강원대 이명구 교수, 온도이력 측정이 가능한 종이센서 개발

냉장·냉동 제품 운송·보관과정 변질 여부 쉽게 확인…생분해·친환경적, 기존대비 70%저렴

[사진=강원대 제공]

아주경제 박범천 기자 = 강원대학교 제지공학전공 이명구 교수 연구팀은 온도 이력 측정이 가능한 종이 센서를 개발했다고 2일 밝혔다.

한국산업기술평가관리원에서 발주한 ‘산업소개산업핵심기술개발사업’에 참여해 연구중 얻은 결과로 “보관 온도가 일정온도 이상인 경우를 감지해 그 시간대를 기록하는 센서”를 이 교수 연구팀이 개발했다.

측정 원리는 프랑스 국립 펄프제지연구소가 개발한 원천기술을 활용해 종이에 다양한 녹는점을 가진 일정한 문양의 ‘동결액포’를 부착하고 일정온도 이상에 노출되면 이것이 녹으면서 종이를 적시게 되는데 이 길이를 측정해 일정 온도이상에 얼마나 노출되었는가를 식별하는 방식이다.

이 기술을 이용하면 콜드체인(저온유통체계)에 따라 유통·보관되어야 하는 냉장·냉동 제품들이 운송·보관과정에서 적정 온도를 초과한 순간에 노출돼 변질되었는지를 손쉽게 파악할 수 있다. 

현재는 온도변화에 민감한 제품들이 냉장·냉동 진열 되어 있다 하더라도 제조시부터 진열과정 중에 상온에 노출되었는지를 파악하는 것이 어려웠다.

또 온도 이력 측정 센서로 개발된 각종 전자기기나 감열염료를 활용한 제품들은 가격이 비싸 혈액샘플 등 의료분야에 한해 제한적으로만 이용이 가능했었다.

연구진은 기존의 코팅방식 대신 종이에 ‘식물성 지방산 분자의 기상 그라프팅’이란 기술로 염화지방산을 셀룰로오스 수산기에 반응시켜 소수성 지방산 에스테르를 형성시키는 처리 기술을 활용했다.

이 기술은 생분해가 가능해 친환경적일 뿐만 아니라 기존 방식 대비 70%이하의 저렴한 가격으로 생산할 수 있다.

또 열풍 건조 공정을 생략할 수 있어 기존 설비의 1/3 규모의 설비로 생산이 가능하고 감촉, 유연한 접힘, 내열성과 내구성 유지도 가능하다는 장점이 있다.

현재 이 기술은 연구 참여 업체인 ㈜태경포리마가 동두천 소재 공장에서 일일 2톤 규모의 생산 설비를 갖추고 상업화를 추진하고 있다.

연구진은 △포장용지 △팬시용지 △원예 과실용 원지 등 다양한 분야에서 이 기술을 활용한 방수·방습 기능을 가진 친환경 소재 용지가 사용될 수 있을 것으로 기대하고 있다.