휴대폰 ‘코’가 상한 음식 가린다…부패 감지 센서 개발

최현석 생기연 수석연구원 연구진

한국생산기술연구원 연구진이 음식이 부패할 때 나오는 황화수소를 감지하는 센서를 개발했다. 식량 문제 해결에 사용될 수 있을 것으로 기대를 모은다./한국생산기술연구원

국내 연구진이 유통 중 상해서 버려지는 음식 쓰레기를 최소화할 수 있는 휴대용 센서 기술을 개발했다. 식품 산업 이외에도 독성 가스 감지 분야도 활용할 수 있는 기술이다.

최현석 한국생산기술연구원 수석연구원이 이끄는 연구진은 휴대용으로 사용할 수 있는 ‘식품 신선도 모니터링 가스 센서’를 개발했다고 11일 밝혔다.

유엔환경계획(UNEP)은 전 세계 식품 생산량 중 17%가 유통 과정에서 폐기되고 있다는 내용의 보고서를 2021년 발표했다. 개발도상국에서는 식량 부족 문제가 심각하지만, 한쪽에서는 오히려 먹지도 않은 음식이 신선도 문제로 폐기되는 실정이다. 식품 폐기물은 이제 환경 문제가 아닌 글로벌 경제 문제로 다뤄지고 있다.

연구진은 단백질이 부패하면서 발생하는 황화수소를 감지하는 센서를 개발해 손쉽게 신선도를 확인하는 기술을 개발했다. 황화수소는 식품의 신선도를 평가하는 핵심 지표로 활용된다. 이번에 개발한 센서는 섭씨 300도의 고온 환경에서 작동하는 기존 기술과 달리 200도의 상대적으로 낮은 온도에서 황화수소를 감지할 수 있다.

연구진은 표면에 작은 구멍이 있는 다공성 섬유를 이용했다. 금속과 고분자를 섞은 용액을 고전압에서 분사해 다공성 섬유를 만들고, 600도의 고온에서 구워 빨대 모양으로 만들었다. 표면의 구멍은 황화수소와의 접촉 면적을 극대화해 낮은 온도에서도 기체 감지가 가능하다.

센서 부품은 3차원(D) 프린터를 이용해 만들어 소형화했다. 휴대용 센서는 스마트폰과 연결해 식품에서 나오는 황화수소를 정확히 감지해낸다. 연구진은 이번에 개발한 센서를 이용하면 식품의 신선도를 실시간으로 정확하게 측정할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

최 수석연구원은 “센서를 스마트폰과 연동해 식품 모니터링 장치로 활용할 수 있다”며 “식품뿐 아니라 다양한 산업현장의 독성가스를 측정해 안전성과 에너지 효율화를 높이는 후속 연구에 힘 쓸 계획”이라고 말했다.

연구 결과는 국제 학술지 ‘재료화학 저널C’에 지난달 21일 표지 논문으로 소개됐다.

참고 자료

Journal of Materials Chemistry C(2024), DOI: https://doi.org/10.1039/D4TC02901A

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