황영규 교수팀, 전원도 항체도 없이 색 변화로 바이러스 감지… 신종 바이러스 대응의 새 전기 마련
감염병 진단 방식에 혁신을 가져올 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 복잡한 장비나 유전자 분석 없이도 바이러스 존재 여부를 ‘눈으로’ 확인할 수 있는 진단 센서 기술이다.
호서대학교(총장 강일구)는 2025년 4월 15일 황영규 교수가 나노 구조 기반 바이러스 검출 센서 ‘나노팟 플라즈모닉 센서(Nanopot Plasmonic Sensor, 이하 NPS)’를 국내·외 공동 연구진과 함께 개발했다고 밝혔다.
이번 연구는 호서대와 함께 난양공대(NTU), 한국기계연구원, 고려대학교가 협력했으며, 과학기술정보통신부와 정보통신기획평가원(IITP)의 지원을 받아 수행되었다. 연구 성과는 국제 학술지 Chemical Engineering Journal에 게재되며 기술적 우수성을 입증했다.
기존의 감염병 진단 기술은 바이러스 유전자나 단백질을 기반으로 분석하는 PCR이나 항원키트 방식이 일반적이다. 그러나 이러한 방식은 분석 시간이 길고, 변이 바이러스에는 정확도가 떨어지는 한계가 있다.
황영규 교수는 이러한 한계를 뛰어넘기 위해 유전자나 단백질이 아닌 ‘바이러스의 크기’에 기반한 완전히 새로운 접근법을 제시했다. NPS 기술은 100나노미터 이하 크기의 바이러스를 직접 포착하며, 구조적 접촉만으로 색상 변화를 유도하는 방식이다.
실험 결과, 인공 바이러스(ALEV)를 포착하자 즉각적인 색 변화가 발생해 육안으로 바이러스 유무를 확인할 수 있었다. 이는 별도의 전력 공급이나 항체 코팅 없이도 바이러스 진단이 가능함을 의미하며, 현장 진단과 대량 감시에 매우 효과적인 방식으로 평가된다.
팬데믹 초기 대응, 신속성과 정확성 모두 향상
황 교수는 “NPS 기술은 전원 장치나 복잡한 장비 없이도 물리적 접촉만으로 바이러스 진단이 가능하다”며, “코로나19를 비롯한 다양한 호흡기 감염병은 물론, 앞으로 출현할 신종 바이러스에도 효과적으로 대응할 수 있는 기술”이라고 설명했다.
학계는 이 기술이 팬데믹 초기 혼란을 줄이고, 신속한 감염병 진단 시스템 구축의 전환점이 될 것으로 평가하고 있다. 특히 진단의 자동화나 인공지능 기반 판독 시스템과 연계될 경우, 감염병 대처 속도를 획기적으로 향상시킬 수 있을 것으로 보인다.
호서대는 이번 연구를 계기로 의료기기 및 현장진단 기술 분야에서의 산학연 협력을 확대하고, 원천 기술을 기반으로 한 바이오 진단 산업 경쟁력 강화를 추진할 계획이다.
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