사 업 계 획 요 약

과 제 명 표면증강 라만검출 및 국소 표면 플라즈몬 공명 분석용 고분자필름 센서 개발

주 관 기 관 사업자 과제책임자

참 여 기 업 ○○○ 사업자 표 자

사 업 구 분 첫걸음 기술개발 도약 기술개발

개 발 기 간 년 월 일 년 월 일 개월

사 업 비

정부지원금천원

기업부담금 천원 합 계천원현금 현물 소계

기술개발 목표

본 연구에서는 나노입자 패턴기반 기술을 이용하여 바이오물질에 한 고감도 검출이 가능한 국

소 표면플라즈몬 활성화 센서를 제작하는 것을 목표로 함

구체적으로 표면 플라즈몬 공명에 민감한 금속 나노입자의 자기조립 패터닝 기술을 이용하여 국

소 표면플라즈몬 공명 및 표면증강 라만 신호를 동시에 고감도로 측정할 수 있는 바이오 센서 소

자 개발 목표

면적 고감도의 국소 표면플라즈몬공명 고분자필름 센서 개발

최종개발목표의 하나로서 고분자시료의 표면에 플라즈몬 공명을 일으킬 수 있는 나노입자를 다

양한 형태 및 표면밀도조절이 가능토록 배열하며 굴절률의 변화에 따른 흡광도 변화량이 최 가

될 수 있도록 개발

표면증강 라만현상이 동시 발현되는 국소 표면플라즈몬공명 고분자필름 센서 개발

면적 고감도의 국소 표면플라즈몬 공명 고분자필름을 개발하고 동시에 표면증강 라만현상을

발현할 수 있는 다 기능성 바이오센서 소자 개발을 목표

기술개발 내용 및 방법

본 연구에서는 금속나노입자를 투명한 고분자 필름위에 나노 패턴 고정화함을 통해 고유의 표면

플라즈몬공명 신호를 획기적으로 증강시킬 수 있는 면적 국소 표면플라즈몬 활성화 센서 제작

기술 개발을 주요 연구내용으로 함

첫 번째 최종개발 내용으로서 고감도 나노입자패턴 고분자필름의 개발

본 연구에서는 활용이 손쉬운 고분자필름을 이용하여 다양한 형태 및 고밀도 나노입자 배열 기

술을 개발하는 것임 또한 다양한 형태 및 재질의 나노입자 패턴을 고분자 필름위에 고정화 시키

고 나노입자간의 간격변화에 따른 표면 플라즈몬공명 특성 분석 최종적으로 고분자 필름위에서

나노입자의 모양 및 간격조절의 최적화를 통하여 획기적으로 향상된 표면 플라즈몬공명 필름을 제

작할 것이다

둘째로 나노입자가 최적화로 패터닝 되어있는 고분자 필름을 활용하여 국소표면 플라즈몬공명과

표면증강라만 특성분석이 동시에 가능한 다기능성 바이오 소자 개발

최종적으로 확립된 고감도 표면 플라즈몬공명 고분자 필름을 이용하여 병원성질병검출 응용에

활용하는 것을 내용으로 한다

Ⅰ 연구개발 과제 계획

기술개발의 개요

개발 상기술 또는 제품 의 개요 및 필요성

비표지 바이오 검출 기술 표적인 비표지 검출기술로서 표지 단백

질을 포함한 생체물질의 포획과 동시분석이 가능한 기술은 국소 표면플라즈몬공명

이 있음

비표지 바이오 검출 시장 바이오관련 시장 중 최고인 의 년 성장률로 미국에

서 약 억 달러의 시장을 형성하고 있음 그중 나노입자 패턴기반의 국소 표면플라즈

몬 공명법등의 광학검출법은 고감도와 간단한 측정법등의 장점으로 학실험실 및 기

업에서 많은 연구가 되고 있으나 현재 기술개발 단계로서 실험실 연구수준으로 학

연구실 등에서 신약개발 또는 질병지표물질 개발 분야에서 연구논문 발표정도로 응용

되고 있음

을 기반으로한 비표지 바이오 분석법 검출법은 기존의 분석법에

비하여 다중시료를 동시에 실시간 정량 분석할 수 있다는 장점이 있어 고효율 신약개

발 질병인자 탐색 그리고 의료검진과 혈액분석 등의 고부가 분석분야에 다양하게 응

용될 수 있는 차세 검진기술임

그러나 뛰어난 정량분석의 장점에도 불구하고 신약개발 등에 유용하게 쓰일 수 있

는 특정 화합물에 한 정성분석에는 한계가 있음

표면증강라만 분석 기술 표면증강라

만 검출법은 기존의 라만분석법의 한계인 낮은 감도를 획기적으로 해결한 새로

운 물질분석기술임 금속나노입자의 표면에서 증폭되는 표면공명현상을 이용하여 물질

의 고유한 진동에너지를 획기적으로 증폭하여 측정가능 현재 검출방법은 기존의

바이오 및 특정 화합물 분석이 차지했던 부분을 새롭게 체할 수 있는 비파괴 비표

지 고감도 검출법으로서 연구개발 중

그림 금나노 꽃모양이 패터닝되어 있는 기판을 이용하여 라만신호를 증폭하는 표면증강라만검출법에 한 개념도

정성분석이 가능한 표면증강라만 분석기술 기존의 라만분석법에 비해 민감도를 획

기적으로 증가시킴을 통해 최근 다양한 분야로의 응용연구가 활발해짐 분석기술

은 저 농도 이하의 농도 의 바이오시료에 해서도 고감도로 정성 정량 분석이 가

능한 새로운 나노 바이오 검출기술로 부각되고 있음 분석 기법은 분석 기

술의 단점인 정성분석에 한 한계를 극복할 수 있는 새로운 검출기술임

표면증강라만 분석기술의 한계점 현재 기술의 한계는 재현성 있는 나노입자

및 나노구조체의 구현에 어려움이 있음 본 연구에서는 금속 나노입자의 자기조립특성

을 이용한 나노 패터닝 기술을 이용하여 국소 표면플라즈몬공명 분석기술과 동시에

구현 가능한 다기능성 분석 소자개발을 목표로 하고 있음

다기능성 국소 표면플라즈몬 공명 나노 센서개발 최근의 나노융합연구에 한 지

한 관심은 국가핵심 신성장 동력기술로 분류되어 수많은 연구진들이 다양한 프로젝

트를 바탕으로 활발히 연구를 수행하고 있는 시점에서 본 연구에서 개발하고자 하는

표면증강 라만검출 및 국소 표면 플라즈몬 공명 분석용 고분자필름 센서 개발 의 핵

심기술 확보 및 확충은 절실한 상황임

나노입자 패턴기반 표면증강 라만검출기술 본 연구에서 새롭게 적용 개발하고자

하는 표면 플라즈몬 공명형상 기반의 분광기술은 기존 라만분광법 비 배 이상의

고감도로 시료의 분자구조에 한 진동스펙트럼을 얻을 수 있는 분석법으로 혈액중

화합물의 검출 신약 개발시 특정분자구조 검출 등 고감도의 정성분석에 응용되고 있

음 따라서 국소 플라즈몬 공명분석법과 표면증강 라만검출법이 함께 사용되면 다양한

시료에 한 정성분석 과 함께 실시간 정량분석

의 정보를 동시에 제공할 수 있음 그림 참조

그림 본 연구에서 개발하고자 하는 나노입자패턴 고분자필름 센서를 표면 국소플라즈몬 공명법과 표면증강 라만검출법을 융합하여 미지시료의 정성 및 정량분석

개념도

기술 또는 제품 개발시 예상효과 및 활용방안

나노기술 기반 바이오검출법은 월등한 감도와 간단한 사용법으로 발색단 기반으로

사용되는 바이오시료 검출법과 의료용 검진법을 체할 수 있는 다양한 시료분석법으

로 응용이 기 됨

본 연구에서 개발하고자 하는 고밀도 나노입자고정 고분자필름센서는 국소 표면플라

즈몬 공명현상에 기반한 센서로 고감도 정량분석기술의 장점과 더불어 표면증강 라만

신호를 결합하여 미지의 다중 시료를 식별함과 동시에 정량분석을 할 수 있는 일회용

고분자필름센서로 기존의 바이오 분석기술의 한계를 극복하여 새로운 바이오 검출 시

장 판로 개척이 가능할 것으로 예상됨

다양한 고분자 필름위에 금속 나노입자의 배열 및 간격조절이 가능한 패터닝 기술

은 기존의 표면 플라즈몬공명의 검출강도의 한계 및 재현성문제를 획기적으로 해결할

수 있을 것으로 기 함

본 연구에서 개발한 국소 표면 플라즈몬공명 원리를 기반으로 하는 센서기술은 동시

에 표면 증강라만 분석기술에 적용 가능함으로써 표지시료에 한 검출 신뢰도 및 정

확도를 획기적으로 높일 수 있음

관련기술 현황

국내 외 관련 기술의 현황

국내 관련기술 현황

나노입자 패턴 기반 검출기술은 선진국의 바이오장비 및 의료장비 관련 글로벌 기

업에서 차세 분자진단 검출법으로 연구중인 현재 미개척분야임 국소 표면플라즈몬

공명법 기반의 상용제품 개발상황은 미국의 중소기업인 에서 유일하게

년 하반기에 채널 동시검출기와 일회용 카트리지 시제품을 출시후 현재 성능검증 과

정중임으로 조사되었음 표면증강 라만검출기술은 검출기의 상용제품이 출시되고 있으

며 검출기술의 핵심이 되는 센서부분은 구 등

에서 생산 및 공급

현재 분석기술에 한 국내연구 동향은 미세유체소자를 활용한 바이오 소자구

현 및 실험실 수준에서의 연구결과를 도출해 내는 수준임 또한 국소 표면플라즈몬공

명 분석법과 결합된 분석기술은 전무함

국내에서는 한양 학교 주재범 교수 연구팀에서 미세유체소자를 활용한 분석기술을

활발히 진행중에 있으며 한국화학연구원의 서영덕박사가 최근에 나노탐침을 이용한

기술에 한 새로운 기술개념을 제안하는 수준임

국외 관련기술 현황

나노패턴 기반의 표면증강 라만검출법 센서는 영국의 다국적 기업인

사에서 제작된 센서를 부분 사용하고 있음 센

서는 실리콘웨이퍼표면에 약 의 격자형태의 규칙적인 금박막 패턴을 형성하여

포면증강 라만검출법의 센서로서 고감도의 시료검출이 가능함 그림 참조

장점으로는 고감도의 검출분석이 가능함

단점은 고난도의 복잡한 제조과정으로 인해 생산성이 낮으며 면적 센서

제작이 불가능함

그림 사에서 제작된 센서 사진

국외의 표면증강라만에 한 기술개발동향은 고감도 및 재현성 있는 분석신호를 얻

기 위하여 콜로이드형태의 나노입자사용 신에 나노 패터닝 기반의 기판

으로 변화해가는 추세임 이분야에 있어 표적인 연구동향은 금속나노입자의 모양과

크기를 조절하는 분야 금속과 금속이 맞닿는 핫스팟을 안정적으로 형성하는 분야 생

체적합형 나노 프로브개발을 위해 코팅기술개발 분야 여러 표면공명 금속입자들간의

상호결합을 통한 신호증폭 분야 다양한 기능기를 나노입자에 도입함을 통해 바

이오센서 및 환경물질검출하는 응용연구분야로 연구가 진행중에 있음

그림 고감도 표면증강라만 신호 획득을 위한 표면증강라만 활성 기판 및 프로브개

발에 한 국외 기술개발동향

신청과제 관련 기술개발 준비현황

국소표면 플라즈몬 공명기반 나노입자 패턴 고분자 필름 센서 개발 현황

고감도 나노입자패턴 고정 고분자필름의 개발 고밀도 나노입자고정 고분자 필름의

표면에 고정된 나노입자의 표면구조를 관찰하고 응답감도를 측정하기 위하여 시료의

농도에 따라 변화되는 굴절률 변화에 따른 흡광도변화를 분광분석기로 측정 진행중임

그림 금속나노입자가 고정된 고분자필름 사진 : 금속나노입자가 고정됨에 따라 투

명했던 고분자필름이 금속나노입자 고유의 붉은 보라색으로 변화되었음.

그림 6. 금속나노입자가 고밀도로 고정된 고분자필름 센서표면 전자주사현미경 사진.

그림 7. 고밀도 나노입자고정 고분자필름센서의 시료농도에 따라 변화된 굴절률에 따 른 분광스펙트럼 변화도(right)와 검출감도값(left) : 흡광도변화량/굴절률변화량 이 2.0임을 나타내고 있음. 굴절률 증가에 따라 흡광도 증가와 흡수파장이 증 가되고 있음.

나노입자패턴 고정 고분자필름의 국소표면 플라즈몬 공명검출 감도 측정 분석 흡

광도값 은 입사광 세기 비 투과된 광 세기의 비율을 나타내는 절

단위로서 국소 표면플라즈몬 공명현상의 감도를 측정할 수 있는 절 비교 값으로

사용되고 있음 따라서 본사에서 개발된 고밀도 나노입자고정 고분자 센서의 검출감

도를 굴절률변화량 시료농도 변화량과 비례하는 값 에 따른 흡광도 변화량을 측정함

나노입자패턴 고정 고분자필름의 선택적 시료 분석 응용 예 주어진 시료의 선택적

실시간 분석을 위해 나노입자패턴 고정 고분자필름표면에 전립선암인자 검진에 사용

되는 항체를 고정한 다음 전립선암인자 단백질을 주입하여 투과율을 실시간

으로 측정하였음 그림 참조

그림 8. 나노입자고정 고분자필름센서를 이용하여 제작된 일회용 마이크로플루이딕 카 트리지(왼쪽)와 국소 표면플라즈몬 공명현상에 기반된 시료의 선택적 반응도를 측정한 결과(오른쪽) : 자체 제작된 검출기에 3채널 일회용카트리지를 고정하 고, 타겟(PSA)을 검출하기 위해 시료(anti-PSA)을 고정한 다음 시료에 한 타 겟의 선택적 반응도를 측정한 결과임.

국소표면 플라즈몬 공명기반 표면증강라만 검출법 응용기술 개발

나노입자패턴 고분자필름의 표면증강 라만검출 신호측정 표면증강 라만신호를 측

정하기 위하여 나노입자패턴 고분자필름의 표면에 아세타미노펜 을 흡

착하여 표면증강 라만검출신호의 증가도를 측정하였음 그림 참조 그림 의 왼쪽에

나노입자 패턴이 없는 고분자필름에서 와 에서 보이는 두 개의 피크세기

는 오른쪽의 나노입자 패턴이 있는 고분자필름에서 배이상 증가함을 보여주고 있으

며 이는 나노입자고정 고분자필름 센서가 표면증강 라만검출법의 센서로 사용될 수

있음을 확인하여 주고 있음

그림 나노입자가 고정된 고분자필름 오른쪽 과 나노입자가 없는 고분자필름 왼쪽 의

표면증강 라만검출법의 검출신호 세기 비교 나노입자고 고정된 고분자필름에

서 표면증강 라만검출신호가 약 배이상 증 되었음을 확인할 수 있음

나노입자 패턴 고분자 필름을 이용한 국소표면플라즈몬 공명 및 표면증강라만검출

용 센서 개발

나노입자패턴 고분자필름의 표면 최적화를 통한 표면증강 라만검출용 센서개발

국소 표면플라즈몬 공명현상을 이용하여 국소표면플라즈몬 공명 검출 및 표면증강 라

만 검출기술에 동시에 사용될 수 있도록 센서로의 응용분야를 개발하며 또한 고감도

국소 표면플라즈몬 공명 기술의 표면 최적화 및 성능검증이 필요함 두 가지 검출방법

을 병합하여 미지 시료 혼합물중 특정시료의 정성적 식별과 정량 분석이 가능한 분석

센서로 개발될 수 있음

템플레이트를 활용한 나노 구조체 제작 연구

그림 위 의 이미지 위에 금을 증착하는 과정에

서 회전조건을 통해 나노 실린더 구조체 형성

을 도 각도를 주어 금을 증착후 나노 구조체 형성 아래

을 이용한 펜촉모양의 나노구조체형성 위에 금나노구조

체를 이동후 굽힘조건에서 이미지 나노 모양의

결과 왼쪽에서 오른쪽

템플레트기반의 제작연구 나노입자의 자기조립특성을 이용한

기판 제작연구와 더불어 및 나노재료

를 이용하여 다양한 나노구조 기판의 제작을 수행하고 있음 위의

그림은 을 이용한 금 나노구조체를 보여주는 이미지임 그림

에서 보는 바와 같이 위에 금을 증착하는 과정에서 의 기울기

및 회전정도에 따라 다양한 모양의 금속나노구조체를 제작할 수 있었음

제작된 기판을 활용한 표면증강 라만검출연구 현재 제작중인 금속나

노구조를 이용하여 바이오물질에 한 분석연구를 수행중임 특히 라만신호에 민

감한 를 이용하여 단일분자에 한 라만신호 분석 중 저농도의 생체

표지물질의 검출연구를 수행함을 통해 바이오센서로의 사업화 가능성을 타진중

그림 금 나노입자표면에 특정 가 되어 있는 표지물

질을 결합한 후 측정결과 표지물질의 농도에 따른 스펙트럼의

변화

국내 외 시장현황

단위 억원

구 분 현재의 시장규모 년 예상 시장규모 년

세계 시장규모

국내 시장규모 억 억

산출 근거

유비쿼터스 건강관리를 위한 바이오센서 기술동향 한국전자통신연구원 전자통신동향분석 제 권 제 호

국내 외 주요 주요시장 경쟁사

경쟁사명 제품명판매가격천원

연 판매액천원

○○○

○○○ 센서

국내 외 주요 매출실적

구분 거래처 제품명판매가격천원

연 판매액천원

국내 국외 ○○○

○○○ 센서

국내 외 지식재산권 현황

지식재산권명 출원인 등록여부 출원국 출원 등록 번호

① 등록

② 등록

기술개발 차별화 및 선행특허 회피 전략

본 연구와 관련하여 현재까지의 관련연구에 한 지식재산권확보 및 산업

화를 통해 판매되고 있는 제품으로는 위의 두가지 제품이 있음

회사의 두 제품의 경우 기존의 기반의 공정을 이용하여

나노구조를 제작함 공정에 의해 나노패터닝을 한 후 금을 증착시

켜 기판으로 활용함

한계점 공정을 이용하여 나노구조의 패터닝을 제작하기 때문에 생

산 단가가 높음 또한 실리콘 기판의 기판을 이용하기 때문에 불투

명함 최근에는 의 에칭공정을 이용하여 투명한 나노구조체를

제작하여 판매함 에칭공정 또한 복잡한 공정과정 및 고비용면

에서 경제성이 낮음

기존 연구와의 차별성 및 선행특허 회비 전략

기술적 측면 본 연구에서는 수용액상에 하는 간단한 공정을 활용

하여 고밀도의 금속나노입자가 집적된 기판제작이 가능함 또한 다양한 투

명한 고분자 기판위에 금속나노입자의 증착이 가능함 위의 선행기술결과

에서 보는 바와 같이 크기의 금나노 입자를 손쉽게 고밀도로 증

착 가능함

분석기술의 결합을 통한 다기능성 센서 소자개발전략 본 연구에서는 나노

수준의 금속 입자 패터닝이 가능한 원천기술을 통하여 기존의 제품보다

획기적으로 향상된 국부 표면플라즈몬공명 기판을 제작할 수 있는 기술을

보유하고 있음 표면플라즈몬공명 특성을 이용한 분석기술로는 과

분석기술이 있으며 이러한 공통된 분석 메커니즘 성질을 활용하여

미지의 시료에 하여 정성 및 정량 분석이 가능한 시스템을 구현하는 전

략임

독창성 및 기술의 원천성 본 연구에서 개발하고 있는 표면증강 라만검출

및 국소 표면 플라즈몬 공명 분석용 고분자필름 센서 개발 은 기존의 제품

및 특허와는 나노패터닝 제작기술 다기능성 분석기술 전략면에서 독창적

이고 원천기술확보가 가능함

개발기술의 보안관리

보안등급

보안등급 ☐ 보안과제 일반과제

분류 근거

기술개발의 목표 및 개발내용

개발목표 및 개발내용 시스템 구성도 구조 등은 그림으로 표현

기술개발 또는 제품 의 평가방법 및 평가항목

평가항목주요성능

단위비중 세계최고 수준

보유국 보유기업연구개발전국내수준

개발목표치 평가방법

국소 표면플라즈몬공명 검출감도

흡광도굴절률

미국 응용기술 개

발단계굴절률 변화당 흡광도 측정

표면증강 라만검출감도

신호증배수

없음기초응용기술

개발

나노입자 고정 고분자필름의 신호비 나노입자 비

고정 고분자필름의 신호측정

센서제조면적 ×5 기초연구단계 ×25 면적측정

연구개발 추진일정

일련번호

세부 개발내용 수행주체세부 추진 일정 개월

비 고

금속입자가 패터닝된

고분자필름을 활용한 국부

표면플라즈몬공명 특성 분석

주관기관

제작된 고분자 기판을 이용한

표면증강라만특성 분석

주관기관

병원성 바이오물질을 이용한 바이오

센서로의 응용연구

주관기관

자기조립을 이용하여

고분자기판위에 고밀도

금속나노입자 증착연구

참여기관

투명 고분자 기판위에 증착된 금속나노입자의 표면구조 분석 및

기초 광학특성분석

참여기관

역할분담

수행기관 주요 담당 업무 기술개발 비중

주관기관

금속입자가 패터닝된 고분자필름을 활용한 국부 표면플라즈몬공명 특성 분석

제작된 고분자 기판을 이용한 표면증강라만특성 분석

병원성 바이오물질을 이용한 바이오 센서로의 응용연구

참여기업

자기조립을 이용하여 고분자기판위에 고밀도 금속나노입자 증착연구

투명 고분자 기판위에 증착된 금속나노입자의 표면구조 분석 및 기초 광학특성분석

총 계표면증강 라만검출 및 국소 표면 플라즈몬 공명 분석용 고분자필름 센서 개발

기업연구인력 활용방안

본 연구개발에 참여 기업인 ○○○는 금속나노입자의 자기조립특성을 이

용하여 고분자 기판위에 고밀도로 나노패터닝 하는 기술 에 한 원천기

술 및 기술 를 보유하고 있음 본 연구 개발의 성공적인 수행

을 위하여 ○○○의 참여인력들은 고분자 기판위에 금속나노입자의 고밀

도 집적연구에 집중할 것임 구체적으로 화학을 전공한 김기범 박사는

금속나노입자의 자기조립 및 합성분야에 총괄책임을 맡을 예정이며 화

학공학을 전공한 홍지숙 박사는 다양한 고분자 기판위에 금속나노입자를

고밀도로 재현성 있게 증착하는 공정개발 및 제품화에 집중할 것임

또한 효율적인 업무분장 및 연구진행을 위하여 매달 일주일정도의 기간

을 주관기관인 ○○○에 체류하며 국소 표면플라즈몬공명 분석용 고분자

필름을 제작할 예정임 이렇게 제작된 고분자 필름을 주관기관에서 광학

적 특성 분석 및 바이오센서로의 적용 가능성 실험을 추진함

주관기관 활용방안

주관기관 연구인력 활용방안

주관기관의 허윤석 박사는 분광학을 이용한 바이오센서분야에서 약 년간

의 경험을 보유하고 있음 따라서 허윤석 박사의 주된 분장 업무로는 국소

표면플라즈몬공명 고분자 필름을 이용하여 특성 및 증강 효과를

분석함 광학적 특성분석을 통하여 다양한 고분자 기판위에 금속나노입자를

고밀도로 집적시키는 기술의 최적화조건을 제시함 또한 바이오 및 환경센

서분야를 전공한 이영철 박사 채용예정 는 본 연구에서 개발한 고분자 필름

을 활용하여 병원성 질병과 관련된 바이오센서 응용 연구를 수행할 것임

주관기관 기자재 활용방안

본 주관기관에는 다양한 분광학 장비

등 음 를 이용하여 제

작된 국소 표면플라즈몬공명 고분자 필름의 흡광도 분석을 통하여 센서로

서의 정량분석 및 검출강도를 분석하는데 활용함 또한 미지시료의 화학

적 구조정보를 줄 수 있는 를 활용하여 정량 및 정성

분석에 응용함

본 연구에서 개발된 고분자필름의 표면구조 특성과 광학적 특성분석의 상

관관계해석을 위하여 전자현미경 을 활용한 표면특성을 분석

함 또한 나노수준에서의 표면구조를 비파괴로 분석할수 있는 원자간힘현

미경 을 활용한 구조특성을 분석하는데 활용할 예정임

결과활용 및 사업화방안

개발된 기술을 활용한 사업화 방안

개발기술의 임치 및 특허출원 계획 등 기술보호 차별화 전략

기존의 특허와의 차별성에 한 국내외의 자료 및 문헌조사를 실시하였으며 추

후 이러한 부분에 전문가 변리사 를 활용한 기술검증을 시도할 예정임

또한 기존 등록된 본 연구개발과 관련된 기술에 한 정밀한 분석을 통하여 기

술의 차별성을 확 해 나갈 예정임 이미 기존의 등록 특허와는 기술적인 차별성

을 보유하고 있으나 기술의 차별성 및 원천성을 보다 강조해 나갈 예정임

본 연구개발에서 수행하고 있는 다기능성 국부 표면 플라즈몬공명 고분자필름

센서개발에 한 기술특허를 월중에 출원할 예정이며 병원성 질병과 유전자 변

형 농산물 등의 기술수요가 많은 분야로의 응용특허를 확보해 나갈 예정임

제품개발 및 신뢰성 인증 확보 계획

제품개발 계획

금속나노입자의 고정기술 개선을 통한 신호증폭기술 확보

감도증폭을 위해 구형 및 비구형 금속나노입자를 고분자 필름등의 기질위에 균일하게 고

정화

구형 및 비구형 금속나노입자 고밀도 고정화 기술 확립 고정화 방법 및 시간 등

구형 및 비구형 금속나노입자 종류에 따른 감도변화 확인

고분자 소재별 감도변화 확인

특정 바이오분석시료 적용을 통한 데모용 데이터 확보 국소 표면플라즈몬공명

신호 증강을 통한 표면증강라만 신호 증폭 기술

증폭신호 최 배 이상 을 확보

비구형 나노패턴 센서의 제조 및 일회용 카트리지 제작

량생산이 가능하도록 일회용 카트리지를 설계

나노패턴 센서로 이루어진 검출창의 부착

검출창 부착시 계면과의 영향을 최소화하기 위하여 화학적 표면 처리 방법을 개발

고분자적합성 평가 및 표면개질

신뢰성 인증 확보 계획

본 연구에서 개발하고자 하는 국소 표면플라즈몬공명 고분자기판의 신뢰성 검증

을 위하여 제작된 기판의 표면특성을 인증된 기관을 통해 신뢰성 검증을 받을 계

획임

한국기초과학지원 연구원 한국기초과학지원연구원은 국책연구원으로서 다양한

분석지원서비스를 제공하고 있으며 공인분석 기록서를 제공하고 있음 이외에도

정부인증 기관을 통하여 실뢰성을 인증 받을 계획임

전자현미경 및 원자간힘 현미경 전자현미경 및 원자간힘 현미경을 이용하여 제

작되는 고분자기판 표면의 나노입자 구조 및 밀도분석을 수행할 것임 실험의 재

현성 및 고감도 검출강도를 얻기 위하여 고분자기판 표면의 나노구조분석은 필수

적임

분광특성 분석기 한국기초과학지원연구원에서 분석지원을 하고 있

는 나노수준에서의 분광학적특성 라만 암시야 현미경 이 가능한 장비임 표

면플라즈몬 증강 특성을 분석하기 위하여 장비를 활용하여 물리적인

구조 및 화학적인 구조특성을 동시에 분석함 또한 차원 을 통하여

면적의 고분자 필름센서소자에 한 표면구조 및 광학적 특성 분석을 수행함

이를 통해 제품의 신뢰성 및 고감도 바이오센서 응용으로서의 신뢰도를 검증할

예정임

양산 및 판로 확보 계획

제품 양산계획

년 과제종료 후 월 시제품 제작완료 및 필드테스트

시험판매용 협력기관 학연구실 출연연구소 및 기업체 연구실 을 선정하여 시제

품을 공급하여 보완이 필요한 부분을 수정

년 상반기 완제품 제작완료 및 양산설비 완료

기존 고분자 가공 및 성형 전문 외부업체를 통한 양산계획 수립

나노입자의 고분자필름 고정 양산과정 및 완제품 조립과정은 소규모설비로 가능

하므로 ○○○에서 수급할 수 있도록 양산시설 확보

판로확보 및 마케팅 계획

년 월 시제품 제작완료 및 프리마케팅

국내 및 해외 전시회와 ○○○ 표의 해외경력을 활용하여 해외업체 방문 상담

추진

년 하반기 상용제품 출시 및 판매

시험판매용 협력기관 국내 외 학연구실 출연연구소 및 기업체 연구실 의 본

제품을 이용한 연구결과를 논문으로 게제

연구잡지에 광고

국내 및 해외 마케팅 파트너 선정 및 판매시작

년 상반기 양산제품 판매시작

규모 검출장비 및 소모품 유통업체 등 와 항체생

산업체 등과 접촉하여 연계판매 또는 생산 관계수립

기술개발 후 국내 외 주요 판매처 현황

판매처 국가 명판매 단가

천원예상 연간판매량 개

예상 판매기간 년

예상 총판매금천원

관련제품

다양한 항체제품

큐벳형태

기존가시광분광분석기 및 적외선 분석기 활용

기존가시광분광분석기 및 적외선 분석기 활용

기 효과

구 분 내 용

기술적 측면

나노기술 기반 바이오검출법은 월등한 감도와 간단한 사용법으로

발색단 기반으로 사용되는 바이오시료 검출법과 의료용 검진법을

체할 수 있는 다양한 시료분석법으로 활용될 수 있음

다양한 고분자 필름위에 금속 나노입자의 배열 및 간격조절이 가

능한 패터닝 기술은 기존의 표면 플라즈몬공명의 검출강도의 한계

및 재현성문제를 획기적으로 해결할 수 있을 것으로 기 함

본 연구에서 개발한 국소 표면 플라즈몬공명 원리를 기반으로 하

는 센서기술은 동시에 표면 증강라만 분석기술에 적용 가능함으로

써 표지시료에 한 검출 신뢰도 및 정확도를 획기적으로 높일 수

있음

경제 산업적 측면

계속해서 증가하는 나노기술 산업 성격상 반복성 및 재현성 인라

인 환경 적합성 등 산업계에서 요구하는 조건을 충족하는 다기능

센서 소자개발기술 확보를 통해 고부가가치의 불

루오션 시장을 창출할 수 있음

독립적인 기술 로부터 기존의 잘 알려진 기

술에의 응용을 통해서 부가적인 새로운 융합기술

의 창출 및 활성화

이와 같은 효과를 바탕으로 국내 연구자 및 바이오센서 산업 제약

사의 신약후보물질 검색 농약물질 검색 에 한 비교 우위를 제공

함으로써 바이오센서 분야의 선도국가로 발돋움 할 수 있는 기술

적 산업적 기반을 제공

활용방안

본 사업을 통해 표면증강 라만검출 및 국소 표면 플라즈몬 공명

분석용 고분자필름 센서 개발 하여 바이오센서 특히 병원성 질병

및 유전자 변형 농산물검출시장 로 활용할 것임

일회용 분석이 가능한 고분자 카트리지로 개발 상용

화