서울대 공대 고승환 교수 연구팀

제품 포장지에 친환경 센서 설치
부패 가스·제품 온도 등 직접 감지
“장거리 유통 식품 안전 사고 방지”

우유갑·종이컵 등에 친환경 센서를 제작해 식품 온도와 신선도를 감지하는 기술이 개발됐다. 이 기술이 상용화되면 유통기한으로 상한 우유를 감별하는 식에서 벗어나 센서를 통해 실시간 우유 상태를 확인할 수 있는 시대가 열리는 셈이다.

서울대 공대는 7일 기계공학부 고승환 교수 연구팀이 종이 포장지에 센서를 만들어 음식물의 온도, 신선도 및 변질 여부를 감지할 수 있는 기술을 개발했다고 밝혔다.

이 기술의 핵심은 식품 포장지로 사용되는 종이 기판에 레이저를 쏴 제작한 ‘그래핀’으로 온도 변화나 가스를 감지하게 하는 것이다. 이렇게 되면 별도의 금속 기반 센서를 부착하지 않아도 된다. 레이저 장비만 있으면 되기 때문에 비용을 절감할 수 있고 환경도 보호할 수 있다.현재 사용 중인 우유갑에 ‘레이저 유도 그래핀’ 센서를 새길 경우 이 센서는 우유에서 나오는 가스를 통해 신선도를 파악한다.

대부분의 식품은 적절한 온도에서 냉장 보관되지 않으면 그 안에서 병원균이 성장해 부패 가스를 방출한다. 이러한 부패 가스 분자가 그래핀 센서에 달라붙으면 전기저항에 변화가 생기는데 이를 통해 부패 여부를 확인할 수 있다. 같은 방법으로 종이컵에도 센서를 만들면 내부에 담긴 액체의 온도를 파악하는 것이 가능하다.

소비자가 식품 온도·신선도 등을 점검하려면 ‘알림’ 기능이 추가로 필요하다. 예를 들어 육고기 신선도 등을 휴대전화를 통해 실시간 모니터링하려면 바코드 뒷면에 그래핀 센서를 제작하고 휴대전화와 무선으로 연결할 수 있는 모듈을 심는 식이다.

연구팀은 “식품 대량생산, 장거리 유통으로 부패로 인한 대형 안전사고 우려가 있다”면서 “친환경 생분해성 종이 기반의 식품 온도 및 신선도 감지 플랫폼은 식품의 현재·미래 상태에 대한 정보를 제공해 식품 환경 및 안전 문제를 해결할 수 있을 것”이라고 밝혔다.

한국연구재단의 나노 및 소재기술개발사업 지원을 받아 진행된 이번 연구는 지난 7월 재료과학 분야 학술지인 ‘어플라이드 머티리얼즈 투데이’ 온라인판에도 실렸다.