• 대한화장품학회지
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• 제49권1호
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• pp.87-96
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• 2023

본 연구는 인간 각질형성 세포주를 이용하여 피부 표면의 산성화를 조절하는 물질을 발굴하고, 이를 통해 각질층의 보습 능력 및 피부 장벽 기능에 미치는 영향을 조사하기 위해 수행되었다. 꿀풀은 아프리카 북서부 및 북미에 널리 분포하는 허브 중 하나로 세포사멸, 항산화 및 항염에 대한 효능이 연구되어 왔다. 하지만 NHE1의 발현 조절 및 피부 장벽기능 회복에 대한 연구는 진행되지 않았다. 꿀풀의 피부 pH 조절 효과를 확인하기 위하여 꿀풀의 활성 성분 분석 결과 로즈마린산과 카페인산이 검출되었다. 꿀풀과 이것으로부터 검출된 성분인 카페인산은 인간 각질형성 세포주인 HaCaT 세포에 고농도(100 ㎍/mL 또는 100 µM)를 처리한 결과 독성을 보이지 않았다. 노화된 피부에서는 각질층의 산성 pH를 유지하기 위한 나트륨-수소 이온 교환 펌프(NHE1)의 발현감소가 나타나는 것으로 알려져 있으며, 이러한 이유로 노화 피부에서 나타나는 피부 장벽 기능 회복의 저하에 중요한 원인으로 작용할 것으로 추측된다. 꿀풀 추출물 및 카페인산은 각질형성 세포에서 NHE1의 발현을 증가시켰으며, 자연 보습 인자 전구체인 필라그린과 세라마이드 합성 효소인 serine plmitoyl transferase (SPT)의 발현을 증가시켰다. 또한, 직접적인 pH 조절 효과를 확인하기 위해 각질형성 세포 내/외 pH 수치를 측정한 결과 꿀풀과 카페인산은 세포 외부 pH를 감소시켰다. 위 결과들을 종합해 볼 때, 꿀풀과 카페인산은 NHE1 조절을 통해 피부 pH를 조절할 수 있고, 자연 보습 인자(NMF)와 세라마이드 합성을 증가시켜 피부 장벽 기능 회복을 도울 수 있을 것으로 추측된다. 이러한 결과는 꿀풀과 카페인산이 피부 건강에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다는 가능성을 보여주며, 이를 활용한 새로운 피부 보호 제품 개발에 대한 토대가 될 수 있다.

• 공업화학
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• 제34권3호
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• pp.258-263
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• 2023

본 연구에서는 일회용 센서 칩으로 제작 가능한 스크린 프린팅된 탄소칩 전극(screen printed carbon electrode; SPCE) 표면에 전도성고분자 및 효소 티로시나아제(tyrosinase, Tyr)를 적층하여 전기화학적인 방법으로 남성 질환, 갑상선 질환 등과 연관성이 입증된 내분비계 교란 물질인 비스페놀F (bisphenol F, BPF) 검출에 적용하였다. 산소 플라즈마 처리를 통해 음전하를 띠게 한 SPCE 작업전극 표면에 양전하를 띄는 전도성 고분자인 poly(diallyldimethyl ammonium chloride) (PDDA)과 음전하를 띠는 고분자 화합물 poly(sodium 4-styrenesulfonate) (PSS) 그리고 PDDA 순서대로 정전기적인 인력으로 층을 쌓고, 최종적으로 pH (7.0)를 조절하여 음전하를 띄게 한 효소, Tyr층을 올려 PDDA-PSS-PDDA-Tyr 센서를 제작하였다. 상기 전극 센서를 기질이자 타겟분석물인 BPF 용액에 접촉하면, 전극 표면에서 Tyr 효소와 산화반응에 의해 4,4'-methylenebis(cyclohexa-3,5-diene-1,2-dione)가 생성되고, 순환전압전류법과 시차펄스전압전류법을 이용하여 생성물을 0.1 V (vs. Ag/AgCl)에서 환원하면 4,4'-methylenebis(benzene-1,2-diol)이 생성되면서 발생하는 피크 전류 값의 변화를 측정함으로써, BPF의 농도를 정량적으로 분석하였다. 또한, 기존에 많은 연구에서 사용되는 인산완충생리식염수를 대체할 수 있는 이온성 액체 전해질을 사용하여 BPF의 검출 성능 결과를 비교하였다. 또한 BPF와 유사한 구조를 갖는 방해물질로 작용하는 비스페놀S에 대한 선택성을 확인하였다. 마지막으로 실험실에서 준비한 실제 시료안의 BPF의 농도를 분석하는데 제작한 센서를 적용함으로써 센서의 실제 적용 가능성을 입증하고자 하였다.

• 박물관보존과학
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• 제29권
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• pp.133-152
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• 2023

야외에 위치한 대형 군사문화유산의 장기적 보존을 위해 선행연구를 참고하여 과거에 이루어진 도료를 통한 도장 기술의 역사를 살펴보았으며, 전쟁기념관 소장 H-13 헬기의 분석 결과와 비교하였다. 선행연구에서 제2차 세계대전에 참여하여 지상에서 발굴된 난파기 3점에서 샘플을 수집해 분석한 결과, 항공기의 각 샘플에서 크롬의 다양한 화학적인 상태의 특성이 보호 코팅에 대한 역할 수행을 확인할 수 있었다. 약 80년이 지나 도료층의 변질과 자연환경에 장기간 노출되었는데도, 이 화합물은 1940년도 초에 부식 억제 안료로서 테스트 되었으며, 수분에 저항력을 갖는 훌륭한 억제력을 제공했다. 이런 이유로 항공 산업에서 알루미늄 합금의 부식 억제제로 널리 사용되었다. 즉 부식을 방지하기 위해 가장 널리 사용되는 재료는 크롬산염을 함유한 유기 프라이머였다. 본 연구에서 6·25전쟁에 운용되었던 H-13 헬기의 도료분석을 토대로 두 번째 층인 프라이머가 산화크롬(Cr₂O₃)을 포함하고 있음을 보여준다. 또한 적색의 사산화삼납(Pb₃O₄)을 전색제에 녹여 사용한 것으로 추정된다. 이를 선행연구와 비교한 결과 크롬산염이 제공하는 부식 방지 기능이 여전히 유효한지 여부를 명확히하는 데 도움이 될 수 있다. 적외선 분광분석 결과는 알키드 수지(Alkyd Resin)의 도료가 사용되었다. 향후 보다 다양한 유물과의 비교를 통해 합금을 부식으로부터 보호하기 위한 도료의 제작 기술 변화를 해석할 수 있을 것으로 기대된다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제56권2호
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• pp.136-146
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• 2023

박제표본과 같은 생물학적 물질은 다양한 산이나 휘발성물질을 방출할 수 있다. 박제표본에 사용되는 보존제와 제작재료, 제작방법에 따라 발생하는 유기화합물의 방출 특성에 관한 연구는 전무한 실정이다. 따라서, 박제표본에서 발생하는 유기화합물을 알아보기 위해 재료별 표본, 수장고 표본을 대상으로 열화 실험하였다. 오계를 대상으로 나프탈렌과 붕사를 보존제로 사용하고, 대패톱밥, 신문지, 폴리스틸렌폼을 몸심재료로 사용하여 제작한 표본과, 동물수장고에서 수장하고 있던 오계 박제표본(2015년도)을 고온환경(50℃)과 고습환경(95%)에 각각 2주간 열화 실험하였다. 박제표본의 열화 실험결과 고습환경보다 고온환경에서 발생하는 유기화합물의 농도가 더 높은 경향을 보였다. 보존제로는 나프탈렌을 사용한 표본에서 벤젠, 톨루엔, 자일렌과 p-디클로로벤젠이 검출되어 나프탈렌이 주요 유기화합물을 방출하는 요인인 것을 확인할 수 있었고, 대패톱밥, 신문지, 폴리스틸렌폼을 사용한 표본에서도 유기화합물이 검출되 재료의 열화로 인한 것으로 보인다. 또한, 재료별 표본에서 암모니아가 검출되었는데 부패가 진행되어 검출된 것으로 보이며, 특히 고온열화에서 붕사를 사용한 표본이 나프탈렌을 사용한 표본보다 암모니아가 약 9배 높게 측정되었다. 이는 고온환경이 나프탈렌의 승화성을 가속시켜 살충·방충효과로 생물학적 피해를 예방한 결과라 판단된다. 나프탈렌은 발암 가능성 물질로 보존제로 사용할 경우 적정 사용관리가 필요하며, 박제표본은 제작기법에 따라 다양한 유기화합물이 방출할 수 있기 때문에 제작재료와 보존제 등의 조건에 따라 체계적인 보존관리방안이 필요한 것으로 사료된다.

• 한국작물학회지
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• 제41권1호
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• pp.68-76
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• 1996

본시험은 하해습성 충적통인 전북통에서 벼 무논골뿌림재배시 측조시비에 알맞은 시비량 및 시비방법을 밝히고자 1995년에 동진벼를 10a당 5kg씩 5월 15일에 6조식 모논골뿌림 파종기로 파종하는 동시에 표준시비량의 100%와 80%량의 완효성 복비를 파종기부착 측조시비기로 파종골의 측면 4cm에 3cm깊이와 5cm길이로 전량을 기비로 시용하여 시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 측조시비에서는 어느 파종방법이나 관행보다 초장이 길고 경수가 많았으나 유효경비율은 적었고, 측조시비방법간에는 100%가 80%시비보다 수수는 많았으나 유효경비율이 적었고, 3cm가 5cm깊이 시비보다 수수가 많고 유효경비율도 높았다. 2. 엽면적지수와 건물중은 생육초기에는 측조시비보다 관행시비서 높았으나 최고분얼기 이후는 측조시비가 높았고 측조시비방법간에는 생육초기는 3cm깊이 시비가 5cm깊이 시비보다 높았으나 최고분얼기 이후는 5cm시비에서 높았다. 3. 토양중 NH$_4$-N는 파종후 25일에는 관행이 측조시비보다 많았으나 파종후 40일부터는 측조시비가 많았으며, 측조시비간에는 파종후 40일까지는 3cm시비가 5cm시비보다 많았으나 그후에는 5cm시비가 3cm시비보다 많았다. 4. 복상형질은 관행시비보다 측조시비가 나빴고, 측조시비간에는 80%시비보다 100%시비에서, 3cm시비보다 5cm시비에서 불량하여 측조시비 100%에서는 출수후 30일에 3정도의 복상이 발생하였다. 5. 출수 및 $m^2$당 입수는 관행시비방법이 측조시비 80%보다도 적었으나 측조시비의 시비량 및 시비방법간에는 별 차이가 없었다. 6. 쌀수량은 관행이 측조시비 80%보다도 적었으며, 기타 측조시비방법에서 관행시비와 별 차이가 없었다. 이상 생육 및 수량으로 보아 모논골뿌림재배에 알맞은 측조시비의 시비량 및 시비방법은 관행시비량의 80%를 완효성비료로 파종과 동시에 파종골옆 4cm에 3cm 깊이로 시용하는 것이라고 생각된다.

• 한국식품영양학회지
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• 제36권5호
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• pp.379-386
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• 2023

The objective of this study was to investigate the distribution of functional compounds in perilla leaves of various genetic resources and their antioxidant activities. A comprehensive analysis of functional compounds was conducted for 90 genetic resources, focusing on total polyphenol content (TPC), total flavonoid content (TFC), individual phenolic content (IPC), and lutein. Their antioxidant activities were then analyzed based on their radical scavenging capacity using ABTS (2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) and DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl). The TPC content exhibited a range of 13.19 to 35.85 mg gallic acid equivalent/g, whereas the TFC content varied from 11.74 to 46.51 mg catechin equivalent/g. Total IPC was detected in a range of 6,310.98 to 40,491.82 ㎍/g. Lutein was detected at levels between 70.97 and 597.97 ㎍/g. ABTS and DPPH radical scavenging activities of perilla leaves ranged from 30.39 to 58.58 mg trolox equivalent (TE)/g and from 7.74 to 46.56 mg TE/g, respectively. Furthermore, correlation analysis demonstrated that rosmarinic acid, a phenolic acid, exhibited a significantly positive correlation with antioxidant activity. These findings suggest that various genetic resource of perilla leaves could effectively mediate antioxidant capacity. Results of this study provide valuable information for use of perilla leaves in Korea as functional food materials.

• 환경생물
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• 제41권3호
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• pp.193-203
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• 2023

에틸포메이트(Ethyl formate)는 자연상에서 발생되는 천연살충제로서 훈증방식으로 검역단계에서 해외로부터 유입되는 해충의 방제를 위하여 사용되고 있다. 특히, 메틸브로마이드의 대체제로서 주로 사용되며 인축에 독성이 약하고 식물에 대한 약해가 적다. 이러한 에틸포메이트를 농업해충방제를 훈증제로 사용하기 전에 유용생물체에 대한 독성과 수박, 애호박, 참외에 대한 식물독성 및 발생한 식물독성의 저감화 방안을 강구하고자 본 연구를 수행하였다. 에틸포메이트 2시간 훈증처리 후 지렁이, 꿀벌, 누에에 대한 LC₅₀ 값은 각각 39.9, 7.09, 17.9 g m^-3였다. EF에 대한 감수성 정도는 LC₅₀ 값 기준 지렁이, 누에, 꿀벌 순으로 낮게 나타났으며 에틸포메이트 훈증처리는 꿀벌에 대하여 강한 독성을 유발하였다. 식물독성은 7.5 g m^-3 농도로 처리된 수박 잎에서 관찰되었으며 10.0 g m^-3 농도로 처리 시 수박 잎의 가장자리는 까맣게 타들어 가는 산에 의한 약해가 발생함을 확인하였다. 다른 박과 식물인 애호박 및 참외에는 10 g m^-3 농도처리 시 잎에 강한 약해를 보였고 이를 저감하기 위하여 사용된 sodium silicate는 10% 및 20% 처리 시 약해의 저감을 확인할 수 있었다. 이와 같이 에틸포메이트 훈증처리 시 비표적생물에 대한 급성독성연구와 대상작물의 약해발생을 저감하는 연구는 에틸포메이트의 효율적인 농업해충 방제를 위한 중요한 결과를 도출했다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제30권5호
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• pp.833-846
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• 2023

양파는 한국인의 식생활에 필수적인 채소로 항산화작용, 심혈관계 질환 예방, 항혈전, 혈당 저하, 항염과 항알레르기등의 다양한 유용 생리활성이 알려져 있다. 하지만 생산-수요의 불균형으로 인한 문제가 매년 나타나고 있다. 따라서 본 연구에서는 양파의 이용성을 극대화하고자, 양파 전초의 우수성을 확인하고 양파의 사용 목적에 따른 수확시기 확립을 위해 생육시기별 영양성분, 기능성성분 및 항산화 활성을 분석하였다. 일반성분은 탄수화물을 제외하고 6월 수확시기에 가까워질수록 감소하는 경향을 보여 전초가 구근보다 높은 함량을 나타냈다. 유리당은 glucose > fructose > sucrose로 구성되어 있으며 6월 수확시기에 증가하여 구근이 전초보다 높은 함량을 나타냈다. 무기성분은 P, Cu를 제외하고 구근보다 전초가 높은 경향을 보였다. 유기산은 malic acid > citric acid > oxalic acid로 구성되어 있었고 전초가 구근보다 높은 함량을 보였다. 총플라보노이드 함량은 생장할수록 유의적으로 감소하여 6월 수확한 구근에서 가장 낮은 함량을 나타냈다. 플라보노이드 화합물은 spiraeoside > quercetin > isorhamnetin로 구성되어 있었고, isorhamnetin을 제외한 두 성분은 전초가 구근보다 더 높은 함량을 나타냈다. 총엽록소 함량은 생장할수록 감소하였지만 전초가 구근보다 높은 함량을 나타냈으며, 총 thiosulfinate 함량은 생장할수록 감소하다 다시 증가하여 초기 전초와 구근은 비슷한 함량을 나타냈다. 항산화 활성 역시 전초가 구근보다 높은 함량을 나타냈다. 양파의 품종별로 플라보노이드 화합물과 항산화 활성을 비교한 결과, 모든 품종에서 25주에 수확한 전초가 6월 수확한 구근보다 값이 더 높은 것을 알 수 있었다. 결론적으로, 유리당과 일부 무기성분을 제외한 영양성분과 기능성성분, 항산화 활성은 6월 수확한 구근보다 이전에 수확한 전초에서 그 함량이 높아, 6월 수확기 이전 시기의 양파 전초는 식품으로서 활용가치가 우수하다고 판단되었다. 특히 21주 이전의 전초는 영양성분이 대파보다 뛰어났으며, 23주 이후의 전초는 기능성 성분 및 항산화 활성이 구근과 대파보다 더 뛰어난 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 양파 전초는 영양성분 및 녹색이 목적인 가공 제품에 이용하기 위해 21주 이전에 수확하고, 기능성성분 및 항산화 활성이 목적인 가공 제품에 이용하기 위해 23주 이후에 수확하는 것이 바람직 할 것으로 생각된다.

• 한국작물학회지
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• 제68권4호
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• pp.402-412
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• 2023

기후변화에 대응하기 위해 재배지역 차이에 따른 쌀귀리(Avena sativa L.)의 품질을 비교하고자 재배지역이 다른 G1과 G2 그룹의 국내 농가에서 쌀귀리 조양 품종을 2020년부터 2022년까지 3년 동안 수집하여 외관 품질, 영양성분, 기능성 성분 등을 분석하였다. 외관 품질의 경우는 2020년에 G2지역에서 명도와 황색도에서 G1지역에 비해 유의하게 높게 나타나 차이가 있었지만 다른 연도에서는 재배지역간에 차이가 없었다. 쌀귀리 종자의 활력을 검정한 결과는 2022년에서만 G1지역에서 G2지역보다 전기전도도 값이 유의적으로 낮게 나타났다. 영양성분 중에서 수분 함량은 3개년 모두에서 G1지역보다 G2지역에서 더 높게 나타났으며 조단백질 함량 역시 모든 연도에서 G1지역보다 G2지역에서 유의적으로 높게 나타났다. 탄수화물 함량은 조단백질 함량과 반비례하게 3년간 모든 연도에서 G2지역보다 G1지역에서 유의미하게 높게 나타났다. 조지방 함량은 2022년을 제외하고 G2지역보다 G1지역에서 유의미하게 높게 나타난 경향을 보였다. 그리고 쌀귀리에 풍부하게 함유되어 있는 기능성 성분인 베타글루칸을 분석한 결과 3.4-4.2% 범위로 나타났으며 2020년을 제외하고 재배지역간의 유의적인 차이는 없었다. 또한 귀리에만 존재하는 대표적인 기능성 성분인 아베난쓰라마이드는 2021년과 2022년 2년에 걸쳐 함량을 분석한 결과, 아베난쓰라마이드 함량은 2.4-20.7 ㎍/g 범위로 나타났으며 2년 모두 G2지역에서 G1지역보다 유의적으로 아베난쓰라마이드 함량이 높게 나타나는 경향을 보였다. 본 연구가 진행되는 재배지역간의 기온을 파악하기 위해 2020년부터 2022년까지 쌀귀리 생육기의 평균기온과 최저기온 평균값을 조사한 결과, 재배 한계지로 설정된 G2지역과 주산지로 설정된 G1지역 해남의 1월 평균기온과 1월 최저기온 평균값이 유사하였다. 결론적으로 재배지역 차이에 따라 재배되고 있는 쌀귀리 품질에서 일부 영양성분과 기능성 성분에 차이를 확인하였기에 기후변화로 인해 쌀귀리의 재배면적이 확대되는 상황에서 품질에 영향을 미치는 성분들의 변화에 대한 지속적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국작물학회지
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• 제68권4호
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• pp.371-382
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• 2023

본 연구는 온탕침지법과 석회유황합제 처리가 유기농 조경밀, 금강밀, 새금강밀 및 백강밀 종자의 발아와 소독에 미치는 영향을 구명하고자 수행하였다. 4종의 밀 품종은 소독 전 종자의 발아율이 평균 86.3±2.5~87.5±2.9%이었으나 곰팡이와 세균에 의한 감염 정도는 각각 평균 22.5±2.9~38.3±2.5%, 18.8±4.8~23.8±2.5%로 나타났다. 4종의 밀 품종에 대한 온탕침지 조건에 따른 종자의 발아율은 무처리에 비해 동일하거나 높았으며 온탕침지 온도와 처리 시간이 증가할수록 곰팡이와 세균의 오염도가 감소하였다. 밀 종자에 대한 최적 온탕침지 조건 55℃에서 10분간 처리하는 것이 무처리에 비해 발아율이 평균 90.0±0.0~97.5±2.9%로 동일하거나 높았고 곰팡이와 세균의 소독효과는 각각 평균 83.3~93.5%와 100%로 높았다. 또한, 0.2%와 0.4% 석회유황합제의 처리시간에 따른 밀품종별 발아율과 곰팡이, 세균의 소독효과를 조사하였더니, 처리 시간의 경과에 따라 밀 품종 간에 발아율의 차이를 보이지 않았으나 무처리(86.3~87.5%)에 비해 발아율이 높았고 최적 처리 시간은 7분 또는 10분으로 곰팡이와 세균의 오염도를 평균 90.0~96.0% 감소시켰다. 따라서 4종의 유기농 밀 종자 소독을 위해 적용한 온탕침지와 석회유황합제의 처리 조건에 따라 발아율과 소독효과의 차이는 있으나 55℃, 10분 온탕침지 처리를 하거나 0.2% 또는 0.4% 석회유황합제를 10분간 처리하는 것이 무처리에 비해 발아율을 증진하고 종자에 오염된 곰팡이와 세균의 밀도를 감소시켜 친환경적인 밀 종자 소독기술로 농업현장에서 활용도가 높을 것으로 판단된다.