하지환 교수

국립한밭대학교 기계공학과 석사과정 이예규 대학원생(지도교수 하지환)이 지난 3월 25일부터 27일까지 제주국제컨벤션센터(ICC)에서 열린 ‘2026 마이크로나노시스템 학회 춘계 학술대회’에서 우수 포스터 발표상을 수상했다.

마이크로나노시스템학회는 마이크로 및 나노 단위의 소자, 재료, 공정, 시스템 분야의 학술 발전과 기술 혁신을 선도하는 국내 대표 학술단체다. 이번 학술대회는 ‘제28회 한국 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 학술대회’를 겸해 개최됐으며, 관련 분야 연구자들이 최신 연구 성과와 첨단 나노기술을 공유하는 자리로 마련됐다.

이예규 대학원생은 ‘웨어러블 SERS 기반 코르티솔 현장 진단을 위한 전기방사 섬유상의 금속 나노구조체’ 연구를 발표해 우수성을 인정받았다. 해당 연구는 스트레스 지표로 활용되는 핵심 바이오마커인 코르티솔을 일상생활 속에서 비침습적으로, 그리고 실시간으로 측정할 수 있는 기술을 제안한 것이 특징이다.

기존의 코르티솔 검출 방식인 ELISA 분석법은 혈액이나 소변을 이용해야 하며, 분석에 수 시간이 소요되는 등 현장 진단에 한계가 있었다. 반면 이번 연구는 표면증강라만산란(SERS) 기술과 전기방사 섬유의 통기성을 결합해 땀에서 직접 코르티솔을 검출할 수 있는 센싱 플랫폼을 구현했다.

연구팀은 특히 정전기 유도 나노 전사 프린팅 기술을 적용해 열이나 압력을 가하지 않고도 금 나노구조체를 유연한 전기방사 TPU 섬유 위에 안정적으로 형성하는 데 성공했다. 이 센서는 땀이 닿으면 모세관 현상에 의해 나노구조체 간 ‘핫스폿’이 형성되며, 코르티솔 농도에 따라 변화하는 라만 신호를 정밀하게 측정할 수 있다.

또한 별도의 미세유체 채널이나 펌프 없이도 땀을 그대로 활용해 측정이 가능하며, 섬유 기반 소재를 사용해 착용감과 통기성도 크게 향상시켰다.

하지환 지도교수는 “이번 연구는 스트레스 관련 질환 관리뿐 아니라 다양한 바이오마커 검출로 확장 가능한 실시간 체외 진단 헬스케어 기술의 기반이 될 것”이라고 밝혔다.