“바이오센서 기술수준은 선진국에 근접했지만 바이오전자코의 상용화는 우리나라가 후발주자입니다. 특히 유해가스나 도시악취 등 사회안전망에 적용될 바이오전자코 세계 시장 규모는 오는 2018년 2조2000억원에 이를 정도로 커져 시장을 선도할 수 있는 기술개발이 시급합니다.”
바이오전자코의 핵심기술을 기반으로 사회안전망에 적용할 수 있는 상용화 기술개발에 나선 문제일 대구경북과학기술원(DGIST) 뇌과학전공 교수는 “우리나라는 무선통신, BT와 ICT 간 융합 등 융합기술환경이 잘 발달돼 바이오전자코의 상용화 테스트베드로 가장 적합하다”고 말했다.
전자코는 인체 유해 정보를 감지할 수 있는 생체모방 기술로 한국과학기술기획평가원(KISTEP)은 올해 전자코 기술을 미래 사회안전망 구축을 위한 10대 유망기술로 선정했다. 특히 감각세포를 이용한 바이오전자코의 활용 분야가 급속히 확대되고 시장 규모도 커지고 있는 단계다.
바이오전자코는 센서에 냄새분자가 노출되면 특정 냄새 분자가 후각수용체와 결합하고, 후각수용체는 세포 내 생화학반응을 통해 전하이동이 발생, 전하이동의 전류량을 모니터링해 특정 냄새 분자를 탐지하는 원리다.
문 교수는 “환자의 날숨 냄새를 분석해 폐암이나 방광암 등 질병을 진단하고, 향수나 와인, 커피 향기의 정량화를 통한 관련 산업 활성화, 음식물의 부패와 신선도 측정 등 식품 특성 평가나 변질 탐지 등에 광범위하게 적용할 수 있다”고 말했다.
그는 또 “이미 선진국에서는 초보단계이긴 하지만 바이오전자코 기술을 활용한 사례가 속속 등장했다”며 “와인을 구별할 수 있는 기기와 폭발물을 탐지할 수 있는 기기 등이 실제로 현장에 사용되고 있다”고 했다.
하지만 문 교수가 상용화를 위해 집중하고 있는 분야는 폭발물이나 독극물 감지, 마약 검색, 도시 악취 감지 등 사회안전망 분야다.
그는 “대표적인 적용 분야가 의료분야인데 체외진단의료기기 상용화에는 인허가와 실제 병원 적용 등에 이르는 절차가 까다롭고 시간도 많이 걸린다”며 “바이오전자코는 가장 먼저 유해물질을 감지하고 안전관리할 수 있는 사회안전망 분야부터 접근해 활용범위를 넓혀가는 것이 바람직하다”고 밝혔다.
바이오전자코가 안전관리 분야에 적용되면 실시간 유해물질 발생 유무를 감시하고 유해물질 감지땐 즉각적인 대응이 가능해 인명사고를 예방할 수 있다는 게 문 교수의 설명이다.
바이오전자코를 이용한 안전관리시스템이 사물인터넷과 연계되면 관련 시장은 폭발적으로 늘어날 전망이다.
문 교수는 “현재 고정식 감지기 위주의 시장에서 인터넷 연결 휴대형 감지기로 시장 영역이 재편될 것”이라며 “향후 실시간 모니터링 기술을 바탕으로 사물인터넷 개념을 도입한 안전관리네트워크가 구성되면 국가기관과 기업에 의한 수요는 폭증할 것”이라고 내다봤다.
문 교수는 조만간 국내 기업과 손잡고 바이오전자코를 이용한 유해물질 감지시스템 개발을 국가과제 사업을 통해 본격 착수한 뒤 향후 3년 안에 성능 검증 및 안전관리 시스템 테스트를 통과한 상용화 제품을 시장에 내놓는다는 계획이다.
현재 DGIST 입학처장인 문제일 교수는 미국 신경과학회 정회원, 한국연구재단 생명과학단 전문위원, 한국 뇌신경과학회 정회원, 한국 화학감각신경회 정회원 및 감사 등을 맡고 있다.
대구=정재훈기자 jhoon@etnews.com
