한빛사 인터뷰
- 등록2024-09-03
- 조회443
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
식품 포장은 부패하기 쉬운 제품의 품질과 안전성을 유지하고, 유통 기한을 연장하며, 안전한 운송과 저장을 보장하는 중요한 역할을 합니다. 그 중에서도 Active packaging은 식품과 적극적으로 상호작용하여 식품의 안전성, 품질, 유통 기한을 개선하는 포장 형태입니다. 탄소 나노점(Carbon nanodots)은 직경이 10nm 이하인 비정질 탄소 나노입자로, 독특한 광학적 특성과 우수한 기능성, 그리고 생체 적합성 등 다양한 장점을 지니고 있습니다. 이러한 특성 덕분에 탄소 나노점은 LED 기술, 바이오 이미징, 바이오 센서 등 여러 분야에서 연구되어 왔습니다. 최근에는 식품 포장 분야에서도 탄소나노점의 활용 가능성이 주목받고 있으며, 특히 식품의 신선도 유지와 품질 향상에 기여할 수 있는 액티브 패키징 분야로의 응용 가능성에 대한 연구가 활발히 진행되고 있습니다.
본 연구는 버려지는 낙엽인 은행잎을 업사이클링하여 고부가가치의 탄소 나노점으로 합성하고, 이를 압출 공정을 통해 바이오폴리머에 혼입하여 액티브 푸드 패키징 소재로의 적용 가능성을 탐색한 논문입니다. 기능성 물질로 활용한 은행잎 유래 탄소 나노점이 바이오폴리머의 물성과 기능성에 미치는 영향을 분석한 결과, 최대 1000 μg/mL 농도에서 Caco-2 세포에 대해 비독성을 보였으며, 기반 폴리머의 물성을 강화시킴을 확인할 수 있었습니다. 또한, 나노 복합 필름의 산소 차단 및 자외선 차단 특성이 유의미하게 향상되었으며, 탄소 나노점의 우수한 항산화 활성 덕분에 탄소 나노점을 혼합한 바이오나노복합 필름으로 포장한 ω-3 오일의 저장성이 유의미하게 우수해짐을 확인할 수 있었습니다. 본 연구를 통해 구명한 탄소 나노점 혼입에 따른 바이오 폴리머의 기능성 및 다양한 기반 특성 분석은 향후 식품 포장 및 가공 분야에서 탄소 나노점의 역할을 이해하는 중요한 참고 자료로 활용될 것으로 기대됩니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
저는 고려대학교 융합생명공학과 시스템식품생명공학 전공에서 한재준 교수님 지도하에 연구를 수행하고 있습니다. 제가 속한 고려대학교 식품가공공정 연구실 (https://hanlab.korea.ac.kr)은 식품공학(Food Engineering) 및 식품가공저장(Food Processing and Preservation) 분야를 중점적으로 연구하고 있습니다.
식품 가공 분야에서는 압출 가공을 통한 저수분 및 고수분 식물성 대체육 제조 기술 개발, 식물성 대체육용 모사육즙·향미 복합체·초분자체 공액색소 연구, 비동물성 지방 대체제 제조 및 활용 기술 개발에 중점을 두고 있습니다. 또한 농산물의 품질을 향상시키기 위한 가식성 식품 코팅제 관련 연구도 활발히 진행되고 있습니다.
또한, 식품 포장 분야에서는 바이오 폴리머를 활용한 기능성 및 고차단성 친환경 식품 포장 소재 연구와 생분해성 폴리머를 적용한 포장재 개발, 식품 신선도 감지를 위한 인디케이터 포장 기술에 대한 연구를 아우르고 있습니다. 이러한 연구 들을 기반으로 지속 가능한 식품 포장 및 가공 기술 개발을 지향하고 있습니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
연구를 진행하면서 가장 크게 느낀 점 중 하나는, 작은 과정 하나도 결코 무의미하지 않다는 것입니다. 비록 결과를 도출하지 못한 사소한 시도들이라도 결국 나만의 시행착오 저장소를 만들어 줍니다. 이러한 시행착오들이 쌓여 결국 좋은 결과를 도출하는 밑거름이 된다고 생각합니다. 실험 결과가 예상과 다르게 나왔을 때도 스트레스를 받기보다는 ‘나의 시행착오 저장소가 더 풍부해졌다’ 라고 생각하면, 보다 능동적으로 꾸준히 연구에 임할 수 있는 것 같습니다.
또한, 연구를 하면서 종종 '몰입' 상태를 경험하게 되는데, 이 순간들이 제 연구 활동의 가장 큰 즐거움이자 보람인 것 같습니다. 한 가지 문제에 깊이 집중하다 보면 시간이 어떻게 흘러가는지 모를 정도로 문제에 몰두하게 되고, 정리되지 않았던 생각들이 명확해지는 경험을 합니다. 이러한 몰입 상태는 제가 진정으로 연구를 좋아하고 있다는 증거라고 느껴집니다. 오랜 시간 고민하던 문제를 해결할 때 느끼는 기쁨과 성취감은 단순한 연구적 성과를 넘어, 스스로에 대한 신뢰와 자신감을 더욱 키워주는 것 같습니다. 또한, 연구하는 분야에 대해 더 깊이 이해하고 있다는 실감이 들 때, 이 분야에서 작은 기여라도 할 수 있다는 기대감에 큰 보람을 느낍니다. 몰입을 종종 경험할 수 있는 식품공학이라는 학문을 만나게 된 것은 정말 큰 행운이라고 생각합니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
식품공학은 단순한 이론을 넘어서 실제 생활과 밀접하게 연관된 다양한 측면을 연구합니다. 식품의 품질 향상, 안전성, 가공 및 포장 등 다양한 분야가 포함되어 있어, 여러분이 생각했던 것 보다 훨씬 넓고 풍부한 연구를 할 수 있는 학문입니다.
식품공학의 매력을 직접 체험하고 싶다면, 대학원에서의 연구 활동이 그 첫걸음을 떼는 데 가장 좋은 루트가 될 수 있다고 생각합니다. 연구 활동에 능동적이고 책임감 있게 참여한다면, 여러분의 노력과 열정이 좋은 결실을 맺을 것입니다. 대학원에서 여러분이 가진 아이디어를 실제로 실현해 나가는 과정에서 많은 성취감을 느낄 수 있을 것이라 생각됩니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
식품 분야에서 탄소 양자점의 응용 연구는 현재 초기 단계에 있으며, 여전히 많은 가능성을 지니고 있습니다. 탄소 양자점과 압출 공정을 활용하여 식품 포장 및 가공 분야에서 다양한 응용 가능성을 탐구하는 연구를 계속해서 깊이 있게 진행하고 싶습니다. 이와 같은 연구를 통해 식품의 신선도 유지, 품질 향상, 안전성 강화 등 탄소 양자점의 다양한 잠재력을 구현해보고 싶습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
박사 과정 중에 한빛사 인터뷰라는 소중한 경험을 얻게 되어 감사하고 영광입니다. 이 자리를 빌려 소중한 분들께 감사의 말을 전하고 싶습니다.
우선, 저의 지도교수님이신 한재준 교수님께 깊은 감사의 말씀을 드립니다. 교수님께서는 언제나 변함없는 지원과 지도를 아끼지 않으셨습니다. 연구의 방향성을 잡아주시고, 도전적인 문제를 해결할 격려를 해주신 덕분에 좋은 성과를 이룰 수 있었습니다. 교수님께서 보내주신 지지와 격려는, 연구 과정에서 마주한 어려움을 극복하는데 큰 힘이 되었고, 덕분에 제 연구를 한층 더 발전시키는 원동력이 되었습니다.
한재준 교수님의 지도 아래에서 성장할 수 있었던 것은 제 학문적 여정에 있어 가장 큰 행운이라 생각합니다. 다시 한번 진심으로 감사드립니다 교수님.
또한, 함께 연구하며 동고동락하는 한랩 식구들에게도 깊은 감사의 마음을 전합니다. 마지막으로, 언제나 저의 안식처가 되어주는 사랑하는 가족에게도 감사한 마음을 전합니다.
#Extrusion process
# Carbon quantum dot
# Active packaging material
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