일본 재료과학 연구소(National Institute for Materials Science, NIMS) 연구팀이 최근 냄새분자를 4가지로 구분해 분석할 수 있는 소형 고성능 센서 칩(폭 5㎜. 길이 10㎜)을 개발했다고 아사히 등 일본 언론들이 최근 보도했다.

NIMS는 멤브레인 타입 표면 응력 센서(MSS)를 기능성 나노입자와 머신 러닝(machine-learning) 기술을 결합해, 냄새를 통해 술의 알코올 성분을 정확히 예측하는데 성공했다고 발표했다.

이 센서 칩은 냄새를 구성하는 분자를 분석해 소주, 와인 등 주류의 알코올 도수를 정확하게 추정할 수 있다. 이 센서를 이용하면 과일이 나무에 달린 상태에서 어느 정도 익었나를 판단할 수 있고, 앞으로는 '암 탐지견'처럼 사람의 호흡 시 날숨에 포함돼 있는 냄새 분자를 분석해 암이 있는지 여부와 진행정도를 파악하는 기술개발도 가능할 것으로 기대된다.

냄새를 구성하는 분자는 수십만가지에 이르는 것으로 알려져 있다. 이들 분자의 조합과 농도의 차이 등을 고려하면 냄새의 종류는 무한대에 가깝다. 기계를 이용해 냄새를 분석할 때는 냄새 분자를 구분해야 한다. 이를 위해서는 화학물질을 분리해 대규모 장치를 이용해 분석해야 하기 때문에 일상생활에서 냄새정보를 활용하기는 쉽지 않다.

연구팀은 이 칩을 이용해 녹차와 청주 등 액체 32가지의 냄새를 측정했다. 이어 냄새분자의 종류와 농도, 알코올 도수 등을 파악하는 '런닝 머신'을 통해 냄새의 알코올 도수를 추정하는 프로그램을 만들었다. 이런 방법으로 축적된 정보로, 적색 와인의 알코올 도수를 '12%'라고 거의 정확히 추정하는데 성공했다. 소주와 위스키 등 주류의 종류에 관계없이 알코올 도수를 정확하게 추정할 수 있다.

연구팀은 "암을 탐지해 내는 개(犬)처럼 사람의 호흡 시 날숨의 냄새를 분석해 암이 있는지 여부와 진행정도를 추정할 수 있는 기술개발을 목표로 연구를 계속하겠다"고 밝혔다.

이번 연구는 그 중요성을 세계적으로 인정받으며 네이처 자매지인 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’ 온라인판에 지난 6월에 게재됐다.