일본산업뉴스요약

냄새를 센서로 판별하는 인공 후각 시스템
규슈대학∙파나소닉, AI를 활용

규슈대학의 도코우(都甲) 특별주임교수와 파나소닉은 공기 중에 떠돌아다니는 냄새를 판별할 수 있는 인공 후각 시스템을 시작(試作)했다. 냄새의 원인 물질을 16종류의 서로 다른 초소형 센서로 흡착해 전기 흐름의 변화를 통해 판별한다. 한번 맡은 냄새는 인공지능(AI)으로 반복해 학습, 정답률을 높였다. 1대에 수백만 엔으로 3년 후에 실용화하는 것을 목표로 하고 있다.

시스템은 탁상형으로 센서 칩과 제어부분, 냄새 없는 기준 가스를 만드는 장치로 구성되어 있다. 4개의 맥주 브랜드의 차이를 판별하는 실험에서는 정답률이 90%를 넘어섰으며 결과는 수 초 만에 알 수 있었다.

도코우 특별주임교수는 “병에 걸리거나 스트레스를 느끼면 분비되는 냄새를 바탕으로 건강 상태나 운전자의 상황을 알 수 있다”라고 말한다. 주택 환경 관리, 독가스 감지 등에도 이용이 가능하다. 지금까지는 폭발물과 마약 등 특정 냄새를 식별하는 장치 등은 있었지만, 일반적인 다양한 냄새에 대응하는 소형 및 고감도 장치는 없었다.

사람은 냄새 물질을 후(嗅)세포에 있는 수용체로 감지한다. 다양한 물질이 복수의 수용체와 결합, 그 조합을 통해 냄새를 느낄 수 있는 것이다. 시스템은 이것을 모방해 복수의 냄새 물질이 결합하는 16개의 센서를 1개의 칩에 탑재했다. 각 센서에는 냄새 물질이 결합하는 기체 분석용 흡착제와 탄소 미립자가 혼합되어 있다. 각각의 흡착제가 다르기 때문에 다양한 냄새에 대응할 수 있다.

측정 방법은 공기를 흡수해 100배로 농축한 다음 칩으로 전송. 냄새 물질과 흡착제의 작용으로 전기 저항이 달라지는 것을 파악해 어떤 화학 물질인지, 또는 어떤 제품의 냄새인지를 판별한다. 앞으로 시스템의 소형화를 계획하고 있다.

도코우 특별주임교수는 세계 최초로 사람의 혀를 모방한 미각 센서를 개발. 현재 식품업계 등에서 광범위하게 이용되고 있다.

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