한국연구재단은 세종대 정재희 교수·고현식 연구원과 전남대 허기준 교수 공동 연구팀이 공기 중 부유 미생물 고농축과 인공지능(AI)을 이용한 샘플 분석을 통해 3시간 안에 실내 공기질을 측정할 수 있는 기술을 개발했다고 7일 밝혔다.
현재 실내 공기질 측정을 위한 표준시험법으로는 세계보건기구(WHO)가 권장하는 '배양 미생물 콜로니 계수법'이 활용된다.
공기 중 미생물을 영양배지에 포집한 뒤 48시간 이상 배양해 증식한 군체(콜로니)의 농도를 맨눈으로 세는 방식으로, 정확도는 높으나 시간이 오래 걸리고 인력 소모도 크다는 단점이 있다.
입자의 관성력을 활용해 공기 중 박테리아를 최대 1천만배까지 연속 농축하는 기술을 구현, 공기 중 박테리아의 콜로니 계수 농도를 3시간 안에 95% 이상 정확도로 30CFU/㎥ 수준(공기 1㎥당 콜로니 수)까지 측정하는 데 성공했다.
소형 현미경이 장착된 휴대용 배양기에서 배양과 동시에 고해상도 이미지를 생성, 머신러닝(기계학습) 기반 이미지 분석을 통해 미생물 군집 정보를 실시간으로 분석할 수 있다.
정재희 교수는 "이번 기술은 시료 채취부터 데이터 분석까지 전 과정을 자동화한 시스템으로, 기존 표준 배양법의 단점을 극복할 수 있는 장비 개발에 기여할 것"이라고 말했다.
이번 연구 성과는 국제 학술지 '센서스 앤 액츄에이터 B: 케미컬'(Sensors and Actuators B: Chemical) 지난 1일 자에 실렸다.
