광섬유 기술 응용… 부가적 광학부품 불필요
대량생산 가능… 제조공정 단순해 가격 저렴
대량생산 가능… 제조공정 단순해 가격 저렴
■ 사업화 유망 히든 테크
(26) 광섬유 바이오센서 GIST 한원택 교수팀
국내 연구진이 특수 광섬유 기술을 응용한 바이오센서를 개발해 세계 광바이오센서 시장에 도전한다.
광주과학기술원(GIST) 정보통신학부 한원택 교수팀은 방사성 물질이나 형광물질을 이용한 표식 없이도 생체·화학물질 등을 높은 민감도로 측정할 수 있는 '전광식 광섬유 SPR(표면 플라즈몬 공명) 바이오센서 시스템'을 개발했다.
SPR은 얇은 금속필름에서 반사돼 나오는 광선을 이용해 물질의 성분과 양을 측정하는 기술이다. 이 기술을 이용하면 광학적 원리만으로 분자들 간의 상호작용을 측정할 수 있다. SPR 바이오센서는 나노미터 크기의 단백질과 바이러스, 펩타이드, 핵산 등 생체분자 사이의 상호작용을 검출할 수 있기 때문에 바이오 연구에 유용하다.
기존 SPR 바이오센서는 빛을 측정하기 위해 렌즈와 미러 등 별도의 광학계 부품이 필요했지만, 한 교수팀은 부가적인 광학부품 없이 광섬유 자체를 바로 센서 프로브(탐촉자)로 활용할 수 있는 핵심 기술을 개발했다.
이 기술을 적용하면 시스템 구성이 매우 간단해져 부피가 크게 줄고, 가격 역시 획기적으로 줄일 수 있다.일반적으로 특수 광섬유를 만들기 위해선 SPR 센서용 광섬유 표면에 진공증착 과정을 거쳐 금속 코팅을 해야 하는 2차 공정이 필요하다. 하지만 금속 코팅 공정이 매우 고가이고 시간도 오래 걸려 대량생산이 어렵다는 단점이 있었다. 이 문제를 해결하기 위해 연구팀은 표면에 금속 나노입자를 함유한 광섬유를 개발, 2차 공정 없이 대량 생산할 수 있는 방법을 찾아냈다.
한 교수팀은 미래창조과학부 연구성과 사업화 지원사업의 도움을 받아 전광식 광섬유 바이오센서용 특수 광섬유를 상업화하고, 이어 SPR 현상을 기반으로 한 특수 광섬유 바이오센서 및 광센서 등의 제품을 통해 사업을 진행할 계획이다.
한 교수는 "SPR 바이오센서의 응용 분야는 바이오 연구에서 의료, 환경 분야까지 다양하게 확장되고 있다"며 "이번에 개발한 전광식 광섬유 바이오센서는 기존 금속 코팅을 이용한 일반 광섬유센서에 비해 소형화가 쉽고 제조공정이 단순하기 때문에 저가로 제품화할 수 있어 시장 진입에 가능성이 매우 높을 것으로 판단된다"고 설명했다.
남도영기자 namdo0@
뛰어난 기술은 한 기업의 경쟁력을 높일 뿐만 아니라 세계 산업 구도와 인류 생활을 바꾸기도 한다. 정부가 R&D 성과가 시장에서 빛을 볼 수 있게 '서랍속 기술'을 사업화하는 일에 적극적인 까닭이다. 아직 사업화되지 못 했지만 상품화 경쟁력이 우수한 유망 기술을 미래창조과학부와 함께 선정해 소개한다.
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