식품 포장지 내부의 습도와 가스, 온도 등을 포장지 훼손 없이 외부에서 검사할 수 있는 기술이 개발됐다. 부주의한 취급 등 포장지 훼손에 따른 식품의 변질여부를 비파괴적인 방법으로 실시간 확인할 수 있게 된 것이다.

현행 식품 포장지 결함검사는 생산과 제조단계에서는 버블테스트, 압력변화테스트, 형광물질테스트 등 다양한 방법으로 접합력과 미세구멍(핀홀) 형성유무를 검사하여 포장불량을 검출할 수 있지만, 유통과 소비 전 단계에서 식품 포장재 훼손에 따른 식품 품질 또는 안전수준 변화를 확인할 수 있는 방법은 없었다.

이번에 한국식품연구원 최성욱 박사 연구팀이 개발한 이 기술은 식품 포장지 내부의 습도변화를 인식할 수 있는 센서태그를 위치시키고 포장지 외부에서 센서태그의 신호를 읽어내는 방법이다. 이를 위해 미량의 물 분자까지 검출할 수 있는 센서를 개발한 것은 물론, 센서에 고유번호를 부여하기 위해 테라헤르츠파(투과성을 가진 전자파)에서만 인식할 수 있는 보이지 않는 바코드(Invisible Barcode)를 부여해 위조가 불가능하면서 추적이 가능한 센서태그를 개발했다.

소세지, 돈육 등의 식품에 활용되고 있는 진공포장과 가스치환 포장에 이 센서테그와 판독기술을 적용할 경우 30 마이크로미터 이상의 미세구멍이 발생하면 최대 1분 이내에 포장지 훼손유무를 판단할 수 있다.

특히 이 센서태그는 금속을 전혀 사용하지 않고 고분자와 세라믹 재질만 사용해 수 원이하로 제작할 수 있어 개별 포장지에 적용 가능한 기술이다.

최성욱 박사 연구팀은 “미세구멍을 통한 수분의 출입을 감지하기 위해 습도센서 단일로 구성했지만, 산소와 이산화탄소, 질소, 알콜과 같은 가스센서와 온도센서 등 다양한 센서를 추가로 적용할 수 있는 원천기술”이라며 “포장지나 종이 내부에 코드를 숨겨 위변조를 방지하기 위한 새로운 개념의 RFID(무선주파수 인식)에 대한 원천기술이기도 하다”고 설명했다.

한편 이번 연구결과는 국내외 특허출원 10편 및 미국 등 국내외 특허등록 5편으로 원천기술을 확보한 상태이며 Sensors & Actuators 등 3편의 논문에 게재됐다.

이기노 기자 leekn@agrinet.co.kr