일반 정수시설의 설계는 15년 이전경까지는 기성의 기본 Pattern에 따라서 토목기사에 의해서 행해져 왔고 괄목 할만한 변화는 보이지 않았다. 그러나 최근은 살균처리에 따른 부생성물의 발암성에 대한 공포 때문에 미국의 EPA는 음료수의 허용수질의 대폭 개정을 행함과 동시에 살균제, 살균처리의 기준, 발암성이 의심스러운 물질량의 제한, 여과수 탁도의 저감, 급수관의 부식을 방지하기 위한 정수 수질의 조정 등을 공공 수도에 의무화했다. 따라서 이와 같은 조건을 만족시키는 정수처리 계통과 그에 따르는 계장 시설과 정수관리가 필요하며, 화학, 화학 공학, 미생물학, 계장공학 등의 넓은 분야의 전문 지식이 토목 공학에 첨가해서 필요하게 되었다.
최근 식중독 발생이 대형화됨에 따라 식중독 예방과 식품의 위생적 생산관리를 위하여 식품제조시설에서의 살균소독제 사용 요구가 증가되는 추세이다. 또한 미국 FDA에서는 E. coli와 S. aureus에 대하여 $5\;log_{10}$ CFU/mL의 균수를 감소시키는 화학제제를 살균소독제로 인정하고 있다. 국내에서 유통되는 11종의 살균소독제와 5가지 식품 위해 미생물인 P. aeruginosa, E. coli, S. typhimurium, S. aureus, E. hirae를 대상으로 살균소독제의 유효성을 평가한 결과 현재 시중에서 유통되고 있는 살균소독제 중 자몽추출물과 chlorine를 원료로 사용하는 일부 품목의 경우 법적허용기준인 $5\;log_{10}$ CFU/mL의 살균효과에 미치지 못하는 것으로 판단되었다.
식품제조 및 조리 현장에 널리 보급되어 사용되고 있는 자외선 살균소독기의 유효성과 안전성을 검정하기 위하여 자외선램프의 출력 및 거리에 따른 자외선 강도를 측정하였고, 시판 자외선 살균소독기 5종에 대하여 장치 내 자외선 분포를 조사하였으며, 자외선 누출을 검정하였다. 자외선 강도는 램프 출력에 비례하였으며, 근거리(<25 cm)에서는 램프로부터의 거리에, 원거리(>25 cm)에서는 거리의 제곱에 반비례하여 변화하였다. 자외선 살균소독기 내 자외선 강도는 선반의 중앙부에서 가장 높았고, 선반의 중심에서 전후 또는 좌우 방향으로 멀어짐에 따라 감소하였다. 선반 위치에 따른 자외선 강도는 상단 선반과 하단 선반사이에 큰 차이를 보였으며, 각 선반의 외곽부위에서는 자외선강도가 극히 약화되었다. 문틈 등 틈새가 있을 경우 이를 통한자외선 누출은 상당한 수준에 달하였으며, 누출 자외선 강도는거리에 따라 낮아졌다. 자외선이 누출되는 자외선 살균소독기에 대하여 선진국의 자외선 노출 허용량을 근거로 안전작업거리를 제시하였다.
시중에 유통 중인 물휴지 62 품목을 선정하여 살균보존제 성분 및 유해물질 함유 여부 등의 안전성을 조사하였다. 일반적으로 화장품 및 식품에 가장 많이 사용하는 살균 보존제인 안식향산나트륨은 46 품목에서 200~3500 ppm 검출되었고 파라벤류는 1 품목에서 파라옥시안식향산메칠이 9 ppm 검출되었다. 사용할 수 없는 살균보존제인 메칠클로로이소치아졸리논과 메칠이소치아졸리논(3:1)혼합물이 1 품목에서 검출되어 부적합 판정되었으며, 메칠클로로이소치아졸리논 5 ppm, 메칠이소치아졸리논 140 ppm 검출되었다. 염화세틸피리디늄은 5 품목에서 7~13 ppm 검출되었으며, 모두 허용기준 이내로 나타났다. 잔류유해물질인 포름알데히드 검사결과는 $0.069{\sim}1.796{\mu}g/g$로 허용기준인 $20{\mu}g/g$ 이하였다. 메탄올은 5~51 ppm 검출되었으며, 이 중 4 품목에서 허용기준인 20 ppm보다 2배 이상의 농도가 나타났다. 안전한 제품이 유통될 수 있도록 메탄올의 잔류경로에 대한 지속적인 조사 및 모니터링이 필요하다고 판단된다. 물휴지의 pH를 측정한 결과 4.0~8.2로 나타나 유통화장품의 pH 3.0~9.0 기준에 적합하였으나, 물휴지에는 pH 기준이 설정되어 있지 않으므로 안전관리를 위해서는 pH 기준을 설정하는 고시개정이 필요할 것이다.
실내 재배 오이 중 살균제 amisulbrom의 생물학적 반감기 및 생산단계 잔류허용기준을 제안하고자 약제를 살포하고 재배기간 동안 잔류량을 확인하였다. Amisulbrom 1회 살포시 초기 잔류 농도는 $0.15mg\;kg^{-1}$이었으며 살포 5일 후 $0.06mg\;kg^{-1}$으로 감소되어 반감기는 3.6일이었다. 3일 간격으로 기준량 2회 살포시 초기 잔류량은 $0.35mg\;kg^{-1}$이었으며 살포 5일 후 $0.09mg\;kg^{-1}$으로 감소되어 반감기는 2.4일 이었다. 1회 처리 시의 잔류감소 회귀식을 이용한 생산단계 잔류허용 기준(PHRL)은 수확 5일 전 $1.83mg\;kg^{-1}$ 또는 2일 전 $1.03mg\;kg^{-1}$ 등으로 제안하였다. Amisulbrom 액상 수화제를 안전사용 기준에 따라 1회 살포, 또는 3일 간격 2회 살포 시 모두 살포 직후 잔류량은 오이 중 농약잔류 허용기준 보다 낮았다.
2018년부터 한국에서도 비살균 우유로 제조된 치즈의 생산과 유통이 허용되기 시작하였다(식품의약 안전처, 2016a,b). 따라서 본 연구에서는 한국인들이 가장 많이 선호하는 Gouda 치즈를 선정하였으며, 비살균 원유로 제조된 60일 이상 숙성치즈의 관능검사를 중심으로 실험을 진행하였다. 본 실험에 사용된 원유의 평균 pH는 $6.7{\pm}0.4$이며 살균된, 원유에서도 비슷하게 나타났다. 비살균 Gouda 치즈의 pH는 $5.2{\pm}0.5$를 보였으며, 60일 숙성한 후 비살균 Gouda 치즈는 pH $5.5{\pm}0.3$을 나타내었다. 본 실험에서 관능검사에 이용된 샘플은 총 5개이며, Cheese 1부터 Cheese 5까지이다. 풍미를 비교해 보면 Cheese 1이 제일 높은 점수를 보였으며, Cheese 5가 가장 낮은 점수를 보였지만 Salmonella spp. 오염이 비살균 Gouda 치즈의 풍미에 큰 영향을 주지는 못하는 것으로 나타났다. 반면에 Salmonella spp. 오염된 원유로 제조된 비살균 Gouda 치즈의 외관에는 좋은 않은 영향을 주는 것으로 나타났다.
본 연구는 단감 재배 중 사용되는 살균제인 pyrimethanil과 trifloxystrobin의 생산단계 잔류허용기준 설정을 통하여 안전한 단감 생산에 기여하고자 수행되었다. 먼저 pyrimethanil과 trifloxystrobin을 살포하고, 살포 후 0, 1, 2, 3, 5, 7, 10, 12, 15, 18일에 단감 시료를 채취하여 각각의 농약을 분석하고 생물학적 반감기를 산출한 다음 생산단계 잔류허용기준(PHRL; Pre-Harvest Residue Limit)을 설정하였다. 단감 중 pyrimethanil과 trifloxystrobin은 Acetonitrile을 이용하여 추출하고 $NH_2$ cartridge와 PSA를 이용하여 정제하여 HPLC/DAD를 이용하여 분석하였다. 두 농약에서 검출한계는 모두 0.01 mg/kg이었다. Pyrimethanil의 회수율은 0.1과 0.5 mg/kg 두 수준에서 각각 $81{\pm}1.62%$, $98{\pm}1.58%$ 이었으며, trifloxystrobin의 회수율은 0.1과 0.5 mg/kg 두 수준에서 각각 $91{\pm}2.94%$, $98{\pm}1.25%$이었다. 단감에서 pyrimethanil의 생물학적 반감기는 기준량 살포 시 15.6일, 배량 살포 시 11.6일이었고, trifloxystrobin의 생물학적 반감기는 기준량 살포 시 10.4일, 배량 살포 시 10.3일이었다. 잔류회귀 감소식을 이용한 생산단계 잔류허용기준은 pyrimethanil과 trifloxystrobin은 각각 수확 10일 전 2.69 mg/kg과 0.83 mg/kg으로 제안하였다.
사과 중 triazole계 살균제 flusilazole 및 myclobutanil의 생물학적 반감기와 출하전 잔류허용기준을 산출하기 위해 안전사용기준에 근거한 기준량과 3배량의 약제를 살포하고 그 잔류량을 조사하였다. 시험기간 중 두 농약의 잔류량은 각각의 MRL 이하로 나타났으며, 사과 중 생물학적 반감기는 flusilazole의 경우 기준량 처리구에서 6.7일, 3배량 처리구에서 6.2일로 나타났다. 반면에 myclobutanil의 반감기는 기준량 처리구에서 13.3일, 3배량 처리구에서 24.8일로 나타나 flusilazole보다 더 긴 반감기를 가지는 것으로 조사되었다. First order kinetics에 근거한 감소지수식을 이용하여 산출된 각 농약의 감소상수는 flusilazole에 대하여 0.0513, myclobutanil에 대하여 0.0244이었으며, 산출된 감소상수들을 이용하여 출하 전 잔류허용기준(PHRL)을 계산한 결과, 안전사용기준을 준수한 농약살포를 가정하였을 때 flusilazole은 수확 일주일 전 0.43 mg/kg, myclobutanil은 같은 시기 0.59 mg/kg 이하로 잔류하면 수확 시 잔류농도가 MRL 이하로 잔류할 것으로 예측된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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