[뉴스스페이스=이종화 기자] 미국 UC버클리(캘리포니아대학교 버클리 캠퍼스) 연구진이 인간의 후각보다 먼저 닭고기, 우유, 달걀의 식품 부패와 알레르기 유발 물질을 감지하는 ‘전자 코(e-nose)’ 칩을 개발하며 식품 안전 관리 패러다임 전환 가능성을 제시했다. 해당 연구는 2026년 6월 17일 학술지 Science Advances에 게재됐다.

연구의 핵심은 16개의 가스 센서를 집적한 소형 칩과 머신러닝 기반 분석 시스템이다. 각 센서는 전도성 폴리머, 포르피린, 금속 산화물 등 서로 다른 소재로 코팅돼 식품 부패 과정에서 발생하는 휘발성유기화합물(VOCs)에 선택적으로 반응한다. 이 반응은 전기 신호로 변환되며, 복합적인 ‘가스 지문(gas fingerprint)’ 데이터로 축적된다. 이후 합성곱신경망(CNN)이 이를 분석해 식품 종류와 부패 단계를 분류한다.

성능 지표는 주목할 만하다. 연구진에 따르면 딸기·바나나·견과류 및 닭고기·우유·달걀 등 16개 클래스 분류에서 전체 정확도는 92.6%를 기록했다(Science Advances, 2026). 특히 부패 여부만을 판별하는 모델은 신선·24시간·48시간 상태 구분에서 99% 정확도를 달성했다. 이는 기존 후각 기반 판단이나 단순 센서 대비 정밀도가 크게 향상된 수준이다.

알레르기 검출 성능도 의미 있는 진전이다. 전자 코는 0.05g 수준의 미량 호두 성분까지 감지할 수 있는 것으로 나타났다. 이는 평균 견과류 한 알의 약 1/100 수준으로, 중증 식품 알레르기 환자의 안전 확보에 활용 가능성이 제기된다(StudyFinds, 2026 보도).

다만 현재 실험은 밀폐된 챔버 환경에서 진행됐으며, 복합 냄새가 혼재된 실제 주방 환경에서의 성능은 아직 검증되지 않았다. 해당 부분은 연구진도 “추가 검증이 필요하다”고 명시했다.

상용화 시나리오도 구체화되고 있다. 연구팀은 스마트 냉장고와 연동해 식품 부패 시점을 사전에 경고하는 시스템을 구상 중이며, 스마트폰 앱과 연결된 휴대형 프로토타입도 이미 제작된 상태다. 향후 과제는 혼합 가스 환경에서의 정확도 유지와 데이터셋 확장이다.

이번 기술은 식품 유통·물류·리테일 산업에도 파급력이 예상된다. 글로벌 식품 폐기 규모가 연간 약 13억톤에 달한다는 점을 고려하면(FAO, 2023), 조기 부패 감지는 비용 절감과 ESG 측면에서 중요한 해법이 될 수 있다. 다만 실제 시장 적용까지는 센서 신뢰성, 가격 경쟁력, 환경 변수 대응력 등 넘어야 할 기술적 허들이 남아 있다.