한국식품연구원(원장 백현동)이 식품 내 품질 변화를 일으키는 특정 성분을 초고감도로, 초고속으로 직접 검출할 수 있는 인쇄형 식품센서를 개발했다.

식품의 품질을 온·습도 기반의 예측 모델로 판단하던 기존 방식에서 벗어나, 식품 속 주요 성분을 직접 측정하는 차세대 품질평가 기술이 등장한 것이다.

연구진은 일반적인 스크린 인쇄 공정을 활용해 얇고 유연한 센서를 저비용으로 손쉽게 제작하는 데 성공했다. 개발된 센서는 과채류·곡물·커피·포도주 등에 많이 포함된 폴리페놀의 주요 성분인 퀘르세틴(quercetin)을 대상으로 검출 성능을 시험했으며, 그 결과 기존 세계 최고 검출 한계인 18nM을 크게 뛰어넘는 0.3nM 수준의 초고감도 성능을 확인했다.

또한 실제 식품 시료(적포도주, 커피, 양파 등)에서도 2초 이내에 퀘르세틴을 검출할 수 있어, 식품의 신선도·산패·발효 상태 등을 실시간으로 측정하는 데 획기적 전환점이 될 것으로 기대된다.

이번 센서의 중요한 특징은 특정 물질을 검출하기 위한 별도의 수용체(receptor)가 필요 없다는 점이다. 검출 소재 자체를 설계해 수용체 없이도 성분을 특이적으로 감지할 수 있어 소재 개발 비용을 낮췄으며, 프린터 인쇄 방식으로 제작해 기존 센서의 1/10 수준 비용으로 생산할 수 있다. 이는 현장 적용성을 크게 높이는 요소로 평가된다.

이번 연구 성과는 식품 분야 국제 권위 학술지인 ‘Food Chemistry’(IF 9.8, 상위 3.8%)에 게재됐으며, 핵심 기술은 특허 출원을 완료했다.

조영진 박사(한국식품연구원)는 “이번 성과는 전북대학교 임수만 교수팀과의 협력으로 이룬 결과이며, 인쇄형 식품센서 산업의 성장을 앞당길 기술적 기반”이라며 “앞으로도 국민 건강을 위해 식품 품질과 안전성을 실시간으로 관리할 수 있는 기술 개발에 더욱 전념하겠다”고 밝혔다.