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국민대, 신개념 반도체 '바이오 센서 칩' 개발

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등록 2013-12-06 16:01:02  |  수정 2016-12-28 08:29:00
【서울=뉴시스】오동현 기자 = 국민대학교 전자공학부 김동명, 김대환, 최성진 교수 공동 연구팀이 1차원 구조의 실리콘 나노선을 이용한 신개념 반도체 '바이오센서 칩' 개발에 성공했다고 6일 밝혔다.

 국민대는 "이번 연구팀의 결과는 센서의 민감도 향상, 잡음 제거 및 출력 안정성 등을 모두 확보했다는 점에서 기존 반도체 바이오센서의 기술적 난제를 극복하고 상용화에 보다 가까이 다가섰다는 평가를 받고 있다. 원천기술과 실용성을 동시에 확보했다는 의의 또한 크다"고 전했다.

 기존의 반도체 바이오센서는 미량의 생체분자나 질병 표시자를 안정적으로 검출하는데 큰 어려움이 있었다. 또한 상용화에 어려운 복잡하고 값 비싼 미세 반도체 공정 기술이 요구돼 실용성이 떨어졌다.

 이에 연구팀은 반도체 칩 제작 기술을 그대로 사용하고 컴퓨터 칩에 사용하는 회로를 반도체 바이오센서와 같이 집적함으로써 기존의 바이오센서보다 미세량의 생체분자를 고해상도로 검출할 수 있는 반도체 바이오센서 칩 개발에 성공했다.
 
 연구팀이 이번 반도체 바이오센서에 사용된 제작 기술은 현재 사용되는 표준 반도체 설계 및 공정기술을 그대로 사용하기에 추가 비용 투자가 필요 없이 쉽게 제작이 가능하다.

 국민대는 "반도체 바이오센서로부터의 디지털화 된 신호를 블루투스 통신을 통해 스마트폰에서 식별할 수 있는 어플리케이션 개발 및 시연을 완료함으로써 향후 어디서나 간편하게 진단이 가능한 휴대용 자가 진단 및 원격 의료서비스, 국가 재난 상황에서의 신속한 질병 확산 제어 등이 가능할 것으로 예상된다"고 전했다.

 아울러 "개발된 반도체 바이오센서 칩을 이용하여 산성, 알칼리성의 정도를 측정하는 휴대용 저가 pH 검출 응용이 시연된 바 있다. 해당 기술을 통해 유속의 흐름 측정 및 수질 오염 관리, 식품안정성 확인에도 응용이 가능할 것으로 전망된다"고 전했다.

 연구팀은 "해당기술은 한국의 앞선 반도체 제작 기술과 접목돼 새로운 신성장동력을 창출할 것으로 기대되며, 향후 수 년 안에 상용화가 가능한 기술"이라고 설명했다.

 현재 관련 기술로 10여 건의 특허 출원이 완료 혹은 진행 중이다. 연구 결과는 오는 9일부터 11일까지 미국 워싱턴 DC에서 열리는 반도체 최대 규모 최고 권위의 학회인 IEDM(international electron device meeting)에서 하이라이트 논문으로 선정돼 발표될 예정이다.

 odong85@newsis.com
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