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영어

Chlorine dioxide (ClO2) is widely used for post-harvest sterilization treatment. However, there are limitations in the retail application of ClO2 due to difficulties in handling, expensive facilities, and safety concerns. Therefore, it is necessary to develop a ClO2 technology that can be easily applied and continuously released for a long period. In this study, a series of ClO2 self-releasing sachets were developed. First, poly(ether-block-amide) (PEBAX) and polyethyleneglycol (PEG) composite films containing different ratios of citric acid (CA) were prepared using the solution casting method. The as-prepared PEBAX/PEG-CA composite films were evaluated using FT-IR, DSC, and TGA to confirm chemical structure and thermal properties. Subsequently, PEBAX/PEG-CA composite films were designed in the form of a sachet and NaClO2 powder was transferred into the sachet to achieve a ClO2 self-releasing system. The ClO2-releasing behavior of the sachet was investigated by measuring the release amount of the gas using UV-vis. The release amount of ClO2 increased with increasing CA contents owing to the existence of higher protons (trigger) in the polymer matrix. Further, ClO2 gas was released for a longer time. Therefore, the as-prepared smart sachet can be tuned according to applications and packaging sizes to serve an optimal sterilization effect.

한국어

본 연구에서는 PEBAX/PEG-CA 복합필름을 제조하여 내 부에 아염소산나트륨 분말을 포함한 스마트 샤쉐를 제작하 였다. 또한, TGA, DSC, FT-IR, UV-vis를 통해 샤쉐의 화 학적 구조 및 열적 특성과 더불어 샤쉐 적용성 평가를 위 해 이산화염소 가스 방출량을 측정하였다. PEBAX/PEGCA 복합필름은 친수성 및 혼화성을 바탕으로 매트릭스 내 에서 강한 화학적 상호작용을 하는 것을 확인하였다. 특히, 구연산의 함량이 높아질수록 복합필름의 열 안정성이 저하 되었지만, 저온 및 상온의 유통환경과 필름 제작 온도 범위 (< 85℃)에서 열분해가 발생하지 않았으므로 샤쉐의 제작 및 적용이 가능할 것으로 사료된다. 본 연구의 핵심인 이산 화염소 가스 방출량 측정에서는 스마트 샤쉐가 측정 기간 인 14일 동안 내부 아염소산나트륨의 이산화염소 가스 방 출을 지속적으로 활성화했으며, 산층의 구연산 함량이 높아 짐에 따라 방출량이 증가하는 것을 확인하였다. 따라서, 스마트 샤쉐 내부의 아염소산나트륨 함량 및 산층의 구연산 함량 조절 또는 포장크기의 변경 등을 통해 이산화염소 방 출량을 효과적으로 조절할 수 있으며, 이는 별도의 설비 및 고가의 장비 없이도 살균 효과를 연장시키는 이점이 있다. 위 실험 결과에 따라 제품 특성 및 포장 용적에 따라 스마트 샤쉐의 응용 적용이 가능할 것으로 판단된다. 하지만, 확실한 소비자 안정성 확보와 스마트 샤쉐의 적용 확장성 을 확인하기 위해 항균성 및 저장성 측면에서 향후 연구가 필요하다.