새로운 당도측정 센서 개발, 전원 없이 LED점멸

도호쿠(東北)대학 대학원 공학연구과는 산업기술종합연구소와 공동으로 과일에 바늘을 찔러 당도를 측정할 수 있는 새로운 센서를 개발했다. 바늘의 선단에 ‘효소전극 실(seal)’이 감겨 있어 전원이 없어도 과일의 당분함량에 비례하여 전기가 발생 한다. 센서에 부착된 발광 다이오드(LED)의 점멸 정도로 당도를 측정하는 구조다. 실용화를 위해 파트너 기업을 모집하고 있다. 산업기술종합연구소가 세계에서 처음으로 개발했다. 카본 나노 튜브(튜브 상태의 탄소원자 집합체)가 정연하게 나열된 두께 10㎛ 필름을 1㎟잘라 전극으로 사용한다. 필름으로는 당도에 반응하여 전기를 일으키는 발전 효소와 전기를 전달하는 특수한 고분자를 가득 채운 ‘효소전극실’을 사용했다. 제조 특허를 각국에 출원하고 있다.

‘효소전극 실’은 당분함량에 비례하여 전기를 발전한다. 그래서 LED의 도선 선단에 동 실(seal)을 부착시키고 콘덴서와 조합시켜 전기가 모이면 LED가 점등하는 당도 센서를 만들었다. 바늘을 포도에 찌르는 단순한 작업만으로 당도계로 활용할 수 있다는 것을 확인했다. 과일의 단맛에 따라 점멸 간격이 빨라지게 된다. 일반적으로 과일의 당함량을 측정하기 위해서는 굴절 당도계를 사용하여 왔으며, 굴절율의 변화를 조사하여 상대 값으로 당도를 표시하였다. 이 대학은 “이 센서를 사용하면 포도당의 절대치를 알 수 있다. 찌른 상태로 계속 둔다면 숙도의 변화를 모니터링 할 수 있다. LED뿐만 아니라 미터나 디지털 표시도 가능하다”라고 한다.

전원이 필요 없는 당도 센서뿐만 아니라 혈당치 측정에도 이 방법을 응용할 수 있는 등 이용범위는 넓다고 본다. 이번에는 포도당에 반응하는 효소로 시도했으나 앞으로 과당 등 다른 당류에 사용할 수 있는 센서의 개발, 그리고 센서의 수명이 1주일로 짧은 것부터 보존법을 연구할 생각이다.

연도: 2012

원문정보: http://www.agrinews.co.jp/modules/pico/index.php?content_id=16733