스마트폰에 의한 산소농도와 pH 동시 측정

전문가 제언

○ 사진 촬영할 수 있는 스마트폰을 이용해서 산소와 pH를 동시에 색깔로 감지하는 방법이 개발되었다. 적색-녹색-청색을 감지하는 키토산 매트릭스를 포함하는 센서는 산소와 pH 및 기준(reference)을 감지하는 다이(dye)로부터 각각 적색, 녹색, 청색의 색깔을 방출한다. 방출된 색깔들은 스마트폰으로 측정된다. 모든 다이는 385nm 자외선램프로 여기 된다. 센서는 한 종류의 RGB 디지털 사진으로 pH와 산소농도를 동시에 측정가능하며 아주 우수한 안정성을 보여준다.

 

○ 적색-녹색-청색의 색깔을 측정해서 산소농도와 pH의 두 개의 인자를 동시에 하나의 센서로 광학적으로 감지하는 방법은 경제적이며 획기적인 기술이다. 그러나 센서의 성능적인 면에서 종래에 판매되고 있는 산소와 pH 감지 센서에 비해서 측정치의 분포가 큰 문제점이 있다. 본 실험의 결과는 상용화 센서에 비해서 산소와 pH 측정치의 분포가 각각 10배와 4배 큰 것을 보여준다.

 

○ 스마트폰의 광학적인 이미지를 이용한 센서에 대한 연구는 국내에서 발표된 예가 거의 없다. 일리노이대학의 H. Yu는 스마트 폰을 사용해서 생물학 분석에서 발광하는 형광을 처음으로 측정했다. 스마트폰을 사용해서 박테리아 병원균 등의 생물분자분석을 할 방법을 제시했다(Anal. Chem. 86(2014)8805). A.Ozcan는 스마트폰은 차세대 이미지, 센서, 측정기구 등으로 활용될 것으로 예측하였다. 세계에서 약 7억 개의 스마트폰이 사용되므로 이를 활용한 센서기술, 과학적 측정방법 등이 급속도로 발전할 것으로 예상했다(Lab.Chip 14(2014)3187).

 

○ 본 논문에서는 애플사의 스마트폰(iPhone 5s)의 우수한 해상도(800만 화소)를 활용해서 산소 농도와 pH를 광학적으로 동시에 측정하였다. 현재의 스마트폰에도 이미 지자기센서, 가속도센서, 조도센서, 지문인식센서 등이 포함되어 있다. 또한 스마트폰은 정보전달기기의 수준을 넘어서 심장박동, 맥박 등의 인체의 상태를 감지해서 관리하는 헬스 케어 분야로 발전하고 있다. 가스센서를 스마트폰에 내장하면 저렴하고 손쉽게 측정할 수 있으므로 수요자가 많을 것으로 예상한다.

저자

Wei Xu, et al.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

전기·전자

연도

2015

권(호)

220()

잡지명

Sensors and Actuators, B: Chemical

과학기술
표준분류

전기·전자

페이지

326~330

분석자

박*식

분석물

• 스마트폰에 의한 산소농도와 pH 동시 측정.pdf [467,993 byte]

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