성과로 증명한 연구 역량

김준태 교수는 바이오플라스틱 기반의 다기능성 식품 포장재를 연구하고 있다. 최근 3년 4개월간 SCIE 논문 69건을 게재했고, 주저자 논문 38건 중 68.4%를 JCR 상위 10% 이내 저널에 발표했다. 2025년에는 Elsevier와 스탠퍼드대학교가 발표한 World Top 2% Scientist의 Single-year(최근 1년 기준) 명단에 이름을 올렸다. 또한 식품의약품안전평가원 연구용역을 통해 식품용 기구 및 용기·포장의 안전성 평가 연구를 수행하며 관련 기준 마련에도 참여하고 있다.

김 교수는 경희 Fellow 연구 부문 선정을 개인의 성과가 아니라 연구실 구성원들과 함께 만든 결과로 받아들였다. 그는 “그동안의 연구를 인정받았다는 점에서 의미가 크며, 앞으로 더 책임 있게 연구에 임하겠다”라고 소감을 밝혔다.

신선도 높이고 상태까지 확인하는 포장 연구

다기능성 식품 포장재 연구는 세 방향으로 나뉜다. 첫째는 항균·항바이러스·항산화 기능과 자외선 차단, 가스 흡착 성능을 더한 활성 포장(Active Packaging) 기술이다. 이를 통해 식품의 산패와 미생물 증식을 억제해 신선도를 유지하고 저장 기간을 획기적으로 연장할 수 있다. 둘째는 지능형 포장(Intelligent Packaging) 기술이다. 색이나 형광 변화로 식품 상태를 보여줘 소비자가 눈으로 직접 신선도를 확인할 수 있다. 셋째는 바이오플라스틱 기반의 친환경 포장재를 개발해 지속가능성을 높이는 것이다.

연구의 기준은 안전성이다. 김 교수는 “식품과 직접 닿는 포장재인 만큼 기능보다 안전이 확보돼야 한다”라고 말한다. 연구실은 세포독성 시험과 용출시험 등을 통해 소재 안전성을 검증하고 있다. 김 교수는 식품용 기구 및 용기·포장의 안전성 평가와 관련된 연구를 꾸준히 수행해 왔고, 2023년 식품의약품안전처 연구개발사업 우수성과 장려상을 받았다.

실험실 수준에서는 저장성 향상 효과도 확인했다. 김 교수는 “새우와 같은 해산물에서는 보관기간이 늘어나는 효과를 확인했고, 전반적으로는 30~40% 수준의 신선도 유지 기간 연장 효과를 보였다”고 밝혔다. 식품의 산화를 억제하거나 미생물 증식을 억제하는 등 항산화, 항균, 가스 흡착, 자외선 차단 기능이 복합적으로 작용한 결과다.

김 교수의 연구는 유통과 저장 과정에서 발생하는 식량 손실을 줄이고, 석유 기반 플라스틱을 대체할 포장 소재를 개발하는 데 초점을 두고 있다. 식품마다 변질 원인이 다른 만큼 필요한 포장 기능도 달라진다. 미생물 증식이 문제인 식품에는 항균 기능이, 산화가 빠른 식품에는 항산화 기능이 더 중요하다. 연구실은 이런 차이를 반영해 기능을 설계하면서도, 실제 산업 현장에 적용할 수 있도록 범용성 있는 포장재 개발을 함께 검토하고 있다.

학교 지원과 협업으로 넓어진 연구

식품 포장재 연구가 자리 잡기까지는 대학의 제도적 지원도 힘이 됐다. 김 교수는 “산학협력단의 지원을 바탕으로 기반을 마련하고 연구를 이어갈 수 있었다”라고 밝혔다. ‘미래선도 신진연구자’ 지원사업을 통해 2년간 8천만 원의 초기 연구비를 지원받았고, 연구과제 신청과 협약, 예산 검토, 연구비 집행·정산, 성과 관리 등 연구행정 전반에서 지원을 받았다. 연구행정인력 지원사업을 통한 연구재료 구매, 학회 개최 지원도 연구 지속에 힘이 됐다.

김 교수는 연구실 구성원들과의 협업을 연구의 중요한 기반으로 보고, 연구 과정을 ‘독주’가 아닌 ‘합주’에 비유했다. 수평적 소통을 바탕으로 정기적인 랩 미팅을 열어 연구 진행 상황을 공유하고, 구성원들이 자유롭게 의견을 제안할 수 있는 환경을 만들고 있다.

연구실에는 해외에서 초빙한 박사후연구원들이 참여하고 있다. 식품 전공 중심의 연구실에 재료공학, 화학 분야 연구자가 합류하면서 연구 범위가 넓어졌다. 재료공학 분야 연구자와는 금속유기골격체(MOF) 소재 연구를, 화학 전공 연구자와는 형광성 센서 기반 지능형 포장 연구를 진행하고 있다. 김 교수는 “서로 다른 전공의 시각이 새로운 소재와 방법을 도입하는 데 도움이 됐다”라고 설명했다.

상용화와 탄소중립형 소재 개발이 다음 과제

김 교수는 앞으로 두 방향에 집중할 계획이다. 하나는 연구실 수준에서 검증한 기능성 포장 소재를 실제 산업 현장에 적용할 수 있는 기술로 발전시키는 것이다. 다른 하나는 생산부터 폐기까지 전 과정을 고려한 탄소중립형 소재 연구를 강화하는 것이다.

상용화는 아직 과제로 남아있다. 김 교수는 “활성 포장이 지능형 포장보다 현장 적용 가능성은 높지만, 단가와 생산 안정성, 안전성 검증 등 해결해야 할 문제가 있다”고 밝혔다. 연구실은 이런 한계를 보완할 수 있는 소재와 공정을 찾는 데 집중하고 있다.

김 교수는 “식품 포장 분야의 본질적인 과제에 집중하고 싶다”고 말했다. 연구의 출발점은 언제나 ‘왜’라는 질문이라고도 했다. 그는 충분한 검토와 반복 검증, 연구 윤리에 대한 엄격함을 중요하게 여긴다. 경희 Fellow 선정은 연구를 이어갈 동기이자, 더 나은 성과로 답해야 한다는 책임으로 받아들이고 있다.