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도한솔 연구실

이화여자대학교 식품생명공학과

도한솔 교수

도한솔 연구실

식품생명공학과 도한솔

도한솔 연구실은 식품생명공학 분야에서 식품 부산물의 고부가가치화, 친환경 소재 개발, 식품 안전 및 품질 향상 기술에 중점을 두고 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 해조류, 곡물, 과일 껍질 등 다양한 식품 부산물로부터 나노셀룰로오스와 같은 첨단 바이오소재를 추출하고, 이들의 물리화학적 특성 및 응용 가능성을 체계적으로 탐구하고 있습니다. 이를 통해 식품 산업의 지속가능성 제고와 환경 문제 해결에 기여하고 있습니다. 또한, 본 연구실은 식품 표면 및 식품 접촉 기구의 미생물 오염을 방지하기 위한 바이오 기반 항균 코팅 시스템 개발에 주력하고 있습니다. 젤라틴, 참깨 단백질 등 천연 고분자를 활용한 N-halamine 구조 기반 항균 코팅제는 높은 항균력과 재충전성을 바탕으로 식품의 안전성과 저장성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 이러한 기술은 식품 가공 설비, 포장재, 신선식품 표면 등 다양한 산업 현장에 적용되고 있습니다. 스마트 식품 품질 평가 및 예측 시스템 개발도 연구실의 주요 연구 분야 중 하나입니다. 색 변화 기반 센서 어레이와 머신러닝 기반 예측 모델을 활용하여 식품의 신선도와 품질을 실시간으로 평가하고, 부패 및 변질을 조기에 감지할 수 있는 첨단 시스템을 구축하고 있습니다. 이는 식품 산업의 자동화와 효율성 증대, 소비자 신뢰도 향상에 크게 기여할 것으로 기대됩니다. 이 외에도, 본 연구실은 친환경 포장재 개발, 기능성 식품 소재 연구, 식품 저장 및 유통 과정의 품질 관리 등 다양한 융합 연구를 수행하고 있습니다. 산학협력, 특허 출원, 국내외 학회 발표 등 활발한 연구 활동을 통해 연구 성과의 실용화와 산업적 파급효과 확대에 힘쓰고 있습니다. 도한솔 연구실은 앞으로도 식품생명공학 분야의 혁신적인 연구를 지속적으로 추진하여, 지속가능한 식품 산업 발전과 인류 건강 증진에 기여하는 것을 목표로 하고 있습니다.

식품 부산물 기반 나노셀룰로오스 개발 및 응용
식품 부산물은 기존에는 폐기물로 간주되어 환경 오염의 원인이 되었으나, 최근에는 이들 부산물을 고부가가치 소재로 전환하는 업사이클링 연구가 활발히 이루어지고 있습니다. 본 연구실에서는 해조류, 콩, 과일 껍질 등 다양한 식품 부산물로부터 나노셀룰로오스를 추출하는 친환경 공정 개발에 주력하고 있습니다. 특히 아임계수 처리, 산 가수분해, 기계적 분산 등 다양한 추출 방법을 적용하여 고순도, 고기능성의 셀룰로오스 나노결정체(CNCs)를 제조하고, 이들의 물리화학적 특성을 체계적으로 분석합니다. 이렇게 얻어진 나노셀룰로오스는 식품 포장재, 바이오의료 소재, 기능성 식품 첨가제 등 다양한 분야에 적용될 수 있습니다. 예를 들어, 나노셀룰로오스를 활용한 친환경 포장재는 기존 플라스틱 포장재의 환경적 문제를 해결할 수 있으며, 높은 기계적 강도와 우수한 산소 차단 특성으로 식품의 신선도 유지에 기여합니다. 또한, 나노셀룰로오스의 표면 개질을 통해 항균성, 수분 조절 등 다양한 기능을 부여할 수 있어 차세대 스마트 포장재 개발에도 활용되고 있습니다. 본 연구실은 나노셀룰로오스의 구조적 특성, 열적 안정성, 생분해성 등 기초 연구뿐만 아니라, 실제 산업 현장에 적용 가능한 공정 최적화 및 대량 생산 기술 개발에도 집중하고 있습니다. 이를 통해 식품 부산물의 자원화와 지속가능한 식품 산업 발전에 기여하고 있으며, 국내외 다양한 산학협력 및 특허 출원을 통해 연구 성과의 실용화에도 앞장서고 있습니다.
식품 안전 및 품질 향상을 위한 바이오 기반 항균 코팅 시스템
식품의 안전성과 품질 유지는 식품 산업에서 매우 중요한 과제입니다. 본 연구실은 식품 표면 및 식품 접촉 기구의 미생물 오염을 효과적으로 억제하기 위한 바이오 기반 항균 코팅 시스템 개발에 중점을 두고 있습니다. 젤라틴, 탄닌산, 참깨 단백질 등 식물 및 동물 유래 고분자를 활용하여 식품 접촉면에 적용 가능한 N-halamine 구조 기반의 항균 코팅제를 개발하고, 이의 항균력, 재충전성, 내구성 등을 다각적으로 평가합니다. 특히, 젤라틴 마이크로겔에 염소를 결합시켜 만든 항균 코팅은 높은 유기물 환경에서도 안정적으로 항균 활성을 유지하며, 반복적으로 염소를 재충전할 수 있는 장점이 있습니다. 이러한 코팅 시스템은 식품 가공 설비, 포장재, 신선식품 표면 등에 적용되어 교차오염을 효과적으로 저감시킬 수 있습니다. 또한, 실제 식품 저장 및 유통 환경에서의 적용 가능성을 검증하기 위해 다양한 미생물 모델과 저장 조건에서 실험을 수행하고 있습니다. 본 연구실의 항균 코팅 기술은 기존 화학 합성 항균제의 한계를 극복하고, 인체 및 환경에 안전한 소재를 기반으로 하여 식품 산업의 지속가능성과 소비자 신뢰도 향상에 크게 기여할 것으로 기대됩니다. 관련 특허 출원 및 산학협력을 통해 기술의 상용화와 산업적 파급효과 확대에도 힘쓰고 있습니다.
스마트 식품 품질 평가 및 예측 시스템 개발
식품의 신선도와 품질을 신속하고 정확하게 평가하는 것은 식품 산업의 효율성과 안전성 확보에 필수적입니다. 본 연구실에서는 색 변화 기반 센서 어레이, 머신러닝 기반 품질 예측 모델 등 첨단 디지털 기술을 접목한 스마트 식품 품질 평가 시스템을 개발하고 있습니다. 예를 들어, 색 변화 기반 센서 어레이(CSA)는 휘발성 유기화합물의 변화를 감지하여 육류, 어류, 유제품 등 다양한 식품의 부패 및 변질을 실시간으로 모니터링할 수 있습니다. 또한, 다중오믹스 데이터와 디지털 트윈 기술을 활용하여 농·축·수산물의 부패 및 변질을 조기에 검출하고, 품질 변화를 예측하는 모델링 시스템을 구축하고 있습니다. 이러한 시스템은 대량의 데이터를 수집·분석하여 품질 저하의 원인을 규명하고, 저장 조건 최적화 및 유통기한 예측 등 실질적인 산업 적용이 가능합니다. 스마트 품질 평가 및 예측 시스템은 식품 산업의 자동화, 효율화, 안전성 강화에 크게 기여할 뿐만 아니라, 소비자에게 신뢰성 높은 정보를 제공하여 식품 폐기물 저감 및 자원 효율성 증대에도 긍정적인 영향을 미칠 것으로 기대됩니다.
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Total Iodine Quantification and In Vitro Bioavailability Study in Abalone (Haliotis discus hannai) Using Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry
Doh Hansol, Lee Min Hyeock
FOODS, 2024
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Upcycling Food By-products: Characteristics and Applications of Nanocellulose
도한솔, 김미경
CHEMISTRY-AN ASIAN JOURNAL, 2024
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Fabrication of Superhydrophobic Water-Pinning Surfaces through Integration of Silica Colloids into Cellulose Nanocrystals
황혜림, 김은성, 김미경, 도한솔
LANGMUIR, 2023
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다중오믹스 및 디지털 트윈 기반 농/축/수산물의 부패·변질의 조기검출, 예측 및 모델링 시스템 구축
한국연구재단
2024년 08월 ~ 2025년 07월
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배양육 세포 부착율 향상 섬유타입 지지체 개발
한국식품산업클러스터진흥원
2023년 04월 ~ 2023년 11월
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친환경 공정을 이용한 해조류 부산물로부터의 나노셀룰로오즈 추출
한국연구재단
2022년 09월 ~ 2023년 08월