단백질 식품 신선도 `고감도`로 측정…스마트폰 연동해 안전성 모니터링

생기원, 식품 신선도 모니터링 가스센서 개발
황화수소 가스 고감도 감지..휴대용 기기 활용
단백질 식품의 신선도를 측정할 수 있는 고감도 가스센서가 개발됐다.

한국생산기술연구원은 최현석 박사 연구팀이 저온에서 높은 감도로 식품 내 황화수소 가스를 감지할 수 있는 '식품 신선도 모니터링 가스센서' 기술을 개발했다고 11일 밝혔다.

유엔환경계획(UNEP)이 2021년 발간한 보고서에 따르면 전 세계 식품 생산량의 17%가 유통 과정에서 폐기되고 있다. 이로 인해 식품의 신선도를 유지하는 기술 수요가 증가하고 있다.

황화수소는 부패한 단백질 식품에서 발생하는 유독성 기체로, 식품 신선도 평가의 핵심 지표로 활용된다. 하지만, 기존 황화수소 감지 센서는 300도의 고온에서 측정이 가능해 에너지 소모가 큰 한계가 있다.

연구팀은 금속 전구체와 폴리머 등을 섞은 용액을 고전압 환경에서 분사해 만들어지는 다공성 섬유구조를 600도에서 1시간 가량 열처리해 '이산화주석-금 나노구조체'를 합성했다. 이 나노구조체는 빨대 모양의 중공 나노섬유 구조를 가져 가스와 접촉 면적을 극대화해 저온에서도 황화가스를 정확하게 감지할 수 있다. 낮은 온도에서 측정이 가능하고, 에너지 소모량을 줄여 각종 부품 크기를 소형화할 수 있어 휴대용 기기로 상용할 수 있는 장점도 있다.

연구팀은 3D프린터를 이용해 센서와 부품을 제작하고, 한 손에 쥘 수 있는 크기의 소형 휴대용 기기에 통합해 실시간 황화수소 가스를 측정하는 데 성공했다.

최현석 생기원 수석연구원은 "개발된 센서를 스마트폰과 연동해 식품 안전성을 높이는 모니터링 장치로 활용할 수 있다"며 "식품뿐 아니라 다양한 산업현장의 독성가스를 측정하는 모니터링 장치에 적용할 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.

이 연구결과는 재료 분야 국제 학술지 '재료화학 저널C(지난달 21일자)' 표지논문으로 실렸다. 이준기기자 bongchu@dt.co.kr