• 한국패류학회지
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• 제27권3호
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• pp.247-252
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• 2011

감마선 (Co-60)의 처리 유무에 따른 진주의 영향을 연구하고자 진주 핵의 색 변화를 분석하였다. 담수산 조개로 만든 진주 핵에 감마선 (Co-60) 을 조사하게 되면, 진주 핵의 색은 조사선량에 따라 갈색에서 흑갈색 내지는 검은 회색으로 변한다. 본 연구에서는 감마선 (Co-60) 을 조사하지 않은 진주 핵 2개와 선량별로 조사된 4종류의 진주 핵 8개를 분석 재료로 사용하였다. UV-vis에서는 선량별로, 육안으로 확인되는 진주 핵의 컬러 변화 분석을 한 결과 선량이 증가함에 따라 비례적으로 반사도가 낮아짐을 확인하였고, X-선 회절분석에서는 감마선 (Co-60) 의 조사선량이 증가하여도 진주 핵의 결정구조가 변하는 것은 관찰되지 않았고 결정성 (crystallity) 이 높아지는 것으로 측정되었다. 또한 전자스핀공명분석으로는 처음으로 진주 핵의 감마선 (Co-60) 조사여부를 증명하였다. 감마선 (Co-60) 이 조사되지 않은 천연 핵에서는 대칭적인 ESR 신호를 확인할 수 있었고, 감마선 (Co-60)이 조사된 진주 핵에서는 조사선량이 증가할수록 특징적 비대칭의 스펙트럼과 g-value를 갖고 있어 천연의 핵과 조사된 핵의 차이를 구별할 수 있었다. 또한 감마선 (Co-60) 조사선량이 증가할수록 비례적으로 비대칭성이 높아지는 것을 증명하였다. 따라서 감마선 (Co-60) 처리 유무에 따른 진주의 색 변화를 연구하기 위해서는 진주 핵의 색 변화에 대한 원인 규명 및 분석이 선행되어야 한다고 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제41권10호
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• pp.1454-1459
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• 2012

섬유소 식품 중 바질과 정향의 방사선 조사처리 여부 확인을 위한 전자스핀공명분석법(ESR)의 개선을 위해 동결건조(FD), 상압건조(OD), 알코올건조(AE), 알코올세척건조(WAE) 처리하여 cellulose radical을 확인하였다. 비 조사 시료는 모두 singlet signal($g_0$=2.006)을 나타내었고, 조사된 시료의 경우는 모두 singlet signal을 중심으로 두 개의 side peak($g_1$=2.023 and $g_2$=1.986)가 6 mT 간격으로 나타나 cellulose 유래의 signal을 확인할 수 있었다. AE, WAE 처리한 정향의 경우, 조사유래의 cellulose radical의 ESR intensity가 증가하였으며, central peak와 side peak의 비율도 판별에 매우 적합하였다. 그러나 FD 처리한 바질의 경우 ESR intensity는 가장 크게 나타났으나, signal ratio는 AE, WAE 처리하였을 때 더 이상적이었다. 또한 $Mn^{2+}$ signal 유래의 radical은 AE, WAE 처리한 시료에서 크게 감소하여, FD 및 OD에 비해 매우 명확한 조사여부 판별이 가능하였다. 따라서 AE, WAE 처리는 바질과 정향의 조사여부 판별방법을 크게 개선시키는 것으로 확인되었으며, 기타 향신료에 대해서도 ESR spectra 분석에 적용 가능할 것으로 판단되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제43권12호
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• pp.1808-1816
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• 2014

본 연구는 삼채의 뿌리와 잎을 물과 주정을 이용하여 추출하여 항산화 활성 및 항염증 효과를 비교 평가하였다. 삼채의 추출물에 포함된 총 폴리페놀 함량과 전자스핀공명기기를 이용한 DPPH, alkyl, hydroxyl 라디칼 소거능, ABTS를 이용한 라디칼 소거 활성 및 FRAP 및 ORAC을 이용한 항산화 활성을 평가하였는데, 삼채뿌리 추출물보다는 삼채잎 추출물의 항산화 활성이 높았으며 이는 잎에 포함된 총 폴리페놀 함량과 관련이 있을 것으로 판단된다. 물 추출의 경우가 뿌리와 잎 모두 수율이 높았으며 폴리페놀 함량과 ORAC value와 alkyl 라디칼 소거 활성은 비슷한 경향을 나타내었으나 DPPH와 hydroxyl 라디칼 소거 활성과는 다른 결과를 나타내었다. 또한 간세포를 이용한 세포 독성 평가 실험 수행 결과, 0.25 mg/mL의 농도까지는 삼채의 뿌리와 잎의 물 추출물 및 주정 추출물 모두 독성을 나타내지 않았다. RAW264.7 세포를 이용하여 독성을 나타내지 않는 농도인 0.2 mg/mL 이하에서 항염증 활성 평가를 수행한 결과 삼채뿌리 및 삼채잎의 물과 주정 추출물은 모두 NO의 생성을 농도 의존적으로 감소시키는 경향을 나타내었다. 뿐만 아니라 삼채 추출물은 염증성 사이토카인인 IL-6와 TNF-${\alpha}$의 생성을 감소시켰으며, 특히 삼채뿌리 물 추출물은 가장 높은 IL-6와 TNF-${\alpha}$의 생성 억제를 나타내었다. 또한 삼채 추출물이 LPS로 유도한 세포내 활성산소종을 농도 의존적으로 억제하는 것을 확인하였으며, 위의 결과로 삼채잎 추출물은 항산화 활성이 우수하고 삼채뿌리 추출물은 항염증 활성이 높음을 확인하였다. 따라서 삼채 추출물이 우수한 항산화 및 항염증 활성을 가지고 있는 것으로 판단되며, 이와 관련된 항산화 및 항염증 생리활성 물질에 관한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제43권1호
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• pp.60-66
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• 2014

본 연구는 산국대 추출물의 항산화 활성을 탐색하고자 산국대 추출물에 포함된 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, 전자스핀공명기기를 이용한 DPPH, alkyl 라디칼 소거능, ABTS를 이용한 라디칼 소거 활성, FRAP를 이용한 총 항산화능 및 ORAC를 측정하였다. 또한 세포 독성 및 간세포 보호 효능 실험을 수행하였다. 산국대 추출물의 총 플라보노이드 함량은 $4.41{\pm}0.04$ mg GAE/g, 총 폴리페놀 함량은 $4.75{\pm}0.03$ mg CE/g으로 나타났다. Hydroxyl 소거 활성은 대조군으로 사용한 비타민 C보다 낮았지만, DPPH 라디칼 소거능이나 alkyl 라디칼 소거능은 비타민 C와 비슷하거나 오히려 더 높은 활성을 나타내었다. 또한 ABTS를 이용한 라디칼 소거 활성과 FRAP를 이용한 총 항산화능 측정을 통한 항산화 활성을 평가한 결과에서도 산국대 추출물이 항산화 효과를 가지고 있음이 확인되었다. 게다가 DNA strand break 평가에서 산국대 추출물이 농도 의존적인 DNA 보호효과를 가지고 있음을 보여주었다. 세포 독성을 살펴보기 위하여 정상 간세포(human liver cells, Chang cells)를 이용하여 MTT assay를 수행한 결과 세포의 생존율은 0.2mg/mL의 농도까지는 전혀 독성을 나타내지 않았고, 간세포 보호 효능 실험에서는 샘플을 한 시간 동안 전처리했을 때 t-BHP로 유도한 산화적 스트레스에 대해 농도 의존적으로 생존율이 증가하는 것을 확인하였다. 세포내 활성산소종을 측정한 결과와 미토콘드리아 막 전위차를 측정한 결과에서 산화적 스트레스에 대한 간세포 보호 효과를 나타내었다. 이는 산국대 추출물이 가진 항산화 활성이 세포내 활성산소종의 소거를 통한 산화스트레스를 억제하여 세포를 보호하는 효과가 있는 것으로 판단된다. 이상의 결과로 기존 산국에 관한 연구는 꽃에 관한 연구가 주를 이루고 있고 줄기와 잎에 관한 연구가 부족한 실정이기에, 산국대를 기능성 소재로 활용할 때 기초자료로 활용할 뿐 아니라 꽃보다 수확량이 많으므로 경제적인 소재활용이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한화학회지
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• 제39권3호
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• pp.163-175
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• 1995

무금속 프탈로시아닌/산화아연계의 감광호(photosensitization) 효율을 높이기 위하여 무금속 프탈로시아닌$(H_2Pc)$을 요오드로 도핑[$H_2Pc(I)_x$]하였다. $H_2Pc$ 결정형에 따른 $H_2Pc(I)_x$의 요오드 도핑 함량(x)은 원소 분석한 결과 $X-H_2Pc(I)_{0.92}$이고 ${\beta}-H_2Pc(I)_{0.96}$로 나타났다. $H_2Pc$에 대한 요오드의 도핑특성은 열무게 분석 (thermogravimetric analysis: TGA), UV-Vis, FT-IR 및 Raman 스펙트럼, 그리고 전자스핀 공명(electron spin resonance: ESR)으로 측정하였고, 산화아연에 대한 $H_2Pc(I)_x$의 흡착특성은 라만 스펙트럼 및 ESR로 조사하였다. TGA 분석 결과 $H_2Pc(I)_x$에 존재하는 요오드는 약 265$^{\circ}C$에서 완전히 없어졌고, 514.5 nm로 여기시킨 $H_2Pc(I)_x$ 및 $ZnO/H_2Pc(I)_x$의 Raman 스펙트럼에서는 주파수가 90~550 $cm^{-1}$에서 $I_3^-$의 특성 피크가 나타났다. 그리고 $ZnO/H_2Pc(I)_x$는 $g=2.0025{\pm}0.0005$에서 $ZnO/H_2Pc$보다 아주 강하고 좁은 ESR 신호가 나타났다. 요오드가 도핑된 $ZnO/H_2Pc(I)_x$의 감광화 효과는 요오드가 도핑되지 않은 $ZnO/H_2Pc$보다 높게 나타났다. 즉 670 nm에서 $ZnO/{\chi}-H_2Pc(I)_{0.92}$의 광기전력은 $ZnO/{\chi}-H_2Pc$보다 약 31배 높게 나타났고, ZnO/{\beta}-H_2Pc(I)_{0.96}$는 $ZnO/{\beta}-H_2Pc$보다 약 5배 높게 나타났다. $H_2Pc$ 결정형에 따른 $ZnO/H_2Pc(I)_x$의 감광화 효과는 670nm에서 $ZnO/{\chi}-H_2Pc(I)_{0.92}$가 $ZnO/{\beta}-H_2Pc(I)_{0.96}$보다 광기전력이 5배 높게 나타났다. 그러므로 $H_2Pc$가 요오드로 도핑됨에 따라 광전도성이 증가되어 산화아연에 대한 가시부에서의 감광화 효과가 향상되었다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제7권1호
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• pp.39-46
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• 2003

목적 : 간(liver)과 림프절 특이성 등의 다기능성을 나타내는 미세 초상자성 산화철 입자(ultrasmall superparamagnetic iron oxide: USP IO)의 자기이완(magnetic relaxation)에 대한 이론적 모델을 제시하고 이러한 이론적 모델에 근거한 미세 초상자성 산화철 입자의 자기장의 세기에 따른 자기 이완시간의 변화를 컴퓨터 모의 실험을 통해 연구하였다. 대상 및 방법 : 초상자성 산화철 입자를 조영제로 사용하기 위해서는 생체적합성 고분자로 축약(encapsulation)시키게 되고 따라서 확산(diffusion) 및 전자스핀의 fluctuation 에 기인하여 발생하는 자유 물분자와 간접 상호작용인 "outsphere " 기전에 근거하여 자기이완모델을 개발하였다. 또한 초상자성체의 경우 자기 모멘트가 상자성 입자에 비해 최소 수백배에서 최대 수만배까지 더 크므로 일반적으로 상자성 조영제의 "out sphere" 기전에서 가정하는 저자장 근사치를 사용할 수 없고 따라서 본 연구에서는 Brillouin함수로 표현되는 총자화에 대한 표현을 적용하여 저자장뿐만 아니라 고자장의 경우까지를 모두 포함하는 "out sphere" 기전에 의한 T1 그리고 T2 이완율에 대한 모델을 개발하였다. 이렇게 개발된 자기이완모델을 사용하여 미세 초상자성 산화철 입자의 자기장의 세기에 따른 자기 이완시간의 변화를 symbolic computation tool 인 MathCad(MathCad, USA)를 사용한 컴퓨터 모의 실험을 통해 조사하였다. 결과 : 미세 초상자성 산화철 입자의 T1, T2 자기이완 특성은 먼저, 저자장 영역 (＜1.0 Mhz)에서는 이론적 모델의 spectral density function에 들어 있는 두 개의 correlation time중 $\tau$$_{s1}$ 중 (T2의 경우 ${\tau}_{S2}$)이 주된 역할을 하는 것을 알 수 있었고 이는 결과적으로 이러한 나노자성체 입자들이 낮은 자기장하에서는 열적으로 야기된 자기모멘트들의 재배열이 주된 역할을 하는 것으로 해석할 수 있다. 한편 고자장 영역에서는 correlation time 중 $\tau$가 주된 역할을 담당하는데는 $\tau$는 나노 입자의 크기와 연관되어 있으며 고자장에서 입자 크기에 따른 T1 이완율(R1)과 T2 이완율(R2)의 차이는 이러한 입자크기의 차이에 의해 발생하는 것으로 해석할 수 있다. 나노입자에 포함된 철 원자수를 변화시키는 경우 철 원자수가 증가 할 수록 R1과 R2가 증가하는 결과를 나타내었다. 한편 온도변화에 따른 T1, T2 자기이완시간의 변화는 정상체온 근처의 제한적인 온도범위내에서 저자장 영역에서의 아주 작은 변화를 제외하고는 큰 차이를 보이지 않았으나 T1에 비해 T2에서 이러한 변화가 상대적으로 더 작게 나타났다. 결론 : 임상적 다기능성을 나타낼 가능성이 많은 것으로 보고되고 있는 미세 초상자성 산화철 입자의 자기이완에 대한 이론적 모델을 초상자성 나노입자의 물리적 특성에 기초하여 제시하였고 이러한 이론적 모델에 근거한 미세 초상자성 산화철 입자의 자기장의 세기에 따른 자기 이완시간의 변화를 컴퓨터 모의 실험을 통해 조사하였다.다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제28권2호
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• pp.130-137
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• 2013

본 연구는 비허용 품목인 유지종실류 5종(달맞이꽃씨, 홍화씨, 유채씨, 해바라기씨 및 아마씨)을 선정하여 광자극발광법(PSL), 열발광법(TL), 전자스핀공명법(ESR) 및 기체크로마토그래프/질량분석법(GC/MS)을 활용하여 검지 특성 연구를 수행하였다. PSL 및 TL 측정 결과, 5종 모두 적용 가능성이 높은 것으로 판단하였다. ESR 분석결과는 5종 모두 조사시료에서 조사유래의 특이 ESR signal이 관찰되지 않아 적용 가능성이 낮다고 판단하였다. GC/MS 분석 결과, 홍화씨, 유채씨, 해바라기씨 및 아마씨의 경우에는 조사 유래의 hydrocarbon류가 검출되어 적용 가능성이 높은 것으로 판단하였다. 특히, oleic acid에서 유도된 8-heptadecene ($C_{17:1}$), 1,7-hexadecadiene ($C_{16:2}$)이 조사 여부를 확인하는 화학적 마커로 활용 가능성이 높았다. 달맞이꽃씨 경우에는 oleic acid에서 유도된 hydrocarbon류가 검출되지 않아 적용 가능성이 낮다고 판단하였다. 또한, 달맞이꽃씨, 홍화씨 및 해바라기씨에서 감마리놀렌산의 주요 원료인 linoleic acid에서 유도된 1,7,10-hexadecatriene ($C_{16:3}$)과 6,9-heptadecadiene ($C_{16:3}$)이 검출되어 조사여부를 확인하는 화학적 검지 마커로 활용 가능성이 높다고 판단하였다. 본 연구 결과를 통해 유지종실류 5종에 대한 적용 가능성 및 다중분석 체계(PSL-TL-GC/MS)를 확립하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권5호
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• pp.581-591
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• 2017

약용식물의 장기 저장을 위한 위생처리법으로 감마선 조사처리의 적용 가능성을 확인하고자 한국산 약용식물인 곽향에 감마선 조사처리 후 항산화 효능 및 생리활성 변화에 미치는 영향을 검토하였다. 먼저 곽향의 감마선 조사처리에 따른 조사 판별 마커 확인을 위해 광자극발광법(PSL), 열발광분석법(TL), 전자스핀공명법(ESR)을 이용하여 조사처리 여부를 확인하였으며, 그 결과 비조사구 0 kGy와 조사구 5 kGy, 10 kGy에서 조사선량에 따라 명확하게 패턴의 차이를 나타내어 음성 시료와 양성 시료로 판단할 수 있었다. 따라서 약용식물인 곽향의 위생처리 및 장기 보존을 위한 감마선 조사처리 시 PSL, TL, ESR 시험 검지법을 적용하여 감마선 조사 여부 판별이 가능한 것을 입증하였다. 감마선 조사처리에 따른 유용성분의 추출 수율 비교를 위해 물과 에탄올을 용매로 하여 비조사구 0 kGy와 조사구 10 kGy의 total phenolics 함량을 비교한 결과, 감마선 조사처리에 따라 열수 및 에탄올 추출물 모두 감마선 조사처리에 따라 추출 수율이 증대되는 것을 확인할 수 있었다. Total phenolics 추출 수율이 가장 우수한 열수 추출물과 50% 에탄올 추출물을 이용하여 total phenolics 농도를 각각 $50{\sim}200{\mu}g/mL$로 조절하여 항산화 및 생리활성 변화를 비교 검증하였다. 수용성 물질의 항산화 활성 확인을 위한 DPPH 라디칼 저해 효과와 ABTS 라디칼 저해 효과를 비교한 결과, 열수와 50% 에탄올 추출물 모두 감마선 조사처리에 의한 효능 변화 폭이 높게 나타나지 않았다. 지용성 물질의 항산화 활성 확인을 위한 antioxidant protection factor 효과에서도 감마선 조사처리가 효능의 변화에 크게 영향을 미치지 않았으나, TBARS 저해 효과에는 감마선 조사처리에 의해 열수 및 50% 에탄올 추출물 모두 유의적으로 곽향의 TBARS 저해 효과를 증대시키는 양상을 나타내었지만 그 변화 폭은 크지 않았다. 이상의 결과를 통해 감마선 조사처리가 곽향의 항산화 효능 변화에 크게 영향을 주지 않는 것으로 판단되며, 곽향이 지닌 고유의 항산화력을 일부 보전하는 것으로 판단되었다. 감마선 조사처리에 따른 xanthine oxidase 억제 효과를 비교한 결과는 항산화력과 유사하게 효소 억제 활성에 유의적인 변화를 주지 않는 것으로 나타났다. 반면 감마선 조사처리에 따른 ${\alpha}-amylase$ 억제 효과를 비교한 결과는 곽향 열수 추출물 $200{\mu}g/mL$ phenolics 농도에서 10 kGy 조사처리 시 63.57%의 저해율을 보여주었으며, 비조사구 0 kGy에 비해 저해율이 23.26% 증가하는 양상을 나타내어 감마선 조사처리에 따라 ${\alpha}-amylase$ 억제 효과가 유의적으로 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이상의 결과를 바탕으로 곽향의 위생처리를 위한 10 kGy의 감마선 조사처리 시 곽향 열수 및 50% 에탄올 추출물의 항산화 활성에 유의적인 변화를 일으키지 않는 것을 확인하였으며, 감마선 조사처리가 곽향이 지닌 고유한 기능성을 보전하거나 소폭 증대시켜 긍정적인 영향을 미치는 것으로 생각하였다. 따라서 본 연구결과가 감마선 조사처리 기술의 기능성 소재 개발 연구에 적용하기 위한 기초자료로 활용이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제27권3호
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• pp.233-246
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• 2012

본 연구는 2008년부터 2010년까지 국내 수입물량이 많은 품목 중 국외에서는 허용되었지만, 국내 허용되지 않은 식품군에서 일부 견과류, 과실류, 기호식품, 유지종자류, 건어물류, 채소류, 향신식품 등 15 품목을 선정하여 PSL, TL 및 ESR을 이용하여 실태조사와 검지법별 적용 가능성을 확인하였다. PSL 측정 결과는 건새우, 볶음땅콩, 조미땅콩에서는 적용 가능성이 높은 것으로 판단되었으나 나머지 품목에서는 적용 가능성이 낮다고 판단하였다. TL 시험법의 경우 대부분의 조사시료는 $150{\sim}250^{\circ}C$ 사이에서 비조사 시료는 $300^{\circ}C$ 이상에서 강한 glow curve peak가 나타남으로써 비조사구와 조사구간의 확인이 가능하였으나 조미땅콩, 건자두, 건체리, 망고(냉동)에서 시료에 미네랄이 없거나 양이 적어 적용 가능성 낮았다. 또한, 동일 식품군이라도 가공 과정이나 미네랄 함량 등 개별 시료의 차이에 의하여 TL glow curve의 intensity가 낮게 나타나 TL 시험법 적용이 가능한 경우도 있고 불가능한 경우도 있는 것으로 확인되었다. ESR 분석 결과는 건포도, 건체리, 망고(건, 냉동), 람부탄(냉동) 및 코코아(파우더/16.1%, 20%, 30%, 40%)에서 결정형 당 유래의 라디칼에 의한 다성분 ESR signal이 관찰되었다. 건자두, 계피가루, 파슬리, 당근 및 브로콜리에서 셀룰로오스 유래의 라디칼에 의한 특이 ESR signal이 관찰되었다. 건한치, 황태채 및 건새우에서 하이드록시아파타이트 유래 라디칼에 의한 특이 ESR signal이 관찰되었다. 하지만, 대부분의 시료에서 조사 전후 모두 single line의 비특이적인 signal이 관찰되어 대조군이 없는 경우에는 방사선 조사 여부 확인시험법으로서 적용가능성이 낮다고 판단되었다. 방사선 조사 허용 외 식품을 대상으로 방사선 조사여부를 분석한 결과, 대상식품 모두에서 방사선이 조사되지 않은 것으로 확인되었으며, 대부분의 품목에서 TL과 ESR 검지법이 PSL 검지법 보다 적용 가능성이 높은 것으로 확인되었다. 본 연구를 통해 TL은 미네랄 함량이 적은 시료를 제외한 대부분 시료에서 검지법별 적용 확대가 가능하였으나 ESR은 식품유형과 함량에 따라 결과에 차이가 있어 검지법별 적용 가능성 연구가 지속적으로 필요할 것으로 생각하였다.