한국연구재단(이사장 조무제)은 고려대 임채승 교수와 남정훈 박사 연구팀이 '표면탄성파를 기반으로 미세입자와 유체를 3차원으로 제어하는 미세유체소자' 기술을 개발했다고 밝혔다.

'표면탄성파'는 압전기판의 표면을 따라 발생하는 탄성파다.

'미세유체소자'는 미량의 유체를 조작하도록 설계된 소자로, 머리카락 두께 유체관(미세유동채널) 내부에서 시료의 빠른 혼합·희석, 특정 입자의 선택적 분리·농축 등 다양한 시료전처리에 활용된다. 이 소자는 바이오칩 기반 체외진단 정확성과 민감도에 매우 중요한 역할을 한다. 
 
특히 파동에너지를 기반으로 미세유체를 제어하는 기술이 최근 주목받고 있는데, 전기나 빛에너지를 이용하는 기존 기술에 비해 전력소모가 낮고 비침습적이며, 다른 분석·제어 시스템과 통합이 용이한 장점이 있다.

고려대 연구팀은 표면탄성파가 미세유체소자의 위, 아래 양쪽에서 발생하면서 이종의 유체와 미세입자를 가로·세로·높이 방향까지 3차원으로 제어할 수 있는 소자를 설계했다.

이번에 개발된 기술은 위 아래쪽의 표면탄성파를 개별적으로 조절할 수 있어, 기존 소자보다 유체 제어가 더 효율적이고 유체의 혼합 효율도 높였다. 또한 발열 최소화로 열에 민감한 임상시료나 검체 분석도 가능하다.
 
남 박사는 "이 연구는 표면탄성파를 이용해 미세유체 또는 입자를 제어할 수 있는 고수율, 고효율 기술을 개발한 것"이라며 "향후 박테리아와 바이러스 등의 초정밀 고감도 체외진단시스템에 적용해 다양한 질병의 조기진단도 가능할 것"으로 기대했다.
 
이 연구 성과는 국제 학술지 '센서스 앤 액츄에이터스 B: 케미컬(Sensors and Actuators B: Chemical)' 9월 28일자로 게재됐다.