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스마트그리드 빅데이터 기반 지역별 배전선로 부하손실 분석 (Regional Analysis of Load Loss in Power Distribution Lines Based on Smartgrid Big Data)

  • 조재훈;이해성;임한민;이병성;문채주
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.1013-1024
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    • 2022
  • 전력 계통에서 발생하는 부하손실은 전기품질 수준을 평가하는 지표로 활용되지만, 국내외 전력 유틸리티들의 수익 창출을 방해하는 가장 큰 요인이 된다. 따라서 전력 계통에서 발생하는 부하손실에 대한 정확한 분석은 매우 중요하다. 그러나 빠르게 증가하는 분산전원 연계로 인해 배전계통의 변동성이 증가하여 정확한 손실량을 계산해내는 것이 점점 어려워지고 있다. 본 논문에서는 분산전원 연계로 인해 배전선로에서 발생하는 부하손실의 더욱 정확한 산정을 위하여 스마트그리드 빅데이터 인프라를 구축하였다. 또한, 스마트그리드 빅데이터의 특성 중 하나인 '불확실성'을 제거하기 위한 데이터 전처리기법을 적용하여, 부하손실 분석의 정확도를 높였다. 본 논문에서 수행한 부하손실 분석 결과는 배전설비 투자계획 또는 안정적인 전력공급 신뢰성과 전력품질을 유지하기 위한 배전계통 운영계획에 기초자료로 활용될 수 있다.

RAW 264.7세포에서 lipopolysaccharide로 유발시킨 염증반응에 대한 Bulnesia sarmienti 열수추출물의 억제효과 (Bulnesia Sarmienti Aqueous Extract Inhibits Inflammation in LPS-Stimulated RAW 264.7 Cells)

  • 전용필;;박창호;홍주헌;이기동;송재찬;김길수
    • 생명과학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.479-485
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    • 2009
  • 본 연구는 BS 열수추출물의 항염증 활성을 조사하기 위하여 LPS로 자극된 RAW 264.7세포에서 세포가 방출하는 NO, $PGE_2$, COX생성량과 염증성 사이토카인인 $IL-1{\beta}$, IL-6, $TNF-{\alpha}$의 생성량의 변화를 조사하여 항염증성 기능의 유무와 정도를 알아보고자 하였다. 마우스 대식세포인 RAW 264.7에 대한 BS추출물의 농도별(0, 50, 100, $200\;{\mu}g/ml$) 세포독성을 알아보기 위하여 MTT assay를 수행하여 $200\;{\mu}g/ml$ 이하의 농도에서는 세포독성이 낮아 기본적으로 세포의 생존율에 영향을 주지 않는다는 사실을 알 수 있었다. RAW 264.7세포에 BS추출물을 전처리하고 LPS를 18시간 동안 처리한 후 NO의 생성량은 정상세포에 비하여 약 8배 이상 증가되었으며, BS추출물을 $100\;{\mu}g/ml$ 농도 이상으로 처리한 실험군에서는 농도의존적으로 nitrite의 생성량이 유의하게 감소되었다. $PGE_2$의 생성량은 LPS처리에 의하여 정상세포에 비하여 약 14배 이상 증가되었으며 BS추출물을 100 및 $200\;{\mu}g/ml$의 농도로 처리한 실험군에서는 농도의존적으로 유의하게 각각 55.1%, 39.9% 감소되었다. COX의 생성량은 LPS처리에 의하여 정상세포에 비하여 약 5.6배 증가되었으며 $100\;{\mu}g/ml$ 이상의 농도처리군에서는 농도의존적으로 유의하게 감소되었다. LPS처리후 $IL-1{\beta}$, IL-6, $NF-{\alpha}$의 생성량은 정상세포에 비하여 급격하게 증가되었으며, 여러 농도(50, 100, $200\;{\mu}g/ml$)의 BS추출물로 처리한 실험군에서는 각각 아무런 처치를 하지 않은 세포에 비하여 농도의존적인 각각의 생성량이 감소되었다. 특히 $100\;{\mu}g/ml$ 농도 이상의 BS처리군에서는 모두 통계학적 유의성이 인정되었다. 이러한 결과는 BS에서 염증억제 효과가 있음을 in vitro 연구에서 확인할 수 있었고, 향후 유효성분 추출을 통한 항염증 물질의 연구 또는 예방하거나 치료할 수 있는 염증 억제 성분의 분리 및 그 작용기전 연구에 중요한 기초 자료가 될 것이라 사료된다.

부자재 비용절감을 위한 순환퇴비화 시스템에 관한 연구 (Study on the Recycled Compositing System for Reducing Bulking Agent Cost)

  • 최명환;홍지형;박금주;최원춘
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.191-199
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    • 2000
  • 본 실험은 고형퇴비화 처리용 부자재 비용절감 및 생물계 폐기물의 퇴비화 작업효율을 개선하기 위하여 연속 및 간헐통기 퇴적식 호기성 퇴비화 시스템에 필요한 기초 연구자료를 제공하기 위하여 수행되었다. 유우분과 왕겨 (I) 그리고 유우분과 1차 순환퇴비 (II) 및 2차 순환퇴비 (III)를 전처리 혼합하여 $12.3{\;}{\ell}$의 회분식 원통형 발효조 3개의 동일한 수준에 같은 성질의 실험재료를 넣어 10일간 실험하였다. 이때, 통기량은 연속통기(CA)는 $0.3~0.6{\;}{\ell}/min.kg.dm$, 간헐통기 (IA)는 $0.1~0.2{\;}{\ell}/min.kg.dm$ 범위로 5분 통기 55분 정지 방법으로 퇴비화 처리하였다. 퇴비화 과정중 발효조의 내부 온도는 잡초종자 및 병원균 사멸을 위한 퇴비화 적정온도인 $55~60^{\circ}C$를 연속통기 (CA)는 38~78시간, 간헐통기 (IA)는 37~98시간 유지하였다. 순환퇴비의 혼합량이 증가함에 따라서, 암모니아 휘산 농도는 증가하였으며, 연속 통기시 최고 농도는 110, 160, 287 ppm을 나타냈으며, 간헐 통기 방법을 이용한 퇴비화 경우는 52, 76, 420 ppm을 나타냈다. 이는 순환퇴비의 탄질비가 17.6, 22 그리고 16.5로 낮기 때문이다. 퇴비화 종료 후, 퇴비의 품질은 수분 함량 (MC)이 68~73%로서 40% 이하의 적정 수분 함량으로 건조가 필요하였다. 산도(pH)는 7.9~8.7로서 적정 값 (8이하)보다 약간 높아 후숙 과정이 필요하였으며, 유우분에 순환퇴비를 부자재로 혼합한 실험 II와 III의 경우, 탄질비 (C/N)는 20이하로 적정수준을 나타냈다.

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LA-ICP/MS를 이용한 담수 어류 이석 내 금속 원소 농도 분석 (Analysis of the Concentration of Metal Elements in Freshwater Fish Otolith Using LA-ICP/MS)

  • 박현우;윤숙희;박재선;임보라;이혜리;최종우
    • 생태와환경
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    • 제52권4호
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    • pp.324-332
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    • 2019
  • 본 연구는 Laser ablation ICP/MS (이하 LA-ICP/MS)를 이용한 환경오염 추적연구를 위하여 어류 내 이석을 분석하였다. 어류의 이석은 어류가 서식하는 환경에 영향을 받는 것으로 알려져 있어 국외에서는 이를 활용한 연구가 활발하나 국내에서는 이에 대한 연구가 미비한 실정이다. 그래서 본 연구에서는 환경오염의 지표로 사용되는 금속 원소의 성분 분석을 통하여 어류 이석을 이용한 환경오염 추적 가능성을 파악하고자 하였다. 또한 금속 원소의 성분 분석을 위해서는 전처리 과정을 줄여 분석 시간을 단축시킬 수 있는 것으로 알려진 LA-ICP/MS를 이용하였다. 시료채취는 연구지역과 배경지역으로 나누어 실험을 진행하였고, 실험 어종은 담수종인 잉어를 선정하였다. LA-ICP의 분석 최적 조건을 정립하기 위하여 이석 표준물질인 FEBS-1을 이용하여 9개 금속 원소(Li, Mg, Mn, Cu, Zn, Sr, Ba, Pb, U)의 정확도와 정밀도를 확인하였다. 정립한 조건을 이용하여 실제시료를 분석한 결과, 연구지역에서 채집한 어류 이석 내 금속 원소 성분의 총 농도가 2202.9 mg kg-1으로 배경 지역의 1086.3 mg kg-1보다 2.03배 높게 측정되었다. 원소별로는 Li과 U을 제외한 모든 원소가 연구 지역이 배경지역보다 높게 나타났다. 그리고 퇴적물 측정망 분석 자료와 비교한 결과, Zn, Pb, Cu가 두 지역의 퇴적물 금속 원소 농도 분포와 어류 이석 내 금속 원소 농도 분포 경향이 유사하게 나타났다. 이러한 결과로 보아 어류 내 이석은 퇴적물과 같이 환경오염원을 추적하는 데 활용할 수 있다는 것을 확인하였다.

외래유전자 도입정자를 이용한 돼지 체외성숙 난포란의 Intracytoplasmic Sperm Injection (ICSI) 후 후기 배로의 발달율과 외래유전자의 발현에 관한 연구 (Development and Expression of Porcine Embryos by Direct Injection of Sperm Treated with Exogenous DNA)

  • 정기화;조성근
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.45-53
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    • 2002
  • 본 연구는 sperm-mediated gene transfer를 이용하여 ICSI에 의한 형질전환동물 생산의 기초자료로서 활용하기 위해, ICSI에 사용될 정자의 조건과, 그에 따라 적합한 돼지 정자와 외래유전자의 전처리 및 ICSI를 통한 수정을 및 후기 배로의 발달율과 외래유전자의 발현 여부를 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. ICSI에 이용될 정자의 조건에 따라 정소상체미부정자, 사출정자 및 동결정자를 이용하여 ICSI후 수정율은 각각 72.3%, 64.1% 및 74.1%로 나타나 유의적인 차이를 나타내지 않았으며, 또한 후기배로의 발달율에 있어서도 각각 17.6%, 18.7% 및 15.0%로 나타나 각 처리군간의 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 그리고, ICSI후 전기적 자극을 실시한 군과 실시하지 않은 군에서 난자의 활성화에 따른 수정율은 대조구로 이용한 shame injection과 전기적 활성화를 실시하지 않은 군에서 각각 47.1%와 46.3%로 나타나 전기적 활성화를 실시한 군의 79.6%에 비해 유의적인 차이를 나타내었다. 후기배로의 발달율에 있어서도 전기적 활성화를 실시한 군에서는 24.1%로 나타나 전기 적 활성화를 실시하지 않은 군에서의 14.4%와 유의적인 차이를 나타내었다. 그리고 대조구로 이용한 shame injection에 있어서 후기 배로의 발달율은 2.5%로 낮은 결과를 나타내었다. 또한, 정자와 pcDNA LacZ유전자의 처리시 electroporation 방법을 실시하여 ICSI후 난자를 각각 전기적 활성화를 실시한 군과 실시하지 않은 군에 있어서 유전자 발현율은 각각 30.2%와 24.2% 나타났으나, 두 처리군간에 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 그러나, 두 군에서 pcDNA LacZ 유전자는 모두 mosaic 발헌 양상을 보였다. 이상의 실험 결과들을 종합해 보면, ICSI에 사용될 수 있는 돼지의 정자는 정소상체미부정자, 사출정자 및 동결정자 모두가 이용 가능하며, ICSI후 추가 전기적 자극에 의한 난자의 활성화가 수정율과 후기 배로의 발달율을 향상시킬 수 있음을 시사하였다. 따라서, 돼지에 있어서 정자의 외래유전자 도입에 대한 정확하고 실용적인 방법은 보고되고 있지는 않은 상태로, 정자와 외래유전자의 처리법을 향상시키기 위하여 다양한 방법으로 많은 연구가 요구된다.

건조방법과 감마선 조사에 따른 포도가공부산물의 색상 변화 및 항산화활성 (Effect of Drying Methods and Gamma Irradiation on the Color Changes and Antioxidant Activity of Grape By-Products)

  • 조지은;육홍선;김경희;백종연;문영자;박성진;장순애
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제39권12호
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    • pp.1826-1831
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    • 2010
  • 본 연구는 폐자원인 포도가공부산물을 활용한 기능성 소재 개발의 기초 자료 마련을 위해, 열풍 및 동결건조한 뒤 1~20 kGy의 감마선 조사를 실시한 포도가공 부산물의 품질 특성 및 항산화활성의 변화를 관찰하였다. 색도는 열풍건조 시료의 경우 3 kGy에서 가장 높은 L값과 a값을 나타낸 후 조사선량 증가에 따른 감소를 나타내었고, 동결건조시료의 경우 가장 높은 조사선량인 20 kGy에서 가장 높은 L값과 b값을 나타내어 열풍건조라는 고온의 전처리를 통한 색소의 파괴가 미리 진행되어 감마선 조사에 따른 영향을 나타내지 않았으며, 3 kGy의 감마선 조사는 열풍건조한 포도가공 부산물 시료의 색택에 좋은 영향을 미치는 것으로 나타났다. 총 페놀화합물의 함량을 측정한 결과, 열풍건조시료 메탄올 추출물에서는 3 kGy 조사구에서 가장 높은 함량을 나타내었고 조사선량 증가에 따른 감소를 나타내었으나, 비조사구보다는 조사구에서 더 높은 페놀화합물 함량을 나타냈다. 동결 건조시료 메탄올추출물의 경우, 비조사구에서 가장 높은 함량을 나타내었으나 조사구에서는 3 kGy 조사구가 가장 높은 페놀화합물 함량을 나타내었다. DPPH 및 ABTS를 이용한 라디칼 소거능의 측정 결과 역시 페놀화합물 함량의 측정 결과와 마찬가지로 열풍건조시료의 메탄올추출물에서 3kGy 조사구가 가장 높은 라디칼 소거능을 나타내었다. 환원력은 시료를 1~5 mg/mL의 농도로 희석하여 실험하였으며, 그 결과 열풍과 동결건조시료 모두 3 kGy 조사구에서 가장 높은 활성을 나타내었다. 따라서 본 연구를 통해 3 kGy의 감마선 조사는 포도 가공 부산물의 색택 및 항산화능을 향상시킴을 알 수 있었다. 하지만 가공부산물 활용의 측면에서 볼 때, 감마선 조사에 따른 포도부산물의 항산화 활성 증가는 미약하거나 없는 것으로 나타나 큰 의미를 갖지 못했다.

Systemic analysis 방법을 활용한 국내 학교급식 위생의 주요 영향 인자 분석 연구(2005-2014) (Systemic Analysis on Hygiene of Food Catering in Korea (2005-2014))

  • 민지현;박문경;김현정;이종경
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.13-27
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    • 2015
  • Systemic analysis 기법을 이용하여 국내 학교급식의 위해관리를 위한 정보를 제공하고자 학교급식 위생 관련 문헌분석을 실시하였다. 단체급식 및 위생 분야 키워드 47개를 도출한 후, DBpia 검색엔진을 통하여 도출된 키워드를 입력하여 최근 10년간(2005-2014) 생산된 총 1,177개 논문을 검색하였다. 이후 관련논문을 수집하고 전문가리뷰를 통하여 최종 142개 논문을 선정하였다. 시설별, 이해당사자별, 외부요인, 내부요인, 직접적 요인, 간접적 요인으로 나눠 문헌을 분석하였다. 시설별로 학교(64편)가 산업체(5편)나 병원(3편)보다 단체급식 위생 관련문헌이 많았다. 학교급식의 주요요인을 분석한 결과 시스템/시설/설비(15편), 위생교육(12편), 생산/납품업체(6편), 식재료(4편), 복합적 요인(9편)이었다. 학교급식 위생관련 요인을 환경적 요인, 인적 요인, 식재료 요인, 고용 및 직무요인으로 구분하였다. 이해당사자별로 영양사, 조리종사원, 학생, 교직원, 식재료 납품업체 등으로 구분하여 분석하였다. 첫 번째, 환경적 요인으로 시설 설비 영역과 시스템 영역으로 구분하였다. 시설 설비 영역에서 대상이 영양사인 경우 급식시설의 명확하지 않은 구획 및 구분, 다량조리기기의 부족으로 인한 음식 온도관리 미흡, 위생관리를 위한 기기 구비율 저조, 조리실 온 습도 관리 미흡 등이 문제점으로 지적되었다. 대상이 학생인 경우에는 교실배식 환경을 문제로 꼽았다. 시스템 영역에서는 영양사가 대상인 경우 학교 내 구성원 간 HACCP 시스템 팀의 낮은 협력정도가 문제로 지적되었다. 조리사/조리종사원이 대상인 경우에는 과도한 업무량과 높은 노동 강도, 급식소 안전 관련 근무 조건의 열악함이 문제가 되었다. 학부모를 대상으로 조사한 결과에서는 학교급식 모니터 제도의 활동이 저조한 것이 문제로 파악되었다. 두 번째, 인적 요소 측면에서는 "위생교육 부족"이 가장 큰 문제점으로서, 교육대상이 조리종사원인 경우 형식적인 위생교육, HACCP 관련 교육 미흡, 낮은 개인위생관리수행이 문제가 되었다. 대상이 학생인 경우에는 위생교육 경험이 적고, 위생교육의 적용 및 효과가 낮은 것으로 나타났다. 세 번째, 식재료 요소 측면에서 원재료 자체의 위생문제와 신선편이식품 전처리 식재료의 불신이 문제로 파악되었다. 한편, 생산 납품업체 관련 납품업체 배송차량 관리 미흡, 생산 납품업체 직원의 위생관리, HACCP 비인증업체의 위생관리가 문제로 지적되었다. 마지막으로 고용 및 직무 요소 측면에서 영양사와 조리종사원의 고용형태, 연봉수준은 직무만족도 및 직무몰입도에 영향을 주는 것으로 나타났으며, 직무스트레스는 직무수행, 나아가 학교급식 위생에도 영향을 줄 수 있다는 것이 확인되었다. 학교급식 위생의 원인 분석을 통하여 향후 정부는 예산확보, 현장조사, 인증시스템 제도 마련, 근무 조건 개선, 위생훈련 및 점검 강화, 전문가에 의한 위생컨설팅 및 급식장 설계 컨설팅을 강화할 필요가 있다. 본 연구는 향후 급식위생안전 개선을 위한 교육 자료 및 관련 기술 개발에 활용할 수 있다.

식품 중 인공감미료의 분석법에 관한 연구 (A Study on the Analytical Method of Artificial Sweeteners in Foods)

  • 김희연;윤혜정;홍기형;이창희;박성관;최장덕;최우정;박선영;김지혜;이철원
    • 한국식품과학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.14-18
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    • 2004
  • 본 연구는 인공감미료의 사용확대에 따른 실태 파악 및 실제 섭취량 조사를 통해 현행 사용기준의 안전수준에 대한 안전성을 확보하는 연구의 기초자료로서 우리나라에서 식품첨가물로 허용되어 있는 인공감미료인 삭카린나트륨, 아스파탐, 아세설팜칼륨 및 수크랄로스에 대한 식품 중 분석법을 확립하였으며 결과는 다음과 같다. 먼저 투석이나 정제과정 없이 보다 간편하고 짧은 시간에 효율적으로 시료를 전처리할 수 있는 방법을 시료의 성상에 따라 확립하였다. 고속액체크로마토그래프(HPLC)의 최적 분석조건을 검토한 결과, 삭카린나트륨, 아스파탐 및 아세설팜칼륨의 3종 인공감미료의 분석에 컬럼은 Symmetry $C_{18}(3.9mm\;i.d{\times}150mm,\;5{\mu}m)$, 이동상은 0.005M tetrapropylammonium hydroxide가 함유된 0.01M $KH_{2}PO_{4}$: acetonitrile(9:1, pH 3.5). 측정파장은 210mm로 설정하였다. 수크랄로스의 분석조건은 컬럼은 Symmetry $C_{18}(3.9mm\;i.d{\times}150mm,\;5{\mu}m)$, 이동상은 water: methanol(7:3)을 사용하였고 검출기는 굴절율 검출기(RI), sensitivity=16호 설정하였다. 검출한계는 삭카린나트륨, 아스파탐 및 아세설팜칼륨은 각각 0.1ppm, 수크랄로스는 25ppm으로 측정되었다. 이와 같이 결정된 인공감미료의 최적 분석조건으로 회수율을 측정한 결과 아스파탐 92.5%, 아세설팜칼륨 97.3%, 삭카린나트륨 96.5%, 수크랄로스 93.4%로 양호한 결과를 얻었다. 시중에서 유통되고 있는 제품 중 총 17종 151품목을 다상으로 4종의 인공감미료 함량을 정량한 결과, 아스파탐은 탄산음료 2품목에서 $180.8{\mu}g/g$, 발효음료 4품목에서 $65.3{\mu}g/g$, 껌 2품목에서 $232.5{\mu}g/g$, 사탕 1품목에서 $1,672.0{\mu}g/g$, 혼합제제식품첨가물 2품목에서 $5,259.0{\mu}g/g$이 검출되었으며 아세설팜칼륨은 탄산음료 2품목에서 $110.8{\mu}g/g$, 껌 3품목에서 $250.3{\mu}g/g$, 혼합제제식품첨가물 1품목에서 $2,362.1{\mu}g/g$, 삭카린나트륨은 어묵 1품목에서 $42.3{\mu}g/g$, 수크랄로스는 껌 1품목에서 $120.1{\mu}g/g$이 검출되었으며 검출된 인공감미료는 표시사항과 일치하였다.

대형 양식당 음식에 대한 미생물학적 위해분석 (Microbiological Hazard Analysis of Foods in Large Western-style Restaurants)

  • 남은정;강영재;이연경
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제37권8호
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    • pp.1049-1057
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    • 2008
  • 본 연구는 대형 양식당을 대상으로 조리공정별 메뉴 분석 및 미생물 검사를 실시하여 대형접객업소의 HACCP plan 개발을 위한 기초 자료로 제공하고자 하였다. 이를 위해 대구지역 양식당 44개소의 메뉴를 수집하여 크게 3가지 조리공정으로 분류하였고, 각 공정별로 대표 메뉴를 선정하여 조리공정 흐름도를 작성하였다. 또한 대구지역 3개 대형 양식당을 대상으로 음식생산단계별 소요시간 및 온도를 측정하고, 일반세균, 대장균군과 식중독균에 대한 미생물학적 품질을 측정하였다. 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 대형 양식당의 메뉴를 조리공정별로 분류하면 크게 가열공정, 비가열공정, 가열-비가열 혼합공정으로 구분된다. 이중 가열공정은 저장-가열 조리공정과 가열-냉각-저장-재가열 조리공정으로 나눌 수 있다. 가열공정의 대표 메뉴인 햄버거스테이크는 냉동저장-해동-가열조리 등의 순서로 생산되며, 내부온도 $82{\sim}86^{\circ}C$로 10분간 가열하여 제공할 때 일반세균 $10^2\;CFU/g$ 이하, 대장균군 및 식중독균 음성으로 미생물적 품질이 적합한 것으로 나타났다. 또한 저장-가열조리 되는 가니쉬 포테이토의 경우도 가열조리 후 미생물학적 품질이 적합한 것으로 나타났다. 가열-냉각-냉장저장-재가열의 순서로 생산되는 매쉬드 포테이토는 냉장저장 시 대장균군의 수치가 $10^2\;CFU/g$이상이었으나 재가열 조리 후 일반세균 $10^2\;CFU/g$이하, 대장균군 및 식중독균 음성으로 미생물적 품질이 적합한 것으로 나타났다. 비가열공정의 대표메뉴인 샐러드는 전처리 후 냉장보관 시 일반세균 $10^2{\sim}10^7\;CFU/g$, 대장균군 $10^2{\sim}10^6\;CFU/g$, 대장균이 검출되어 미생물적 품질이 낮은 것으로 나타났다. 그러므로 양식당에서 미생물학적 품질이 높은 음식을 제공하기 위해서는 조리 또는 재가열 공정 등의 가열공정에서는 가열온도를 철저히 지키고, 샐러드처럼 가열하지 않고 제공되는 메뉴는 씻기, 냉장저장 등 공정에서의 위생관리를 철저히 해야 하겠다. 이상의 결과를 바탕으로 향후 양식당의 HACCP 관리계획이 개발되어 식품 접객업소에서의 과학적인 위생관리를 철저히 하는 것이 필요하겠다.

HPLC-ICP-MS를 활용한 잡곡의 비소 화학종 및 위해 분석 (Arsenic Speciation and Risk Assessment of Miscellaneous Cereals by HPLC-ICP-MS)

  • 안재민;홍경숙;김성연;김대중;이호진;신희창
    • 한국환경농학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.119-128
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    • 2017
  • 본 연구는 최근 식생활 개선과 더불어 건강식의 원료로 수요가 크게 증가하고 있는 국내 유통 잡곡류에 대한 비소의 농도 수준을 확인하고, 비소를 구성하고 있는 화학종들을 분리 및 정량하여 섭취량에 따른 위해 수준을 확인하고자 하였다. 잡곡 12품목 188점을 현지 수거 후 분석에 활용하였는데, 총비소 분석은 일정량의 시료에 질산과 microwave를 이용하여 전처리한 후 ICP-MS를 이용하여 분석을 하였다. 비소 화학종 분리 및 정량을 위하여 HPLC로 화학종을 선택적으로 분리하고 검출기 역할을 하는 ICP-MS를 결합한 형태인 HPLC-ICP-MS를 이용하여 비소 화학종을 분리 분석하였다. 추출 용매로는 증류수, 말론산, 질산을 이용하여 추출 효율을 비교한 결과 1% 질산이 비소 화학종 모두에서 양호한 추출효율을 보여 최종적으로 1%질산을 추출용매로 선택하였고, 비소 화학종이 적절한 pH에서 전하를 띄는 특성을 고려하여 이동상으로는 ammonium carbonate, ammonium phosphate를 gradient 조건으로 분석하였다. 분석법 검증을 위하여 검출한계, 정량한계, 직선성 및 회수율 모두 AOAC에서 권장하는 기준을 만족하여 총비소 및 비소 화학종 분리 분석 결과에 대한 신뢰성을 확인하였다. 품목별 총비소 평균 농도는 찹쌀 $0.267{\pm}0.090mg/kg$, 검정현미 $0.241{\pm}0.137mg/kg$, 혼합곡 $0.183{\pm}0.045mg/kg$의 순으로 나타났고 무기비소 평균 농도는 찹쌀$0.149{\pm}0.056mg/kg$, 검정현미 $0.136{\pm}0.075mg/kg$, 혼합곡 $0.110{\pm}0.035mg/kg$의 순으로 총비소 결과값과 동일한 순서를 보였다. 총비소와 무기비소 농도의 상관 분석결과 총비소 농도가 높으면 무기비소 농도 또한 높은 농도를 보여 강한 양의 상관관계가 있음을 확인하였다. 위해 평가는 국민건강영양조사 자료(2012)를 근거로 잡곡에 대한 무기비소 위해 정도를 평가하였는데 품목별 무기비소 노출량은 혼합곡에서 $19.91{\mu}g/day$로 가장 높은 노출량을 보였고, 찹쌀 $1.07{\mu}g/day$, 검정현미 $0.77{\mu}g/day$, 보리 $0.13{\mu}g/day$, 콩 $0.11{\mu}g/day$ 순으로 나타났다. 품목별로는 혼합곡이 PTWI 대비 16.89%로 가장 높은 수준을 보였고, 찹쌀 0.91%, 검정현미 0.65%, 보리 0.11%, 콩 0.09%의 순으로 나타났다. 노출량에 따른 위해 수준은 잡곡 12품목 모두 일시에 섭취한다고 가정할 경우 PTWI 대비 18.69% 수준으로, 잡곡류에 대한 무기비소의 인체 노출 및 위해수준은 안전한 것으로 평가되었다.