초록 ▼

본 연구실에서는 lab-on-a-chip 기술을 이용하여 다음과 같은 최종 목표를 설정하여, 이를 달성하기 위해 연차별로 세부내용을 잡아서 연구를 수행하였다.
가. 최종목표
- 수질, 토양 등의 오염원 초고속 감시기술 개발
- 칩을 이용한 총질소, 페놀류, 중금속, 잔류농약 등의 장치 개발
- 5분 이내에 분석이 가능한 초고속 분석장치 개발
- 시약 소모량을 기본 분석장치 대비 1/1000로 줄일 수 있는 분석 장치 개발
- 분석장치의 제작비용을 기존 분석장치 대비 1/10로 줄일 수 있는 분석 장치

본 연구실에서는 lab-on-a-chip 기술을 이용하여 다음과 같은 최종 목표를 설정하여, 이를 달성하기 위해 연차별로 세부내용을 잡아서 연구를 수행하였다.
가. 최종목표
- 수질, 토양 등의 오염원 초고속 감시기술 개발
- 칩을 이용한 총질소, 페놀류, 중금속, 잔류농약 등의 장치 개발
- 5분 이내에 분석이 가능한 초고속 분석장치 개발
- 시약 소모량을 기본 분석장치 대비 1/1000로 줄일 수 있는 분석 장치 개발
- 분석장치의 제작비용을 기존 분석장치 대비 1/10로 줄일 수 있는 분석 장치 개발
- 칩에서 법적 환경기준에 부합하는 환경오염물질의 고감도 검출 기술 개발
- 칩형 분석장치의 자동화 및 현장 적용
나. 연차별 사업내용 및 범위
(1) 1차년도
- 총 질소 분석용 칩 개발
- 시료 전처리 기술 개발
- 칩상 흡광검출기술 개발
- 데이터 처리장치 개발
(2) 2차년도
- 중금속 분석용 칩 개발
- 칩상 화학발광검출기술 개발
- 칩상 전기화학검출기술 개발
- 칩상 시료전처리기술 개발
- 칩상에서의 시료반응기술 개발
(3) 3차년도
- 시스템의 자동 제어 무선 데이터 통신 연결 기술 개발
- 페놀류 분석용 칩 개발
- 잔류농약 분석용 칩 개발
- Confocal LIF 검출기술 개발
- 분석시스템의 자동화
(4) 4차년도
- 칩형 분석시스템의 병렬식 연결기술 개발
- 기존 기술을 활용한 무선 데이터 통신 시스템 구축
- 페놀류 및 잔류농약 분석 시스템 개발
- 잔류 농약 분석시스템 관련 칩에서 가능한 전처리 시스템의 개발
- 시제품 제작을 통한 현장시험 및 성능 보완
- 참여기업에 기술지원을 통한 상품화 추진

Abstract ▼

The microfabrication technology in electronics have led to the development of integrated microfluidic devices, so-called "lab-on-a-chip" or a "micro-total analysis system" (μ-TAS). In an ideal lab-on-a-chip system, all necessary analysis steps, such as sample pretreatment, modification, separation a

The microfabrication technology in electronics have led to the development of integrated microfluidic devices, so-called "lab-on-a-chip" or a "micro-total analysis system" (μ-TAS). In an ideal lab-on-a-chip system, all necessary analysis steps, such as sample pretreatment, modification, separation and detection, are successively and automatically carried out in a highly integrated monolithic microchip device. Lab-on-a-chip systems have the potential to be of great importance in genetic analysis, clinical diagnostics, drug screening and environment monitoring. The advantages of lab-on-a-chip systems over traditional analytical devices can be summarized as follows:
1. Reduced consumption of samples, reagents and mobile phases.

목차 Contents

• 제출문 ...1
• 요약문 ...2
• SUMMARY ...8
• CONTENTS ...12
• 목차 ...14
• 제1장 서론 ...16
• 제1절 연구 개발의 목적 ...16
• 제2절 연구 개발의 필요성 ...16
• 제3절 연구 개발의 범위 ...20
• 1. 연구개발의 목표 ...20
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ...24
• 제1절 국내외 기술개발 현황 ...24
• 1. 국외 기술개발 현황 ...24
• 2. 국내 기술개발 현황 ...24
• 제2절 연구결과가 국내외 기술개발 현황에서 차지하는 위치 ...25
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...26
• 제1절 분석용 마이크로 칩 제작 기술 ...26
• 1. 개요 ...26
• 2. PDMS 칩 제작 방법 ...26
• 제2절 환경오염물질 분석법 개발 ...32
• 1. 무기성 질소 화합물 분석법 개발 ...32
• 2. 크롬 화합물 분석법 개발 ...40
• 3. 페놀류 분석법 개발 ...43
• 4. 잔류농약 분석법 개발 ...47
• 제3절 환경오염물질 분석용 칩 설계, 제작 및 칩 구조의 최적화 ...50
• 1. 질소 화합물 분석용 칩 ...50
• 2. 크롬 화합물 분석용 칩 ...62
• 3. 페놀류 분석용 칩 ...68
• 4. 잔류농약 분석용 칩 ...70
• 제4절 환경오염물질 분석 실험 및 분석 시스템 개발 ...77
• 1. 질소 화합물 분석 실험 및 시스템의 개발 ...77
• 2. 크롬 화합물 분석 실험 및 시스템의 개발 ...91
• 3. 페놀류 분석 실험 ...106
• 4. 잔류농약 분석 실험 ...110
• 제5절 데이터 처리 장치 개발 ...120
• 1. 분석 시스템의 구성 ...120
• 2. 시스템 컨트롤 및 데이터 수집 장치 ...127
• 3. 데이터 수집 장치 ...132
• 제6절 시제품의 개발 ...133
• 1. 휴대용 크롬 화합물 분석 장치 ...133
• 2. 병렬형 환경오염물질 분석 장치 ...156
• 3. 무선통신 크롬 화합물 분석 장치 ...174
• 4. 실제 시료 분석 결과 ...179
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ...185
• 제1절 연구 개발 목표 달성도 ...185
• 1. 연구개발 최종 목표 ...185
• 2. 연구개발 목표의 달성도 ...186
• 제2절 관련 분야의 기술발전에의 기여도 ...189
• 1. 기술적 측면 ...189
• 2. 경제 ? 산업적 측면 ...190
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ...191
• 제1절 추가연구의 필요성 ...191
• 제2절 타연구에의 응용 ...192
• 제6장 참고문헌 ...193
• 제1절 논문 및 학술지 ...193
• 제2절 관련 Web site ...195