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온실 난방부하 산정방법의 검증 및 틈새환기와 지중전열의 영향 분석 (Validation of Load Calculation Method for Greenhouse Heating Design and Analysis of the Influence of Infiltration Loss and Ground Heat Exchange)

  • 신현호;남상운
    • 원예과학기술지
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    • 제33권5호
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    • pp.647-657
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    • 2015
  • 원예시설의 환경설계 중 난방부하 산정방법에 대한 검증을 위하여, 대규모 플라스틱 온실에서 총난방부하와 틈새환기율, 지중전열량을 계측하여 계산결과와 비교 분석하였고, 지중전열 및 틈새환기가 온실의 난방부하에 미치는 영향을 검토하였다. 실험기간 동안 실내기온은 $13.3{\pm}1.2^{\circ}C$, 실외 기온은 $-9.4{\sim}+7.2^{\circ}C$의 범위를 보였으며, 우리나라의 난방 설계 외기온 범위에서 유효한 것으로 확인하였다. 가스트레이서법으로 측정한 틈새환기율은 평균 $0.245h^{-1}$로 나타났다. 온실의 피복면적에 일정한 환기전열계수값을 사용하는 방법은 온실의 규모에 따라서 문제가 있는 것으로 분석되었다. 따라서 환기전열부하는 온실의 체적과 틈새환기율을 이용하는 방법이 합리적인 것으로 판단된다. 온실 중앙에서 측정한 지중열류는 실내외 기온차에 따라 음으로 약간 증가하는 경향을 보이고, 온실 측면에서 측정한 지중열류는 실내외 기온차에 따라 양으로 크게 증가하는 경향을 보였다. 계측 결과를 바탕으로 온실의 외주부를 통한 열손실 개념을 도입한 새로운 지중전열부하 산정 방법을 개발하였으며, 검증결과 잘 일치하는 것으로 나타났다. 관류열부하는 대체로 실내외 기온차에 비례하는 것으로 나타났으나, 열관류율은 작아지는 경향을 보였다. 따라서 관류열부하 산정시 설계조건에 따라 열관류율의 선택에 주의를 기울여야 할 것으로 판단된다. 실험온실의 열관류율은 평균 $2.73W{\cdot}m^{-2}{\cdot}C^{-1}$로 단일피복의 플라스틱 온실 대비 60%의 열절감율을 보이는 것으로 나타났다. 전체 난방부하 중에서 관류열부하가 84.7~95.4%, 환기전열부하가 4.4~9.5%, 지중전열부하가 -0.2~+6.3%를 차지하는 것으로 나타났다. 관류열부하는 실내외 기온차가 낮은 그룹에서 더 큰 비율을 차지하고, 환기전열 부하는 실내외 기온차가 높은 그룹에서 더 큰 비율을 차지하는 것으로 나타났다. 지중전열부하의 경우 실내외 기온차가 낮은 그룹에서는 부하를 경감시키는 방향으로 작용하고, 실내외 기온차에 따라 부하를 증가시키거나 경감시키는 방향으로 작용하는 것으로 나타났으므로 이 기준 온도차의 선택이 중요한 것으로 판단된다. 지중전열부하에 비하여는 환기전열부하가 더 큰 비중을 차지하므로 에너지 절감을 위해서는 틈새환기율을 줄일 수 있는 대책이 필요한 것으로 판단된다.

LC-MS/MS를 이용한 농산물 중 Streptomycin 및 Dihydrostreptomycin 동시시험법 개발 (Development of Simultaneous Analytical Method for Streptomycin and Dihydrostreptomycin Detection in Agricultural Products Using LC-MS/MS)

  • 이한솔;도정아;박지수;박신민;조성민;신혜선;장동은;최영내;정용현;이강봉
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.13-21
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    • 2019
  • 본 연구는 2018년 국내식품 중 신규 기준설정 예정 농약인 스트렙토마이신의 잔류 농약 검사를 위한 공정시험법을 마련하기 위하여 수행하였다. 스트렙토마이신은 아미노글리코사이드계 항생제로 소, 돼지, 닭 등 가축 및 가금에 동물용의약품으로 허가되어 세균성 질병치료에 사용되고 있다. 또한 우리나라에서는 감귤, 매실, 참다래, 복숭아 등에 발병하는 세균성 병해를 방지하기 위하여 농약으로 등록되어 있다. 국내에서는 스트렙토마이신의 잔류물의 정의를 스트렙토마이신과 디히드로스트렙토마이신의 합으로 정하여 관리하고 있으며 잔류허용기준은 동물용의 약품으로 사용 시 불검출부터 1.0 mg/kg까지 설정되어 있다. 농약으로 사용 시 농산물 중 잔류허용기준은 설정되어 있지 않으며 식품공전의 시험법 역시 동물용의약품에 적용되는 시험법으로 설정되어 있다. 이에 농산물 중 잔류허용기준 설정을 위한 시험법 마련이 시급하여 본 연구에서는 식품공전에서 정하고 있는 대표농산물 5종(현미, 감자, 대두, 감귤, 고추)을 포함한 잔류시험법을 개발하고자 하였다. 따라서 수용성 유기용매인 메탄올의 적용과 포름산을 이용한 pH 조절을 통한 추출법 및 HLB 카트리지를 이용한 정제법을 최적화하여 LC-MS/MS에 의한 분석법을 확립하였다. 스트렙토마이신과 디히드로스트렙토마이신의 시험법 정량한계는 0.01 mg/kg으로 PLS 제도에 맞는 잔류허용기준 수준을 만족하였다. 스트렙토마이신과 디히드로스트렙토마이신의 평균 회수율은 각각 72.0~116.5%와 72.1~116.0%이었고, 상대표준편차는 각각 12.3%와 12.5% 이하로 조사되어 이러한 결과는 국제식품규격위원회 가이드라인(CAC/GL 40-1993, 2003)의 잔류농약 분석기준 및 식품의약품안전평가원의 '식품등 시험법 마련 표준절차에 관한 가이드라인(2016)'에 적합한 수준임을 검증하였다. 따라서 본 연구에서 개발한 시험법은 농산물 중 스트렙토마이신의 잔류검사를 위한 공정시험법으로 활용할 수 있으며 유사 농산물에 대한 적용도 가능하리라 판단되어 향후 국내 농산물 중 농약의 잔류허용기준 신설 및 잔류농약 검사의 기초자료로 활용 가능할 것이다.

LC-MS/MS를 이용한 농산물 중 Kasugamycin 시험법 개발 (Development of Analytical Method for Kasugamycin in Agricultural Products using LC-MS/MS)

  • 이한솔;도정아;박지수;조성민;신혜선;장동은;정용현;이강봉
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.235-241
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    • 2019
  • 본 연구는 농산물 중 잔류허용기준 신설 예정 농약인 가스가마이신의 안전 관리를 위한 공정 시험법을 개발하기 위하여 수행되었다. 가스가마이신은 단백질 합성과정 중 번역 개시 단계를 저해하여 균의 증식을 억제하는 작용기작을 가지고 있으며 특히 사상균인 Piricularia oryzae에 의해 발병하는 도열병을 예방하는 데 효과적이다. 현재 우리나라에는 농산물 중 가스가마이신의 잔류물의 정의가 설정되어 있지 않고 모화합물 만을 잔류물의 정의로 예정하고 있다. 또한 잔류허용기준이 설정된 농산물이 없기 때문에 모든 국내 재배 농산물 또는 수입 농산물 유통 시 실시하는 잔류농약 검사에서 농약 허용물질목록관리제도(Positive List System; PLS)에 의하여 잔류량이 0.01 mg/kg 이하가 되어야 한다. 이에 농산물 중 잔류농약 분석 및 검사를 위한 공정 시험법 마련이 시급하여 본 연구에서는 대표농산물 5종(현미, 감자, 대두, 감귤, 고추)을 대상으로 시험법을 개발하고자 하였다. 따라서 수용성 유기용매인 메탄올의 적용과 수산화나트륨을 이용한 pH 조절을 통한 추출법 및 HLB 카트리지를 이용한 정제법을 최적화하여 LC-MS/MS에 의한 분석법을 확립하였다. 가스가 마이신의 시험법 정량한계는 0.01 mg/kg이며 5종의 농산물에 0.01, 0.1 및 0.5 mg/kg의 처리농도로 회수율 실험을 한 결과 평균 회수율은 71.2~95.4%이었고, 상대표준 편차는 12.1% 이하로 조사되었다. 이러한 검증 결과는 국제식품규격위원회 가이드라인(CAC/GL 40-1993, 2003)의 잔류농약 분석 기준 및 식품의약품안전평가원의 '식품등 시험법 마련 표준절차에 관한 가이드라인(2016)'에 적합한 수준임을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 개발한 시험법은 국내 및 수입 농산물 중 가스가마이신의 안전 관리를 위한 공정시험법으로 활용될 수 있으며 잔류물의 정의 및 잔류허용기준을 설정하는 데 기초자료로써 활용 가능할 것이다.

QuEChERS법과 LC-MS/MS를 이용한 농산물 중 Fenpropimorph 시험법 개발 및 검증 (Development and Validation of an Analytical Method for Fenpropimorph in Agricultural Products Using QuEChERS and LC-MS/MS)

  • 이한솔;도정아;박지수;조성민;신혜선;장동은;최영내;정용현;이강봉
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.115-123
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    • 2019
  • 본 연구는 농산물 중 잔류허용기준 신설 예정 농약인 펜프로피모르프의 안전 관리를 위한 공정 시험법을 개발하기 위하여 수행되었다. 펜프로피모르프는 모르폴린계 살균제로 스테롤 생합성을 저해하여 곡류와 채소류에 발병하는 녹병과 흰가루병 및 바나나에 발병하는 시가토카병을 방제 하는 데 사용되고 있다. 현재 국내에는 농산물 중 펜프로피모르프의 잔류물의 정의 및 잔류허용기준이 설정되어 있지 않고, 수입식품 바나나에 대한 잔류허용기준을 신설할 예정이다. 이에 농산물 중 잔류농약 분석 및 검사를 위한 공정 시험법 마련이 시급하여 본 연구에서는 대표농산물 5종(현미, 감자, 대두, 감귤, 고추)을 대상으로 시험법을 개발하고자 하였다. 따라서 QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe)법을 이용한 추출 및 정제법을 최적화하여 LC-MS/MS에 의한 분석법을 확립하였다. 펜프로피모르프의 시험법 정량한계는 0.01 mg/kg이며 5종의 농산물에 0.01, 0.1 및 0.5 mg/kg의 처리농도로 회수율 실험을 한 결과 평균 회수율은 90.9~110.5%이었고, 상대표준편차는 5.7% 이하로 조사되었다. 또한 실험실간 검증 결과 두 실험실간 회수율 결과에 따른 평균값은 88.6~101.4%이며 변이계수(CV) 또한 14.6% 이하로 조사되어 국제식품규격위원회 가이드라인(CAC/GL 40-1993, 2003)의 잔류농약 분석 기준 및 식품의약품안전평가원의 '식품등 시험법 마련 표준절차에 관한 가이드라인(2016)'에 적합한 수준임을 검증하였다. 따라서 본 연구에서 개발한 시험법은 국내 및 수입 농산물 중 펜프로피모르프의 안전 관리를 위한 공정시험법으로 활용될 수 있으며 잔류물의 정의 및 잔류허용기준을 설정하는 데 기초자료로써 활용 가능할 것이다.

한국 남부지역 가로수종 잎 미세구조와 미세먼지 흡착량의 계절 변화: 가시나무, 종가시나무, 참가시나무, 동백나무, 왕벚나무 중심으로 (Seasonal Changes in the Absorption of Particulate Matter and the Fine Structure of Street Trees in the Southern Areas, Korea: With a Reference to Quercus myrsinifolia, Quercus glauca, Quercus salicina, Camellia japonica, and Prunus × yedoensis)

  • 진언주;윤준혁;최명석;성창현
    • 한국산림과학회지
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    • 제110권2호
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    • pp.129-140
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    • 2021
  • 본 연구는 한국 남부지역의 주요 조경수 가시나무(Quercus myrsinifolia), 종가시나무(Quercus glauca), 참가시나무(Quercus salicina), 동백나무(Camellia japonica), 왕벚나무(Prunus × yedoensis) 등 5수종을 대상으로 계절별 미세먼지 흡착량 및 수종별 잎 표면 미세구조와의 관계를 연구하였다. 계절별 미세먼지 흡착량 범위는 1월(31.51~110.44 ㎍/cm2), 11월 (23.20~79.30 ㎍/cm2), 5월(22.68~76.90 ㎍/cm2), 8월(9.88~49.91 ㎍/cm2) 순으로, 8월보다 1월에 54.4% 더 높은 미세먼지 흡착량을 보였다. 잎 표면에 홈이 있고 털을 갖고 있으며, 왁스층 함량이 높은 Q. salicina는 미세먼지 입자 크기별 흡착량이 높게 유지되었으며, 광택이 있고 잎 표면이 매끄러우며, 왁스층 함량이 낮은 C. japonica와 Prunus × yedoensis는 계절별 미세먼지 흡착량이 낮았다. 엽면적 크기, 기공밀도 및 기공 길이의 증가는 PM 흡착량의 감소와 관련이 있고 반면, 잎 표피 거칠기, 왁스층 함량, 기공 폭의 증가는 PM 흡착량의 증가와 관련이 있었다. 또한, 잎 표면 왁스층 함량이 증가할수록 잎 표면 PM 흡착량도 증가하였으며, PM10, PM2.5 보다는 PM0.2와 관련이 높은 것으로 확인되었다. 또한, 앞으로 개별 수종에 대한 미세먼지 저감 효율을 정량적으로 판단할 수 있는 기준을 통한 저감 수종 선발과 더불어 미세먼지 저감을 위한 숲 조성 가이드라인 또한 제시되어야 할 것으로 판단된다.

학령 전 아동의 식습관, 신체 발달 및 영양 섭취상태에 관한 연구 (A Study on the Dietary Behaviors, Physical Development and Nutrient Intakes in Preschool Children)

  • 유경희
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제42권1호
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    • pp.23-37
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    • 2009
  • 유아교육 기관에서의 체계적이고 과학적인 영양관리의 중요성이 부각됨에 따라 어린이의 올바른 식생활 형성, 관리 및 영양교육을 위한 영양관리프로그램 개발의 기초자료 마련을 위해 울산시 보육 시설에 다니는 $3{\sim}6$세 어린이를 대상으로 신체계측 및 식습관, 식품섭취빈도, 영양섭취조사를 한 결과는 다음과 같았다. 1) 어린이가 식사를 잘하지 않는 이유로는 '많은 간식으로 인하여'라는 답이 가장 높은 비율 (50.4%)을 차지하였으며, 규칙적 아침 식사에 있어서는 1주에 $3{\sim}4$번 하는 어린이가 17.9%, $1{\sim}2$번 하는 어린이가 6.2%로 아침 결식률이 높았다. 2) 간식의 빈도로 세 번 이상 주는 경우가 22.8%로 나타났으며 생우유 섭취량이 하루 3컵 이상 마시는 어린이도 11.7%였다. 3) 어린이의 식습관에서 흔히 나타나는 문항을 5점 척도로 식습관을 평가하였다. '식사 시간이 규칙적'이라는 문항에 대해서 평균 $3.5\;{\pm}\;0.9$점으로 가장 높은 점수를 나타내었으며 다음으로 '적당양을 섭취한다'의 문항으로 평균 $3.4\;{\pm}\;1.0$, '음식 투정을 하지 않는다' $3.1\;{\pm}1.0$, '음식을 골고루 섭취한다' $3.0\;{\pm}\;1.0$로 나타났으며 마지막으로 '식사를 빨리 끝낸다'의 문항에 대해서는 $2.7\;{\pm}\;0.9$의 낮은 점수로 평가되었다. 또한 5문항 전체 평가에 있어서는 식습관이 우수하다고 판정되는 어린이가 9.0%에 불과했으며 대부분 식습관이 보통인 것으로 평가되었으나 식습관이 불량하다고 판정되는 경우도 6.2%로 유치원에서부터 어린이의 식습관 개선을 위한 영양교육이 필요하다고 보여진다. 4) 어린이의 식품군별 섭취빈도 점수를 점수화하여 비교 분석한 결과 가장 낮은 섭취를 나타낸 식품군은 녹황색 채소류로 평가 점수가 $1.8\;{\pm}\;0.9$였으며, 다음이 미역, 김 등의 해조류의 식품이 $2.1\;{\pm}\;1.1$, 과일류가 $2.5\;{\pm}\;1.2$의 순으로 평가되었다. 어육류, 계란, 콩 등 단백질 식품은 $2.6\;{\pm}\;1.1$, 우유 및 유제품의 경우는 $3.3\;{\pm}\;1.1$로 가장 자주 섭취하는 식품군으로 나타났으며, 튀김 음식의 경우 어린이의 32.4%가 주에 $1{\sim}2$번 정도로 거의 섭취하지 않는다고 답하여 평점 $3.0\;{\pm}\;0.9$로 식습관의 진단에는 양호한 결과를 보였다 4) 어린이의 건강 상태를 5점 척도로 평가한 결과 감기 증상이 $3.1\;{\pm}\;1.0$로 가장 낮은 점수를 나타내었으며 알레르기 증상이 $3.7\;{\pm}\;1.3$로 낮은 결과를 보여 영양소 섭취 부족에 의한 임상 증상들에 비해 면역에 대한 질환의 위험도가 높은 것으로 조사되었다. 어린이의 건강 점수는 50.3%가 양호한 것으로 나타났으며 47.6%가 보통, 2.1%가 건강 위험이 큰 것으로 나타났다. 5) 대상 어린이의 신장은 평균 $103.6\;{\pm}\;6.4\;cm$였으며 남아의 경우 $104.5\;{\pm}\;6.3\;cm$, 여아의 경우 $102.6\;{\pm}\;6.4\;cm$로 연령 간에는 유의한 차이 (p < 0.05)가 있었으며 남녀 어린이 간에는 유의한 차이가 없었다. 체중은 평균 $17.8\;{\pm}\;3.0\;kg$였고, 남아 평균 $18.4\;{\pm}\;3.2\;kg$, 여아 평균 $17.1\;{\pm}\;2.7\;kg$였다. 연령 간에는 4세에는 유의한 차이가 없었으나 5세, 6세에는 유의한 차이가 있었으며, 남녀 어린이 간에는 4세에만 유의한 차이가 있었다. 6) WLI를 기준으로 비만율을 판정한 결과 저체중율은 11.1%, 과체중 이상의 어린이 비율이 17.4%로 나타났다. Rohrer지수의 경우 비만도의 평가는 저체중율은 전혀 없었으며, 과체중 이상의 어린이가 86.8%로 높게 나타났다. Kaup 지수에 의한 비만율은 저체중율이 2.8%, 과체중 이상의 경우는 29.2%로 나타나 WLI에 의한 빈도보다는 조금 높았으며, 비만 지수 (Obesity Index)를 이용한 경우 저체중율이 2.1%, 과체중 이상 어린이가 20.8%로 판정되었다. 본 연구 어린이의 성장의 특징은 모든 지표에서 3세에 유의하게 비만지수가 높게 나타났으며 연령이 증가하면서 비만 지수가 낮아지는 경향이었고, 다른 연구 결과에 비해 저체중 비율이 낮았다. 7) 조사 대상 어린이의 영양소 섭취 상태를 조사한 결과에너지 섭취는 한국인영양섭취기준보다 낮은 수준으로 에너지필요추정량 (EER)의 85.7% 수준이었다. 에너지적정섭취비율 (Acceptable Macronutrient Distribution Ranges:AMDR)은 탄수화물:단백질:지방의 비율이 62.6:21.5:15.7로 한국인 영양섭취기준에서 제시하는 $55{\sim}70:7{\sim}20:15{\sim}30$과 비교 시 지방의 섭취 비율은 낮은 편이며 단백질의 섭취비율이 높은 것으로 나타났다. 단백질의 섭취는 권장섭취량의 3배가 넘는 수준으로 높은 섭취를 나타내었다. 비타민 A의 경우 권장섭취량의 133%를 섭취하였으며, 어린이에서 가장 섭취율이 낮은 것으로 알려진 칼슘의 경우 권장섭취량의 98.9%를 섭취하였고 무기질과 비타민 중 엽산을 제외한 모든 영양소에서 권장섭취량을 초과 섭취하는 것으로 나타났다. 8) 열량섭취 부족의 어린이는 33.3%, 지방의 섭취가 부족한 어린이의 비율은 42.7%로 조사되었으며, 특히 엽산은 어린이의 85.5%가 부족한 것으로 나타났다. 비타민 A, 나이아신, 비타민 C의 경우 각각 어린이의 29.1%, 35.0%, 47.0%가 섭취 부족인 것으로 조사되었다. 반대로 영양소 과잉 섭취 어린이의 비율은 나이아신의 경우는 24.8%, 비타민 A의 경우 4.3%, 철분은 1.7%로 나타났다. 울산 지역 미취학 아동을 대상으로 실시한 이상의 연구결과를 종합해보면 식사를 잘하지 못하는 이유로 간식섭취가 높기 때문이라고 답한 비율이 높고 실제로 어린이의 간식 섭취 빈도나 우유 및 유제품 섭취량 또한 다른 연구와 비교 시 높은 것으로 판단되어 균형잡힌 식습관에 문제가 있을 것으로 판단되어진다. 또한 다른 지역 연구에 비해 저체중으로 판단되는 어린이의 비율이 낮고 과체중 이상 비만으로 판단되는 어린이의 비율이 높게 나타난 점, 영양소섭취에 대한 조사결과 대부분의 영양소에서 한국인영양섭취기준의 권장섭취량을 초과 섭취 하는 것으로 나타난 점등을 고려할 때 본 연구 어린이에 대해 과잉 영양소 섭취에 대한 좀 더 세밀한 관심과 영양교육이 필요하다고 보여 진다. 따라서 본 연구 결과를 바탕으로 지역사회의 건강증진사업을 담당하고 있는 보건소 및 대학, 유아기관 등에서 어린이의 식습관에 대한 교육프로그램 개발에 힘써야 할 것이며, 부모와 어린이의 식생활지도를 통한 교육 프로그램이 활성화 될 수 있도록 지속적인 관심을 가져야 할 것이다.