• 식품과학과 산업
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• 제55권2호
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• pp.188-202
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• 2022

최근 곤충산업은 애완곤충, 천적 등 산업에서 사료, 식용, 약용곤충으로 그 활용범위가 확대되면서 곤충 원료의 품질관리에 대한 요구가 커지고 곤충 제품의 안전성 확보에 관심이 높아지고 있다. 전세계 곤충산업 시장은 많은 소규모 농가형 기업과 소수의 대기업으로 구성되어 있으며 전통적인 수작업 사육에서 고도로 자동화되고 기술적으로 진보된 플랜트형 사육 등 다양한 기술 수준의 사육형태가 존재한다. 산업규모가 확대되는 과정에서 사육환경의 설계는 온습도, 공기질 조절과 병원체 및 기타 오염 물질의 전파를 방지하는 것은 중요한 성공 요인이 되며 사육에서 부화, 사육, 가공에 이르기까지 생산의 안전성을 유지하기 위해서 통일된 운영시스템 아래 통제된 환경이 필요하다. 따라서 곤충의 생육과 사육환경의 빅데이터화 된 데이터베이스를 기반으로 외부 환경 변화에도 안정적인 사육환경 유지가 가능하고 곤충성장에 맞추어 사육환경을 제어하며 노동력 감소와 생산성 향상을 이루기 위한 ICT 기반 곤충 스마트팩토리팜의 설계 및 운용알고리즘을 개발하는 것은 곤충산업 발전의 필수 선결조건이 되고 있다. 특히 유럽 상업용 곤충사육시설은 상당한 투자자의 관심을 받아 곤충 회사가 대규모 생산시설로 건설하고 있는데 이는 EU가 2017년 7월 물고기양식 사료원료로 곤충 단백질의 사용을 승인한 후 가능해졌으며 이를 기반으로 곤충산업의 식용, 의료 등 다른 분야도 첨단기술을 접목하는 현상이 가속화되었다. 외국 곤충산업은 주로 전세계 식품 생산량의 30%에 이르는 소비 전 폐기물이라고 불리는 식품회사의 생산과잉 원료 등을 업사이클링을 통해 재활용생태계를 형성하는데 반해 우리나라는 가정 및 가게에서 발생하는 음식물폐기물 또는 농산물 가공부산물을 주로 이용한다는 점에서 사료 수집과 영양성분 유지, 위생 등 지속가능한 산업생태계를 이루는 데 어려움을 겪고 있다. 또한, 각 곤충 종은 고유하고 특정 사육기술을 요구하고 있다는 점을 감안할 때 곤충사육자는 각기 다른 종별 접근 방식을 채택해야 하는데 대부분의 곤충기업은 여전히 소규모로 운영되며 특히 농가형 기업의 경우 지식과 경험이 도제식으로 전승되는 경우가 많아 표준화되고 규격화된 사육기술이 유지되기 어려운 반면, 일부 곤충 기업은 대규모 사육시설에 스마트 통합 제어시스템을 도입하여 먹이주기, 물주기, 취급, 수확, 청소 시스템, 가공, 품질관리, 포장 및 보관과 같은 곤충 생산과 관련된 요소가 최적화된 사육 환경과 사육프로세스로 표준화되어가는 모습을 보이고 있으며 심지어 일부 유럽기업은 AI기술로 구동되는 완전 자율 모듈식 곤충시스템으로 사육 유지관리를 하고 있는 사례도 등장하기 시작하였다. 향후 전세계 곤충산업은 공급업체로부터 알이나 작은 유충을 구입하고 곤충을 성숙시키기까지 애벌레의 비육 즉 생산원료에 중점을 두는 시스템과 알을 낳고 수확하고 유충의 초기 전처리에 이르기까지 전체 생산 과정을 다루는 시스템, 곤충 유충 생산의 모든 단계와 제분, 지방 제거 및 단백질 또는 지방 분획 등 추가 가공 단계를 다루는 대규모 생산시스템 등으로 점점 세분화할 것으로 본다. 우리나라에서도 인공지능 및 ICT 첨단기술을 활용한 곤충스마트팩토리팜 연구 및 개발 등이 가속화되고 있어 곤충이 기존 사료, 식품 뿐만 아니라 천연 플라스틱 또는 천연성형소재 등 2차산업의 탄소제로 소재로 활용할 수 있도록 특정 종 육종과정 단축이나 기능성 강화를 위한 사육제어가 가능하도록 곧 곤충 스마트팩토리팜 한국형 맞춤사육시스템이 등장할 수 있을 것으로 보이며, 특히 곤충 제품의 지속 가능성을 높이기 위해 사료 및 자원 사용에 대한 통합 소프트웨어 접근 방식을 개발하는 것에 중점을 두고 진행되고 있다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제18권1호
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• pp.40-46
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• 2013

안정동위원소 질량분석기를 이용한 탄소와 산소의 동위원소비 측정은, 이산화탄소 표준기체의 동위원소 비에 대하여 그 상대적인 값을 측정함으로써 이루어진다. 따라서 실험실 표준기체는 ${\delta}^{13}C$와 ${\delta}^{18}O$ 값의 국제 표준물질인 PDB와 V-SMOW에 대해 보정된 이산화탄소이여야 하며, 이는 국제적 자료의 비교와 검증을 위해 필수적이다. 그러나 표준기체는 제작 기간이 길며, 가격이 비싼 단점이 있고, 장기간 사용 시 실린더 내부 압력의 변화로 동위원소의 분별이 생길 우려가 크다. 따라서 본 연구는 실험실 표준기체 관리의 효율성을 높이기 위해 장기간 안정적 보관이 가능한 고체 표준물질로부터 동위원소 분별없이 순수한 이산화탄소 기체를 추출하여, 실험실 표준기체로 사용할 수 있는 방법을 제시하고자 한다. 본 논문은 Coplen et al.(1983)에 의하여 제안된 방법을 기초로 한 다량의 이산화탄소 표준 기체 제작에 초점을 두었다. 이산화탄소는 탄산칼슘과 100% 순수 인산의 반응에 의해 생성되는데, 두 물질의 반응에 필요한 실험 장치 및 실험 과정을 상세히 기술하였으며, 최적의 실험 조건 결정을 위한 다양한 분석 결과를 소개하였다. 이어 생성된 이산화탄소 기체의 추출, 정제와 포집은 자체 제작된 진공관에서 이루어졌으며, 각 단계에 대한 자세한 설명이 주어진다. 이산화탄소의 ${\delta}^{13}C$와 ${\delta}^{18}O$ 측정은 서울대학교 기초과학교육연구 공동기기원에서 운영 중인 안정동위원소 질량분석기(VG Isotech, SIRA Series II)를 이용하여 이루어졌다. 탄산칼슘 고체 표준물질로부터 이산화탄소 기체 추출과 추출된 기체의 정제 포집 등 전체 분석과정의 정밀도 검증을 위해 동일한 Solenhofen-ori $CaCO_3$(< $63{\mu}m$) 고체 시료로 부터 15회에 걸쳐 표준기체를 제작하였고, 매회 100 mg $CaCO_3$을 이용하여 총 15개의 표준기체 제작이 8일에 걸쳐 이루어졌다. 이 표준기체들의 분석 표준편차($1{\sigma}$)는 ${\delta}^{13}C$의 경우 ${\pm}0.01$‰, ${\delta}^{18}O$는 ${\pm}0.05$‰로 매우 높은 정밀도를 보여주었다. 이러한 분석 정밀도는 안정동위원소 질량분석기기 자체와 같은 내부 정밀도에 상응하며, 본 연구에서 제시한 실험실 표준기체 제작방법의 높은 신뢰성과 재현성을 입증하는 결과이다. 따라서 본 연구는 표준기체 보유가 어려워 정밀, 정확한 안정동위원소 분석에 어려움이 많았던 연구 분야에 자체 표준기체 제작 기술을 제공하는데 크게 기여할 것으로 생각된다.

• 대한치과보철학회지
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• 제47권2호
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• pp.108-118
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• 2009

연구목적: 1961년 Chase에 의해 처음 소개된 기능 인상법(functional impression technique)은 기존 의치에 이장된 조직 양화재(tissue conditioner)를 이용하여 실제 기능 운동 하에서 동적인 지지 조직의 인상과 기능적이며 생리적인 의치 변연부의 형태와 길이를 기록하는 술식이다. 조직 양화재가 기능 인상법의 재료로 사용되기 위해서는 체적 안정성, 미세부 재현성, 흐름성 등의 특성과 함께 치과용 석고와의 적합성(compatibility)을 고려하여야 한다. 하지만 기능 인상법 재료로 조직 양화재를 사용할 경우 구강내 환경 속에서 시간이 지남에 따라 석고 표면 거칠기에는 어떠한 영향을 미칠지 또한 그에 따라 석고 표면의 변화를 고려하여 어느 정도 기간 동안 구강 내에 유지하는 것이 좋을지에 대한 연구는 거의 없는 상황이다. 이에 본 연구는 조직 양화재를 기능 인상법의 재료로서 사용할 경우, 조직 양화재의 종류와 분액비, 침수시간이 치과용 석고 표면 거칠기에 어떠한 영향을 주는지 알아보고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 임상적으로 많이 쓰이는 3종의 조직 양화재(Coe-Comfort, Visco-Gel, Soft-Liner)로 제조사에서 추천하는 분액비(P/L ratio)를 기준으로 표준 분액비에 따라 혼합한 군(R), 분말의 양을 20% 많이 혼합한 군(M), 분말의 양을 20% 적게 혼합한 군(L)으로 나누어 조직 양화재를 혼합하여 직경 20 mm, 두께 2 mm의 시편을 제작하였다. 각 조직 양화재 시편들을 다시 인공 타액 속의 침수시간(0시간, 1일, 3일, 5일, 7일)에 따라 5개의 군으로 나눈 뒤 인공 타액에 완전히 담구어 $37^{\circ}C$에서 보관하였다. 정해진 침수시간이 경과한 시편을 꺼내서 초경석고를 부어 석고 시편을 제작한 뒤 조직 양화재와 접해있던 석고 시편 표면의 거칠기를 접촉식 표면 조도기(Surfcoder SEF-30D, Kosaka laboratory Ltd., Tokyo, Japan)로 측정하여 다음과 같은 연구 결과를 얻었다. 결과 및 결론: 1. 조직 양화재로 부터 만들어진 석고 모형의 표면 거칠기에 주된 영향을 미치는 요인은 기능 인상을 채득하기 위해 구강 내에 조직 양화재를 위치시키는 기간이었고, 그 외에 조직 양화재의 종류와 분액비도 통계학적으로 유의한 영향을 미치는 요인이었다. 2. 3가지 P/L ratio 실험 조건 모두에서 Visco-Gel과 Soft-Liner 간에는 석고 모형의 표면 거칠기값이 침수시간이 변함에 따라 통계학적으로 유의성 있는 차이를 보이지 않았지만, Coe-Comfort의 경우에는 침수시간이 변함에 따라 Soft-Liner와 Visco-Gel보다 석고 모형의 표면 거칠기값이 통계학적으로 유의성 있게 더 큰 값을 보였다. 3. 3종의 실험 대상 조직 양화재 모두에서 R(recommended)와 M(more) group 간에는 석고 모형의 표면 거칠기값이 침수시간이 변함에 따라 통계학적으로 유의성 있는 차이를 보이지 않았지만, L(less) group의 경우에는 침수시간이 변함에 따라 R과 M group보다 석고 모형의 표면 거칠기값이 통계학적으로 유의성 있게 더 큰 값을 보였다. 이러한 연구 결과로부터 석고 모형의 표면 거칠기에는 구강 내에서의 시간이 가장 큰 영향을 나타내며, 조직 양화재의 종류와 분액비도 영향을 미칠 수 있기 때문에 술자가 기능 인상 채득 시에 적절한 구강 내 적용시간에 대해서 잘 이해하고 있고, 기능 인상에 적합한 조직 양화재를 선별할 수 있다면 조직 양화재를 이용하여 유용하게 기능 인상을 채득할 수 있을 것이다.