나노입자 이용 ‘감지 센서’ 개발
친환경·스마트 포장재 개발 도움
국립산림과학원이 개발한 ‘친환경·스마트 식품 부패 감지 센서’ 실험 결과. 음식물 부패 진행 과정에 따라 필름 형태 센서의 색이 변하는 것을 확인할 수 있다. 국립산림과학원 제공
산림청 국립산림과학원이 나무에서 추출한 나노입자를 이용해 음식물의 신선도를 판별할 수 있는 감지 센서를 개발했다. 시중에서 판매되는 식품의 부패 여부를 확인할 수 있는 포장재 개발 등에 활용될 수 있을 것으로 보인다.
국립산림과학원은 퀼린 우 미국 루이지애나주립대 교수팀과의 공동 연구로 나무에서 추출한 나노입자를 이용한 ‘친환경·스마트 식품 부패 감지 센서’를 개발했다고 3일 밝혔다.
연구팀이 개발한 센서는 나무에서 추출한 셀룰로오스 나노입자와 양배추를 활용해 만들어졌다. 음식물은 부패하면서 댜앙한 가스를 발생시키는 데 양배추에는 이를 감지할 수 있는 물질이 포함돼 있다. 연구팀은 양배추에서 추출한 감지 물질과 셀룰로오스 나노입자를 혼합해 식품 포장재에 사용될 수 있는 투명 센서를 개발했다.
필름 형태의 투명 센서는 색의 변화를 통해 음식물의 부패 여부를 알려준다. 음식물 부패로 가스가 발생해 센서에 흡수되면 양배추 추출물의 분자구조 변형으로 필름 색이 바뀌는 원리다. 휘발성 부패 가스의 성질에 따라 필름 색이 다양하게 변화하고 육안으로도 뚜렷한 색의 차이를 관찰할 수 있다는 게 연구팀의 설명이다.
연구팀은 이번 연구 성과가 식품의 신선도를 쉽게 확인할 수 있는 친환경·스마트 포장재 개발에 도움이 될 것으로 기대하고 있다. 권재경 국립산림과학원 연구사는 “이번 투명 스마트 센서 연구는 친환경 포장재 개발에 중요한 기술 개발 방향을 제공하며, 학술적으로도 의미가 크다”면서 “산과 염기 가스를 감지할 수 있어 작업자 안전을 위한 보호구 개발 등에도 센서가 적용될 수 있을 것”이라고 말했다. 이번 연구 결과는 최근 재료과학 분야 국제학술지 ‘셀룰로오스’에 게재됐다.
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