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화학연, 냉장 식품 부패 여부 알려주는 스티커 개발

콜드체인 안심 스티커, 나노 섬유 필름 뒷면에 일반 필름 붙여
제작비용 10원 대·얇고 유연해 활용도↑···배송시장 등에 활용 기대
냉장고에서 꺼낸 햄버거 패티를 2시간 동안 상온에 뒀더니, 포장지에 부착된 콜드체인 안심 스티커에 이미지가 나타났다. 스티커 전면의 나노섬유 필름이 상온에 반응해 투명해진 결과, 후면 일반 필름의 이미지가 나타난 것이다. < 사진=화학연 제공>냉장고에서 꺼낸 햄버거 패티를 2시간 동안 상온에 뒀더니, 포장지에 부착된 콜드체인 안심 스티커에 이미지가 나타났다. 스티커 전면의 나노섬유 필름이 상온에 반응해 투명해진 결과, 후면 일반 필름의 이미지가 나타난 것이다. < 사진=화학연 제공>

냉장으로 배송받은 어류와 육류, 청과물 등 식료품의 변질 여부를 확인할 수 있는 스티커가 개발됐다. 제작비용도 저렴해 향후 고가의 의약품 저온유통이나 신선 배송시장 등에 폭넓게 활용될 전망이다.  

한국화학연구원은 오동엽·박제영·황성연·최세진 바이오화학연구센터 박사팀이 상온(10℃ 이상)에 노출되면 스티커에 나타나는 이미지로 변질 여부를 알 수 있는 '콜드체인(저온유통) 안심 스티커'를 개발했다고 7일 밝혔다.  이는 상온 노출 이력뿐만 아니라 상온 노출 시간까지 알 수 있다.

일반적으로 냉장·냉동식품이 상온에 노출되면 세균이 증식한다. 특정 세균은 서식해도 식품의 맛과 향에 영향을 주지 않으며 냉동식품은 녹은 뒤 다시 얼려도 외관상 차이가 거의 없기에 육안으로 변질 여부를 알기 어렵다.

기존 화학기업들이 개발한 상온 노출 이력을 알려주는 키트는 단단하고 두꺼운 플라스틱으로, 활용도가 낮으며 제조비용도 수천원대라는 단점이 있다.

연구진은 저온 상태의 나노 섬유 필름은 빛을 산란시켜 불투명하지만 상온에 일정 시간 동안 노출되면 나노 섬유 구조가 붕괴되면서 빛이 투과해 투명해진다는 원리를 이용, 나노 섬유 필름의 뒷면에 일반 필름을 붙여 식료품의 변질 여부를 알 수 있게 했다.

연구진은 한 걸음 더 나아가 식료품에 따른 부패시간이 다른 점에 착안해 상온에서 나노 섬유 필름이 투명해지는 시간을 조절했다. 

나노 섬유의 조성과 두께를 변화시키는 방법을 이용해 스티커별로 최소 30분에서 최대 24시간 후 투명해지도록 타이머를 설정했다. 

콜드체인 안심 스티커는 얇고 유연하며 예상 제작 비용이 개당 10원대로 저렴하기 때문에 식료품 외에도 고가의 의약품 저온유통이나 신선 배송시장 등에 폭넓게 활용될 수 있다. 냉장·냉동 배송차량의 오작동으로 상한 식품을 모른 채 먹어 발생하는 식중독·햄버거병 등도 방지 가능하다. 

오동엽 화학연 박사는 "한 번 상온에 노출된 스티커를 다시 냉장·냉동하더라도 원래 상태로 되돌릴 수 없고 상온 노출 시간을 임의로 느리게 할 수도 없기에 사실상 조작이 불가능하다"고 설명했다.

최세진 화학연 박사는 "기존 의약품 유통용으로 쓰이는 키트는 파손될 경우 특수 잉크가 흘러나올 위험성도 있다"면서 "반면 이번에 개발된 콜드체인 안심 스티커는 유통 과정에서 손상돼도 화학물질 유출 우려도 없고 기능도 정상적으로 작동한다"고 말했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부의 화학연 주요사업으로 수행됐으며, 세계적 학술지 '어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials, IF:25.809)' 3월호에 게재됐다.
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