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연구성과

실용화와 연계될 수 있는 대형 원천기술의 개발
연구성과 주요연구성과

주요연구성과

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현장형 공기 중 바이러스 포집 및 농축 통합시스템
작성일 21/01/04 (15:57)조회수 58

  • 현장형 공기 중 바이러스 포집 및 농축 통합시스템

  • 황정호(연세대학교)

성과개요

연구기관/연구책임자 연세대학교 / 황정호
과제명 입자의 전기적 특성을 이용한 기상 감염성 병원체 액상포집 기술개발
성과개요 공기 중 코로나바이러스와 같은 감염성 바이러스를 액상 포집 및 농축하는 현장형 통합시스템 개발

성과내용

주요내용

  • - 바이러스 유행 시(epidemic) 상황에서 10분 내에 공기 중 바이러스를 포집 및 고농축하여 real-time PCR의 검출한계(LOD) 이상의 샘플을 제공함으로서 공기 중 감염성 바이러스 모니터링 시간을 획기적으로 단축시킴

혁신성

기존 지식/기술 대비 성과의 차별성 :
  • - 기존 PCR의 검출한계 이상의 시료를 공급하기 위한 공기 포집 시간은 10시간 이상이었지만 본 기술 개발을 통해 10분 이하로 단축시킴

우수성

세계최고 수준의 성과와 비교 :
  • - 상용 공기포집기인 SKC BioSampler는 공기 중 바이러스를 액체에 포집하는 과정 중 부피 감소로 인한 농축능력이 312배 수준임과 비교하여 개발된 포집 및 농축 통합시스템의 농축능력은 300만배 이상이므로 신속한 포집이 가능함

주요 기능/사양

주요기능/사양 내용세계 최고 수준현재 개발 수준
액상포집 기술 공기 중 바이러스 액상포집 기술 개발 (농축능력 6.7만배 이상)
감염성 바이러스 농축기술 기존 바이오칩이 아닌 샘플러와 결합된 유체채널 (45배 이상 농축)
감염성 바이러스 포집시간 기존 10시간 이상 걸리는 포집시간을 10분으로 단축

기대효과 및 향후계획

학술적/기술적 기대효과 1) 공기 중 감염성 바이러스 검출을 위한 전처리관련 신기술을 확보할 수 있음
2) 전처리 최적화 기술 개발이 가능함
3) 공기 중 부유 감염성 바이러스의 전처리에 대한 기준을 마련함으로써 기술에 대한 신뢰도를 확보할 수 있음
4) 실내환기 시스템, 청정 제조공정, 청정관리시스템, 센서기술, 대기환경관리 등 타 환경산업 분야로 적용이 가능함
경제적 기대효과 1) 본 연구에서 개발 된 실시간 검지 기술을 감염성 바이러스 저감 기술과 융합하여 실시간 감염성 바이러스 감지 및 저감을 위한 시스템을 구축하고 기술 및 시장을 선점
2) 선점기술을 바탕으로 산업체와 연동하여 관련기술 시장을 새로이 개척하고 해외 시장 공략 및 기술을 수출할 수 있음
기타 기대효과 1) 실시간 감염성 바이러스 검출 기술의 국산화 및 기술력 향상을 노려볼 수 있음
2) 선진 환경 모니터링 기술 확보와 기술경쟁력 향상 및 수출증대요소기술 확대 적용에 따른 관련 산업의 경쟁력 강화를 유도 가능함
3) 공기 중 감염성 바이러스 검출을 통한 공기질 향상에 따른 국민건강 증대 및 의료지출비용 절감이 가능함
4) 공기질 개선을 통한 업무능률과 생산성을 향상시킬 수 있음
향후 계획 공기 중 바이러스 포집 및 농축 통합시스템의 저가형 연구개발 및 바이러스 포집 자체만으로 100만배 이상 농축할 수 있는 기술 개발

성과근거자료

주요연구실적

  • SCI 국외 학술지 게재 :
    1. Kim, H. R., An, S., &Hwang, J. (2020). An integrated system of air sampling and simultaneous enrichment for rapid biosensing of airborne coronavirus and influenza virus. Biosensors and Bioelectronics, 170, 112656.
    2. Kim, H. R., An, S., & Hwang, J. (2020). Aerosol-to-hydrosol sampling and simultaneous enrichment of airborne bacteria for rapid biosensing. ACS Sensors, 5(9), 2763.
  • 특허출원/등록: 10-2121050, 10-2005324
  • 국내언론보도 등
    1. 조선비즈 : https://n.news.naver.com/article/366/0000598517
    2. ArirangTV :
    http://www.arirang.com/Tv2/Tv_Home.asp?PROG_CODE=TVCR0880&MENU_CODE=102787

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