국립금오공과대학교(총장 곽호상) 기계공학부 김민석 교수팀이 ‘미세유체, 표면증강라만분광법, 인공지능’이라는 서로 다른 기술 분야의 결합이 가져올 시너지 효과에 초점을 맞춘 논문을 발표해 학계 주목을 받고 있다.

  이 논문은 △미세유체칩(microfluidics) △표면증강라만분광법(SERS) △인공지능(AI)을 융합한 ‘차세대 바이오센싱 플랫폼’의 최신 연구 동향을 종합적으로 분석한 논문이다. 연구팀은 미세유체, SERS, AI 라는 서로 다른 기술 분야의 결합이 가져올 시너지 효과에 초점을 맞췄다.

연구팀은 미세유체 플랫폼을 통해 소량의 시료를 정밀하게 제어하는 이점과 나노구조 기반의 SERS 분광센서를 활용해 화학물질을 분석하는 방법, 그리고 인공지능을 이용해 복잡한 센서 데이터를 신속하고 정확하게 검증·교정할 수 있는 가능성을 종합적으로 다룬 연구를 진행했다. 논문에서는 이러한 연구를 바탕으로 복잡한 센서 데이터를 신속하고 정확하게 검증·교정하여, 높은 정확도를 확보할 수 있는 차세대 바이오센싱* 플랫폼의 융합 연구 흐름을 소개한 것이다. 연구팀은 이러한 기술 융합 전략은 암 조기 진단, 감염병 원인체 탐지, 환경오염 모니터링 등 다양한 분야에서 실시간·현장형 진단 플랫폼으로 발전할 잠재력을 보여준다고 강조했다.

* 바이오센싱: 생물학적 신호나 물질을 센서로 감지하여 전기적·광학적 등 물리적 신호로 변환해 측정하는 기술을 의미

 이번 연구는 분석화학 분야의 핵심 주제와 최신 동향을 다루는 저명 국제 리뷰 저널 ‘Trends in Analytical Chemistry(JCR 상위 1.4%, IF 12.0)’에 지난달 13일자로 게재됐다. 논문 제목은 ‘Microfluidic surface-enhanced Raman spectroscopy aided by artificial intelligence for biosensing’으로, 이번 게재는 해당 연구 주제가 분석화학 분야에서 높은 학술적 가치와 광범위한 파급력을 인정받았음을 의미한다. Muhammad Sohail Ibrahim(무함마드 소하일 이브라힘, 국립금오공대 온센서 AI 반도체 연구센터, 박사후연구원) 박사가 제1저자, 김민석 교수가 교신저자로 연구를 이끌었다.

(☞ 논문 바로가기: https://doi.org/10.1016/j.trac.2025.118426)

  교신저자인 김민석 교수는 “이번 연구는 단일 기술이 지닌 한계를 극복하기 위해 미세유체, SERS, AI 기술이 어떻게 융합해야 효과적인지를 종합적으로 다룬 의미 있는 사례”라고 강조하며, “향후 분광센서 기반 지능형 미세유체 플랫폼 기술은 보건의료, 바이오 진단, 분석화학, 세포 생물학 등 다양한 분야로 확장될 것”이라고 밝혔다.

이번 연구 및 논문은 과기부 산하 정보통신기획평가원(IITP)의 ‘대학ICT연구센터사업’과 보건복지부 산하 한국보건산업진흥원(KHIDI)의 ‘저출산극복기술개발사업’지원으로 수행됐다.