초록 ▼

ㅇ 연구개요
바이오에어로졸 (Bioaerosols)은 구제역 바이러스나 인플루엔자 바이러스와 같은 기체상의 미생물 혹은 생물에서 발생한 기체상의 모든 물질을 가리킨다. 현재 바이오에어로졸의 감지에 관한 대부분의 연구는 액체상이나 고체의 표면에 존재하는 위해 물질에 국한되어 있고, 공기 중의 바이러스나 박테리아에 대한 감지 또한 대부분 질병에 감염된 환자/동물의 체액을 수거한 후 여러 수작업을 거쳐 이루어지고 있다. 이로 인해 대규모 환자나 동물의 발생 초기에 대처하기 쉽지 않은 단점을 가지고 있다. 본 연구는 바이오에어로졸의

ㅇ 연구개요
바이오에어로졸 (Bioaerosols)은 구제역 바이러스나 인플루엔자 바이러스와 같은 기체상의 미생물 혹은 생물에서 발생한 기체상의 모든 물질을 가리킨다. 현재 바이오에어로졸의 감지에 관한 대부분의 연구는 액체상이나 고체의 표면에 존재하는 위해 물질에 국한되어 있고, 공기 중의 바이러스나 박테리아에 대한 감지 또한 대부분 질병에 감염된 환자/동물의 체액을 수거한 후 여러 수작업을 거쳐 이루어지고 있다. 이로 인해 대규모 환자나 동물의 발생 초기에 대처하기 쉽지 않은 단점을 가지고 있다. 본 연구는 바이오에어로졸의 신속한 감지를 위해, 기존에 행해 오던 공기 중 바이오 입자의 채집 그리고 나서 채집된 샘플을 이동 및 감지 과정을 신속히 할 수 있는 센서 시스템 개발에 대한 것이다. 전기식 필터를 이용하여 채집된 바이러스 물질을 측정할 센서 재료로, 저가이면서 충분한 정밀도를 가질 수 있는 또한 바이오 물질과 양립하는 재료인 종이를 사용했다.

ㅇ 연구 목표대비 연구결과
1. 전기식 공기 필터 설계: 전기식 필터에 대한 comsol 시뮬레이션에 의하면 전기식 필터에서의 향상된 전기장 세기로 입자크기 0.3~1 μm에 대한 채집 효율은 전기식 필터에서 기존 집진기보다 더 높게 나옴.
2. 전기식 공기 필터 제작 및 실험
기존의 장치들에 비해 채집효율, 바이러스 채집농도, 전염성 바이러스 농도가 높음.
3. 바이러스 감지용 종이 센서의 설계, 제작과 실험
인플루엔자 H1N1 바이러스 감지용 면역식 전기화학 종이 센서를 제작하고 그에 대한 실험을 진행했음: 검출 한계-113 PFU/mL 감지시간: 30분
4.바이러스와 박테리아 다종 감지용 종이 센서의 제작과 실험
공기 중 바이러스/박테리아 감지용 다종 전기화학센서의 제작과 실험을 진행했음: 바이러스와 박테리아의 검출 한계는 각각 13 PFU/ml 63 CFU/ml임, 선택성 확인.
5. 전기식 필터 및 센서로서의 여러 변수에 따른 실험
바이러스 및 박테리아 감지용 전기화학식 종이 센서의 제작 및 실험을 진행했음: 선형성, 선택성, 안정성 확인.

ㅇ 연구개발결과의 중요성
본 연구에서 개발된 기술은 비단 공기 중의 박테리아나 바이러스의 신속한 감지뿐만 아니라, 다른 화학 및 바이오센서 관련 연구에도 중요한 영향을 미칠 것으로 생각한다. 또한 전 세계적으로 바이오에어로졸에 대한 많은 관심과 연구가 진행되어 지는 것에 비해 현재 국내에서는 상대적으로 연구가 많이 이루어지지 않고 있고 이 분야에 대한 국내 전문가 또한 상대적으로 많지 않다. 이것은 바이오에어로졸의 연구 특성상 유체역학, 입자에어로졸공학, 미생물학의 다 학제간의 연구이기 때문에 상대적으로 연구가 많이 이루어지지 않았기 때문이다. 그러므로 이 연구는 바이오에어로졸 분야의 국내 전문가를 양성하는 역할도 할 것으로 기대한다. 또한 공기 중의 바이러스 입자에 대한 효율적인 채집, 신속한 진단에 관한 연구는 의료 및 환경 분야에 국한되지 않고 식품, 군사 및 연구용 등 많은 분야에서 여러 용도로 매우 중요한 역할을 할 것으로 기대 된다.


(출처 : 연구결과 요약문 3P)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 가. 연구의 개요 ... 5
• 나. 국내·외 연구동향 ... 6
• 다. 바이오에어로졸의 효과적인 채집 ... 6
• 라. 채집된 바이오 입자의 진단 센서시스템 ... 7
• 마. 연구의 필요성 및 중요성 ... 8
• 바. 연구 범위 ... 9
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 9
• 가. 전기식 공기 필터 ... 9
• 나. 종이 기반 면역 센서 ... 13
• 다. 종이 기반 면역 센서를 이용한 공기 중 바이러스 및 박테리아 감지 ... 16
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 17
• 4. 참고문헌 ... 18
• 5. 연구성과 ... 20
• 대표적 연구실적 ... 26
• 끝페이지 ... 41