이 연구 주제는 젤리, 쿠키 반죽, 젤라틴 기반 제형 등 다양한 식품 소재를 3D 프린팅에 적합하도록 설계하는 데 초점을 둔다. 특히 FDM 방식의 식품 3D 프린팅에서 중요한 압출성, 적층 안정성, 형상 유지성, 출력 후 구조 안정성 같은 요소를 정량적으로 규명하는 것이 핵심이다. 연구실은 식품이 단순히 노즐을 통과하는 수준을 넘어, 층층이 쌓였을 때 무너지지 않고 원하는 형태와 질감을 유지하도록 만드는 소재 조건을 탐색한다. 이를 위해 젤라틴, 펙틴, 검류, 폴리감마글루탐산, 염화칼슘, 소르비톨 등 다양한 첨가 성분이 유변학적 특성에 어떤 영향을 주는지 분석한다. 저장탄성률, 항복응력, 상각과 같은 물성 지표를 바탕으로 프린팅 가능 구간을 정의하고, 초음파 처리, 진공 건조, 콜드 플라즈마 처리와 같은 공정 변수가 출력 품질에 미치는 효과도 함께 평가한다. 이러한 접근은 식품 소재의 조성-구조-가공성 사이의 관계를 체계적으로 이해하게 해 주며, 식품 제조 공정을 디지털 기반 맞춤 생산으로 전환하는 데 중요한 기반이 된다. 이 연구의 확장 가능성은 매우 크다. 개인 맞춤형 영양식, 고령친화식, 연하곤란 환자용 식품, 기능성 간식, 교육 및 체험형 식품 개발 등 다양한 분야로 응용될 수 있기 때문이다. 또한 식품 프린팅은 단순한 외형 구현을 넘어, 영양 성분의 정밀 제어와 질감 맞춤화가 가능하다는 점에서 미래 식품공학의 핵심 플랫폼으로 평가된다. 연구실의 성과는 식품산업 현장에서 실제 활용 가능한 프린팅 소재 기준과 제품 개발 전략을 제시한다는 점에서 실용적 가치가 높다.

이 연구 주제는 쌀 전분과 같은 식물성 탄수화물을 효소적으로 개질하여 새로운 기능성을 지닌 식품 소재로 전환하는 데 중점을 둔다. 전분은 식품의 점도, 질감, 소화성, 저장 안정성에 큰 영향을 미치는 핵심 성분이므로, 이를 분자 수준에서 조절하는 기술은 식품생명공학에서 매우 중요하다. 연구실은 아밀로스와 아밀로펙틴의 구조를 조절하여 물에 잘 녹고 노화에 강하며, 소화 저항성이 높은 고기능성 글루칸 소재를 개발하는 방향의 연구를 수행한다. 구체적으로는 branching enzyme, amylase, glucanotransferase 등 여러 효소를 이용해 전분의 사슬 길이 분포와 가지 구조를 재구성하고, 그 결과 생성된 고도분지 아밀로펙틴 클러스터나 고도분지 아밀로스의 물리화학적 특성을 평가한다. 이런 소재는 일반 전분에 비해 수용성이 높고 노화가 늦으며 효소 분해에 덜 민감할 수 있어, 기능성 식품과 저소화성 탄수화물 개발에 적합하다. 또한 구조 분석, 크로마토그래피, 효소 반응 속도 해석 등을 통해 전분 분자구조와 기능성 간의 상관관계를 정밀하게 규명한다. 이 연구는 건강지향 식품 산업과 밀접하게 연결된다. 혈당 반응을 완화할 수 있는 저소화성 소재, 저장 중 품질 변화가 적은 전분 기반 가공식품, 새로운 식감과 안정성을 갖는 제형 개발 등에 활용될 수 있기 때문이다. 나아가 전통적인 식품 원료를 고부가가치 기능성 소재로 전환함으로써 식품소재 산업의 경쟁력을 높일 수 있으며, 식품생명공학과 영양기능 연구를 연결하는 융합적 의미도 크다.

이 연구 주제는 식품공학 지식을 실제 교육과 산업 현장 문제 해결에 연결하는 실천적 연구를 포함한다. 연구실의 저서와 활동 이력을 보면 식품과학 교과교육론, 교과교재연구 및 지도법, 현장을 위한 식품문제해결, 식품신제품개발 등 교육 및 응용 중심의 작업이 지속적으로 이루어지고 있음을 확인할 수 있다. 이는 단순한 학술 연구를 넘어 식품과학 지식이 교육 현장과 산업 현장에서 어떻게 전달되고 활용될 수 있는지를 중요하게 다루고 있음을 보여준다. 이 분야에서는 식품가공, 식품소재, 제품개발, 품질 특성 분석 등 핵심 내용을 학습자 수준에 맞게 체계화하고, 교육 콘텐츠로 재구성하는 작업이 중요하다. 또한 실제 식품산업에서 발생하는 제형 설계, 공정 조건 설정, 품질 개선, 신제품 기획 문제를 사례 중심으로 분석하여 교육과 연구를 연계한다. 이러한 접근은 미래 식품 전문인력을 양성하는 데 필수적이며, 이론 중심 교육의 한계를 넘어 문제해결 역량과 현장 적응력을 높이는 데 기여한다. 결과적으로 이 연구는 식품공학의 학문적 축적뿐 아니라 지식 확산과 산업 실용화에 동시에 기여한다. 교원 양성, 식품 관련 교육과정 개선, 산업체 협력형 프로젝트, 제품개발 교육 프로그램 등 다양한 형태로 확장될 수 있으며, 식품과학의 사회적 파급력을 높이는 기반이 된다. 특히 빠르게 변화하는 식품산업 환경에서 교육과 현장성을 연결하는 연구는 학문과 산업의 간극을 줄이는 데 중요한 역할을 한다.