서울대, 종이 칩+스마트폰으로 '가짜꿀' 잡는다

앞으로는 값싼 종이기반 칩과 스마트폰만 있으면 가짜꿀을 쉽게 가릴 수 있을 전망이다. 2일 서울대는 정수 농업생명과학대학 교수 연구팀이 마이크로 유체 칩 기반 모세관 유동 분석을 통한 꿀 진위 및 밀원 스크리닝 기술을 개발했다고 밝혔다. 그동안 꿀 판별에는 정밀 분석법(동위원소 분석 등)이 쓰였다. 그러나 이는 고가 장비와 전문 인력이 필요하고 판별 시간이 오래 걸렸다. 반면 이번에 개발한 기술은 키토산을 첨가한 종이 기반 마이크로 유체 칩으로 꿀이 흐르는 속도 프로파일을 분석하면 끝이다. 천연꿀과 사양꿀을 92%의 정확도로 판별 가능하다. 연구팀은 실 4가지 종류의 꿀(사양꿀, 아카시아꿀, 야생화꿀, 밤꿀) 표본 576개를 분석했다. 희석된 꿀 시료가 흐르는 속도 프로파일을 스마트폰 카메라를 통해 초당 30프레임으로 촬영하고 훈련 데이터를 구축한 뒤, 주성분 분석(PCA)과 K-최근접 이웃(KNN) 머신러닝 알고리즘을 활용해 꿀의 유형을 구별하는데 성공했다. 꿀에 포함된 호박산(succinic acid)이 키토산 네트워크 구조에 미치는 물리화학적 영향을 규명하고 천연꿀과 사양꿀 유동 속도 차이의 메커니즘을 증명한 것. 이 모델로 테스트 데이터를 분석한 결과, 천연꿀과 사양꿀을 92%의 높은 정확도로 구별했다. 지리적 기원이 다른 4가지 세부 꿀 유형에 대해서도 78%의 정확도로 분류했다. 또한, 인위적으로 설탕 시럽이 50% 이상 섞인 위조 혼합물도 성공적으로 식별했다. 정수 교수는 "향후 고가 분석 장비 없이 스마트폰 카메라 등으로 현장에서 신속한 꿀 진위 판별에 활용될 수 있다"며 "꿀 시장 무결성 확보에 기여할 것으로 기대한다"고 말했다. 연구결과는 식품화학 분야 국제 학술지 '푸드 케미스트리'에 온라인 게재됐다.