "고려대 무독성 소재 기술과 KRISS 초격차 광센서 평가 기술의 융합으로 낸 성과"라고 말했다.</p> <p contents-hash="e1977734567ac7dcfb48d17c09b01ae7515ece25afb1f92db7448aa4be6f40ac" dmcf-pid="5c8w2ADgaf" dmcf-ptype="general">연구 성과는 국제 학술지 '어드밴스드 사이언스'에 온라인으로 게재됐다.</p> <p contents-hash="2b9c9b37c0e50fe13cb3401009f8f3655027549f67ed7475114a1a46575d1086" dmcf-pid="1k6rVcwajV" dmcf-ptype="general">박희범 기자(hbpark@zdnet.co.kr)</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 지디넷코리아. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 ‘세 아이 맘’ 김성은 “수학 학원만 4개 보내”…‘라스’서 ‘요즘 뜨는 학원’ 추천 05-12 다음 "음원은 거들 뿐"... 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