초록 ▼

연구목적
○ 환자의 호흡을 통해 배출되는 바이오마커를 분석하여 질병을 쉽고 간편하게 진단할 수 있는 양자저항변화 방식의 나노소재 기반 가스센서 개발을 목표로 한국-EU의 국제 공동 연구 네트워크를 구축하고 기술 교류 및 협력연구를 통해 다양한 나노소재 합성 기술 및 센서 응용기술을 연구함.

연구내용
○ 그래핀 및 금속산화물을 비롯한 다양한 나노 소재의 합성 방법을 연구하고, 나노소재의 종류 및 구조에 기인하는 물리, 화학적 특성을 기반으로 이를 가스센서로 응용하는 연구를 수행함.
○ 그래핀 하이브리드 복

연구목적
○ 환자의 호흡을 통해 배출되는 바이오마커를 분석하여 질병을 쉽고 간편하게 진단할 수 있는 양자저항변화 방식의 나노소재 기반 가스센서 개발을 목표로 한국-EU의 국제 공동 연구 네트워크를 구축하고 기술 교류 및 협력연구를 통해 다양한 나노소재 합성 기술 및 센서 응용기술을 연구함.

연구내용
○ 그래핀 및 금속산화물을 비롯한 다양한 나노 소재의 합성 방법을 연구하고, 나노소재의 종류 및 구조에 기인하는 물리, 화학적 특성을 기반으로 이를 가스센서로 응용하는 연구를 수행함.
○ 그래핀 하이브리드 복합체를 제조하고 이를 양자저항 방식의 가스 센서에 응용하는 연구를 수행함.
○ 금속산화물 기반의 마이크로/나노 구조체를 합성하고 이를 이용한 센서 응용연구를 수행함.
○ Green 전구체를 활용하여 나노카본 구조체를 합성하고 이를 이용한 센서 응용연구를 수행함.

연구결과
○ 그래핀에 전도성 고분자 및 금속산화물 나노입자를 결합시킨 3차원 구조의 그래핀 하이브리드 복합체를 센싱 물질로 이용할 경우 다양한 가스 분자에 대한 감도가 향상되었음.
○ 플래시램프 기술을 이용하여 그래핀 및 그래핀 하이브리드 전극을 유연한 기판에 매우 빠른 공정으로 형성하는 기술을 개발하고, 이를 통해 그래핀 기반의 유연 가스 센서 제작이 가능함을 확인함.
○ 금속산화물 (ZnO) 마이크로/나노 구조체를 이용하여 가스센서에 응용한 결과, 금속산화물의 구조에 따라 가스분자 흡착에 대한 센서 반응도가 다르게 나타나는 것을 확인함.
○ 바이오매스 (biomass)원료를 이용하여 다양한 형태와 구조를 가지는 나노카본 소재를 합성하였으며, 이를 센서물질로 활용가능함을 확인함.

연구결과의 활용계획
○ 한국-EU 국제 공동연구를 통하여 미래 핵심 기술분야에 대한 실질적인 국제협력을 통한 글로벌 네트워크 강화 및 신기술 창출기반의 기회로 활용할 계획임.
○ 한-EU 국제 공동 연구를 통해 개발되는 다양한 나노소재 및 가스 센서는 질병 진단용 VOCs 센서 뿐만 아니라 군사 및 에너지 분야 등 다양한 응용성 및 높은 미래 가치가 있는 응용분야에 적용하여 상용화를 가능하게 하는 기반 기술로 활용할 계획임.

(출처 : 한글요약문 4p)

Abstract ▼

Purpose
The objective of the proposed work is to design and develop highly sensitive sensing devices for the early detection of human diseases. This proposal focuses on the fabrication of quantum resistive sensors (QRS) using diverse nanostructured materials and utilizing them for non-invasive de

Purpose
The objective of the proposed work is to design and develop highly sensitive sensing devices for the early detection of human diseases. This proposal focuses on the fabrication of quantum resistive sensors (QRS) using diverse nanostructured materials and utilizing them for non-invasive detection of volatile
biomarkers via the analysis of exhaled breath.

Contents
○ Create a hands-on opportunity to learn the fundamental science behind VOCs based disease diagnosis, monitoring human body chemistry and to build this knowledge with practical lab based experiences in the development of “E-nose” with improved efficiency and reproducibility.
○ Fabrication of QRS targeted to particular VOCs to develop an economic and advanced sensors with higher sensitivity and efficiency
○ Identify the synthesis, functions and performance of various nanomaterials in QRS for non-invasive, real-time and early stage diagnosis of biomarkers via breath analysis.

Results
○ Graphene-based nanomaterials can be used to boost the sensitivity of the QRS as a consequence of their high aspect ratio and unique properties.
○ Flash lamp technologies can be used to create a thin film of graphene-based materials on flexible substrates, which enables the fabrication of a flexible gas sensors.
○ The fabricated QRS enable disease diagnosis via exhaled breath analysis, thereby serving as a chemical window for the monitoring of human health.

Expected Contribution
The results of this research project will be valuable to the industry practitioners as wells as related organization in accelerating commercialization of respiration sensors that can detect human diseases in the early stage. It is envisioned that nanomaterial-based quantum resistive sensors (QRS) will be used as a new diagnostic tool in a host of important applications, due to high sensitivity, low cost, and simplicity.

(출처 : SUMMARY 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 연구계획 요약문 ... 3
• 연구결과 요약문 ... 4
• 한글요약문 ... 4
• SUMMARY ... 6
• 연구내용 및 결과 ... 7
• 1. 연구개발 과제의 개요 ... 7
• 2. 연구수행 내용 및 결과 ... 10
• 3. 목표 달성도 및 자체평가 ... 22
• 4. 연구결과의 활용계획 ... 26
• 5. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 27
• 6. 참고문헌 ... 28
• 7. 연구성과 ... 29
• 8. 기타사항 ... 29
• [별첨] 대 표 연 구 성 과 ... 30
• 끝페이지 ... 32