한국과학기술원(KAIST) 물리학과 윤춘섭 교수팀은 금오공과대학 고분자공학과 장진해 교수와 함께 산소투과도를 1천분의 1로 낮춘 나노복합체 가스 방어막(Gas Barrier) 기술을 개발했다고 6일 밝혔다.
이 기술을 식품 포장재에 적용할 경우 하루 산소투과도가 100분의1∼1천분의1㏄/㎡로 기존 포장재의 10분의 1 이하이기 때문에 식품 보관기간을 최소 5배 이상 늘릴 수 있다고 윤 교수팀은 설명했다.
또 라면 봉지와 같은 기존 식품 포장재는 산소투과도와 투습도를 낮추기 위해 플라스틱 필름 위에 알루미늄 코팅을 하고 이 알루미늄과 음식물의 직접 접촉을 피하기 위해 다시 보호막을 입혀야 하지만 이번에 개발된 기술을 이용하면 알루미늄 코팅과 보호막이 필요없기 때문에 공정이 단순해져 생산단가가 낮아지고 친환경적이다.
이 기술은 원래 유연한(Flexible) 유기발광 다이오드(OLED) 디스플레이를 위해 개발됐는데 기계적 고유연성과 저투습도 및 저산소투과도, 높은 광투과도 등 조건을 모두 만족시킬 수 있는 획기적인 기술로 평가받고 있다.
유연한 디스플레이를 구현하기 위해서는 유연성이 좋은 플라스틱 기판을 사용해야 하는데 플라스틱은 내부에 미세한 공간이 있어 가스 분자들이 쉽게 스며들 수 있고 이 경우 OLED 소자를 구성하는 유기물질의 분해가 일어나 디스플레이의 수명을 단축시키는데 이번에 개발된 기술은 이를 막을 수 있다.
윤 교수는 "현존하는 세계 최고수준의 유연한 기판기술은 플라스틱 기판 위에 유기 고분자층과 무기물층을 교차로 증착시킨 다층 박막구조를 가져 생산단가가 높고 기판을 곡률반경이 작게 휘거나 접을 경우 무기층에 균열이 생겨 가스 방어막 기능을 상실하는데 이번에 개발된 기술은 기계적 유연성과 가스 방어막 특성을 동시에 확보할 수 있고 생산단가도 낮출 수 있다"고 말했다.
윤 교수팀은 이 같은 기술에 대한 특허등록을 마치고 관련기업과 기술이전을 협의중이다.
KAIST "식품 보관기간 5배 이상 늘어난다"
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