호흡 분석해 질병 진단

[앵커멘트]

사람의 입 냄새를 통해 질병을 진단할 수 있는 길이 열렸습니다.

음주 측정과 같은 방법으로 숨을 내쉬면 간단하게 당뇨병 등을 진단할 수 있게 됩니다.

이정우 기자가 보도합니다.

[리포트]

사람이 숨을 쉴 때는 200여 가지의 휘발성 물질이 배출됩니다.

그 가운데 아세톤은 당뇨병 여부를 파악할 수 있는 물질.

당뇨병 환자는 정상인보다 두 배 가까운 1,800ppb의 아세톤가스를 내뿜는 것으로 나타났습니다.

따라서 날숨 속 아세톤 가스의 농도 차이를 정밀하게 분석하면 당뇨병을 조기에 진단할 수 있고, 발병 후 관리도 쉽게 할 수 있다는 겁니다.

KAIST 신소재공학과 김일두 교수팀이 인간이 호흡하면서 배출하는 아세톤 가스를 분석해 당뇨병 여부를 파악할 수 있는 날숨진단센서를 개발했습니다.

[인터뷰:신정우, KAIST 신소재공학과 논문 제1저자]
"용액을 특수한 전기장 안에 넣어서 나노섬유를 뽑아내는 방법인 데요. 이 방법을 사용하게 되면 일반적인 구조랑 다른 특이한 구조의 나노섬유를 뽑아낼 수 있기 때문에 센서 특성에 아주 좋은 결과를 나타낼 수 있습니다."

연구팀은 얇은 껍질이 겹겹이 둘러싸인 다공성 산화주석(SnO2) 센서 소재에 백금 나노입자 촉매가 균일하게 도포된 1차원 나노섬유 대량 제조기술 개발에 성공했습니다.

이 소재 표면에 아세톤 가스가 흡착될 때 전기저항 값이 변화하는 원리를 이용해 날숨진단센서를 개발한 것입니다.

당뇨병 여부를 파악할 수 있는 진단센서는 천식과 폐암 등 다른 질환과 환경센서 등 다른 분야로 폭넓게 활용할 수 있습니다.

인간이 숨을 쉴 때 내뿜는 아세톤과 톨루엔, 일산화질소, 암모니아와 같은 휘발성 유기화합물 가스는 각각 당뇨병과 폐암, 천식, 신장병의 생체 표식인자로 알려져 있습니다.

[인터뷰:김일두, KAIST 신소재공학과 교수]
"표면에 촉매들을 부착함으로써 반응속도라든지 회복속도를 굉장히 개선을 시킬 수가 있고요. 어레이(array) 형태로 센서를 한 두 개만 사용하는 것이 아니라 30여 종 정도의 에레이를 이용함으로써 정밀도를 높일 수 있습니다."

이 연구결과는 신소재 응용분야 세계적 학술지 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼스(Advanced Functional Materials)' 최근호 표지논문으로 실렸습니다.

YTN 이정우[ljwwow@ytn.co.kr]입니다.