서강대학교 산학협력단(단장 이태수 , www.nano-bio.com)은 지난달 28일(금)부터 12월 1일(월)까지 4일간 코엑스 A홀에서 열린 ’2014 대한민국지식재산대전’에 참가해 산업통상자원부장관상을 수상한 ‘잉크젯 프린팅을 이용한 모듈형 마이크로유체 종이 칩의 제작방법’을 선보였다.

대한민국지식재산대전 현장에서 관계자를 만나 수상작에 대한 이야기를 나눴다.

Q) 수상품에 대해 소개한다면?

기존의 연속적인 유체의 흐름으로 제어되는 반응은 정량적인비로 진행하는 반응(나노 입자의 합성, 항원항체 반응 등)에 활용되기 어렵고 기존 디지털 유체칩은 제작이 쉬워야 실용화될 수 있다는 문제가 있다.

이러한 전기적 패턴을 실험실이나 가정에서 제작할 수 있도록 해 범용 기술로 확산시키고자 가정용 잉크젯에 프린팅이 가능한 전도성 잉크의 개발을 먼저 착수했고, 그것을 이용해 액체의 방울방울을 전기로 제어할 수 있는 종이칩을 개발하게 됐다.

미량의 바이오 시료를 종이기판에서 전기로 능동적으로 제어, 분석 및 판독하는 미세 유리칩 제조 기술로 현장에서 신속히 질병을 진단할 수 있는 범용 검사 및 질병진단법(POCT)에 적합하다.

저비용이며 가연소각 및 간단한 절단 후 접합이 가능한 모듈화가 가능한 종이의 장점을 그대로 지니고 있으며 빠르고 손쉽게 제작이 가능한 휴대용 기술이다. 정량 및 정확한 화학 반응을 미리 설계된 과정대로 전압으로 제어해 반응 오류 및 오차를 최소화했다.

Q. 수상품의 특장점을 꼽는다면?

포토리소그래피와 같은 복잡한 공정 대신 잉크젯 프린터를 사용한 인쇄법으로 전극 패터닝 방법을 간소화하고 화학 반응에 대응하는 전극 패턴을 모듈별로 인쇄한 후 조립해 칩을 신속히 제작하고 복잡한 용액 기반의 전체 화학적 조작 과정을 제어할 수 있는 것이 장점이다.

전극 패턴을 인쇄한 후, 절연체, 친수성 및 소수성 등의 기능성 다중막도 고분자 잉크 용액으로 대치, 인쇄 공정만으로 증착시키는 방법을 추가해 제조 공정을 최대로 단순화한 후속 특허도 출원 중이다.

Q. 추후 계획과 포부는?

자원이 부족한 개도국에 전염병과 감염이 자주 발생하는데, 이러한 질병의 확산을 막으려면 많은 사람들을 손쉽게 진단해 질병 유무를 판단할 기술과 인력이 필요함을 절감해오고 있었다.

이 기술로 제작한 종이칩은 현장에서 인터넷으로 전송된 패턴의 도안을 손쉽게 대중화된 잉크젯으로 출력해 활용할 수 있는 진단기기로 활용이 될 수 있다. 전도성 잉크를 상업화하기 위해 기술 이전이나 회사를 설립할 계획이며 특허로 확보된 진단키트를 올해 중 논문으로 선보일 예정이다.

한편 ‘대한민국발명특허대전’과 ‘서울국제발명전시회’, ‘상표·디자인권전’을 통합 전시하는 ’2014 대한민국지식재산대전’은 국내외 우수발명품 및 국내 우수상표, 디자인 전시와 다양한 특별전시관을 동시에 운영했다.

이번 전시에는 ‘대한민국 발명특허대전’ 수상작 96점과 ‘상표 디자인권전’ 150점, ‘서울국제발명전시회’ 723점, ‘생활발명’ 10점 등 총 900여 점의 발명품이 전시됐다.

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