초록 ▼

□ 연구개요
- 효과적인 소방관리를 위해서는 화재가 발생하기 이전에 이를 감지하는 기술의 개발이 필요함.
- 본 연구를 통하여 전력 케이블 및 커텍터류가 가열될 시 연료의 연소하한계(LFL) 이하 및 발화온도(Tig) 이하에서 발생하는 미량의 기체물질 중 특정 물질만을 선별하여 감지, 본격적으로 인화 및 화염확산이 시작되기 전에 경보함으로써, 화재 발생을 적극적으로 예방할 수 있는 센서기술을 개발하고자 함

□ 연구 목표대비 연구결과
[1년차]
선택적 결합 팹타이드 탭재 다기능성 M13박테리오파지 라

□ 연구개요
- 효과적인 소방관리를 위해서는 화재가 발생하기 이전에 이를 감지하는 기술의 개발이 필요함.
- 본 연구를 통하여 전력 케이블 및 커텍터류가 가열될 시 연료의 연소하한계(LFL) 이하 및 발화온도(Tig) 이하에서 발생하는 미량의 기체물질 중 특정 물질만을 선별하여 감지, 본격적으로 인화 및 화염확산이 시작되기 전에 경보함으로써, 화재 발생을 적극적으로 예방할 수 있는 센서기술을 개발하고자 함

□ 연구 목표대비 연구결과
[1년차]
선택적 결합 팹타이드 탭재 다기능성 M13박테리오파지 라이브러리 개발
- 해당 목표를 기반으로 Phage origin 4D structure 시뮬레이션을 통한 박테리오 파지를 개발하였음. 해당 박테리오파지는 pVIII modification 형태를 예상한 보다 효율적인 형태를 구축하였으며, 물질 가열시 발생하는 기체 물질에 대한 특이적 반응성에 대한 계산을 위해 DFT방식의 계산을 수행하였고 inverse PCR 기법을 활용해 바이러스 표면 단백질에 발현시킴. 상기 연구의 결과로 20종 이상의 박테리오파지를 개발하였음
[2년차]
- 개발된 펩타이드 라이브러리를 사용하여 기능성 나노물질 기반 칼라센서측정모듈을 구축함. 20종 이상의 서열 확보를 통해 이를 선별하여 측정기의 핵심이 되는 센서모듈을 제작하고 각각의 센서파트는 고유한 측정 특성을 가질 수 있도록 유도함. 이를 사용한 모듈성 센서 시제품을 개발하였으며 이를 사용한 실질적 측정을 시작함.
[3년차]
- 개발된 모듈형 측정기 시제품을 사용하여 다양한 시료의 측정을 지속하였으며, 이를 통해 개발된 기능성 바이러스 기반 칼라센서 측정기가 화재의 실질적인 발생 이전 시점에서 발화의 전조현상으로 나타나는 기체를 특이적으로 측정할 수 있음을 알 수 있었음

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
- 가스, 열, 불꽃 감지기를 포함하는 기존 화재 감지 시스템은 화재가 발생한 이후에 이를 감지하고 경보하는 시스템으로서, 화재 발생 이전(인화 또는 착화 이전) 단계에서 이를 감지하고 경보하는 시스템은 실용화된 바 없음.
- 화재시 발생하는 다양한 기체 생성물 전체를 기존 센서를 통해 모니터링 하는 것은 본격적인 화재 발생 이후에 실효적이며, 특정 기체 생성물의 농도변화 및 생성 유무에 초점을 맞추어 전조현상을 판단하는 것은 박테리오파지를 이용한 기능성나노 물질 기반 센서를 통한 연구가 효과적임.
- 기능성 박테리오파지 기반 센서를 통한 화재 센서로의 적용은 이전에 보고된 바없으며 상용 고분자 물질 가열을 통한 기체 생성물 측정 없이 보고된 바 없으며, 본 연구를 통해 다양한 종류의 기능성 박테리오파지를 복합적으로 적용하여 화재 센서에 국한되지 않고 손쉽게 적용분야를 넓힐 수 있을 것으로 예상함.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구개발과제의 필요성 ... 4
• 2) 연구개발과제의 목표 및 내용 ... 4
• 3) 연구개발과제의 추진전략․방법 및 추진체계 ... 6
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 7
• [1차년도] ... 7
• [2차년도] ... 9
• [3차년도] ... 11
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 11
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 11
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4) 목표 미달 시 원인 분석(해당 시) ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 자체점검표 ... 13
• 7. 참고문헌 ... 13
• 끝페이지 ... 19