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GE, 공기중 화학물질 검출 센서 개발美 NIEHS, 착용식 RFID 증기 센서 개발 2백만불 지원 |
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GE의 기술연구소인 GE 글로벌 리서치는 오늘 미 국립보건연구소(NIH) 산하 국립환경보건과학연구소(NIEHS)로부터 2백만불의 지원금을 받아 공기와 호흡 속에 화학물질이 포함돼 있는지 여부를 사람들에게 알려줌으로써 조기 질병 표식 기능을 수행할 착용식 RFID 센서를 개발한다고 밝혔다.
RFID 센서는 일반적으로 기업 공급망 속의 다양한 제품에서부터 공항의 수화물에 이르기까지 광범위한 품목을 추적하는데 사용된다.
GE가 개발할 센서는 RFID 추적 기능과 정교한 가스 감지 능력을 결합했다는 점에서 매우 독창적인데, 공기중 위험한 화학물질을 검출할 수 있다. 또한, 동전보다 작은 크기로 만들 수 있기 때문에 신분용 배지 속에 넣을 수 있어 공기 속에 화학물질의 유무를 미리 혹은 조기에 알릴 수 있다. 화학 물질을 이와 같이 검출함으로써 인체의 건강과 생활 주위 환경과의 상호관계에 대해 보다 많은 정보를 얻을 수 있게 된다.
착용식 RFID 센서 프로젝트를 이끌고 있는 GE 글로벌 리서치의 라디슬라브 포티레일로(Radislav Potyrailo) 수석 과학자는 “공기 중 유해화학물질의 존재 여부를 실시간으로 사람들에게 알려주는 역동적인 센싱 플랫폼을 개발하고 있다”고 말했다.
포티레일로 수석과학자는 “GE의 센싱 플랫폼은 흥미로운 여러 분야에 적용될 수도 있는데, 예를 들어 호흡 분석에도 사용할 수 있다”며 “센서에 대고 숨을 쉬면 당뇨나 암, 대사 장애와 같은 특정 질병 유무를 조기에 알려주는 바이오 표식 기능도 수행할 수 있다”고 덧붙였다.
국립환경보건과학연구소의 프로그램 관리자인 데이빗 발셔(David Balshaw) 박사는 “이런 유형의 연구를 지원하게 되어 매우 기쁘다”며 “연구소는 최근 몇 년간 환경에 노출된 개인 모니터링을 강화하고 환경 노출이 질병 위험에 미치는 영향을 더 잘 이해하기 위해 GE센서와 같은 혁신 기술의 사용에 중점을 두고 있다”고 말했다. 연구소는 미국정부의 ‘2009년 경기회복 및 재투자법률’에 따라 자금을 제공했다.
호흡 분석은 센싱업계는 물론 의료계에서도 연구가 활발한 분야다. 호흡 센서는 질병 진단에서부터 직업상의 보건 모니터링, 생리학, 신진대사 및 치료 연구에 이르기까지 다양한 응용분야에 적용될 수 있다. GE센서는 당뇨, 폐 질환 및 대사 장애와 같은, 유형이 다른 여러 질병과 연관된 변동성 높은 바이오 표식을 파악함으로써 조기 질병 경고 기능을 수행할 수 있다.
이번 NIEHS 후원 프로젝트는 GE 글로벌 리서치에서 포티레일로 수석과학자가 수년간 추진해 온 화학, 가스 및 바이오센싱 연구에 기반을 두고 있다. 여러 종류의 증기를 동시에 선택적으로 측정할 수 있는 방식, 그것도 간단하고 자급식 접근법이 필요했기 때문에 공기중의 휘발성유기화합물과 화학물질을 탐지할 수 있는 센서에 대한 수요가 생겨났다.
신형 착용식 센서에 필요한 주요 필수요건은 공기 중의 수증기처럼 여러 물질이 존재하는 상태에서 미량 농축된 유기성화합물과 화학물질을 선택적으로 탐지할 수 있어야 하고, 간단한 모니터링 기구로 사용될 수 있도록 휴대할 수 있어야 할 뿐 아니라, 장시간 자체 운영될 수 있도록 최소의 전력을 소비해야 한다.
또한 NIEHS 프로젝트의 일환으로 함께 개발 중인 센서 시스템에는 다양한 센싱 필름이 코팅된 RFID 센서의 공명 안테나 구조를 활용한, 매우 독창적인 센싱 방법이 채택될 것이다.
이처럼 새로운 센싱 방식을 사용하면 다양하게 대기습도가 변화하는 환경 하에서도 휘발성유기화합물과 화학물질들의 PPB 단위(10억개 중의 하나)의 감지능으로 선택적인 정량화가 가능하다. 그런데 이러한 선택적 반응은 센싱 필름의 증기 인식, 증기와 필름의 상호작용을 완벽히 파악하는 센서 변환기의 새로운 디자인, 공명 RFID 안테나 구조의 복합 지연 반응에 대한 다변량분석 등을 결합해야 가능할 것이다.< 저작권자 © 약국신문 무단전재 및 재배포금지 > |
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