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

(왼쪽부터) 강준원 동국대 교수, 서용석 석사과정생 0 (왼쪽부터) 강준원 동국대 식품생명공학과 교수, 서용석 동국대 석사과정생. /동국대

동국대학교는 강준원 식품생명공학과 교수 연구팀(제1저자 서용석 석사과정생, 교신저자 강준원 교수)이 친환경 나노소재를 활용해 에센셜 오일(Essential Oil) 기반 항균 피커링 에멀젼(Pickering Emulsion)을 개발, 기존 화학 유화제의 한계를 극복할 수 있는 대안을 제시했다고 17일 밝혔다.

연구 성과는 화학공학 분야 국제 저명 학술지 'Chemical Engineering Journal'에 게재됐다.

에센셜 오일은 테르페노이드(terpenoids), 페놀(phenols)과 같은 다양한 활성 성분을 포함해 항균, 항산화 등 여러 생리활성을 갖고 있다. 하지만, 낮은 수용성과 불안정성으로 산업적 활용에 한계가 있다. 이에 강 교수 연구팀은 에센셜 오일을 안정적인 에멀젼 형태로 가공해 이러한 문제를 해결했다.
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 결과, 탄소양자점 기반 피커링 에멀젼은 기존 화학 유화제인 폴리소르베이트 80(Tween-80) 기반 에멀젼보다 우수한 항균 효과를 보였다. 연구팀은 "탄소 양자점이 에멀젼의 표면 거칠기를 높여 미생물 세포막과의 상호작용이 강화된 것"이라고 설명했다.

강 교수는 "이번 연구는 에센셜 오일 추출 부산물을 고부가가치 소재로 전환해 지속 가능한 자원 활용의 가능성을 제시한 것"이라며 "친환경적 접근법과 나노기술의 융합을 통해 기존 화학적 방법의 한계를 넘어서는 전환점이 될 것"이라고 말했다.

강 교수는 이어 "이번 연구를 통해 개발된 소재가 식품, 화장품 등 다양한 산업에서 화학 첨가물을 대체하는 지속 가능한 대안이 되길 기대한다"고 했다.