화랑곡나방 유충(Plodia interpunctella)에 대해 기피력을 갖는 팔각회향 에센셜 오일을 혼입한 폴리우레탄계 코팅액 제조 기술을 이용해 식품용 방충 다층필름 제작하고 유충에 대한 필름의 기피효과를 측정하였다. 방충 물질을 선정하기 위해, 총 9 종류의 에센셜 오일을 스크리닝하였으며 팔각회향이 가장 우수한 기피효과를 보였다. 이를 방충 물질로 선정하여 폴리우레탄계 코팅액을 제조하고, 제조된 코팅액을 polyethylene terephthalate 12 μm 필름 표면에 코팅하였다. 방충 물질이 코팅된 필름은 polypropylene 30 μm을 적층하여 다층필름으로 제조하였으며, 개발된 필름의 화랑곡나방 유충에 대한 기피력 측정이 진행되었다. 기피테스트 결과, 대조군 필름은 유충에 대한 기피 효과를 보이지 않은 반면 개발된 방충 필름은 보다 지속적인 기피 효과를 보였다. 따라서, 본 연구는 식품 포장재에 적용 가능한 표면코팅기술을 개발하고 그 방충 효과를 입증함으로써 식품 중 곤충 이물 저감화를 위한 식품포장기술 발전에 기여할 것이다.

방충포장 상용화를 위하여 천연 해충기피물질을 이용한 박스 포장용 방충소재를 개발하고 이것의 유통, 보관중 제품 박스로의 해충침입 억제 효과를 시험하였다. 라면박스 포장을 접착제 중량대비 1, 3, 5%의 농도로 기피물질을처리한 OPP 테이프로 포장한 후 화랑곡나방 유충에 대한 기피효과를 조사한 결과, 박스 내에서 발견되는 개체수가처리농도 1%, 3%에서 무처리구에 비해 낮게 조사되었다. 특히, 처리농도 1%에서 기피효과가 크게 나타났으며골판지 내부(무처리: 47, 1%: 23마리)에서의 차이가 뚜렷하였다. 이러한 결과는 기피물질을 고농도로 처리한 경우기피물질 함량이 높아 밀폐된 실험공간에서 처리구의 기피물질 향이 확산되어 무처리구에도 영향을 준 것으로판단되었으나 일반적인 유통, 보관환경에서는 장기적으로 해충 기피효과를 발휘할 것으로 판단되었다.

방충포장 제조용 친환경 기피물질 조사와 적용 가능성 검증을 위하여 식물에서 발현되는 2차대사물질을 함유하는 식품공전에 등재된 식용, 약용식물 선정을 위한 후보군 84종을 조사하였다. 이것을 토대로 저장해충에 방충 및 기피효과를 보인다고 알려진 몇 종의 한약재를 선발한 후 추출물을 이용, 대표적 저장해충인 화랑곡나방과 어리쌀바구 미에 대한 기피효과를 조사하였다. 대상해충에 대한 기피효과의 적합한 분석을 위하여 기피물질 후보군의 추출방법과 물질농축도 등을 다르게 하여 한약재로부터 물질을 추출한 후 기피물질을 확보하였으며, 기피효과 시험은 여지확산법 을 이용하였다. 선정된 기피물질에 대한 기피효과는 화랑곡나방에서는 뚜렷하지 않았으나 어리쌀바구미에서는 7.1~69.3%의 기피효과를 나타냈다. 이러한 결과는 동일한 물질이라 하여도 해충 종에 따라 기피효과가 달라질 수 있음을 보이는 것이다.

화랑곡나방(Plodia interpunctella H.)과 곡식수시렁이(Trogoderma granarium E.)는 식품제조 관련기업들의 곤충 이물관련 클레임의 상당부분을 차지하는 주요 저장해충 종으로, 기업들은 제품으로의 해충 접근을 방지하기 위하여 많은 연구와 노력을 하고 있다. 특히 제품의 외포장에 주로 사용하는 골판지박스의 경우 박스의 골 사이 틈새와 접힌 부분의 틈새를 통해 외부로부터의 해충 유입에 취약하며 최근 온라인, 택배 시스템을 이용한 유통이 증가됨에 따라 다양한 종류의 해충이 유입되는 빈도가 급격히 증가하고 있다. 본 연구는 식품공전 상에 등재된 한약재 배합물에서 추출한 기피물질을 10% 농도로 희석하여 골판지박스 내부에 분무 처리한 후 먹이(씨리얼)를 투입하고 박스를 밀봉한 후 실험장에 화랑곡나방과 곡식수시렁이 4령 유충을 각각 투입하고 골판지박스 내부로의 침입 개체수를 조사하였다. 화랑곡나방의 경우 박스내부 개체수에서 무처리 2.88, 처리 1.38마리, 골판지 골 사이에서 무처리 14.88, 처리 9.38마리로 통계적으로 유의한 차이를 보였으며(박스내부; df=14, t=2.17, P<0.05, 골판지틈새; df=14, t=2.65, P<0.05), 곡식수시렁이 처리에서도 박스내부는 무처리 5.5, 처리 2.23마리, 골판지틈새에서는 무처리 17.88, 처리 11.25마리로 유의한 차이를 나타냈다(박스내부; df=14, t=3.61, P<0.05, 골판지틈새; df=14, t=7.62, P<0.05). 식품포장 박스에 방충물질을 도포하였을 경우 제품으로 화랑곡나방과 곡식수시렁이 유충의 접근을 억제 할 수 있는 것으로 판단되었다.

식물유래 천연 방충 기피물질 처리 PE합지와 OPP합지 포장소재에 대한 화랑곡 나방 유충의 기피효과를 조사하였다. 기피물질이 처리된 포장소재의 처리방식과 처리농도는 대조구(0%), core 3%, 5%, 외면 3%, 5%로 처리하였다. PE합지에서 유 충 개체수는 core 3과 5%에서 처리면과 무처리면 간에 유의한 차이를 보이지 않았 으나(대조구: t=0.27, df=8, P>0.05, 3%: t=0.76, df=8, P>0.05, 5%: t=2.05, df=8, P>0.05), 외면처리의 경우 3%, 5% 처리 모두에서 처리면과 무처리면 간 유충 수에 서 통계적으로 유의한 차이를 보였다(3%: t=-5.66, df=4, P<0.05, 5%: t=-41.01, df=4, P<0.05). OPP합지의 경우도 core 3, 5%에서 처리면과 무처리면 간 차이를 보 이지 않았으나(3%: t=-1.71, df=14, P>0.05, 5%: t=-1.59, df=14, P>0.05), 외면 3, 5%에서 처리면, 무처리면 간 유충 개체수에서 유의한 차이를 보였다(3%: t=-2.65, df=14, P<0.05, 5%: t=-3.74, df=14, P<0.05). 이러한 결과는 동일한 기피물질이라 하여도 포장소재 제작 공정 시 기피물질의 처리 위치에 따라 해충의 기피효과가 확연히 달라질 수 있음 보여준 것이며, 기피물 질 처리 농도 또한 포장소재 제작 시 신중하게 고려하여 결정되어야 할 것이라는 것 을 보여주는 것이다.