눈으로 보는 꽃향기
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'꽃향기'를 눈으로 본다고?…국내 연구진 세계 첫 기술 개발
기사 원문: https://news.mt.co.kr/mtview.php?no=2022051014544678905
세계 최초 꽃향기 실시간 측정 "꽃향기 이젠 눈으로 본다"
기사 원문: https://www.ccdailynews.com/news/articleView.html?idxno=2128872
실험에 사용된 백합과 꽃향기 분비 측정 결과. / 사진제공=KAIST국내 연구진이 백합 꽃향기를 가시화해 실시간 측정하는 데 성공했다. 꽃향기만을 직접 실시간 측정한 건 세계적으로도 이번이 처음이다. 이 기술은 향후 꽃향기를 만드는 유전자 발굴과 밀폐된 공간 속 유해물질 측정 등에 활용될 전망이다.
그동안 꽃향기를 측정하려면 물질 포집 후 질량분석 과정을 거쳤다. 이 측정법은 꽃향기 분비 주기를 파악할 수 없는 어려움을 지녔다. 산업에서 쓰이는 기체 센서들은 특정 위치와 성분만을 측정하는 한계가 있었다.
그러나 KAIST 연구팀은 이와 다른 광학 기법을 활용했다. 공기 중에 퍼지는 휘발성 유기물 증기(VOCs)의 상대 굴절률 차이를 레이저 간섭계 기법으로 직접 가시화했다. 이를 통해 백합에서 나오는 꽃향기가 어떻게 분비되는지, 패턴은 어떤지 직접 측정할 수 있었다.
꽃향기를 측정하면 꽃의 생식과 진화 과정도 분석할 수 있다. 곤충들은 식물에서 나오는 꽃향기를 통해 매개한다. 꽃향기 분비 주기를 직접 관찰하고, 꽃향기 합성·분비에 관여하는 유전자 발굴이 이뤄지면 꽃의 진화 과정을 들여다볼 수 있다. 이와 함께 원예·농작물 생산 증진에도 기여할 수 있을 것으로 보인다.
KAIST 관계자는 "공기 중 가스를 가시화할 수 있는 기술은 밀폐 공간에서 위험 유해 물질 노출 정도를 측정할 수 있어 산업·군사용으로 확장할 수 있다"며 "이뿐만 아니라 꽃향기 물질 분비에 관여하는 유전자를 찾고 그 메커니즘을 밝혀낼 수 있을 것"이라고 강조했다.
실험에 사용된 백합들의 시간별 주파수 신호 스펙트럼 결과핵심 기술 및 비즈니스
기존 향기 측정 방식 - 물질 포집 후 질량분석을 통해 양을 측정, 꽃이 어떤 주기로 향기를 뿜어내는지 직접 알 수가 없다. 그러나 레이저 간섭계 기반의 휘발성 유기물 증기(VOCs, Volatile Organic Compounds)의 상대 굴절율 측정 기술을 활용하여 백합에서 나오는 꽃향기를 시공간으로 직접 측정할 수 있게 된다.
레이저 간섭계 - 레이저 광원의 간섭 특성을 이용해 높은 정밀도로 길이를 측정하는 장비
시사점 및 인사이트
꽃향기 분비 주기를 직접 관찰할 수 있는 이번 기술은 꽃향기 합성과 분비에 관여하는 유전자를 찾고 화분매개곤충과 상호작용을 통한 꽃향기 물질 진화 연구에 활용될 것으로 보인다. 이러한 공기 중 증기나 가스를 가시화할 수 있는 기술이 더욱 발전될 수 있다면 위험 유해물질(HNS, Hazardous Noxious Substances)이 한정된 공간에 얼마나 노출됐는지 직접 알 수 있어 산업용이나 군사용으로도 확장이 가능할 것으로 보인다.
같이 생각해 볼 만한 논점
1. 향기의 시각화가 산업용 및 군사용 이외에 적용될 수 있는 분야에는 무엇이 있을까?
2. 향기를 시각화할 뿐만 아니라 향기 물질의 분비를 직접 제어할 수 있는 기술이 개발된다면 적용될 수 있는 비즈니스나 제품은 무엇이 존재할까?
