국내 연구진이 합성 플래스틱 식품포장 소재를 대체할 친환경 필름을 개발했다.
울산대 첨단소재공학부 진정호 교수 연구팀은 식물성 천연소재인 고분자 셀룰로스(Cellulose)를 이용해 식품포장용 나노셀룰로스 투명필름을 개발했다고 밝혔다.
목재 펄프로부터 얻어진 천연 식물성 소재인 고분자 셀룰로스를 이용해 만든 것으로, 물에 잘 젖지 않으면서도 생분해가 가능하며 식품의 신선도 유지를 위해 필수적인 산소 차단성도 높일 수 있다.
라면봉지 등에 사용하는 일반 포장소재는 산소, 수분이 침투해 식품이 산패되는 것을 막기 위해 PET(Polyethylene Terephthalate), OPP(Oriented Polypropylene) 등 합성 플래스틱 필름에 알루미늄 금속으로 아주 얇게 가공한 막을 덧씌워 재활용이 불가능하고 소각하는 과정에서 미세먼지, 유독가스 등 다량의 유해물질이 발생하고 있다.
국내외 학계에서 기존 합성 플래스틱 포장소재를 대체할 소재 연구가 활발히 진행되고 있으며 나노셀룰로스 연구도 추진되고 있으나 셀룰로스 소재 자체의 높은 친수성으로 물에 녹거나 습기가 생기면 내용물이 손상될 수 있다는 문제가 제기됐고 손상을 막기 위해 코팅하려면 합성 플래스틱 필름을 사용해야 한다는 한계가 지적되고 있다.
연구팀은 나노셀룰로스의 한계를 해결하기 위해 가정용 프라이팬 표면에 적용된 것과 비슷한 코팅막을 입혀 셀룰로스 특유의 물에 약한 성질을 보완했다.
필름을 만들 때 2곳의 노즐에서 셀룰로스 분산액이 나오면서 서로 부딪히게 만들어 셀룰로스를 나노 단위의 미세한 섬유로 만들었다.
진정호 교수는 “새로 개발한 나노셀룰로스 투명복합필름은 물속에서 20분 이상의 내수성을 유지하면서도 효소 생분해 시험에서 생분해가 된다는 것을 확인했다”며 “식품의 신선도 유지에 필수적인 산소차단 성능도 기존 합성 플래스틱 필름 못지않게 우수하다”고 강조했다.
연구는 한국산업기술평가관리원 산업핵심기술개발사업과 한국연구재단 중견연구자지원사업의 지원을 받아 수행했고 연구 결과는 유기고분자화학 분야 상위 학술지인 Carbohydrate Polymers 12월호에 게재됐다.
연구팀은 관련 특허를 출원했으며 기술 보완과 대량생산을 위한 후속연구를 거쳐 상용화할 계획이다. (강윤화 선임기자)