• 식품과학과 산업
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• 제55권2호
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• pp.188-202
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• 2022

최근 곤충산업은 애완곤충, 천적 등 산업에서 사료, 식용, 약용곤충으로 그 활용범위가 확대되면서 곤충 원료의 품질관리에 대한 요구가 커지고 곤충 제품의 안전성 확보에 관심이 높아지고 있다. 전세계 곤충산업 시장은 많은 소규모 농가형 기업과 소수의 대기업으로 구성되어 있으며 전통적인 수작업 사육에서 고도로 자동화되고 기술적으로 진보된 플랜트형 사육 등 다양한 기술 수준의 사육형태가 존재한다. 산업규모가 확대되는 과정에서 사육환경의 설계는 온습도, 공기질 조절과 병원체 및 기타 오염 물질의 전파를 방지하는 것은 중요한 성공 요인이 되며 사육에서 부화, 사육, 가공에 이르기까지 생산의 안전성을 유지하기 위해서 통일된 운영시스템 아래 통제된 환경이 필요하다. 따라서 곤충의 생육과 사육환경의 빅데이터화 된 데이터베이스를 기반으로 외부 환경 변화에도 안정적인 사육환경 유지가 가능하고 곤충성장에 맞추어 사육환경을 제어하며 노동력 감소와 생산성 향상을 이루기 위한 ICT 기반 곤충 스마트팩토리팜의 설계 및 운용알고리즘을 개발하는 것은 곤충산업 발전의 필수 선결조건이 되고 있다. 특히 유럽 상업용 곤충사육시설은 상당한 투자자의 관심을 받아 곤충 회사가 대규모 생산시설로 건설하고 있는데 이는 EU가 2017년 7월 물고기양식 사료원료로 곤충 단백질의 사용을 승인한 후 가능해졌으며 이를 기반으로 곤충산업의 식용, 의료 등 다른 분야도 첨단기술을 접목하는 현상이 가속화되었다. 외국 곤충산업은 주로 전세계 식품 생산량의 30%에 이르는 소비 전 폐기물이라고 불리는 식품회사의 생산과잉 원료 등을 업사이클링을 통해 재활용생태계를 형성하는데 반해 우리나라는 가정 및 가게에서 발생하는 음식물폐기물 또는 농산물 가공부산물을 주로 이용한다는 점에서 사료 수집과 영양성분 유지, 위생 등 지속가능한 산업생태계를 이루는 데 어려움을 겪고 있다. 또한, 각 곤충 종은 고유하고 특정 사육기술을 요구하고 있다는 점을 감안할 때 곤충사육자는 각기 다른 종별 접근 방식을 채택해야 하는데 대부분의 곤충기업은 여전히 소규모로 운영되며 특히 농가형 기업의 경우 지식과 경험이 도제식으로 전승되는 경우가 많아 표준화되고 규격화된 사육기술이 유지되기 어려운 반면, 일부 곤충 기업은 대규모 사육시설에 스마트 통합 제어시스템을 도입하여 먹이주기, 물주기, 취급, 수확, 청소 시스템, 가공, 품질관리, 포장 및 보관과 같은 곤충 생산과 관련된 요소가 최적화된 사육 환경과 사육프로세스로 표준화되어가는 모습을 보이고 있으며 심지어 일부 유럽기업은 AI기술로 구동되는 완전 자율 모듈식 곤충시스템으로 사육 유지관리를 하고 있는 사례도 등장하기 시작하였다. 향후 전세계 곤충산업은 공급업체로부터 알이나 작은 유충을 구입하고 곤충을 성숙시키기까지 애벌레의 비육 즉 생산원료에 중점을 두는 시스템과 알을 낳고 수확하고 유충의 초기 전처리에 이르기까지 전체 생산 과정을 다루는 시스템, 곤충 유충 생산의 모든 단계와 제분, 지방 제거 및 단백질 또는 지방 분획 등 추가 가공 단계를 다루는 대규모 생산시스템 등으로 점점 세분화할 것으로 본다. 우리나라에서도 인공지능 및 ICT 첨단기술을 활용한 곤충스마트팩토리팜 연구 및 개발 등이 가속화되고 있어 곤충이 기존 사료, 식품 뿐만 아니라 천연 플라스틱 또는 천연성형소재 등 2차산업의 탄소제로 소재로 활용할 수 있도록 특정 종 육종과정 단축이나 기능성 강화를 위한 사육제어가 가능하도록 곧 곤충 스마트팩토리팜 한국형 맞춤사육시스템이 등장할 수 있을 것으로 보이며, 특히 곤충 제품의 지속 가능성을 높이기 위해 사료 및 자원 사용에 대한 통합 소프트웨어 접근 방식을 개발하는 것에 중점을 두고 진행되고 있다.

• 한국포장학회지
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• 제12권1호
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• pp.63-73
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• 2006

한국의 시유 포장은 1937년 7월부터 현재 서울우유협동조합(그 당시 경성우유동업조합)이 1홉(hob : 180 ml, 0.048 standard gallon) 유리병에 지전(paper cap) 또는 콜크마개(cork cap)로 사용한 것이 최초였다. 그 이후(1945$\sim$1972)로 2홉 유리병 360 ml도 생산되었고 마개도 철전(iron cap)이나 plastic film을 씌운 뚜겅이 관모(egret, pappus)형태로 바뀌었다. 그 밖에 우유병이 부족하면 사이다병, 맥주병 등 유색유리용기가 사용되기도 하였다. 우유생산업체는 한국에서 서울우유협동조합만이 유일하게 있다가 1964년 3월 남양유업(주)이 창립되고, 1969년 현재 해태유업(그 당시 대한식품공사)이 설립, 1971년 5월 현재 매일유업(주)(그 당시 한국낙농유업) 등 여러 업체들이 점진적으로 설립되어 각 종의 낙농제품(dairy products, dairy manufactures)이 포장되어 생산되기 시작하였다. 그리고 1971년에 서울우유협동조합에서 처음으로 삼각형 폴리 에틸렌필름용기가 사용되었고 1972년에는 남양유업(주)의 종이용기인 Tetra pak 멸균팩을 수입하여 최초 사용하였다. 1974년경부터 사각형 폴리에틸렌필름포장과 플라스틱병 용기가 처음 선보였으며, 1977년에는 종이포장인 게이블톱 카튼팩(gable top carton pack)이 서주산업(주)에 의해 최초로 소개된 후 급격히 시장점유율이 확대되었고 용량에서도 180 ml에서 200 ml, 250 ml, 500 ml, 1,000 ml의 대형으로 서서히 바뀌었으며 그에 맞춰 소비량도 변화되었다. 그리고 파스퇴르 우유 490 ml의 포장을 1987년 9월에 국내 최초로 몸체는 고밀도 폴리에틸렌병(high density polyethylene bottle), 뚜껑은 저밀도 폴리에틸렌을 사용하였고 1992년 7월 남양유업은 다우(DOW)란 상품명으로 polyethylene병에 235g, 450g, 930g을 넣어 4각형 형태로는 최초 시판하였다.

• 지질공학
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• 제27권3호
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• pp.331-343
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• 2017

본 연구에서는 기존의 H-Pile+토류판 또는 H-Pile+토류판+차수그라우팅 공법의 안정성, 시공성 및 경제성을 개선하기 위해 H-Pile에 Plastic Sheet Pile(P.S.P)과 연성벽체인 P.S.P의 간격유지 및 보강기능을 위한 간격재(각형강관)를 결합한 토류벽체 System인 HCS공법을 개발하고, HCS공법을 구성하는 각 부재의 거동을 3차원 유한요소해석에 의해 규명하는 연구이다. HCS공법의 거동을 수치해석적으로 규명하기 위해 Plastic Sheet Pile 규격 3종류, H-Pile 규격 2종류 및 설치간격 3종류, 간격재 규격 1종류 및 설치간격 4종류에 대해 광범위한 3차원 유한요소해석을 실시하였다. 수치해석결과 $P.S.P-460{\times}131.5{\times}7t$ (PS7)와 H-Pile $250{\times}250{\times}9{\times}14$ (H250), $P.S.P473{\times}133.5{\times}9t$ (PS9)와 H-Pile $300{\times}200{\times}9{\times}14$ (H300)의 조합에서 상대적으로 유사한 응력비(=발생응력/허용응력)를 갖는 것으로 검토되어 이 제품의 조합이 경제적인 것으로 확인되었으며, P.S.P+H-Pile+간격재 복합체의 강성이 증가할수록 벽체의 수평변위와 상부지반의 연직변위가 감소하였다. 특히, H-Pile과 P.S.P의 강성차이로 인한 Arching 현상으로 P.S.P의 토압의 상당부분이 H-Pile로 응력(토압) 전이가 발생하여 P.S.P의 응력 및 변위는 미소하게 나타났다. 본 연구를 통하여 HCS공법을 구성하는 각각의 부재들의 거동을 확인할 수 있었으며, 확인된 연구결과를 통해 향후 HCS공법을 합리적이고 안정하며 경제적으로 적용하는 데 활용 가능하리라 판단된다.

• 한국가정과교육학회지
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• 제29권4호
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• pp.117-131
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• 2017

본 연구는 충남 공주지역 중학교에 재학 중인 1~3학년 남녀 학생 364명을 대상으로 중학교 현행 가정교과서의 우유 교육 내용을 분석하고 우유 유제품 관련 섭취 실태, 소비행동, 인식 및 영양지식을 조사함으로써 가정교과서의 우유 내용이 우유를 바르게 섭취하도록 돕고 중학생의 우유 섭취 향상을 위한 기초자료를 제공하고자 실시하였다. 현재 중학교에서 적용 중인 가정교과서의 우유 교육 내용은 우유의 영양성분, 식단작성을 위한 우유 유제품 섭취 방법, 선택과 보관방법에 대한 일반적 내용이어서 청소년의 우유 유제품 소비 실태를 반영하지 못하는 것으로 파악되었다. 조사대상자에서 우유 권장수준인 하루에 2컵을 충족하는 비율은 30.5%뿐이었으며 성별에 따른 차이가 없이 전체적으로 우유 섭취량이 낮았다. 우유를 마시는 주된 이유는 '키 크게 하려고'가 가장 많았고, 그 다음으로 '갈증을 해소하려고', '맛이 있어서'가 많았으며 성별에 따른 차이가 있었다(p<0.01). 우유를 마시는 방법은 우유만 마신다는 비율이 66.8%로 높았으나 그 외에 시리얼이나, 제티 등을 섞어 마시고 있었으며 성별에 따른 차이가 있었다(p<0.05). 학교우유급식에 참여하지 않는 비율이 23.1%이었으며, 만족하는 비율은 58.9%로 높지 않았다. 유제품 중 가장 즐겨 먹는 것은 아이스크림이었고 그 다음으로 요구르트, 치즈로 나타났다. 우유 선택시 '맛', '유통기한'을 중시하였고 '영양'을 중시하는 비율은 낮았으며 성별에 따른 차이는 없었다. 우유 유제품 소비촉진을 위해 '더 엄격한 위생관리'를 원하는 비율이 가장 높았고, 이어서 '맛의 개선', '제품 종류의 다양화' 등이 높았으며 성별에 따른 차이가 있었다(p<0.05). 좋아하는 우유 용기는 종이팩이 59.3%로 높았고 그 다음이 플라스틱병, 유리병이 높았으며 성별에 따른 차이가 있었다(p<0.001). K-MILK 인증마크를 안다는 비율은 28.8%뿐으로 낮았다. 그 의미를 '국내산 우유사용'으로 알고 있는 비율이 높았으며 성별에 따른 차이는 없었다. 중학교 가정교과에서 우유 관련해 원하는 수업방법은 목장체험 등 체험학습이 가장 높았고 그 다음으로 실험실습, 강의식 등으로 나타났으며 성별에 따른 차이가 있었다(p<0.001). 우유 유제품에 대한 인식은 보통 정도이었으며 남자가 여자보다 긍정적이었다(p<0.01). 우유 유제품에 대한 영양지식은 양호한 수준이었으며 여자가 남자보다 높았다(p<0.01). 따라서 중등학교 가정교과서의 우유 교육 내용을 청소년의 소비 흐름을 고려해 구성하고 실생활 중심의 학습이 될 수 있도록 돕는 수업방법을 적용함으로써 청소년의 바른 우유 유제품 이용으로 연결되도록 지원하는 것이 필요하다고 하겠다. 또한 설문 조사 결과 우유 섭취량을 늘리는 것이 시급하였으며 이를 위해 우유 맛의 개선, 우유와 동반간식을 제공하는 다양한 상품 개발, 우유 용기 및 용량 개선, 우유 섭취에 기여도가 높은 학교우유급식의 참여 제고를 위한 독려 및 선호도 높은 우유 유제품의 병행 제공 등이 필요하다고 하겠다.

• 생물환경조절학회지
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• 제8권4호
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• pp.257-264
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• 1999

세라믹의 종류와 두께 그리고 소성온도를 달리하여 제작한 세라믹 자동점적센서의 점적성능을 비교 분석하였다. 자체제작 세라믹센서에 가장 많이 함유된 조성성분은 $SiO_2$로 54.17~71.62wt.%였으며 다음이 A1$_2$O로 15.42~33.79 wt.%였다. 두 성분의 합계는 백자토 92.34 wt.%, 옹기토 89.18 wt.%, 미립분청토 88.17 wt.%, 세립분청토 87.96 wt.%, 대조구(시판수입제품) 87.04 wt.%였다. $SiO_2$：A1$_2$O의 비율은 백자토 73.2：26.8, 옹기토 80.2：19.8, 미립분청토 68.9：31.1, 세립분청토 61.6：38.4, 재조구 82.3：17.7이었다 기타 Fe$_2$ $O_3$, CaO, MgO, $Na_2$O, $K_2$O, Ti $O_2$, P$_2$ $O_{5}$ 등이 10wt.%내외 함유되어 있었다. 공극율은 세립분청토에서 가장 높았고 백자토, 옹기토 순이었으며 소성온도가 높을수록 두께가 두꺼울수록 공극율이 높았다. 두께 2.5mm로 성형한 세라믹의 점토종류에 따른 공극율은 세립분청토 37.47%, 세립분청토와 옹기토의 혼합토 34.82%, 백자토 34.71%, 옹기토 32.5% 순이었다. 세라믹의 점토종류, 소성온도에 관계없이 자동점적이 가능하였으나 점적센서의 반응주기와 점적량의 집중도는 차이가 있었으며, 세라믹의 두께나 상부 플라스틱 개폐장치의 탄력성에 따라서도 점적패턴과 점적량의 집중도에 큰 차이가 있었다. 세립분청토나 백자토에서는 점적지속시간이 짧았으며 백자토의 경우 점적량의 증가가 급격하지만 감소는 서서히 이루어졌다. 또한 세라믹의 두께가 두꺼울수록 점적지속시간이 짧았으며 점적량의 증가는 급격하였고 감소는 완만하였다. 그러나 두께 1mm로 얇은 경우는 백자토를 제외하고는 정상적인 급액이 이루어지지 못하였다. 세라믹 센서를 50$0^{\circ}C$에서 소성한 경우 점적지속시간이나 단위시간당 점적량이 불안정하였으며 $600^{\circ}C$ 및 $700^{\circ}C$에서는 비교적 안정된 양상을 보였으나 점적지속시간이 길어졌으며 80$0^{\circ}C$ 또는 90$0^{\circ}C$에서 소성한 경우는 점적지속시간이 짧은 반면 단위시간당 점적량이 커지면서 점적의 개시와 종료가 뚜렷하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제40권4호
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• pp.194-201
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• 2015

본 연구에서는 전자상자성공명(electron paramagnetic resonance, EPR) 장치를 사용한 휴대전화 부품들의 EPR 특성 측정을 통해 방사선사고시 회구적 선량평가용 선량계로써 활용가능성에 대하여 확인하였다. 화면표시 방식이 다른 두 스마트폰에서 12개의 시료를 선정하여 실험에 사용하였고, 시료의 방사선조사에는 $^{137}Cs$ 감마선 그리고 EPR 측정은 실온에서 Bruker사의 ELEXSYS E500 X-Band EPR spectrometer를 사용하여 수행하였다. 먼저 각 시료에 대하여 비조사시료와 조사시료의 EPR 스펙트럼을 측정하여 방사선에 의한 라디칼 생성 여부를 확인하였고, 그 후 선량반응곡선과 시간에 따른 시그널 크기 변화를 측정하였다. 측정결과 유심 플라스틱과 IC 칩을 제외한 모든 시료에서 방사선에 의한 EPR 시그널 증가를 확인할 수 있었다. 시료 중에서 덮개유리, 카메라렌즈, 도광판, 확산시트는 결정계수 $R^2=0.93$이상의 좋은 선형상관관계를 보였다. 특히 도광판은 선량에 따른 시그널 증가량이 가장 크고 백그라운드 시그널이 없기 때문에 선량평가에 이상적인 특성을 가지고 있었지만, 72 시간 이내에 시그널이 약 50% 감소하는 약점이 있었다. 확산시트 또한 도광판과 유사한 페이딩 특성을 나타내었고, 덮개유리와 카메라렌즈는 단기간 동안에는 시그널이 안정적으로 보존되었다. 휴대전화 부품을 이용한 EPR 선량평가를 실제 대규모 방사선 사고에서 신속하게 적용하기 위해서는 더 많은 휴대전화 기종의 같은 부품에 대한 시그널 차이, 페이딩, 시료 전처리 방법 등에 대한 추가연구가 진행될 필요가 있다. 그러나 현재 결과를 바탕으로 소규모 방사선사고시 피폭환자가 소지하고 있던 휴대전화와 동일한 제품을 구입하여 비교하는 방법 또는 추가조사법을 이용한 선량평가는 가능할 것으로 판단된다.