초록 ▼

3. 개발결과 요약

최종목표
○ 다종 식품 유해화학물질의 현장 정량검사가 가능한 금속 나노패턴 기반 바이오센서 킷 및 광 측정기기 개발
- 식품유해화학물질 10종 이상 측정(아플라톡신, 오크라톡신, 파툴린, 제랄레논, 오카다익 산, 유기인계 농약 포함)
- 식품으로부터 유해화학물질 추출 킷(농약과 곰팡이독소 동시추출, 전처리 시간 30분, 회수율 최대 80-95%)
- 추출액으로부터 10분 이내 측정이 가능한 금속 나노패턴 바이오센서 시제품 5종 이상 (3종 이상 동시측정 시제품 2종 이상 포함)<

3. 개발결과 요약

최종목표
○ 다종 식품 유해화학물질의 현장 정량검사가 가능한 금속 나노패턴 기반 바이오센서 킷 및 광 측정기기 개발
- 식품유해화학물질 10종 이상 측정(아플라톡신, 오크라톡신, 파툴린, 제랄레논, 오카다익 산, 유기인계 농약 포함)
- 식품으로부터 유해화학물질 추출 킷(농약과 곰팡이독소 동시추출, 전처리 시간 30분, 회수율 최대 80-95%)
- 추출액으로부터 10분 이내 측정이 가능한 금속 나노패턴 바이오센서 시제품 5종 이상 (3종 이상 동시측정 시제품 2종 이상 포함)
- 초소형 광학측정기기 개발
- 식품유해물질 고감도 검출용 금속나노어레이 패턴 센서칩 개발

개발내용 및 결과
기술 : CMOS 이미지센서 회로 구현
내용 : - 스펙트로미터는 입사광을 파장별로 그 세기를 분해하여 주는 것으로 ~수m의 크기를 가지며 ~수천만원의 고가장비임. 본 기술구현에는 ~수십만원 대, ~cm 크기의 고체 촬상소자로 대체하여 기존제품을 휴대형으로 초소형화 함

기술 : 다수의 입사광을 하나의 광경로로 만들어주는 커플러 제작
내용 : - 3개의 입사광을 CMOS 이미지 센서 입력을 위한 800nm 대역 광 커플러 기술 채택

기술 : 초소형 다중광원 장치
내용 :
- 초소형 할로겐 램프를 3개이상 채용할 수 있는 광원시스템 제작
- 한번 측정에 3종의 독소측정 가능

기술 : 투과형 스트립 구조
내용 : - 일반적으로 유체가 흡수체를 향하여 유체의 이동을 기판상에서 유도하여 반응을 관찰하는 시스템에 비하여 투과형으로 직접적으로 측정

기술 : 액정디스플레이
내용 :
- 3종 측정치를 실시간으로 칼라 디스플레이
- 터치스크린 방식, 리눅스 드라이버

기술개발 배경
○ 곰팡이독소, 유기인계 농약, 마비성 패독소 등의 식품유해화학물질은 끓이더라도 제거되지 않기 때문에 식품가공 및 유통 단계에서의 신속측정 기술을 통하여 저감화가 필요
○ 따라서 언제 어디서든 이런 식품유해화학물질을 측정할 수 있는 휴대형 독소 측정기 개발이 요구되고 있음

핵심개발 기술의 의의
-톡시메타(Toximeter)는 곰팡이 독소와 잔류농약, 마비성 패독소를 측정하는 휴대용 기기이다. 곰팡이 독소와 잔류농약의 농도별로 그에 따른 광신호가 변화하고 농도가 높아질수록 광신호의 이동이 높아진다. 즉 이러한 광신호 변화는 독소에 대한 지표가 될 수 있고 이 변화한 정도를 기준으로 독소의 양을 가늠할 수 있다.
-식품중 유해화학물질인 독소는 발암 및 신경중독을 일으키는 물질로 점차 일반에 인식되어 검사기 시장이 커질 것으로 전망
-현행 고가의 수입 제품으로 이루지는 측정을 국내 기술로서 휴대형, 저가격으로 개발되어 대체효과가 발생 및 시장 확대예상
-독소는 끓이더라도 제거되지 않기 때문에 식품가공 및 유통단계에서 저감화 해야 하므로 수요가 발생 할 것으로 예측됨

적용 분야
-학교 등의 단체급식에 있어 본 기기를 활용할 경우 집단중독을 예방할 수 있음
-야전에서 식수를 간이적으로 검사할 수 있어 식중독예방
-식당에서 식기의 위생관리를 수치적으로 할 수 있게 하여 위상관리수준을 향상시킬 수 있음
-식품제조시 공정 중에 실시간으로 검사를 실시할 수 있어 생산성이 증대 됨
-위생생활에서 세척의 정도 및 상태를 계량화하여 지속적으로 관리할 수 있어 감염의 기회를 줄일 수 있음

(출처 : 초록 7p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 최종보고서 초록 ... 3
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 10
• 목차 ... 16
• 제 1 장 서론 ... 17
• 제 1 절 과제의 개요 ... 17
• 제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과(기술개발 내용 및 방법) ... 18
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 18
• 제 2 절 단계 목표 및 평가 방법 ... 19
• 제 3 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 22
• 제 4 절 수행 결과의 보안등급 ... 61
• 제 5 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리 현황 ... 61
• 제 3 장 결과 ... 62
• 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 62
• - 연구개발 추진 일정 ... 62
• - 연구개발 추진 실적 ... 66
• - 기술개발 결과의 유형 및 무형 성과 전체를 기재 ... 217
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 219
• - 각 기관/기업별 역할 및 추진 내역 ... 219
• 제 3 절 고용 창출 효과 ... 223
• 제 4 절 자체보안관리진단표 ... 224
• 제 4 장 사업화 계획 ... 229
• 제 1 절 시장 현황 및 전망 ... 229
• 제 2 절 사업화 계획 ... 230
• 제 3 절 향후 추가 기술 개발 계획(개발기술 응용 등) ... 232
• 끝페이지 ... 233