실험실 ‘수작업’ 줄인다…시료 희석 30초 만에 자동화 작성일 08-13 31 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">한국지질자원연구원</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="FxdJrc3GJj"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="cd6084c4fe6e5b8706900d1b3f07d76211f9a24ece311bf03809152d25ae16c2" dmcf-pid="3MJimk0HJN" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="박중헌 한국지질자원연구원 책임연구원 연구팀이 자동 질량비 희석 장치를 개발해 시료 전처리 전 과정을 완전 자동화하는 데 성공했다. 지질연 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202608/13/dongascience/20260813113138504aeao.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="5vyvp1d8Jk" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202608/13/dongascience/20260813113138504aeao.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 박중헌 한국지질자원연구원 책임연구원 연구팀이 자동 질량비 희석 장치를 개발해 시료 전처리 전 과정을 완전 자동화하는 데 성공했다. 지질연 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="11c31dbfb3a270b2fc07aefa7c140cb601b068bba2cf638cd901bf060bff39d3" dmcf-pid="0RinsEpXJa" dmcf-ptype="general">반도체·이차전지 등 첨단산업 소재의 미량 성분을 분석할 때 거치는 시료 희석 과정을 자동으로 처리하는 장치가 개발됐다. 작업자에 따라 발생할 수 있는 오차를 줄이고 시료 1개를 약 30초 만에 희석할 수 있어 분석 정확도와 생산성을 높일 것으로 기대된다.</p> <p contents-hash="c94d644b077f5d31d6de5dabf37ded684420fc5b4867f9be1a441d93eae55808" dmcf-pid="penLODUZeg" dmcf-ptype="general"> 한국지질자원연구원(지질연)은 박중헌 지질자원분석센터 책임연구원 연구팀이 시료 희석 전 과정을 자동으로 수행하는 '자동 질량비 희석 장치'를 개발했다고 13일 밝혔다. </p> <p contents-hash="75d8d4af68296143fbf454c636366a8cc12eccc419a101fef47522441353a901" dmcf-pid="UdLoIwu5Lo" dmcf-ptype="general"> 시료의 성분을 정확히 분석하기 위해서는 분석 장비에 시료를 주입하기 전 농도를 일정한 수준으로 낮추는 희석 과정을 거쳐야 한다. 주로 부피를 기준으로 희석하지만 부피는 온도·습도·압력·밀도 등 주변 환경에 영향을 받아 실제 희석비와 차이가 발생할 수 있다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="34dcfe1b23c18811cedfc822f9e1bdcd14c2d95593362289bba6be2dd130f4d0" dmcf-pid="uOlS05e4nL" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="자동 질량비 희석 장치 모식도. 지질연 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202608/13/dongascience/20260813113139790nfan.png" data-org-width="680" dmcf-mid="1wdREN1ync" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202608/13/dongascience/20260813113139790nfan.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 자동 질량비 희석 장치 모식도. 지질연 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="2ba8c059280a342e0f09e6ef27390c0b5792b2ecb414b51094db3312c66a562e" dmcf-pid="7ISvp1d8Ln" dmcf-ptype="general">연구팀이 개발한 장치는 부피 대신 질량을 기준으로 시료를 희석한다. 장치는 시료의 질량과 희석액 투입 후 전체 질량을 측정해 실제 희석비를 자동 계산·보정한다. 주변 환경이나 용액 특성에 따른 영향이 적고 작업자가 달라지더라도 같은 기준으로 시료를 처리할 수 있다.</p> <p contents-hash="8fd92699c487ee4f6e3baa053b22a6cc6390097c150b2e07bc5baf54f4b73c20" dmcf-pid="zCvTUtJ6Li" dmcf-ptype="general"> 시료 이송과 희석액 주입, 측정값 기록, 희석비 계산 과정도 모두 자동화했다. 사람이 직접 시료를 다루는 과정을 줄여 작업 중 발생할 수 있는 오류와 시료 오염 가능성을 낮췄다.</p> <p contents-hash="28a6ccb77a3361e9f3435e723847020f02e5b35e4d85281ad6bfc3432a38aa58" dmcf-pid="qhTyuFiPJJ" dmcf-ptype="general"> 신뢰성 시험 결과 희석비 정확도는 99.7% 수준으로 나타났다. 희석비 변동률 0.321%, 시료 질량 측정값 변동률 0.310%, 시료화 희석액을 합한 전체 질량 변동률은 0.083%로 측정됐다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="ab7222ba3d3744e36874999875afb82b84f5060845209b0129d0616a64d645a5" dmcf-pid="BlyW73nQJd" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="연구팀이 개발한 장치에 장착된 원심관. 지질연 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202608/13/dongascience/20260813113141060mpqf.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="tfPQAoXSLA" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202608/13/dongascience/20260813113141060mpqf.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 연구팀이 개발한 장치에 장착된 원심관. 지질연 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="45a35ac3918b10060c9fee4cdadf611f75046a63deaf92b39d128bc5d84b6f7f" dmcf-pid="bSWYz0LxMe" dmcf-ptype="general">장치에는 15mL 원심관 최대 60개·50mL 원심관 최대 24개를 한번에 장착할 수 있다. 분석값을 교정하는 데 사용하는 기준물질은 최대 5종까지 자동 주입된다.</p> <p contents-hash="cb254392069118321adc4081a6476bc1d459a45586966f4c9a9bed736c82a65a" dmcf-pid="KvYGqpoMJR" dmcf-ptype="general"> 처리 가능한 시료 용량은 50마이크로리터(μL·100만분의1리터) 미만부터 1000μL까지다. 시료가 담긴 높이를 자동 감지하는 기능도 적용됐다.</p> <p contents-hash="1695f9c8b005bb50337736d782fadda6a53e3f163ffacf21211cae27e515712f" dmcf-pid="9TGHBUgRJM" dmcf-ptype="general"> 희석 배수는 5~100배까지 설정할 수 있고 희석액은 100μL에서 50mL까지 주입 가능하다. 질량은 0.1mg 단위로 측정한다.</p> <p contents-hash="fc660a8e194a4e1b833d886da47d50fac46f85572c27871578fb3ef6b202c9d2" dmcf-pid="2yHXbuaenx" dmcf-ptype="general"> 시료 1개를 희석하는 데 걸리는 시간은 약 30~35초다. 장비의 안정성과 내구성도 확인됐다. 연구팀이 60개 시료를 여러 차례 반복 처리하는 시험을 진행한 결과 별다른 이상이 발생하지 않았다.</p> <p contents-hash="88f672585b78ead110e6c3013a986a660effb3e8c2f76a30e62191987c94cb19" dmcf-pid="VWXZK7NdeQ" dmcf-ptype="general"> 자동 질량비 희석 장치는 수질·토양·암석·광물 등 지질 자원과 환경 시료 분석에 활용할 수 있다. 연구팀은 향후 반도체·디스플레이·이차전지·고순도 소재 등 미량 성분 관리가 중요한 첨단산업 분야에도 적용 가능할 것으로 전망했다.</p> <p contents-hash="ed602aef0dabe9e50ad85ea0fd3727ec948c896dd42c3600183b2974e87b14ab" dmcf-pid="fYZ59zjJMP" dmcf-ptype="general"> 박중헌 책임연구원은 "그동안 분석 현장에서 반복돼 온 수작업 희석 과정을 표준화·자동화해 사람에 따른 편차를 최소화한 것이 핵심"이라며 "앞으로 반도체·이차전지 등 첨단산업 분야의 초정밀 분석 수요에 대응할 수 있도록 적용 범위를 넓혀 나가겠다"고 말했다.</p> <p contents-hash="a4ef13a04da0803a2d8fc0274ae6ba608f1bde1e12fc0890925aaa427456b097" dmcf-pid="4G512qAie6" dmcf-ptype="general">[문혜원 기자 moony@donga.com]</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 희비 엇갈린 통신3사…AIDC는 나란히 성장세 08-13 다음 구글, 美 대륙 횡단 해저 통신케이블 3개 신설…韓 인프라 기업 수혜 기대 08-13 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
