- 정밀혈액 분석 기술을 통해 휴대용 코로나 자가진단 시스템 개발 -

-  기존 기술 대비 100배 더 낮은 농도까지 측정 가능해 검사의 정확도 높여 -

본교 심준섭 교수(전자융합공학과)가 지도하는 학생들이 인공지능 기술을 이용해 정밀혈액 분석 기술로 코로나 바이러스(COVID-19)를 검출할 수 있는 휴대형 시스템을 개발했다.

심준섭 교수가 지도하는 콰이(KWAI)팀(왼쪽부터 허태원, 박지현, 이주원, 이현진, 한종원)

본교 학부생들로 구성된 콰이(KWAI)팀은 산업통상자원부가 주최하고 임베디드SW·System 산업협회가 주관하는 제19회 임베디드SW경진대회에서 우수상(상금 100만원)을 수상했다. 팀원은 전자융합공학과 학생들인 이주원, 한종원, 허태원, 이현진, 박지현이다.

경진대회 출품작품은 인공지능 기반의 코로나 바이러스(COVID-19) 자가진단 시스템으로 인공지능 기술을 이용해 효소결합 면역반응(ELISA)을 자동으로 수행하는 시스템을 개발했다. 현재 활용되고 있는 자가진단키트의 경우에는 임신진단키트와 같이 종이기반의 항원-항체 반응을 이용하기 때문에 정확도가 높지 않다는 문제점이 있었다. 이를 해결하기 위해 심준섭 교수가 지도하는 콰이(KWAI)팀은 정밀 혈액 검사에서 활용되는 ELISA 분석 기술을 이용해 코로나 바이러스(COVID-19)를 정량적으로 검출하였고, 이를 통해 기존 기술대비 100배 더 낮은 농도까지 측정이 가능함을 실험을 통해 검증하였다.

기존의 정밀혈액 검사에서 활용하는 ELISA 자동화 장비는 크기가 매우 크고 고가의 장비이기 때문에, 코로나 바이러스(COVID-19)를 현장에서 실시간으로 검사하는 장비로 활용할 수 없었다. 하지만 콰이(KWAI)팀은 휴대가 가능한 소형 시스템으로 구현하였고 인공지능 기술을 이용해 다양한 시약의 이동을 제어하는 자동화 기기로 개발하였다. 또한 검사 결과는 웹서버의 데이터베이스로 전송되어 코로나 바이러스(COVID-19) 검사 결과를 실시간으로 파악할 수 있도록 하였다. 이를 통해 정확도와 편리성이 우수한 실시간 COVID-19 검출 시스템을 인공지능 기술을 활용해 구현하였다.

연구를 지도한 심준섭 교수는 “현재 COVID-19 검사를 통한 방역을 강화하기 위해서는 정확한 검사를 통해 결과를 빠르게 파악하고, 이를 실시간으로 모니터링하여 추가적인 전파를 차단하는 것이 무엇보다 중요하다”라며 “본 연구에서 개발한 휴대형 ELISA 분석기기는 이러한 요구사항을 달성할 수 있는 핵심적인 기술”이라고 말했다.

한편, 본 연구는 광운대의 퀵스(KWIX, KwangWoon IT eXhibition) 프로그램의 일환으로 진행되었다. 퀵스(KWIX)는 학생들의 실습교육 강화를 위해 학부생과 지도 교수로 구성된 팀이 1년간 연구개발 프로젝트를 수행하는 프로그램이다.