국립부경대학교(총장 배상훈)는 김민선 석사과정생(4차산업융합바이오닉스공학과)이 계기·계측(Instruments & Instrumentation) 분야 최상위 국제학술지 'Sensors and Actuators B: Chemical'(IF 8.0)에 논문을 게재했다고 지난 11일 밝혔습니다.

김민선 석사과정생은 미세유체용 시린지 펌프 개발 연구를 담은 논문 'Nonelectric syringe pump capable of programmable sequential reagent injection for automated microfluidic device operation'을 지난 2월 게재했습니다. 지도교수는 신중호 교수입니다.

'Sensors and Actuators B: Chemical'은 저널인용보고서(JCR) 기준 상위 0.7%에 속하며, 계기·계측 분야 76개 저널 중 최상위(1위) 학술지입니다. 김 석사과정생은 이 논문에서 여러 용액을 미세유체소자에 순차적으로 주입할 수 있는 무전력 시린지 펌프를 개발하고 이를 활용한 연구 결과를 발표했습니다.

일반적으로 미세유체소자를 구동하는 시린지 펌프는 크고 무거우며 전력을 사용해야 하는 단점이 있습니다. 또한, 순차적인 용액 주입을 위해서는 여러 개의 시린지 펌프가 필요합니다.

이에 연구팀은 모듈식 섹터 기어를 적용한 무전력 시린지 펌프 ‘SMART pump(Sequence Modifiable, Automated, and Runtime-Tunable pump)’를 개발했습니다. 이 장치는 톱니를 선택적으로 덮는 방식으로 펌핑 타이밍을 정밀하게 제어해 하나의 무전력 펌프에서 여러 용액을 순차적으로 주입할 수 있도록 설계됐습니다.

연구팀은 해당 시린지 펌프를 이용한 미세유체 기반 면역분석법을 통해 미량(100 CFU/mL)의 대장균을 검출하는 데 성공했습니다. 신 교수는 “이번 연구 결과는 랩온어칩(Lab-on-a-chip) 기반 스마트 헬스케어 기술, 현장 진단 기술, 오가노이드 기반 오건온어칩(Organ-on-a-chip) 기술 등 정밀 유체 조절이 필요한 다양한 분야에 활용될 것으로 기대된다”고 밝혔습니다.

이번 연구는 한국연구재단 중견연구자 지원사업(RS-2023-00208049)의 지원을 받아 진행됐으며, 김 석사과정생은 BK21 지원사업(뉴시니어 맞춤형 스마트 헬스케어 사업단)의 지원을 받아 연구를 수행했습니다.