지난 7월 부산 해운대구에서 개최된 ‘제20차 부산지역 산학공동기술개발사업 성과발표회 및 전시회’에서 한국해양대학교 기관시스템공학부 김경근 교수가 농수산임산물 건조물 개발ㆍ판매업체인 산야(대표 이춘화)와의 공동 연구 성과로 부산시장상을 수상하는 영예를 안았다.
한국해양대학교 김경근 교수는 ‘산야’와 산학연공동연구를 통해 생해삼을 무염상태에서 건조하는 ‘저온진공건조기술’로 세계 최고품질의 순수 무염 건해삼을 가공함으로써, 국내의 수산건조기술을 보다 업그레이드시킨 부분을 높이 평가받았다.
바다의 인삼으로 불리는 해삼은 강장제, 호흡기계통, 시력보강, 피로회복, 항암에 매우 좋은 것으로 알려져 중요한 한약재로 쓰이며 전복과 더불어 가장 값비싼 중국요리 재료이기도 하다. 그러나 약알카리성 식품으로 쉽게 녹아내리는 탓에 소금물에 삶아 염장을 한 다음 건조하는 것이 전통적 건조기술이며 건조 기간은 크기에 따라 2~4주가 소요된다.
그러나 김 교수는 아무런 첨가물 없이 바싹 말리는 독특한 해삼의 건조공정기술을 개발했다. 20여년 장기간 연구개발한 저온진공 건조장치를 이용하여 건조한 건해삼 봉지를 열면 미역과 다시마의 천연향이 그대로 느껴진다. 이에 중화권의 유명 빅바이어들의 이목을 집중시키며 칭송받고 있다.
고부가가치 해양산업의 열쇠, 저온진공건조기술
“저온진공건조기술은 생물 고유의 향과 영양분의 손실 없이 가장 단기간에 최저에너지비용으로 상업적 대량 건조가 가능한 기술로써, 해삼과 전복뿐 아니라 모든 농수임산물 건조에 확대 적용이 가능한 이점이 있다. 특히 최종함수율 5%이하로 완벽한 건조가 가능하기 때문에 암과 당뇨병의 근원이 되는 방부제, 항생제, 인공 향, 당의 첨가가 전혀 필요 없는 그야말로 순수한 건제품 생산이 가능하게 되었다.”
일반적인 수산물 건조에는 열풍건조법을 사용한다. 말 그대로 뜨거운 바람을 불어넣어 수분을 증발시키는 방법이다. 그러나 이 방법으로는 해삼이나 해파리 등 고부가가치 상품을 처리하기란 쉽지 않다. 이 문제에 해결책을 제시할 수 있는 방법이 바로 ‘저온진공건조기술’이다.
저온진공건조기술은 공기가 희박해 산소가 적은 15℃의 진공상태에서 건조하여 향과 영양성분의 파괴가 없고, 열전달 효율이 매우 높아 가장 빠르게 식품을 건조하는 방법이다. 저온건조 방법이므로 에너지 소비도 적으며 5% 이하의 수분만 남으므로, 방부제가 필요 없을 정도로 보존성이 높아진다. 이처럼 우수한 기술임에도 진공상태에서 수분의 증발에 필요한 막대한 열전달이 제대로 이루어지지 않아 선진국에서조차 안정적인 대량 상업생산용 건조장치를 실용화하지 못하고 있는 것이다.
“다행히 최근 연구진들과 협력해 저온진공건조기술(Low Tem-perature Vacuum Dryung Technology)장치를 개발하는데 성공했다. 저온진공 건조방법을 건해삼 생산에 적용하면 평균 15~30일 걸리는 공정을 1.5일 정도로 단축시킬 수 있을 뿐 아니라 최종 상품의 염도도 획기적으로 낮출 수 있다. 해삼은 건조 공정에서 상하기 쉬워 염장한 후 가공하는 것이 상식처럼 통하고 있다”고 설명하는 김경근 교수는 시판중인 건해삼은 모두 염장 건해삼으로, 무염 건해삼은 건조 후 표피의 염분을 제거한 탈염 건해삼일 뿐이지만 저온진공건조기술을 이용하면 염장할 필요가 없고, 최종 제품의 염도가 불과 0.3정도라 최고품의 기준을 훨씬 뛰어넘는 명품이 탄생할 수 있다고 전한다.
돼지에 유산균이 혼합된 사료를 먹이면 냄새가 없어지고 성장속도가 훨씬 빠르며 질병이 없어져 분에서 냄새가 거의 사라진다. 이렇게 얻어진 돼지 분은 그 자체로 새우의 좋은 사료가 된다. 이를 위해서는 유산균의 건조가 필수적이라고 말하는 김 교수는 “열풍건조방법을 이용하면 고온 때문에 유산균들이 사멸하여 10만 마리 중 한 마리 정도가 살아남으며, 저온으로 건조하면 1천 마리 중 한 마리가 살아남는다. 그러나 저온진공 건조기술로는 거의 100%의 유산균이 살아남는다. 폐기물로부터 최고의 사료가 탄생하는 셈이다”라고 덧붙였다.
또한 “물 부족을 해결하기 위한 하나의 방편으로 해수를 이용한 역삼투막법이 있다. 이 기술의 큰 문제점은 물의 생산단가가 너무 높고 농도가 2배 정도 높아진 고염분 폐수를 대량으로 바다에 방류하면 바다생물에 치명적일 수 있다는 점이다. 그러나 저온진공 농축기술과 저온진공 건조기술을 잘 접목하면 물 생산량의 배증, 잘 마른 고가의 결정소금, 고품질 석고, 천연 미네랄, 2차전지의 원료인 리튬 등 희귀광물을 순차적으로 쉽게 얻을 수 있다”고 상세히 설명하는 김 교수는 “연간 330만 톤의 국내 소비량 중 85%의 소금을 수입하는 한국은 매년 1억 3,000만 불을 사용하고 있다. 이렇게 소금수입에 대량의 가격이 책정되는 가운데, 고효율 소금 제조시스템 개발이 절실한 시점이다. 천일염의 산업화가 매우 중요하다”고 전달, 저온진공 건조공정에 의한 굵은 소금과 다양한 고부가 첨가식탁염(Added Table Salt)의 제조가 가능한 저온진공건조기술이 소금산업에 활용되기를 기대하고 있다.
다방면에 접목 가능한 ‘에코기술’로 각광
“저온진공건조기술은 식재료 생산뿐 아니라 해양환경 개선에도 중요한 역할을 하는 ‘에코 기술’이다”라며 각광받는 추세에 저온진공건조 식품소재산업을 통해 이상적인 사회적 기업으로 실현 가능함을 인정받고 있는 김경근 교수의 저온진공건조기술은 특히 잉여생산 우유를 이용한 치즈(분말치즈)와 건조 유청 생산, 낙과·비품(非品) 과일을 이용한 건과일칩 생산, 유산균 및 발효균 등 균사류의 고품질 건조, 한식의 세계화를 위한 세계적 한식소재 공급시스템 유지, 세계적 품질인 한국밤 가공산업, 분말화 된 한약, 중국산 의무 수입할당 고추 및 마늘의 건조가공 재수출, 새로운 최고급 식음수 생산(Bio-water) 등의 사업 분야에 접목이 가능하여 응용폭이 매우 넓은 기술로 각광받고 있다.
한국은 토양과 기후조건이 매우 좋아 농수임산물과 과일은 세계적으로도 향이 좋다. 과잉 생산되는 생산물과 비품들을 이용하여 고품질로 건조하면 적어도 5배의 가격이 된다. “고품질 원료로 최고의 기술을 활
