본 연구는 처분동결제도가 마련되어 있음에도 불구하고, 본래의 취지대로 작동하지 않고 있는 현황과 문제점을 분석하여, 재난상황에 처분동결제도를 실효성 있게 활용할 수 있는 방안을 모색하는 데 목적이 있다. 이를 위해 선행연구를 분석하고, 이론연구로 재난기록의 개념 및 특성, 처분동결제도의 정의 및 의의, 재난기록을 위한 처분동결제도의 필요성을 논하였다. 사례연구로서 미국, 호주, 우리나라의 처분동결명령 고시와 공문을 목적, 수신 대상, 처분동결기록 유형, 지속 기간, 관련 근거, 처분일자, 벌칙 조항, 명령 주체 등으로 분석하였다. 이론연구와 사례연구를 심화하기 위하여, 처분동결제도의 필요성, 문제점, 개선점을 중심으로 전문가 면담연구를 수행하였다. 면담연구를 통해, 재난기록을 위한 처분동결제도의 필요성을 확인하고, 현행 제도가 가지고 있는 다양한 문제점과 개선점을 논하였다. 결론에 갈음하여, 본 연구는 재난기록 처분동결명령 주체의 확대, 처분동결 대상 재난상황에 대한 규정 마련, 특별재난지역 선포 시 처분동결명령의 발동, 처분동결명령에 대한 답변 의무 기간 지정, 처분동결제도에 대한 인식 제고 등 다섯가지 개선방안을 제안하였다.
고탄수화물 식품 및 곡물류의 저온저장의 지표가 되는 냉각속도와 동결점의 상호관계와 저온저장 장치의 설계를 위한 열물성치인 동결잠열 및 활성화에너지와 수분함량과의 관계, 냉각속도와 활성화에너지의 관계를 측정하여 다음의 결과를 얻었다. 냉각속도가 증가함에 따라 각종 전분의 동결시작온도(To’), 발열반응 최대온도(Tm) 및 동결완료온도(Tc)는 강하하는 경향을 보였고, 특히 동결완료온도의 강하도가 크게 나타났으며, 생전분의 동결점은 탈지전분에 비하여 $0.7{\sim}0.8^{\circ}C$ 낮은 값을 나타내었다. 또한 동결점은 각각 탈지전분$-2.4{\sim}-2.8^{\circ}C$, 생전분 $-3.2{\sim}-3.6^{\circ}C$의 값을 나타내었다. 전분의 동결잠열은 설각속도의 변화에 따라 거의 일정한 값을 나타내었으며 수분함량(w)과 동결잠열(${\bigtriangleup}\;H_f$)은 다음의 관계식을 얻었다. $\triangle=0.700w-13.048(35%{\leqq}w{\leqq}70%)\;\triangle=1.569w-73.861(w{\geqq}70%)$ 또한 전분을 $-40^{\circ}C$까지 동결하여도 동결이 되지 않는 한제 수분함량은 18.6%(Wt%)였다. 전분의 활성화에너지는 수분함량 $53{\sim}58%$에서 냉각속도 $-10.0^{\circ}C/min{\sim}-2.5^{\circ}C/min$의 범 위 에 서 $83.6{\sim}186.2Kcal/mol$의 값을 나타내었으며 냉각속도가 감소함에 따라 활성화에너지는 선형적으로 증가하였다. 냉각속도 $-0.5^{\circ}C/min$에서 수분함량이 90%에서 35%로 감소함에 따라 전분의 활성화에너지는 $213{\sim}126Kcal/mol$로 감소하였으며, 동결속도 $-0.5^{\circ}C/min$하에서 동결에 필요한 최소 활성화에너지는 126Kcal/mol, 최대 활성화에너지는 270Kca1/mo1 이었다.
본 연구는 국내산 농산물의 안정적인 저온저장온도 결정을 위하여 동결점을 분석하고 품질에 따른 저장온도 설정에 대한 기초자료를 제공하고 과냉각 한계점 측정을 통하여 과냉각 저장 가능성을 모색하고자 수행되었다. 동결점 및 과냉각 한계온도를 분석하기 위하여 국내산 마늘, 오이, 대파, 고추, 참외, 메론, 복숭아, 자두 등의 국내산 농산물을 자체 제작한 송풍식 냉동기를 이용하여 완만 냉각시키면서 농산물 내부에 삽입된 온도센서를 이용하여 열방출을 측정하였다. 또한 일반 품질특성 인자들이 각 농산물 동결점에 미치는 영향을 분석하기 위하여 당도, 산도, 함수율 및 경도를 측정하였다. 열방출 최고점을 기준으로 판단한 농산물의(동결점/과냉각 한계점)은 마늘(-1.6/-$7.8^{\circ}C$), 대파(-0.5/-$3.7^{\circ}C$), 오이(-0.5/$3.3^{\circ}C$), 풋고추(-0.7/-$4.9^{\circ}C$), 포도(-1.6/-$5.7^{\circ}C$), 참외(-1.6/-$4.6^{\circ}C$), 메론(-1.3/-$2.8^{\circ}C$), 복숭아(-0.8/-$3.3^{\circ}C$), 방울토마토(-0.3/-$5.9^{\circ}C$), 자두(-1.1/-$4.2^{\circ}C$), 무(-0.3/-$0.8^{\circ}C$), 단감(-1.7/-$4.7^{\circ}C$), 사과(-1.5/-$3.2^{\circ}C$), 고구마(-1.5/-$3.7^{\circ}C$), 감귤(-0.8/-$4.7^{\circ}C$), 배(-1.5/-$4.2^{\circ}C$), 딸기(-0.9/-$3.4^{\circ}C$)이었다. 이러한 동결점은 각 농산물의 이화학적 특성분석에 비추어 볼 때 당 성분에 따른 동결점 내림 경향과 일치하여 당도분석을 통한 저장온도 설정 가능성을 제시하였다.
본 연구는 김치의 저장기간에 따른 pH, 총산, 향기성분 및 관능검사를 실시하여 풍미, 식미감 및 기호도 면에서 가장 뛰어난 김치의 조건을 찾아내고, 위 김치의 분말첨가량을 달리하여 제조한 BFS(Breakfast Sausage)에 대한 관능검사를 실시하여 담백한 맛과 향을 제공하면서 영양성과 보존성이 뛰어난 동결 김치분말 첨가 BFS(Breakfast Sausage)를 개발하고자 한 논문으로 그 결과는 요약하면 다음과 같다. 1. pH는 김치의 저장기간이 증가함에 따라 pH 5.5에서 pH 3.9로 낮아졌고 총산은 0.35%에서 0.82%로 높아졌으며, 관능검사 결과는 저장 18일이 가장 높은 선호도를 보였으며, 그 다음은 저장 12일부터 18일 사이에 비교적 높은 선호도를 보였다. 따라서 pH 4.0, 총산 0.73%을 나타낸 저장 18일째의 김치를 동결 건조하여 동결김치분말 첨가 BFS(breakfast sausage)의 제조에 사용하였다. 2. 김치(pH 4.0, 총산 0.73%, 저장 18일)의 향기 성분을 분석한 결과는 aldehyde류가 5종, acid가 4종, ester가 5종, sulfide1종, alcohol 1종 등으로 나타났다. 3. 동결김치분말의 첨가량을 0, 3, 6, 9%로 달리하여 제조한 BFS(breakfast sausage)를 굽지 않고 실시한 관능검사 결과, 색은 김치분말 9%첨가군(6.65점)이, 맛(6.45점)과 전반적인 기호도(6.25점)는 김치분말 3% 첨가군이, 부드러움은 Cotrol군(5.70점)이, 매운 맛은 김치분말 9% 첨가군(6.85점)이 가장 좋게 평가되었고, 구운 뒤 실시한 관능 평가 결과, 색(7.15점), 맛(7.10점), 부드러움(6.00점), 전반적인 기호도(7.15점) 등 거의 모든 평가항목에서 김치 분말첨가 3%군이 가장 좋게 평가되었다. 또한 구운 것과 굽지 않은 것을 비교하면 구운 것이 안 구운 것보다 좋은 점수를 받았다. 따라서 동결김치분말 3%를 첨가하여 구워 만드는 BFS(breakfast sausage)가 가장 우수한 제품이라고 사료된다.
본 연구는 식품의 동결시간에 영향을 미치는 요인에 대해 비교 검토하고. 시료 두께에 따른 동결시간 예측 모델을 유도하기 위해 정지공기식 동결법을 이용하여 피조개 등 4종의 시료에 대하여 실험하였다. 그 결과, 시료의 두께가 두꺼울수록, 표면열전달계수 및 초기온도에 의한 영향은 상당히 급증하였으며, 표면열전달계수의 값이 낮을수록 시료 두께에 미치는 영향은 크며. $150W/m^2^{\circ}C$ 이상에서는 동결시간에 미치는 영향이 거의 유사하게 나타났다. 또한 각 시료에 있어 초기 빙결점이 낮을수록 초기 수분함량이 많을수록, 밀도가 높을수록 동결시간이 길게 나타났고. 열적 물성치의 영향은 밀도, 수분함량, 비열 및 열전도도의 순으로 나타났다. 그리고 시료 초기온도, 초기 빙결점, 동결매체 온도에 따른 시료 두께별 동결 시간을 예측할 수 있는 중직선 회귀방정식을 유도한 결과 실험치와 비교하여 ${\pm}5%$의 오차를 보여 주었다.
본 연구에서는 우란바톨(Ulanbator)에서 북경(Beijing)사이의 지역에서 샘플링한 응회암 풍화토의 동상 특성을 규명하기 위해 상재하중 변화에 따른 동결점 저하를 중심으로 양단면 온도 일정$(상단 5^{\circ}C,\; 하단 5^{\circ}C)$의 동상실험 실시하였다. 본 실험을 통해, 빙편 성장에 따른 체적 팽창과 동결면으로의 수분이동을 확인하였다. 그리고 상재하중과 온도와의 관계식을 제안하였다. 상재하중이 증가함에 따라 동상속도는 비례적으로 감소하였고 빙편발생온도의 절대치는 증가하였다. 또한 동결부분의 함수비가 미동결 부분보다 크게, 특히 동결부분에서도 빙정에 가까울수록 함수비는 증가하였다.
19종의 과채류에 대한 동결점 및 빙핵 형성 온도, 함수율, 경도, 당도, pH를 측정하여 Pearson 상관분석을 하였다. 동결점은 함수율과 당도에 p<0.01의 유의적인 상관관계를 나타냈으나, 빙핵 형성 온도는 당도에만 p<0.05의 상관관계를 보였다. 특히 동결점과 빙핵 형성 온도의 차이값인 과냉각 격차 FSD와는 함수율과 당도 등이 모두 상관관계를 보이지 않았다. 호기성세균, 유산균, 효모, 곰팡이의 다양한 미생물이 분포하는 배추에 대한 미생물 분석과 FSD와의 상관분석을 수행하였는데, 호기성 세균과 p<0.01의 상관관계가 나타났다. 호기성 세균을 9.4 log CFU/mL의 농도로 접종한 식염수와 이를 멸균한 시료를 각각 $10^2$, $10^4$, $10^6$ 배로 희석하여 동결점과 빙핵 형성 온도 분석에서도 높은 농도의 호기성 세균이 빙핵 형성 온도를 높이는 결과가 나왔다. 하지만, 약 5 log CFU/mL 수준 이하에서는 멸균식염수와 빙핵 형성 온도의 통계적 차이가 없는 것으로 나타났다.
미세수술을 이용한 재건외과 분야에서 빈번히 혈관이식이 요구된다. 이러한 경우 자가정맥이 가장 널리 사용되고 있으며 그의 신뢰성도 인정되어 있다. 그러나 정맥 채취에 따르는 부가적인 수술이 요구되며 혈관 공여부에 또다른 결손을 초래한다. 동결건조동종정맥은 이러한 점을 보완하고 자가정맥을 대체할 수 있는 잠재성이 있다. 이에 동결건조동종정맥의 효율성을 알아보고자 2.5cm 길이의 가토대퇴정맥을 $-65^{\circ}C$, 200 mtorr의 음압으로 동결건조시킨 다음 대퇴동맥 결손부에 동종이식하고(n=24), 신선한 가토대퇴정맥 동종이식군(n=24)과 자가정맥이식군(n=24)을 1주 간격으로 4주간 비교 관찰하였다. 2주 개존율은 동결건조동종정맥 이식군, 100%;동종정맥이식군, 50%; 자가정맥이식군, 100%이었으며 4주 개존율은 동결건조동종정맥이식군, 83.3%;동종정맥이식군, 50%;자가정맥이식군, 100%로서 동결건조처치만으로 동종정맥이식의 생존율을 증가시켰다. 미세임파구세포독성검사에서는 동결건조정맥의 항원성이 상당히 낮아져있음을 알 수 있었다. 그러나 동결건조정맥의 내막세포화가 주사전자현미경 및 광학현미경 소견상 자가정맥보다 지연됨이 관찰되었다. 이러한 결과를 종합해 볼 때 동결건조동종정맥은 아무런 처치를 하지않은 신선 동종정맥보다 현저한 장점이 있었지만, 자가정맥이식을 대신할 수 있는 보다 더 좋은 대체방법이라는 견지에서는 임상 적용이 어려울 것으로 사료되었다.
어육을 단기간 저장하는데 효율적인 저장방법으로 알려진 빙결점동결법을 조리식품에 적용하여 저장중의 품질안정성에 대하여 실험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 빙결점동결법으로 저장한 구운 고등어는 지방의 산패면에서 $5^{\circ}C$ 및 $-20^{\circ}C$에서 저장한 것보다 유도기가 약간 연장되는 효과가 있었으며, pH와 VBN는 세가지 저장조건에 따른 큰 차이가 없었다. 저장중 pH는 약간 감소하는 반면 휘발성염기질소는 저장초기에 급증하고 저장 4일 이후에는 큰 변화가 없었다. 생균수는 빙결점동결법으로 저장한 것이 $5^{\circ}C$ 저장한 것보다 상당히 낮은 값을 나타내었으며, $-20^{\circ}C$에서 저장한 것과 비교하여 큰 차이가 없었다. 그리고 관능검사의 결과도 빙결점동결법으로 저장한 것은 $-20^{\circ}C$에서 저장한 것과 비교하여 큰 손색이 없었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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