고려대, 호흡만으로 질병 진단하는 센서 개발

고대 정성용 연구교수팀 연구 성과
“호흡에 포함된 수소로 질병 진단”

왼쪽부터 공동 제1저자 김상훈 박사과정, 공동 제1저자 문영국 박사과정, 교신저자 정성용 박사(사진=고려대)

[이데일리 신하영 기자] 고려대 연구진이 사람의 호흡을 체크, 질병을 진단하는 센서를 개발했다.

고려대는 정성용 첨단소재부품개발연구소 연구교수팀이 팔라듐 촉매가 첨가된 다공성의 산화주석을 이용, 이런 연구 성과를 얻었다고 19일 밝혔다. 이번 연구는 과학기술정보통신부 중견연구사업 지원을 받아 수행됐으며, 연구결과는 저명 국제학술지(Journal of Materials Chemicsry A)에 게재됐다.

연구진은 혈액이나 조직 채취 없이도 호흡만을 체크해 질병을 진단하는 기술을 개발했다. 사람이 내쉬는 호흡에는 생체지표(수소, 아세톤, 황화수소, 톨루엔 등)가 포함돼 있다는 점에 착안한 연구 결과다.

이번 연구의 관건은 센서의 민감도였다. 예컨대 생체지표 가스인 수소의 경우 워낙 미량의 농도(ppm)가 포함돼 있어 이를 분석하려면 고민감도의 센서가 필요하기 때문. 연구진은 분무열분해법을 통해 넒은 비표면적과 다공성 구조를 갖는 팔라듐 촉매가 첨가된 산화주석 구조체를 설계, 수소가스를 선택 검출했다.

연구진이 개발한 센서는 호흡 속 미량의 수소가스를 초고속으로 검출할 수 있으며, 20ppm 수소에 대한 감도가 6.9 수준으로 높았다. 호흡 속 다른 생체지표 가스 대비 약 5.2배 이상의 높은 선택도가 관찰된 것. 정성용 연구교수는 “이번 연구는 대표적인 질병과 연관된 생체지표 가스를 초소형화가 용이한 산화물 반도체형 가스센서로 검출했다는 측면에서 의미가 있다”며 “추후 질병 자가 진단용 호기 센서 개발에 새로운 돌파구가 될 것”이라고 기대했다.

신하영 (shy1101@edaily.co.kr)