• 헤리티지:역사와 과학
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• 제54권2호
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• pp.194-215
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• 2021

이 논문에서는 흰개미 방제의 발달 과정과 최근 연구 동향, 국내 목조건축문화재의 흰개미 피해 현황과 조사 및 방제 등을 살펴보고 목조건축문화재의 흰개미 피해 예방을 위한 방안을 제시하고자 하였다. 목재는 건축 재료로 다양한 장점이 있어 우리나라에서도 다수의 목조건축문화재가 남아 있다. 목조건축문화재의 다양한 손상 요인 중 흰개미에 의한 피해가 다수 확인되고 있으며, 우리나라에서 확인된 3종의 흰개미 중 Reticulitermes speratus kyushuensis가 전국적으로 서식하며 목조건축문화재를 가해한다. 흰개미 방제의 발달 과정을 1900년대 초반부터 살펴보면 이 시기에는 비소 등 무기살충제가 주로 사용되다가 1940년대 유기염소계 살충제가 개발되어 흰개미 방제에도 사용되었다. 이후 이 약제들의 인축과 환경에 대한 독성이 알려짐에 따라 1960년대 유기인계 살충제, 1970년대 카바메이트계 살충제, 1980년대 피레스로이드계 살충제와 곤충 생장 조절제, 1990년대 페닐피라졸계 살충제, 네오니코티네이드계 살충제 등이 개발되어 흰개미 방제에 사용되었다. 이와 별도로 흰개미의 생태적 특징을 이용한 흰개미 군체 제거제가 1990년대 개발되어 상용화되었으며, 특히 키틴 합성 저해제가 널리 사용되고 있다. 2000년대 이후에는 살충제를 이용한 토양 처리와 군체 제거제의 특성을 규명하고 효율성을 향상시키거나, 새로운 제형의 약제를 개발하거나, 종합적 유해 생물 관리(IPM) 개념을 차용한 통합적 흰개미 관리(ITM)을 적용하거나, 개별 건물이 아닌 목조건축물군을 보호하는 방향으로 흰개미 방제 연구가 수행되고 있다. 국내 목조건축문화재의 흰개미 피해는 1980년대부터 발견되기 시작하였으며 1990년대 후반 유네스코 세계유산인 종묘 정전, 해인사 장경판전 주변에서 흰개미 피해가 확인되어 관심을 받게 되었다. 이후 지정문화재를 중심으로 흰개미 피해 현황이 조사되었으며 2010년대에는 국립문화재연구소와 문화재돌봄사업단이 지정문화재를 중심으로 정기적인 흰개미 피해 조사를 수행하고 있다. 목조건축문화재의 흰개미 피해를 줄이기 위한 방안으로 피해 건물의 긴급 방제 실시, 다양한 토양 처리법의 선택적 적용, 건물 기단 상면의 토양 처리 실시, 고내구성 흰개미 군체 제거제의 개발과 적용, 다수의 목조건축물을 포괄하는 방제 계획의 수립과 시행, 통합적 흰개미 관리(ITM)의 문화재 적용, 문화재 소유자와 관리자에 대한 교육 등을 제안하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권4호
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• pp.67-75
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• 2020

본 논문에서는 LCP(Liquid Crystal Polymer) 기판을 적용하여 35 GHz 대역 회로에서 사용될 수 있는 커패시터 및 인덕터를 다양한 용량으로 구현하였다. 회로에 적용하는 데에 따라 높은 용량을 갖는 수동소자가 필요하고, 이는 기본 구조인 전극형 커패시터와 Spiral 구조 인덕터로 설계할 수 있으나, 이 구조는 SRF(Self-Resonant Frequency)가 사용 주파수인 35 GHz 보다 낮아 고주파 영역에서는 사용 불가능하다. 이러한 주파수 한계를 발견하여, 본 논문에서는 DC와 고주파 영역 사용 수동소자를 분류하여 고안하였다. 기본 구조는 DC와 같은 낮은 주파수 사용에 적합하며, 35 GHz 대역인 고주파용으로는 마이크로스트립 λ/8 길이 stub 구조로 설계하였으며, open 및 short stub 구조는 각각 커패시터 및 인덕터로 동작하고, stub의 임피던스로부터 계산식을 통해 용량 값을 추출할 수 있다. 유전율 2.9인 LCP 기판으로 제작하고 측정하여, DC 사용 기본 구조 커패시터와 인덕터는 각각 1.12 ~ 13.9 pF, 0.96 ~ 4.69 nH 용량의 라이브러리를 구성하였다. 고주파 영역에서 사용 가능한 stub 구조의 커패시터와 인덕터는 각각 0.07 ~ 2.88 pF, 0.34 ~ 1.27 nH 으로 라이브러리를 구축하였다. 측정을 통해 용량 값을 다양화하는 방법을 검증하였으므로 더욱 세분화된 라이브러리를 구축할 수 있으며, 이들은 사용 주파수 35 GHz 대역의 TRM(Transmit-Receive Module)에서 동작 회로와 집적화가 가능하고, 회로에 적절히 활용될 수 있는 수동소자의 대안이 될 것이다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제36권3호
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• pp.220-227
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• 2021

Fluoroimide는 감과 감자의 둥근무늬낙엽병과 역병을 억제하는데 효과가있는 살진균제로서, 이전 사용되었던 fluoroimide의 시험법은 전처리시 발암물질인 benzene을 사용하는 문제가 있었으며, 복잡한 시험법으로 인해 시간이 오래걸리고 효율이 떨어지는 단점이 있었다. 또한, fluoroimide의 특성상 산성에서 안정한 편이므로 전처리 시 이를 고려해야 하는 문제가 있었으며, PLS시행에 따라 기존의 정량한계인 0.05 mg/kg보다 낮은 정량한계 요구로 인해 fluoroimide에 대한 새로운 전처리방법이 필요하였다. Fluoroimide가 산성에서 안정한 특성을 고려하여, 추출 시 4N의 염산을 사용하였고 용매는 acetic acid가 포함된 acetonitrile을 사용하였으며, MgSO₄와 NaCl을 통해 추출하였다. 정제는 C₁₈ (Octadecylsilane)과 GCB (graphitized carbon black)를 첨가하여 정제하였으며, 기기분석은 LC-MS/MS로 분석하였다. 대표농산물 5종(현미, 감자, 대두, 감귤, 고추)을 대상으로 정량한계(0.01 mg/kg), 정량한계 10배(0.1 mg/kg), 정량한계 50배(0.5 mg/kg)의 수준으로 회수율 실험을 5반복 실시하였으며, 그 결과는 농산물 5종에서 85.7-106.9%의 회수율을 확인하였으며, 분석오차는 15.6% 이하의 결과를 보여, 국제식품 규격위원회 가이드라인의 잔류농약 분석 기준 및 '식품등 시험법 마련 표준절차에 관한 가이드라인(2016)'에 부합하였다. 상기의 결과를 통해 개선한 fluoroimide의 시험법은 benzene을 대체해 실험자의 안전성을 확보하였고, QuEChERS법을 적용하여 효율을 높여, 안전관리에 대한 공정시험법으로서 활용가능할 것으로 사료된다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제35권6호
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• pp.544-551
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• 2020

본 연구의 목적은 예로부터 약재로 사용되어 온 황백의 대표적인 지표물질 berberine 및 palmatine의 동시 분석법을 개발 및 검증하고 지표물질들의 항산화 효능을 평가하여 해당 물질들에 대한 기초자료를 제공하고자 하였다. 표준물질들의 동시 분석법은 특이성, 직선성, 정확성, 정밀성, 검출한계 및 정량한계를 측정하여 신뢰성을 검증하였으며, 지표물질들의 항산화 활성은 FRAP 활성, reducing power 및 아질산염 소거능 실험으로 측정하였다. HPLC-PDA를 이용하여 berberine과 palmatine의 혼합용액을 분석하였을 때, 두 물질이 간섭 없이 선택적으로 분리되었음을 확인하였다. Berberine 및 palmatine의 검량선의 상관계수 값은 모두 0.9999로 우수한 직선성을 보여 분석에 적합함을 알 수 있었고 정확성과 정밀성은 농도를 알고 있는 황백 시료에 인위적으로 저농도, 중농도, 고농도의 표준물질 혼합용액을 첨가하여 계산하였다. 정밀성과 정확성은 일간실험 및 일내실험으로 확인하였다. Berberine의 일간 및 일내 정밀성은 1.27-1.93%, 0.12-0.56%의 수준으로 나타났고, palmatine의 일간 및 일내 정밀성은 0.19-2.89%, 0.36-1.52%로 % 이하의 우수한 정밀성을 나타냈으며, berberine의 일간 및 일내 정확성은 98.43-100.73%, 99.56-101.45%로 나타났고 palmatine의 일간 및 일내 정확성은 93.20-100.60%, 92.39-97.10%로 나타났다. Berberine과 palmatine의 검출한계는 각각 0.32 µg/mL, 0.35 µg/mL로 확인되었고 정량한계는 0.97 µg/mL, 1.06 µg/mL로 확인되었다. 분석법 검증결과, 확립된 분석법은 특이성, 직선성, 정밀성, 정확성, 검출한계 및 정량한계가 모두 우수한 분석법임을 검증할 수 있었다. 항산화 활성은 FRAP 활성, reducing power 및 berberine과 palmatine 모두 농도 의존적으로 활성이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 황백은 추후 항산화에 도움을 주는 소재로의 적용 및 항염증 효과로 인한 피부 기능개선 제품의 소재로서 활용도가 넓을 것으로 사료되며, 황백 내에 존재하는 항산화물질인 berberine 및 palmatine의 동시분석법을 통하여 성분의 함량을 분석하여 효능을 확인할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제37권2호
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• pp.46-54
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• 2022

당살초(Gymnema sylvestre)는 다이어트와 당뇨에 효과가 있다고 알려지면서 미국, 일본, 인도에서 다양한 제품들이 판매, 유통되고 있다. 하지만 권장용량이 불분명하고 안전성이 입증되지 않았다. 따라서 식품에서 당살초를 확인할 수 있는 분석법 개발이 필요하다. 이 연구에서는 LC-ESI-MS/MS와 KASP 마커를 이용해 식품 속에서 당살초를 확인할 수 있는 분석법을 마련하였다. LC-ESI-MS/MS에서는 negative 이온화 모드에서 gymnemic acid 와 deacylgymnemic acid를 동시 분석법을 최적화 하였으며 고체시료와 액체시료에 대한 유효성 검증 마쳤다. 또한 염기서열 분석을 통해서 ITS2와 matK에서 당살초 특이적인 SNP를 찾아 KASP 마커를 제작하였다. 제작한 2개의 KASP 마커는 당살초와 결합해 FAM 형광 양성을 나타내며 당살초 원물에서 이러한 양상을 확인하였다. 인터넷을 통해 구매한 21개의 당살초 함유 식품 및 건강기능식품에 대해 적용성 검토를 진행하였다. LC-ESI-MS/MS에서 gymnemic acid 와 deacylgymnemic acid의 비율 차이는 있지만 21개의 제품 모두에서 지표성분이 검출되었다. KASP 분석에서는 9개의 제품에서 FAM 양성이 나타났으며 분석이 되지 않은 제품들은 추출물인 것으로 밝혀졌다. 이 연구는 LC-ESI-MS/MS와 KASP를 이중 시스템으로 당살초를 분석한 첫 번째 연구이며, 2개의 분석법이 식품에서 당살초 판별에 적용되는 것을 확인하였다.

• 분석과학
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• 제35권3호
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• pp.136-142
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• 2022

안락사 시킨 유기견의 사체를 고온 및 고압 처리하여 가루로 만들고 사료 원료(육골분)로 사용했다는 언론보도에 따라 안락사에 사용된 마취제 케타민과 덱스메데토미딘의 사료 내 잔류가능성이 제기되었다. 이에 신속한 잔류 조사를 위해 QuEChERS 전처리와 질량분석기를 이용한 동시분석법을 개발하였다. 개발된 동시분석법의 직선성은 0.999 이상을 보였다. 선택성은 무처리 시료와 케타민과 덱스메데토미딘이 정량한계수준으로 처리된 시료의 비교를 통해 평가하였고, MRM 크로마토그램을 확인한 결과 각각의 머무름 시간에서 매질의 간섭은 없었다. 검출한계는 0.6 ㎍/L, 정량한계는 2 ㎍/L로 설정하였으며, 분석법의 최종 정량한계는 10 ㎍/kg로 설정하였다. 육골분, 육분, 애완용 배합사료 중 케타민의 회수율 실험 결과, 80.48-98.63 %, 상대표준편차 5.00 % 이하의 결과를 보였으며, 덱스메데토미딘은 회수율 72.75-93.00 %, 상대표준편차 4.83 % 이하의 결과를 보였다. 개발된 분석법을 활용하여 케타민과 덱스메데토미딘의 잔류실태조사를 실시하였다. 해당 원료가 배포된 시기에 제조된 육골분 등의 사료 6 점을 수거하여 분석한 결과, 육골분 시료 한점에서 케타민이 10.8 ㎍/kg이 검출되었고, 덱스메데토미딘은 정량 한계 미만의 농도로 확인되었다. 이에 해당 원료를 사용한 제품은 전량 회수, 폐기되었다. 이후에도 육골분 사료의 안전성 확보를 위해 육골분 및 배합사료 등의 시료 32점을 추가로 수거하여 케타민과 덱스메데토미딘에 대한 잔류 조사를 실시 하였고, 분석결과 두 성분 모두 검출되지 않았다. 하지만 이번 조사를 통해 마취제 같은 의약품들이 고온 및 고압에도 분해되지 않고 잔류할 수 있다는 사실을 확인하였고, 이에 따라 육골분 사료에서 관리하고 있지 않은 다른 잠재적 유해물질들에 대한 조사의 필요성이 제기되었다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제37권3호
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• pp.136-142
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• 2022

메토프렌은 살충제로 곤충의 성장을 방해하는 유충호르몬 유사체로 널리 사용되고 있다. 국내 축산물에 대한 MRL은 0.05-0.1 mg/kg 수준으로 설정되어 있지만 PLS제도가 축산물을 대상으로 확대될 수 있기 때문에 0.01 mg/kg 이하에서 정량이 가능한 시험법이 필요하다. 기존의 식품공전에 존재하던 시험법(식품의약품안전처 공고 제 2021-69호, '21.8.9.)은 우유와 그 외 축산물의 전처리 과정이 서로 상이할 뿐 아니라 충전칼럼을 사용하여 노후화되고 복잡하다는 단점이 있다. 본 연구에서는 비교적 간편하며 분석 시간이 적게 소요되는 QuEChERS법을 활용하여 0.01 mg/kg의 정량한계를 만족하는 메토프렌 시험법을 마련하고자 하였다. 메토프렌의 물리·화학적 특성을 고려하여 1% 아세트산을 함유한 아세토니트릴:아세톤(1:1) 혼합액을 이용하여 진탕 추출 후 d-SPE를 이용한 정제조건을 확립하여 LC-MS/MS를 이용한 시험법을 개발하였다. 메토프렌의 결정계수(R²)는 0.99 이상으로 높은 직선성을 보여주었고, 정량한계는 0.01 mg/kg으로 높은 감도를 나타내었다. 대표 축산물 6종(소고기, 돼지고기, 닭고기, 우유, 계란, 지방)에 대하여 정량한계, 정량한계 10배, 정량한계 50배 수준으로 처리한 다음 회수율 실험을 한 결과 평균 회수율이 79.5-105.1%이었으며 상대표준편차는 14.2% 이하로 확인되었다. 본 연구는 국제식품규격위원회 가이드라인(Codex Alimentarius Commission, CAC/GL40)의 잔류농약 분석 기준 및 식품의약품안전평가원의 '식품등 시험법 마련 표준절차에 관한 가이드라인(2016)'에 적합한 수준임을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 개발한 시험법은 추후 교차검증을 거쳐 축산물 중 잔류할 수 있는 메토프렌의 안전관리를 위한 공정시험법으로 활용 가능할 것이다.

• 자원환경지질
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• 제55권1호
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• pp.77-95
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• 2022

고남산 반려암 복합체는 경기도 포천군 관인면 일대에 분포하고, 마그마 분화과정의 결과 다양한 반려암질 화성암과 Fe-Ti oxide 광화작용으로 구성되며, 후기 화성작용 동안 반려암질 페그마타이트와 휘석-인회석-저어콘 우세 암석들은 다시 반려암질 모암을 관입하고 있다. 반려암질 페그마타이트는 다양한 규모와 형태로 반려암질 모암의 몬조섬록암과 산화물 반려암(oxide gabbro)을 관입하고, 고품위 Fe-Ti oxide 광화작용과 공간적으로 밀접하게 산출한다. 반려암질 페그마타이트는 구성광물에 따라 사장석-각섬석 우세와 휘석-감람석 우세 페그마타이트로 세분되며, 두 암상은 명확한 암상경계를 갖는다. 사장석-각섬석 페그마타이트는 휘석, 티탄철석, 스핀, 인회석, 흑운모가 부수적으로 주 구성광물의 간극을 채운다. 부분적으로 거정의 라스(lath)상 사장석(An_2-26Ab_72-98Or_0-2) 결정 간 각진 공간을 각섬석이 충전하는 간립상 조직(intergraunlar texture)을 보인다. 휘석-감람석 페그마타이트는 암회색 내지 흑색을 띠며, 부수적으로 자철석, 티탄철석, 첨정석, 방해석, 인회석 등이 함께 산출한다. 휘석(En_35-36Fs_8-9Wo₅₅)과 감람석(Fo_84-85Fa_15-16)은 부분적으로 세립의 자형 감람석을 거정의 휘석이 에워싸는 포이킬리틱 조직(poikilitic texture)을 보인다. Fe-Ti oxide 광물은 자철석과 티탄철석으로 구성되고, 주로 먼저 형성된 규산염 광물들의 간극을 충전한다. 그 결과로 Fe-Ti oxide 광물들은 주변 규산염광물들과의 경계부를 따라 각섬석과 흑운모로 구성된 반응연(reaction rim)이 발달한다. 자철석은 결정 내 다량의 산화용리(oxyexsolved)된 격자형(trellis type) 티탄철석과 첨정석 엽편을 포함하고, 자철석 호정원소인 Ti, Al, Mg, V 등이 농집되어 있다. 반려암질 페그마타이트와 반려암 모암 간 암상경계와 광물학적 비평형은 반려암질 페그마타이트의 형성이 마그마 분화과정 중 반려암 모암으로부터 현 위치에서 직접적으로 형성되기 보다는 Fe-부화 멜트(혹은 용액)로부터 현 위치로 이동 후 집적되었을 것으로 사료된다. 따라서 후기 화성활동의 추가 연구는 반려암질 마그마의 분화과정 뿐 아니라, 마그마 분화과정의 결과로 반려암질 암석 내에 형성된 Fe-Ti oxide 광화작용을 이해하는데 중요한 정보를 제공할 것으로 기대된다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제37권3호
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• pp.143-148
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• 2022

본 연구에서는 곰피추출물을 이용하여 건강기능식품 개발 시 원료의 표준화를 위하여 HPLC-PDA를 이용하여 지표성분 dieckol의 분석법 개선 및 검증을 실시하였다. 분석법의 유효성 검증은 ICH가이드라인에 근거하여 특이성, 직선성, 정확성, 정밀성, 검출한계 및 정량한계를 통해 신뢰성 및 타당성을 검증하였다. 지표성분 dieckol 분석을 위하여 0.1% formic acid가 첨가된 water와 acetonitrile을 이동상으로 사용하였고 컬럼은 Capcell pak C₁₈을 사용하여 HPLC를 이용한 분석방법에서 표준용액과 곰피추출물의 지표성분 dieckol 피크 머무름 시간 일치하고 다른 물질의 간섭을 받지 않는 것을 확인하였으며, PDA spectrum이 일치하므로 특이성을 확인하였다. Dieckol의 검량선의 상관계수(R²)은 1에 가까운 높은 상관계수 값 0.9997로 높은 직선성을 확인할 수 있었으며 분석에 적합함을 알 수 있었다. 농도를 알고 있는 곰피추출물에 dieckol 표준용액을 최종 농도가 각각 저농도(2.5 ㎍/mL), 중간농도(5 ㎍/mL), 고농도(10 ㎍/mL)가 되도록 첨가하여 정밀성 및 정확성을 계산하였다. 정밀성은 일간, 일내 정밀성으로 확인하였으며, intra-day 및 inter-day 분석에서 RSD는 각각 1.58-4.39%, 1.37-4.64% 수준으로 5% 이하의 우수한 정밀성을 보였다. 정확성 측정결과 intra-day 및 inter-day 분석에서 회수율은 각각 96.91-102.33% 및 98.41-105.71%로 우수한 정확성을 나타내었다. 검출한계(LOD)와 정량한계(LOQ)는 0.18 ㎍/mL, 0.56 ㎍/mL로 각각 확인되였으며 낮은 농도에서도 검출이 가능함을 보였다. 확립된 분석법은 특이성, 직선성, 정밀성, 정확성, 검출한계 및 정량한계에 대한 분석법 검증결과가 모두 우수한 분석방법임을 증명하였다. 또한 검증된 분석법을 이용하여 곰피추출물 중 함유한 dieckol 함량을 분석한 결과 27.39±0.50 mg/dry weight g로 분석되었다. 본 연구는 HPLC-PDA를 이용한 곰피추출물의 지표성분인 dieckol의 분석방법을 개선 및 유효성 검증을 진행하여 과학적으로 신뢰성이 있는 적합한 분석방법임이 검증되었다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제37권4호
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• pp.216-224
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• 2022

본 연구는 발효노니 다당체 추출물(Vitalbos)을 건강기능식품 소재로 활용하기 위해 DAA, 총당 함량, 단당류 3종(galacturonic acid, glucose 및 galactose)을 지표성분으로 설정하고, 지표성분에 대한 효과적인 분석법 설정 및 검증을 위해 수행되었다. 기존에 보고된 분석법 검증 방법을 수정하여 특이성, 직선성, 정밀성, 정확성, 검출한계(LOD) 및 정량한계(LOQ)를 고성능 액체크로마토그래피와 페놀-황산법을 이용하여 측정하였다. 그 결과 DAA 및 단당류 3종의 표준용액과 Vitalbos의 머무름 시간이 일치하였으며 스펙트럼 또한 동일하여 분석법의 특이성을 확인하였다. 지표성분의 검량선 상관계수(R²)는 0.9995-0.9998 범위로 0.99 이상의 우수한 직선성을 나타냈다. Intra-day 및 inter-day 정밀도는 0.14-3.01%의 범위로 5% 미만의 우수한 정밀도를 나타냈고 회수율은 95.13-105.59% 범위에서 우수한 정확도를 보였다. DAA 분석의 LOD와 LOQ는 각각 0.39 ㎍/mL 및 1.18 ㎍/mL이었으며 총당 함량의 LOD 및 LOQ는 각각 0.84 ㎍/mL 및 2.55 ㎍/mL로 측정되었다. 단당류 3종에 대한 LOD는 0.48-0.81 ㎍/mL의 범위였으며, LOQ는 1.45-2.44 ㎍/mL 범위에서 정량분석이 가능한 것으로 나타났다. 분석법 검증 결과, 특이성, 직선성, 정밀성 및 정확성 모두 우수한 분석법임을 검증하였으며, LOD와 LOQ 또한 Vitalbos 분석에 적합하였음을 확인하였다. 검증된 분석법을 이용하여 Vitalbos의 지표 성분 함량을 측정하였을 때, DAA, 총당 함량, galacturonic acid, glucose 및 galactose의 함량은 각각 2.31±0.06 mg/dry weight g, 475.92±5.95 mg/dry weight g, 72.83±1.05 mg/dry weight g, 71.63±2.44 mg/dry weight g 및 67.30±2.31 mg/dry weight g으로 측정되었다. 본 연구에서 검증된 분석법을 사용했을 때 Vitalbos의 지표성분 3종에 대하여 우수한 재현성으로 정량분석이 가능하였으며, 건강기능식품 소재로의 품질관리에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.