차단성 (barrier property)
쉽게 풀면
포장지가 물이나 공기가 안팎으로 새어나가지 못하게 얼마나 잘 막아주는지를 나타내는 성질이다.
왜 중요한가
차단성은 포장재가 산소·수분·향 성분의 이동을 얼마나 막는지를 나타내는 특성으로, 스낵의 흡습 산패, 커피의 향 손실, 육류의 변색처럼 저장 중 품질 변화의 속도를 사실상 결정하기 때문에 유통기한 예측 모델과 포장재 선정 연구에서 산소투과도와 수증기투과도가 핵심 입력값으로 쓰입니다. 생분해성 포장 연구에서는 기존 다층 필름에 견줄 차단성을 확보하는 것이 실용화의 최대 과제로 다뤄집니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
포장 소재 구조 변화(증착층 추가)가 차단성이라는 물리적 성능 지표에 미치는 영향을 정량적으로 제시한 결과이다.
포장재가 막아야 하는 대상이 산소나 수분에 그치지 않고, 내용물의 향이 빠져나가는 것을 막는 성능까지 포괄한다는 설명입니다.
조금 더 깊게 보면
투과도는 온도와 상대습도에 따라 크게 변하며 특히 친수성 소재는 습도가 높을 때 산소 차단성이 급격히 떨어지므로, 표준 조건에서 측정한 값을 실제 유통 환경에 그대로 적용하면 오차가 커집니다. 필름 두께와 층 구조, 핀홀·접합부 결함도 실제 포장의 차단 성능을 좌우해 소재 자체의 투과계수와 완성 포장의 성능은 구분해서 봐야 하고, 식품 쪽에서 포장으로 이행되는 향 성분 흡착(스캘핑)도 넓은 의미의 차단성 문제로 함께 평가됩니다. 산소투과도와 수증기투과도는 서로 다른 시험법(전량법·차압법 등)으로 측정되는 별개의 물성치이며, 폴리에틸렌처럼 수분 차단성은 좋지만 산소 차단성은 약한 소재가 있는 반면 EVOH처럼 그 반대인 소재도 있어 다층 필름은 이 상호보완을 노려 설계된다. 알루미늄 증착이나 금속박은 산소·수분·빛을 거의 완벽히 차단하지만 불투명해지고 재활용이 까다로워지므로, 투명성과 재활용성을 요구하는 제품에서는 무기산화물 증착이나 나노복합체 같은 대안 차단층이 검토된다.
주의할 점
차단성은 산소차단성과 수분차단성이 서로 다른 개념이므로 특정 소재가 한쪽 차단성이 우수하다고 다른 쪽도 우수하다고 단정할 수 없다. 측정 조건(온도, 습도)을 표준화하지 않은 투과도 값은 실제 유통 환경에서의 성능을 과대 또는 과소평가할 수 있어 결과 비교 시 조건 일치 여부를 확인해야 한다.