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동국대 강준원 교수팀, 에센셜 오일 및 탄소양자점 기반 친환경 항균 에멀젼 개발

등록일 2024.12.16. 조회 654

화학공학 분야 국제저명학술지 ‘Chemical Engineering Journal’ 게재

 

강준원 동국대 교수, 서용석 동국대 석사과정생


동국대학교(총장 윤재웅)는 동국대 식품생명공학과 강준원 교수 연구팀(제1저자 서용석 석사과정생, 교신저자 강준원 교수)이 친환경 나노소재를 통해 에센셜 오일(Essential Oil) 기반 항균 피커링 에멀젼(Pickering Emulsion)을 개발했으며, 기존 화학 유화제의 한계를 극복할 수 있는 대안을 제시했다고 밝혔다.

 

에센셜 오일은 테르페노이드(terpenoids), 페놀(phenols)과 같은 다양한 활성 성분을 포함하고 있어 항균, 항산화 등 여러 생리활성을 보인다. 하지만, 상대적으로 낮은 수용성과 불안정성으로 인해 산업적으로 이를 활용할 때 한계가 있었으며, 강준원 교수 연구팀은 에센셜 오일을 안정적인 에멀젼 형태로 가공해 이 문제를 극복했다.

 

피커링 에멀젼은 고체 입자가 물과 기름 사이에서 작용해 둘 사이의 경계면을 안정화하는 시스템으로, 기존 화학 유화제와 달리 생체 친화적이고 지속가능한 재료를 활용할 수 있는 것이 특징이다. 연구팀은 에센셜 오일 추출 후 발생하는 잔여물로 탄소양자점(Carbon Quantum Dots, CQDs)을 합성했으며, 이를 고체 안정화제로 연구에 적용했다.

 

연구 결과에 따르면, 탄소양자점 기반 피커링 에멀젼은 기존 화학 유화제인 폴리소르베이트 80(Tween-80) 기반 에멀젼과 비교해 더 우수한 항균 효과를 나타냈다. 이 결과에 대해 연구팀은 “탄소 양자점이 에멸젼의 표면 거칠기를 높여 미생물 세포막과의 상호작용이 강화된 것”이라고 설명했다.

 

강준원 교수는 “이번 연구는 에센셜 오일 추출 부산물을 고부가가치 소재로 전환해 지속 가능한 자원 활용의 새로운 가능성을 제시한 것”이라며, “친환경적 접근법과 나노기술의 융합을 통해 기존 화학적 방법의 한계를 넘어서는 중요한 전환점이 될 것”이라고 이번 연구 결과에 대한 소견을 남겼다. 이어, “이번 연구를 통해 개발된 소재가 식품, 화장품 등 다양한 산업에서 화학 첨가물을 대체하는 지속 가능한 대안이 되길 기대한다”라며 향후 기대감을 밝혔다.

 

한편, 이번 연구는 “Synthesis and characterization of essential oil residue-derived carbon quantum dots: Application in Pickering emulsion with enhanced antibacterial properties”라는 제목으로 화학공학 분야 국제저명학술지 Chemical Engineering Journal (IF: 13.4, 상위 3.8%)에 게재되었다.

 

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