(주)이생의 김기범 차장은 최근 고려대 생명공학부 이학박사학위를 취득하였다. 김기범 차장의 박사학위 논문은 “Surface modification and characterization of EVOH”라는 주제로 EVOH를 이용한 포장에 새로운 활력을 줄 것으로 보인다. 논문에 관한 내용 및 국내 EVOH의 활용에 대한 이야기를 들어보았다.

김기범 (주)이생 차장

먼저 박사학위 취득을 축하드립니다. 이번 박사학위 취득에 대한 소감을 말씀해 주십시오?

포장산업 현장의 경험을 바탕으로 학문적 탐구 및 개발을 위해 시작한 학위과정이 나름대로의 결실을 맺게 되어 기쁘게 생각합니다. 하지만 쉽지만 않았던 학위과정이 주위 여러분의 도움으로 좋은 결과를 얻게 된 점에 의미를 두고 싶습니다.

특히, 학위과정에 배려를 해 주신 (주)이생의 남궁 혁 회장님, 박용욱 회장님 및 대표이사님과 임직원 여러 분들께 감사드리며, 실험 및 논문지도에 도움을 주신 고려대학교 포장공학실험실의 박 현진 교수님께도 지면을 빌어 다시 한번 감사드립니다.

개인적으로는 부족한 부분이 없지 않나 하는 걱정이 앞서서 앞으로 여러분들의 도움에 보답하고자 日新又日新하는 마음으로 업무에 충실하고자 합니다.

이번 박사학위 논문의 내용을 간단히 정리해서 말씀해 주십시오.

플라즈마 이온주입(Plasma Source Ion Implantation)기법을 활용하여 고분자 표면에 다양한 활성기(Functional group)를 인위적으로 결합시켜 요구하는 물리적 성질을 부여하는 표면개질(Surface modification)에 대한 연구 입니다.

주요 결과로는 표면장력(wettability) 개량 및 산소투과도를 억제할 수 있어 새로운 고분자 중합에 대한 신규 개발 없이도 기존의 고분자 중합라인을 그대로 활용하고 별도의 공정만 추가시 향상된 고분자를 얻을 수 있는 방법을 제시하였다고 볼 수 있습니다.

EVOH 재질의 특성과 어떤 부분에 적용할 수 있는지 말씀해 주십시오.

식품포장재의 중요한 차단성 소재로 널리 사용되고 있는 에틸렌비닐알코올(EVOH)은 낮은 산소투과도 특성이 있으나 주위 상대습도 의존성으로 다소 제약이 따르고 EVOH 필름의 경우 Converting 과정 중 수분흡습으로 가공에 어려움이 따르게 됩니다.

그러나, 소수성 활성기(Hydrophobic functional group)를 고분자 표면에 결합시키는 표면개질 처리시 수분 접촉각을 높여 수분흡습을 지연시켜 연포장 가공적성을 높일 수 있고 산소 차단성을 높여 포장식품의 유통기한 연장에 적용 가능할 수 있을 것이라고 생각됩니다.

최근들어 국내에서도 EVOH를 적용한 용기들이 많이 제품에 적용되고 있습니다. 최근 국내 포장용기에서의 EVOH 사용 경향에 대해 말씀해 주십시오.

소비자의 질적 향상과 식문화의 발달로 포장식품의 맛과 신선도를 장기적으로 보존할 수 있는 제품 개발이 증가하고 있어 관련 용기와 Lid에 적용되고 있습니다.

주요 제품으로는 무균밥(CJ,농심), 고투명 과육젤리(CJ,대상,코리아타라미,동원F&B,제주가족), 커피우유음료(매일유업,롯데,남양유업), 전자렌지 식품(대상), 치약튜브(애경), Form Fill Seal 포장재(소세지,햄 등), Squeeze bottle (마요네즈,케찹) 외에도 온돌 파이프, 자동차 연료탱크 등 비식품산업 소재로도 널리 사용되고 있습니다.

EVOH는 수분에 닿으면 산소차단성이 약화되는 결함이 있다고 알고 있습니다. 이에 대한 개선방안 또는 EVOH 재질의 단점과 이를 해결해나갈 수 있는 방안이 있다면 말씀해 주십시오.

EVOH가 수분 의존성이 있으나 대부분의 고분자 소재가 그러하듯이 원가 및 물성의 이유로 단독 재질로 구성되지 않고 PET, Ny, PP 등 다른 소재와의 복합형태로 사용되고 있으므로 수분에 의한 영향이 상대적으로 작아져 품질문제를 일으키는 경우는 매우 드뭅니다.

실제로 공압출 또는 라미네이션에 의한 다층재질로 산소차단성은 확보하면서도 외부로부터의 수분을 억제하거나 내부로부터 흡습한 수분을 외부로 방출하기 위한 사양을 채택하고 있어 내용물의 품질이 보존하게 됩니다.

최근에는 외부로부터의 차단성을 확보하는 것 이외에도 포장재 소재 자체가 내·외부의 품질열화 요인과 직접 반응하여 내용물의 선도유지를 증가시키는 Active packaging 기술이 상용화되기 시작하고 있어 EVOH 소재의 응용범위가 더욱 더 넓어져가고 있습니다.

앞으로의 계획이나 기타 말씀하시고 싶은 부분이 있으면 말씀해 주십시오.

10여년의 학문적 공백을 대신해 얻은 포장기술 경험을 학문과 연계해서 얻으려고 했던 노력에 약간의 아쉬움이 남지만 이제 하나의 짐을 벗고 또 다른 짐을 찾아 새로운 마음을 갖고 현장 기술과 연구 개발의 접목으로 포장분야의 발전에 작은 기여를 하도록 노력하고자 합니다.