성균관대, 초고속 감염병 진단 기술 개발

[캠퍼스人+스토리] 성균관대-포항공대-하버드메디컬 스쿨 협력
국제학술지 '어드밴스드 머티리얼즈' 뒷 표지 선정

김인기 성균관대 교수(왼쪽부터), 루크 리 성균관대/하버드 메디컬스쿨 교수, 노준석 포항공과대학교 교수, 김진곤 교수. /성균관대

성균관대학교가 메타표면 칩을 기반으로 다양한 감염병을 신속하게 진단할 수 있는 기술을 개발했다고 15일 밝혔다.

김인기 성균관대 생명물리학과 교수, 루크 리 성균관대·하버드 메디컬스쿨 교수 연구팀이 노준석, 김진곤 POSTECH(포항공과대학교) 교수 연구팀과 함께 메타표면 칩을 기반으로 한 초고속 유전자 증폭기술(PCR)을 개발했다.

PCR은 세균이나 바이러스의 DNA를 증폭해 감염병을 진단하는 기술로 기존 방식은 진단까지 몇 시간이 소요되고 고가의 장비가 필요했다. 이를 개선하기 위해 연구팀은 빛을 열로 변환하는 메타표면 기술을 도입했다.

이 기술의 핵심은 질화타이타늄 기반 메타표면 완전흡수체를 사용했다는 점이다. 이로 인해 더욱 빠르고 효율적인 열 주기가 가능해졌으며 감염병 진단 시간을 획기적으로 단축할 수 있다. 특히 이 기술은 콜로이달 리소그래피로 대면적 웨이퍼에 제작 가능해 향후 대량 생산에도 유리하다.

개발된 메타표면 칩은 대량 생산이 가능하며, 다양한 감염병을 현장에서 신속하게 진단할 수 있는 기술로 발전할 가능성이 크다. 이번 연구 성과는 재료공학 분야의 저명 국제학술지인 어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)에 게재됐으며 해당 호의 뒷 표지논문(Back Cover)으로 선정돼 그 우수성을 인정받았다.