• 한국수산과학회지
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• 제54권2호
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• pp.145-151
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• 2021

When manufacturing Alaska pollack Gadus chalcogrammus surimi for 3D printing, it examined the characteristics of physical properties and sensuality by adding polysaccharides alginic acid [0, 1, 2, 3% (w/w)]. As a result of the color value of surimi by adding alginic acid, it showed that the lightness of heated surimi containing 2% (w/w) alginic acid was the highest and ∆E value was the lowest. In the changes in physical properties, the heated surimi of 3% (w/w) alginic acid content showed the lowest values of hardness, springiness, cohesiveness, gumminess, chewiness and resilience, but the highest adhesiveness. In the case of fried surimi, its hardness, cohesiveness, gumminess, chewiness and resilience were the lowest at the content of 3% (w/w) alginic acid. After 7 days of cold storage, the hardness, gumminess, and chewiness of heated surimi with an alginic acid content of 2% (w/w) were significantly higher, and fried surimi was also the same. In the results of the sensory evaluation, there were significant differences according to the alginic acid content in hardness and fishy smell, and as the alginic acid content increased, it felt more fishy smell, resulting in poor preference.

• 식품기술
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• 제26권4호
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• pp.286-293
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• 2013

글로벌동향브리핑(GTB)에서는 100여명의 국내 외 과학기술 전문가가 농림 수산, 생명과학, 보건 의료 등 19개 주제로 해외 과학기술동향을 소개하고 있다. 이를 바탕으로 식품분야의 최신 해외과학기술 주요동향을 요약하여 재정리 하고자 한다. 새로운 기술의 등장은 타분야 기술로 빠르게 파급된다. 최근 등장하는 기술 역시 농식품 분야로 전파되어 새로운 식품기술(Food Technology)의 등장을 견인하고 있다. 식품에 적용되기까지 많은 시간이 소요될 수 있으나 일부 연구자들은 발빠르게 움직여 관련 결과가 제시되기도 하고 있다. 따라서 이번 호에서는 3D printing, Big data, 영상기술 등 타분야의 신기술을 다루고자 한다.

• 한국수산과학회지
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• 제56권6호
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• pp.790-797
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• 2023

Guar gum is an edible starch extracted from Cyamopsis tetragonolobus and used as an auxiliary ingredient to enhance the viscosity and adhesiveness of food and improve its emulsification stability. Here, characteristics of fish surimi mixture with various added amounts (0, 0.23, 0.45, 0.67, and 0.89 wt%) of guar gum were analyzed. In unheated surimi with guar gum, the pH decreased as the content increased. In the color values analysis, only the b^* (yellowness) increased depending on the amount of added guar gum. The firmness increased with increasing guar gum content, and no significant difference in adhesiveness was observed. In heated surimi, a^* (redness) and b^* decreased in a content-dependent manner, and L^* (lightness) was higher than that of unheated surimi. Regarding physical properties, the highest values of hardness, gumminess, and chewiness were observed in the heated surimi with 0.67 wt% of guar gum. However, no significant change was observed in springiness and cohesiveness. Results of sensory evaluation indicated that with higher guar gum content, only the hardness increased slightly, and significant differences were absent in the remaining parameters. Thus, surimi with 0.67 wt% of guar gum is considered to be optimal for 3D printing.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제64권4호
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• pp.413-419
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• 2021

본 연구에서는 3D 프린팅 카트리지로서 수리미 혼합물의 가능성을 확인하기 위하여 수리미 혼합물 제조 시 감자 전분 첨가에 따른 물성 변화와 냉장 저장 시 나타나는 물성 변화 및 관능평가를 측정하였다. 그 결과 색도 변화에서는 명도와 황색도의 경우 감자 전분 무첨가군이 냉장 저장 전과 후 모두 가장 높은 값을 보였고, 적색도와 색차의 경우 감자 전분 무첨가군이 냉장 저장 전과 후 모두 가장 낮은 값을 나타냈다. 적색도의 경우 0, 1, 3 wt% 첨가군에서 7일간 냉장 저장에 따른 유의한 감소가 확인되었고, 황색도의 경우 1, 2 wt% 첨가군에서 저장에 따른 유의간 감소를 보였다. 감자 전분 첨가에 따른 물성 변화에서는 경도와 검성이 감자 전분 첨가군이 무첨가군에 비해 증가하였다. 부착성, 탄력성, 응집성, 씹힘성 및 복원성에서는 감자 전분 첨가군과 무첨가군 사이에 유의적인 차이가 없었다. 냉장 저장에 따른 물성 변화에서 가열 후 7일 저장한 수리미 혼합물의 경우 저장 전 수리미 혼합물과 비교하여 유의적인 차이가 없었다. 가열 후 7일간 냉장 저장 후 튀긴 수리미 혼합물의 경우 경도, 검성, 씹힘성은 냉장 저장 전보다 감소하였고, 응집성, 복원성은 증가하는 결과를 확인하였다. 관능평가 결과, 감자전분의 함량이 증가함에 따라 냄새, 맛, 경도, 탄력성 및 종합적 호감도 등 전체적으로 증가하는 경향을 보였으나 유의한 변화는 없었다. 7일간 냉장 저장한 가열 수리미는 모든 항목에 있어서 감자 전분 함량의 증가에 따른 유의적인 차이가 확인되지 않았다. 또한 색깔을 제외한 나머지 항목에서는 냉장 저장에 따른 유의한 차이가 확인되지 않았다. 이러한 결과를 통해 감자 전분의 첨가가 수리미 혼합물의 맛과 냄새에 영향을 주지 않고, 냉장 저장 시에도 관능 평가 상 큰 영향을 주지 않는 것으로 확인되었다. 따라서 수리미 혼합물 제조 시 감자 전분의 첨가는 제품의 제조 및 냉장 보관 상 물성 및 품질에 영향을 주지 않는 것으로 확인된 바, 감자 전분이 3D프린팅용 수리미 제조 시 카트리지 소재로 적합하다고 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.583-590
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• 2021

본 연구는 아날로그 3D펜의 디지털화에 대한 연구이다. 디지털은 항상성과 변형가능성, 결합성, 재생산성 그리고 보관의 편리성 등의 특징이 있다. 이런 디지털 특성과 생산을 융합한 장치가 3D프린터인데 낮은 생산성과 재료, 물리적 특성의 한계로 산업적 활용이 제한적이다. 특히 3D프린터를 사용하기 위하여 필요한 모델링 소프트웨어 및 프린터 장치에 대한 전문기술로 인하여 사용자 접근성이 떨어지는 등의 개선 점이 있다. 이것을 보완한 3D펜은 휴대성과 사용용이성이 뛰어난 반면 디지털화가 불가능하다는 한계점이 있다. 따라서 디지털화 능력과 사용편이성을 확보하고 프린팅공정 중 유해성 논란이 있는 프린팅 재료의 안전성을 확보하기 위하여 푸드를 결합하여 연구문제와 대안을 도출하였으며 개발한 3D펜을 통하여 디지털화를 실증하였다. 3D펜의 디지털화를 위하여 구조화된 장치를 통하여 아날로그적 3D펜의 움직임을 감지하는 센서를 특정하고 이 움직임을 공간해석 알고리즘을 통하여 3차원 데이터인 X,Y,Z 좌표값으로 변환하였다. 이를 증명하기 위하여 Meshlab v1.3.4을 이용하여 시각화하고 유사성을 확인하였다. 향후 이 장치(푸드펜)을 통하여 청소년 교육 및 시니어헬스케어 프로그램에 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

• 생명과학회지
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• 제33권5호
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• pp.391-396
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• 2023

본 연구에서는 식품 3D 프린터용 카트리지 소재 개발을 위하여 수리미 제조 시 첨가하는 물과 얼음 대신 우유를 첨가하여 색도, 물성, 관능적 특성을 대조군과 비교하여 실험을 진행하였다. 색도 측정 결과, 우유 첨가량이 증가함에 따라 비 가열 수리미 혼합물과 가열 수리미 혼합물 모두 L^*값과 b^*값이 대조군에 비해 증가하였고, 40 wt% 비율 첨가 시료에서 가장 높은 값이 나오는 것을 확인하였다. 물성 측정 결과는 비 가열 수리미 혼합물의 경우 우유 첨가량이 증가함에 따라 경도와 부착성이 증가하였고, 40 wt% 비율 첨가 시료에서 가장 높은 값이 나오는 것을 확인하였다. 가열 수리미 혼합물의 경우 우유 첨가량이 증가함에 따라 경도, 검성, 부착성, 씹힘성이 증가하고, 탄력성, 응집성, 복원성은 감소하였다. 위의 결과로 우유 첨가 비율이 증가할수록 일정한 경향이 나오는 것을 확인하였다. 관능 평가 결과에서는 우유 첨가량이 증가함에 따라 비린내, 맛, 경도가 유의적으로 개선되는 경향을 보였으며, 냄새, 이미, 조직감이 개선되는 것을 확인하였다. 결론적으로 40 wt% 비율의 우유 첨가 시 수리미의 품질 특성을 좌우하는 큰 요소 중 하나인 백색도 개선과 유화물로서의 물성 증진 효과 및 관능적인 증진효과를 얻어 고품질의 3D 프린터용 실꼬리돔 수리미 카트리지 소재를 개발할 수 있다는 것을 확인하였다.

• 대한지역사회영양학회지
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• 제26권5호
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• pp.327-336
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• 2021

본 연구는 전반적 신체기능 소실, 음식 섭취량의 만성적 저하의 특징을 갖는 치매노인에서 만성적 영양불량 해소에 도움을 줄 수 있도록 수분이나 영양소의 보충을 위한 스낵 개념의 식품을 제공하는 맞춤형 용기를 개발하고자 하였다. 아이디어 창출 협의체 구성 후 선행연구 탐색 및 브레인스토밍을 통하여 포도 모양의 디자인이 적합하다고 판단하였다. 드로잉 스케치와 점토모형 제작 후 시제품 제작을 위해 개인니즈를 충족시키며 소규모 제작에 적합하다고 알려진 3D 프린팅 기술을 적용하였다. 3차원 설계는 3D CAD 소프트웨어 SolidWorks을 이용하였고 한국인의 영양소섭취기준과 관련 선행연구 및 기존 연구결과를 종합하여 용기 당 최대 수분제공량 및 수치를 결정하였다. 필라멘트를 녹인 뒤 층층이 쌓아올리는 출력 방식(FDM) 3D 프린터(DP200)를 사용하였고 식품용기 위생과 안전을 고려하여 사전유해물질 인준이 확인된 옥수수 전분 유래 PLA 필라멘트를 이용해 출력하였다. 용기 당 수분을 기준으로 수분 섭취기준대비 30%를 충족하는 285 mL를 설정하였다. 제작 크기를 고려하여 포도 알맹이는 총 6개로 결정되었다. 알맹이 1개당 47.5 mL의 수분제공이 가능하였는데, 이를 통해 반지름 2.25 cm의 반 구로 설계하였다. 이때 사이 간격을 4 mm로 설정하였다. 사용 시 안전사고 예방을 위해 조작이 쉽고 모나거나 뾰족하지 않은 외형을 갖추며 위생을 위한 뚜껑도 설계하였다. 인지기능이 저하된 치매노인이 해당 용기를 사용할 때 흥미를 느끼고 식사섭취 중 교육 교구로 응용될 수 있도록 뚜껑과 포도 알맹이 바닥면에 숫자를 각인하여 최종 출력 및 조립하였다. 조립 시 수동 작업이 요구된 점은 3D 프린팅 기술의 대표적 장점인 편리성에 반하는 점으로 향후 보완논의가 필요하다고 사료된다. 신체기능이 퇴화되어 만성적으로 섭취량이 제한된 치매 노인에게 단순 섭취 증량을 권고하기에는 무리가 있으므로 맞춤형 영양중재 실시는 상당히 중요하다. 따라서 추후 연구를 통해 개발된 치매노인 전용 식품섭취용기의 만족도 분석을 실시하고 영양밀도를 높인 전용 음식 개발 과정이 논의되어야 하겠다. 4차 산업 핵심기술인 3D 프린팅을 연구에 적용하여 아이디어 구현에 정확도와 편의성이 확인되었으나 관련 기술수준에 따라 발생하는 비용 지출과 외부 전문가 의존에 대한 한계점은 향후 해결이 필요한 부분이라 사료된다. 추후 영양중재 도구개발 시 연구 다양성을 위해 식품영양 전공자에게 해당기술의 융합교육을 통한 자급 활용 빈도를 높이고 진입장벽을 낮추기 위한 다방면의 시도가 필요하겠다.

• 구강회복응용과학지
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• 제38권1호
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• pp.34-41
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• 2022

최근 디지털 기술과 Computer-aided design/Computer-aided manufacturing (CAD/CAM) 작업 환경은 의치 제작에 있어 임상의의 진료 과정의 변화를 가져왔다. CAD/CAM 기술을 이용한 의치 제작 방식은 진료 및 기공 과정을 단순화하여 오류의 발생을 감소시키며, 임상적인 효율성과 편리함을 제공한다. 본 증례는 하악 편위를 가진 상·하악 완전 무치악 환자에서 광경화 SLA 기반의 3D 프린팅을 이용한 디지털 제작 방식의 양악 총의치 수복 증례이다. 구강 스캐너로 채득한 디지털 모형에서 기록상을 제작하였고 교합제에 악간관계를 기록한 후 부가 중합형 실리콘 인상재로 폐구 정밀 인상을 채득하였다. 또한 교합제를 장착하고 촬영한 안면 스캔 데이터를 추가로 획득하여 기공 작업 시 교합 평면 결정이나 인공치 배열에 참고할 수 있도록 하였다. 인상체를 3차원 스캔 후 CAD 프로그램을 통해 인공치를 배열하였고, 연마면을 형성하여 의치 디자인을 완성하였다. 시적 의치 및 최종 의치는 미국식품의약국(Food and Drug Administraion, FDA) 승인을 받은 액체 광경화성 레진을 이용하여 stereolithography (SLA) 기반 3D 프린터로 출력하였고, 최종 의치는 적절한 안정과 유지, 지지를 보였으며 기능적, 심미적으로 만족스러운 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국수산과학회지
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• 제54권2호
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• pp.218-223
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• 2021

In this study, the possibility of use as a cartridge for 3D printing was confirmed by adding calcium to the alginic acid-added surimi mixture. The Alaska pollack Gadus chalcogrammus surimi added with alginic acid was immersed in a calcium solution (1 M calcium carbonate, 1 M calcium chloride, 1 M calcium sulfate, and 0.1 M calcium lactate) to evaluate the physical properties, color differences, and sensory properties of Alaska pollack surimi according to calcium types. As the results, in the case of surimi paste to which 1 M calcium carbonate was added, physical properties were weaker than that of 1 M calcium chloride, but gelation was appropriate and sensory properties was excellent. Addition of 1 M calcium chloride has the best physical properties, but it has a problem of bitter taste. With the addition of 1 M calcium sulfate, it has low solubility and poor physical properties as well as poor elasticity and bad taste. Addition of 0.1 M calcium lactate has weak physical properties but good sensory properties. From these results, 1 M calcium chloride has the best physical properties, but there is a decisive problem in sensory properties, so 1 M calcium carbonate is most suitable for commercial use.

• 한국융합학회논문지
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• 제12권8호
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• pp.187-195
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• 2021

최근 치과에서 사용되는 10종의 폴리머 기구에 대한 세포독성을 평가하기 위하여 L-929 세포를 이용한 MTT 시험을 시행하였다. 검체를 4g 당 20mL의 비율로 제조한 37℃의 RPMI 1640 용액에서 24시간 동안 용출한 후 식품의약품안전처 고시 제2020-12호 의료기기 생물학적 안전에 관한 공통기준규격에 따라 검체 용출액과 공시험액, 음성 및 양성대조를 사용하여, 37℃, 5% CO₂ Incubator에서 24시간 배양하여 ELISA reader로 판정한 결과, Intraoral camera는 용출물 농도 약 50%에서 약 70% 이상의 세포 생존율을 나타냈나 Plastic impression tray, 3D printing tweezer, Impression disposable syringe, Dental floss holder, Hand implant scaler, Surgical retractor, Oral scanner tip, Dental mirror, Water pick tip은 모두 용출물 농도 100%에서 70% 이상의 세포 생존율로 세포독성을 나타내지 않아 구강점막에 직접 접촉하여 사용이 가능한 기구로 평가되었다.