AI와 센서 기술로 식품 신선도 정확하게 판별
사람의 혀를 대신할 새로운 인공 혀가 등장했다. 과학자들은 기술이 오염된 음식이나 유통기한이 지난 식품을 감지하는 데 사용될 수 있을 것으로 기대하고 있다. 펜실베이니아 주립대학교 연구팀은 우유, 소다, 커피 등 유사한 액체를 구별할 수 있는 전자 혀를 개발했다.
연구진은 네이처(Nature) 저널에 발표한 연구에서, 전자 혀가 오염된 우유와 신선하지 않은 주스를 정확하게 감지할 수 있음을 확인했다. 특히 이 기술은 다양한 음료의 신선도와 품질을 평가하는 데 유용했으며, 과일 주스의 종류와 신선도를 각각 98%와 99%의 정확도로 판별해냈다.
전자 혀는 그래핀 기반 이온 민감 전계 효과 트랜지스터(ion-sensitive field-effect transistor, ISFET)를 사용해 화학 성분을 감지하고, 이를 전기 신호로 변환해 인공지능(AI)이 분석하는 구조다. 이 기계 학습 알고리즘은 뇌의 미각 피질처럼 작동하도록 설계되었으며, 다양한 데이터로 훈련된 신경망을 통해 액체의 미묘한 차이까지 정확하게 구별할 수 있다.
전자 혀의 응용 가능성은 식품 감지에만 그치지 않는다. 연구진은 이 기술이 유해 화학 물질, 특히 PFAS(Polyfluoroalkyl Substances) 같은 산업 공정과 소비자 제품에서 흔히 사용되는 물질을 감지하는 데도 사용될 수 있다고 보고 있다. PFAS는 환경에 축적되어 건강에 악영향을 미치는 '영원한 화학물질'로 알려져 있는데, AI 혀가 이를 감지할 수 있는 잠재력을 지닌 것이다.
연구팀은 인공지능이 더 많은 데이터를 학습할수록 더욱 정교하게 다양한 화학 성분을 감지할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이 기술은 식품 산업 외에도 의료 진단 등 다양한 분야에 적용될 가능성도 높다.
펜실베이니아 주립대 연구진은 "개발된 인공 혀 기술은 식품 안전성을 높이고, 식품 공급망 관리에 중요한 역할을 할 것"이라며 인공 혀가 더 널리 사용될 미래를 기대하고 있다.
