감성과학에서 인간의 감성을 손쉽게 측정할 수 있는 기술이나 기법 등은 매우 중요한 분야이다. 최근 마음의 변화는 몸의 변화를 수반한다(정신신경증면역내분비학, psychoneuroimmunoendocrinology)는 전제하에 인간 감성을 체액을 통해서 측정하는 시도가 이루어지고 있다. 몸의 변화 중에 최근까지 가장 많이 연구된 것은 스트레스에 관한 것으로 이를 측정하는 지표로는 코티졸(cortisol)이라는 물질이 널리 알려져 오고 있다. 코티졸을 측정하는 기존의 방법을 열거하면 High Performance Liquid Chromatography (HPLC), fluorometric assay, reverse phase chromatography 등이 대표적인데 모두 시간이 많이 걸리고 가격이 비싸며 휴대용이 아니기에 POCT (point of care testing)에 적합하지 않다. 이에 본 연구진은 소형 초고주파 공진 소자를 만들어 타액 속의 코티졸을 측정할 수 있는 항체를 고정하고 이것이 코티졸과 결합할 때 나오는 공진신호를 읽음으로써 환자의 타액 속 코티졸을 쉽고 빠르게 측정할 수 있는 기법을 소개한다. 본 연구를 위해 제안된 공진소자는 밀리미터 크기의 소자로서 제작이 용이하며 간단한 형태이다. 최종적으로 소자표면상에 결합되는 코티졸 농도변화(100, 10, 1, 0.1 ng/ml)에 따라 거의 선형적인 주파수응답(11, 10, 9, 7 MHz) 특성을 보인다. 100 pg/ml에 해당하는 적은 코티졸의 양까지 거의 실시간에 가까운 빠른 시간 안에서 쉽게 검출이 가능하며, 뿐만 아니라 표지(labeling)가 필요 없는 장점을 가지고 있다. 이러한 농도에 따른 주파수 변화를 기반으로 하는 코티졸 감성지표센서는 무선단말시스템에 적용될 수 있는 가능성과 응용성을 가지고 있다.

감성은 외부의 물리/화학적인 자극에 대한 인간 내부의 고차원적인 심리적 체험으로 기쁨, 슬픔, 쾌적, 불쾌 등에 대한 복합적인 감정이라 할 수 있다. 감성연구의 가장 큰 어려움은 측정의 문제이다. 기존 감성측정은 자기보고, 인터뷰, 뇌파 및 자율 신경계 반응, 심장혈관 활동도 등에 국한되어 있다. 최근 나노마이크로 기술의 발달과 함께 미래에는 체액 내 감성 바이오마커를 찾아내고 그것의 유무와 뇌 과학 연구결과와의 상관관계를 규명하고 피 한 방울로 인간의 심리상태를 정확히 파악할 수 있는 초소형 감성진단칩(emotion-on-a-chip)을 개발하게 할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 종이를 이용한 종이 미세유체(paper microfluidic) 기술이 발달하고 이를 이용한 질병진단을 할 수 있음이 보고된 바 있다. 종이기반 미세유체채널은 그 제작비용이 저렴하며, 누구나 손쉽게 사용할 수 있어서 미래에 감성진단을 위한 도구로 활용할 수 있다. 본지에서는 아직까지 감성측정분야에 도입되지 않은 종이 미세유체 기술을 소개하고 향후 다양한 감성지표를 측정할 수 있는 아주 간단한 구조의 종이 기반 미세유체 디바이스의 설계 및 제작에 대해 기술한다.

감성과학은 현대 사회에서 점차 중요한 부분을 차지하고 있는 과학, 공학적 영역이다. 감성은 외부의 물리/화학적인 자극에 대한 인간 내부의 고차원적인 심리적 체험으로 기쁨, 슬픔, 쾌적, 불쾌 등에 대한 복합적인 감정이라 할 수 있다. 그러나 감성연구의 가장 큰 어려움은 측정의 문제이다. 기존 감성 측정은 자기보고, 인터뷰, 뇌파 및 자율 신경계 반응, 심장혈관 활동도 등에 국한되어 있고 여전히 객관적인 측정이라 할 수 없다. 따라서 우리는 혈액, 침, 땀 등의 체액을 이용해 실시간으로 인간의 감성을 정확하게 측정하는 Eomotion-on-a-chip (EOC)로 명명한 새로운 이름의 바이오칩 기술에 대해 제안한다. EOC는 감성을 측정하기 위한 바이오 마커와 신호를 얻기 위한 전극, 신호를 변환하기 위한 변환기, 그리고 측정의 결과를 보여주는 부분으로 구성된다. 최근 나노/마이크로 기술의 발달은 체액 내 감성 바이오 마커를 찾아내고 그것의 유무와 뇌과학 연구결과와 의 상관관계를 규명하고 미래에 피 한 방울로 인간의 심리상태를 정확히 파악 할 수 있는 초소형 감성진단칩을 개발하게 할 수 있다. 본 논문은 이제 막 연구가 시작되고 있는 미래 바이오칩기술의 하나인 EOC의 개념을 보고하는 리뷰논문이다.

최근 학제간 교류가 빈번해지고 그 경계마저도 무너지고 있는 추세에서 감성과학에 대한 연구범위는 그 어느 때보다도 넓어지고 있다. 과거 심리학, 환경디자인, 두뇌 신경학 중심의 학제연구를 넘어서 인류학, 사회학, 문화 역사학, 예술, 공학 등 모든 분야에 걸쳐 감성에 대한 관심이 높아지고, 또 이들 간의 견고한 학제연구의 필요성이 제기되고 있다. 본 논문에서는 일차적으로 감성연구의 각 분과학문의 지평 확대를 위해 동물모델을 이용한 감성기법, 인공 후각센서와 뉴런 칩 기술의 적용가능, 감성과학을 이용한 인간 대사조절 등의 연구 가능성을 타진해 보고 향후 감성연구가 심리학이나 의학, 이공계학은 물론 철학, 역사 문화, 사회학 등의 전방위적 학제간 연구로 확장될 필요성을 제시한다. 동물 모델을 이용한 감성측정기법에서는 주로 감성의 근원지를 뇌로 규정하고 뇌신경을 자극했을 때 나타나는 현상 등을 모니터링하는 기법등을 소개한다. 인공후각센서와 뉴런칩에 관한 내용은 최근의 첨단 나노/마이크로 응용기술을 감성과학분야에 적용하려는 사례를 소개하는 것으로 반도체 공정으로 만든 칩위에 후각세포나 신경세포를 키우면서 전기적 신호를 읽는 신기술을 소개한다. 마지막으로 소리를 감성의 한 자극체로 보고 인간의 생리대사, 특히 비만 관리에 있어 감성과학을 응용한 사례를 자세히 보고한다.

본 연구에서는 체성분 측정용 스마트 의류의 프로토타입을 개발하고 평가함으로써 헬스케어 의류로써의 개발 가능성을 탐색하고자 하였다. 직물 전극을 사용하여 개발된 두 가지 타입의 실험의복을 피험자에게 착용하도록 한 후 자세의 변화 및 1차 착용, 탈의 후 2차 착용에 따른 체성분을 측정한 결과, 동일 자세 내에서와 탈의 후 재착용 시에도 비교적 일관성 있는 측정치를 얻을 수 있었으며, 동일 자세에서는 의복 유형 및 반복 착용에 관계 없이 비교적 일관된 임피던스 측정치를 얻을 수 있었다. 또한 착용자의 신체 부위별 측정도 가능한 것으로 분석되어 향후 본 연구를 바탕으로 체성분 측정용 스마트 의류 개발이 가능할 것이라 판단된다.

본 연구에서는 일상생활에서 진단 및 관리가 가능한 질병들을 모니터링 할 수 있는 스마트 의류의 개발에 목표를 두고, 그 기초적 개발 방향을 제시하고자 하였다. 이를 위하여 중요 건강 지표 및 요소 기술들을 고찰하고, 일반 소비자들에게 소구(遡求)할 수 있는 건강관리 개념의 스마트 의류에 대한 수요 조사를 실시하였다. 조사 결과 건강관리 지원형 스마트 의류에 대한 소비자들의 관심 및 선호도는 매우 높았고, 남녀, 그리고 모든 연령대에 걸쳐 당뇨, 고혈압, 뇌졸중 등에 대한 위험성을 높게 인식하는 것으로 나타나, 이러한 질병의 진단 및 실시간 모니터링이 가능한 스마트 의류가 개발된다면 시장 가능성은 매우 높을 것으로 분석되었다. 본 연구에서 도출된 결과들은 건강관리 지원형 스마트 의류 개발에 있어서 중요한 지표가 될 것이다.

The antimicrobial activity of metallic nanoparticles against bacteria was investigated. Silver, copper, and titania nanoparticles were tested. The bacteria species E. coli and B. subtilis were selected as models for Gram-negative and Gram-positive bacteria, respectively. Bacteriological tests were performed in Luria-Bertani (LB) medium or Nutrient (NT) medium on solid agar plates containing different concentrations of nanoparticles in the range of 0 to 150 μg/mL. Silver and copper nanoparticles were shown to be an effective bactericide. However, titania nanoparticles were found to be ineffective as an antimicrobial agent. It appears that E. coli cells are more sensitive to the copper nanoparticles than to silver nanoparticles and B. subtilis cells have similar sensitivity against both copper and silver nanoparticles.