울산과학기술원(UNIST)은 에너지 및 화학공학부 고현협 교수팀이 미세한 구멍이 많은 고분자 젤을 이용해 '떫은맛'을 감지하는 '전자 혀'를 개발했다고 8일 밝혔다. 고현협 교수는 "저렴하고 유연한 재료를 이용해 소형화된 전자 혀를 개발했다"며 "제작이 간편하고, 분석을 위한 복잡한 시편 준비 과정이 없어 식품, 주류 산업 뿐만 아니라 농업 등 다양한 분야에 적용 가능할 것"이라고 기대했다.
연구진은 개발한 전자 혀로 와인, 덜 익은 감, 홍차 등의 떫은 맛을 감지하는 실험을 했다. 실험 결과 전자 혀는 레드, 화이트, 로제 와인 등 다양한 와인의 떫은 맛 정도를 정량적으로 감별했다. 연구진은 전자 혀가 검출해 낼 수 있는 떫은맛 범위도 넓을 뿐만 아니라 센서에 접촉 즉시 떫은 맛 정도를 알아낼 수 있다고 강조했다.
연구진은 떫은맛 분자와 결합하면 물과 잘 섞이지 않는 응집체가 만들어지는 '이온전도성 수화젤'을 이용해 전자 혀 개발에 성공했다. 혀 점막에서 일어나는 떫은 맛 감지 원리를 모방한 것이다.
이 고분자 젤은 혀 점막 단백질 역할을 하는 '뮤신'과 염화리튬이온을 포함하고 있으며 미세한 구멍이 아주 많다. 뮤신이 떫은 맛 분자와 결합하면 미세 구멍안에 '소수성 응집체 네트워크'가 만들어지는데, 이는 염화리튬이온의 전도성을 변화시켜 떫은 맛을 전기적 신호로 검출할 수 있다.
이번 연구결과는 세계적인 사이언스의 자매지인 '사이언스 어드밴시스'에 6일자로 게재됐다.
한편, 와인이나 덜 익은 과일을 먹으면 입안이 텁텁해지는 떫은 맛을 느낄 수 있다. 탄닌과 같은 '떫은맛 분자'가 혀 점막 단백질과 결합하면 만들어지는 물질이 점막을 자극한다. 이로인해 사람은 이를 떫은맛으로 인식하는 것이다. 반면 단맛이나 짠맛은 혀 돌기 속 맛 감지세포 덩어리인 미뢰가 그 맛을 감지한다. 따라서 떫은 맛을 감지하려면 이미 개발된 단맛 등을 감지하는 전자 혀와 다른 원리로 작동하는 전자 혀 개발이 필요하다.
monarch@fnnews.com 김만기 기자
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