• 제목/요약/키워드: Uncertainty quantification

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유역 및 기상상태를 고려한 Clark 단위도의 매개변수 평가: 1. 대표 호우사상의 선정 및 분석 (Evaluation of the Clark Unit Hydrograph Parameters Considering Basin and Meteorologic at Conditions : 1. Selection and Analysis of Representative Storm Events)

  • 유철상;김기욱;이지호
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제40권2호
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    • pp.159-170
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    • 2007
  • 본 연구에서는 관측자료에 나타난 Clark 단위도의 매개변수를 검토하고 그 변동성을 평가하였다. 여기에는 강우-유출과정에 영향을 미치는 유역 및 기상 특성인자들을 확률밀도함수를 적용하여 정량화하고, 이를 바탕으로 하여 관측 강우-유출 사상 중 평균적인 사상을 분류하며, 마지막으로 선별된 강우-유출 사상에 대해 Clark 단위도의 평균적인 매개변수를 유도하는 과정이 포함된다. 이러한 과정을 통해 얻은 결과를 정리하면 다음과 같다. (1) 유역을 대표하는 유출특성(즉, 집중시간 및 저류상수)의 결정에는 관측 강우-유출사상의 수가 어느 정도 확보된다고 하더라도 여전히 높은 불확실성을 피하기 힘들다. (2) 집중시간의 경우는 그 분포가 상당히 왜곡된 형태여서 단순한 산술평균은 상당히 왜곡된 추정치를 제시할 가능성이 높다. 즉, 정규분포에 근거한 평균값인 산술평균은 더 이상 집중시간에 대한 대표값의 역할을 하지 못한다. 오히려 최빈값의 경우가 보다 대표성을 갖는 것으로 판단된다. 반면에 저류상수의 경우는 거의 대칭인 분포를 하고 있으므로 산술평균이 어느 정도의 대표성을 확보한다고 판단할 수 있다. 본 연구의 대상유역의 경우 집중시간은 대략 7시간 정도가, 저류상수는 대략 22시간 정도가 적절한 것으로 판단된다.

산림생태계 기후변화 조절서비스 계량화 방법 - 탄소 저장 및 흡수기능 계량화 방법을 중심으로 - (Quantifying Climate Change Regulating Service of Forest Ecosystem - Focus on Quantifying Carbon Storage and Sequestration -)

  • 최현아;이우균;전성우;김준순;곽한빈;김문일;김재욱;김정택
    • 한국기후변화학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.21-36
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    • 2014
  • 산림생태계는 우리에게 다양한 재화와 서비스를 제공하고 있다. 재화와는 다르게, 산림으로부터 생산되는 생태계 서비스는 시장기작을 통해 가격형태로 평가가 이루어지지 못하는 문제를 지니고 있다. 이러한 평가의 불분명성은 산림생태계 서비스 관련 의사결정에 갈등을 초래하고 있다. 산림생태계 서비스에 대한 중요성과 그에 따른 합리적 의사결정의 필요성을 감안할 때, 산림생태계 서비스의 객관적인 평가가 도입되어야 한다. 최근 기후변화에 관심이 증대되면서, 탄소흡수원인 산림의 탄소저장 및 흡수기능에 대한 객관적 계량화의 필요성이 높아지고 있다. 이에 본 연구에서는 산림의 탄소저장 및 흡수기능을 평가하는 다양한 국내 외 모형의 규모, 출력인자, 입력인자 확보 가능성을 분석하여, 국내 적용 가능성을 분석하였다. 분석 결과, 탄소저장 및 흡수면에서는 대부분의 모형이 국내에 적용 가능하였으며, 산림의 다른 조절기능(대기정화, 홍수저감, 침식조절, 수절정화 등)까지 포함할 수 있는 모형은 상대적으로 적은 것으로 평가되었다. 본 연구는 탄소저장 및 흡수원으로서의 산림생태계의 조절서비스를 계량화하는 연구에 도움이 될 것이다.

식품용 폴리카보네이트 기구류 중 ICP-MS를 이용한 중금속 이행량 조사 (A Study on the Migration of Heavy Metals from Polycarbonate Food Contact Materials Using an Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS))

  • 박세종;박소라;김미경;최재천
    • 한국포장학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.107-112
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    • 2018
  • 납, 카드뮴 및 비소의 폴리카보네이트 기구류에서 식품으로의 이행 수준을 ICP-MS로 조사하였다. 분석법을 확립 및 검증(검량선, 검출한계, 정량한계, 회수율, 정밀성 및 측정불확도)하고 식품모사용매(4% 초산)로 용출시켜 이행량을 분석하였다. 폴리카보네이트 재질 기구인 컵 63종, 용기 62종, 물병 55종, 스푼 9종, 국자 6종 및 집게 5종으로 총 200종의 시료를 $70^{\circ}C$$100^{\circ}C$에서 30분간 용출한 결과, 납, 카드뮴 및 비소가 각각 $ND{\sim}4.67{\mu}g/L$, $ND{\sim}0.49{\mu}g/L$$ND{\sim}2.91{\mu}g/L$수준으로 용출되었다. 또한, 온도에 따른 이행량 차이를 관찰한 결과, $70^{\circ}C$보다는 $100^{\circ}C$에서 용출되는 이행량이 다소 높았다. 결론적으로 현재 국내에 유통 중인 폴리카보네이트 기구류 중 납, 카드뮴 및 비소는 식품용 기구 및 용기 포장 공전에 명시된 용출규격 이하로서 안전하게 관리되고 있는 것으로 판단되었다.

인공신경망 기법을 이용한 사면의 내진성능평가 모델 제안 (A Propose on Seismic Performance Evaluation Model of Slope using Artificial Neural Network Technique)

  • 곽신영;함대기
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제32권2호
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    • pp.93-101
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    • 2019
  • 이 연구의 목적은 인공신경망 기법을 이용하여 사면의 내진 성능을 비교적 정확하면서도 효율적으로 예측하는 모델을 도출하는데 있다. 사면의 내진 성능은 지진입력 및 사면모델의 무작위성 및 불확실성으로 인하여 정량화하기 쉽지 않다. 이러한 배경 아래 사면에 대한 확률론적 지진 취약도 분석이 몇몇 연구자에 의해 수행되었고, 이를 기반으로 다중 선형회귀분석을 통하여 사면 내진성능에 대한 닫힌식이 제안된 바 있다. 그러나 전통적인 통계학적 선형회귀분석은 다양한 조건의 사면과 이에 따른 내진 성능 사이의 비선형적 관계를 정확하게 표현하지 못하는 한계를 보였다. 이에 따라 본 연구에서는 이러한 문제점을 극복하고자 인공신경망 기법을 사면 내진성능 예측 모델을 생성하는데 적용하였다. 도출된 모델의 유효성은 기존의 다중 선형 및 다중 비선형 회귀분석을 통한 모델과 비교하여 검증하였다. 결과적으로 이전 연구의 전통적인 통계학적 회귀 분석을 통한 모델과 비교 결과, 기본적으로 인공신경망 기법을 통하여 도출된 모델이 사면의 내진성능을 예측하는데 있어 우수한 성능을 보여주었다. 이러한 정확도 높은 모델은 향후 확률에 기반한 사면의 지진취약도 지도를 개발하고, 주요 구조물의 인근 사면으로 인한 리스크를 효과적으로 평가하는데 활용될 수 있을 것이라 기대된다.

국내 유통 식품용 유리제의 중금속 노출 평가 (Exposure Assessment of Heavy Metals Migrated from Glassware on the Korean Market)

  • 김은비;황정분;이정은;최재천;박세종;이종권
    • 한국포장학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.15-21
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    • 2022
  • 본 연구는 국내 유통 되는 식품용 유리제 총 110개 제품을 대상으로 유리제에서 식품으로 이행될 우려가 있는 납, 카드뮴 및 바륨에 대하여 이행량을 조사하고 안전성 평가를 실시하였다. 납, 카드뮴 및 바륨은 ICP-OES로 측정되었고, 시험법은 직선성, 검출한계, 정량한계, 회수율, 정밀도 및 측정불확도 추정에 의해 검증되었다. 납과 바륨의 이행량은 각각 불검출 ~ 0.7949 mg/L 및 불검출 ~ 0.1823 mg/L 이었으며, 카드뮴은 모든 시료에서 검출되지 않았다. 식이를 통한 이행물질의 일일추정섭취량 및 위해도를 확인한 결과 국내 유통되는 식품용 유리제는 안전하게 관리되고 있음을 확인하였다.

응답면 기법을 이용한 강교의 열화 및 보수보강 정량화 이력 모델 (Quantitative Deterioration and Maintenance Profiles of Typical Steel Bridges based on Response Surface Method)

  • 박승현;박경훈;김희중;공정식
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권6A호
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    • pp.765-778
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    • 2008
  • 리스크 관리에 기반한 교량관리를 위해서는 시간 및 환경에 따른 성능변화를 예측하기 위한 성능이력모델이 필수적이다. 일반적으로 성능이력모델의 산출은 어려운 작업이므로 전문가 의견 또는 교량의 겉보기 상태 진단평가 기록을 이용한 상태 성능 이력모델이 많이 사용되어 왔다. 하지만 상태성능 이력모델은 교량의 실제 안전도와는 일치하지 않은 경우가 많아 근본적인 문제를 내포하고 있다. 성능 평가 및 이에 따른 성능이력모델의 정확도는 교량 유지관리 시스템(Bridge Management System, BMS)의 정확도와 직접적인 관계가 있으며 유지관리 예산의 합리적인 분배를 위한 최적 대안 산출을 위해 매우 중요하다. 본 연구에서는 기존의 방법, 즉 정성적 전문가 의견 및 불충분한 정기점검 기록에 의해 작성되는 상태 성능 이력모델의 단점을 극복하기 위하여 열화를 고려한 수치해석결과를 바탕으로 산출되는 안전성능이력모델을 제안하였다. 제안한 성능이력모델 구축을 위해서 다양한 교량 형식이 검토 되었으며, 그 중 설계 변수 간 종속성이 높아 고려되어져야 할 설계 변수의 수가 비교적 적은 강박스 교량을 중심으로 다양한 환경 조건 및 시간에 따른 안전성능이력의 변화를 분석하였다. 교량 유지관리 시스템 내에서의 안전성능 이력모델의 역할은 특정 환경 하에서 시간에 따른 안전성능변화 예측에 있으며 안전성능이력모델의 산출 속도는 시설물 관리시스템의 효율성에 직접적인 영향을 미치기 때문에 일반적으로 실시간 해석을 수행하기 보다는 기 작성된 예측모델을 사용하는 방법이 주로 사용된다. 본 연구에서는 정량적 성능이력의 신속한 산출을 위하여 주요 설계 변수로 구성된 응답면 기법(Response Surface Method, RSM)을 사용하였다. 응답면 기법 적용을 위한 설계 변수 및 설계 값의 범위는 국내 강상자형교 설계 기준, 가이드라인 및 유지관리 자료를 근거로 산정하였다.

GC-MS/MS를 이용한 원유 원료 중 농약 동시분석법 확립 (Development of Simultaneous Analysis for Multiple Agricultural Pesticides in Raw Milk Products using GC-MS/MS)

  • 최영내;신윤호;조황의;김정복
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.420-429
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    • 2023
  • 본 연구에 선정된 농약성분은 사용목적에 따른 분류 기준으로 살충제에 해당되며, 유효성분 조성에 따른 분류의 경우 유기인계 농약성분 2가지, 농약 중 가장 범용적으로 사용되고 있는 피레스로이드 농약성분 3가지이다. 원유 중 5가지 농약성분인 chlorpyrifos, chlorpyrifos-methyl, cypermethrin, deltamethrin 및 permethrin 등은 시료와 분석물질의 특성을 고려하여 2그룹으로 나누어 시료전처리를 확립하였고 LLE와 카트리지를 이용하여 원유 중에 농약성분을 분석하였다. GC-MS/MS을 이용하였고 사용된 컬럼은 HP-5MS(30 m×0.25 mm ID, 0.25 ㎛)를 사용하였다. 검량선의 농도는 10-200 ng/mL이고, 각각의 분석물질의 결정계수(R2)가 0.997 이상으로 확인하였다. 정밀성과 정확성을 확인하기 위해 검량선 내 3가지 농도 선정하여 일내와 일간의 정밀성 및 정확성을 측정하였다. 5개의 분석물질의 일내 일간 정밀성은 10.3% 이하, 정확성은 100.9-117.5%의 범위로 확인되었다. 확립된 분석법의 회수율 측정을 위해 농약기준 규격의 잔류허용기준을 참고하여 가장 낮은 농도를 선정하였고 회수율은 86.1%-102.1%로 확인되었다. 물질의 검출한계 및 정량한계의 농도 범위는 37.5-125 ng/mL로 산출되었다. 측정 불확도를 산출하기 위해 설정된 불확도 요인을 설정하여 산출하였다. 그 결과 신뢰수준 95% k=2에서 chlorpyrifos 6.35±0.32 mg/kg, chlorpyrifos-methyl 6.20±0.17 mg/kg, cypermethrin 6.45±0.45 mg/kg, deltamethrin 6.28±0.20 mg/kg, permethrin 6.10±0.56 mg/kg 으로 불확도 값을 산출하여 원유 중 5가지 농약 성분의 유효성이 검증된 분석법을 확립하였다. 본 연구결과를 통해 원유 중 미량으로 잔류할 수 있는 농약성분의 검출이 가능한 것으로 나타났다. 본 연구결과는 기준규격 설정과 관리에 좋은 참고 자료가 될 것으로 판단된다.

FPS게임 구성요소의 중요도 분석방법에 관한 연구 1 -델파이기법을 이용한 독립요소의 계층설계와 검증을 중심으로- (The Study on the Priority of First Person Shooter game Elements using Delphi Methodology)

  • 배혜진;김석태
    • 디자인학연구
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    • 제20권3호
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    • pp.61-72
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    • 2007
  • 1960년대 MIT에서 제작된 최초의 게임 Space War를 시작으로 짧은 기간 동안 게임산업은 급속도로 성장하고 방대해지면서 최근 발표된 게임들은 총합적 디자인의 결정체라고 봐도 무방하리만큼 콘텐츠를 이루는 구성요소가 무수히 많아졌다. 결국 게임을 개발함에 있어서 고려해야할 요소도 기하급수적으로 증가하여, 예산 및 인력, 시간투입 등에 대한 계획도 매우 복잡해질 수밖에 없다. 그러므로 성공적인 게임개발을 위해서는 게임을 구성하는 요소를 추출하고 각 요소별 중요도를 산출하여, 향후 개발되는 게임을 사전에 평가할 수 있는 방법이 무엇보다 절실하다. 이러한 기획은 진행과정에서 무수한 의사결정을 요구하게 되고, 의사결정 작업은 다수인자에 대한 문제, 요소들을 정량화시키기 어려운 불확실성의 문제, 결과가 지향하는 복잡한 다목적의 문제, 다수의 의사결정간의 혼선, 의사결정과정에 이르는 다단계의 우선순위 결정문제 등으로 인한 많은 어려움이 있다. 본 연구는 이러한 문제들을 총합적으로 해결하며, 불확실한 데이터를 정량화시켜 논리적이고 합리적인 대안을 제시할 수 있도록 계층화의사결정법을 제시하고자 하며, 현재 게임시장을 주도하고 있는 FPS게임을 대상으로 분석을 시도하였다. AHP분석에서 가장 중요한 것은 분석하고자 하는 대상의 요소들을 객관적으로 정확하게 분류하고 이를 계층화시키는 것과 요소간의 쌍대비교를 통한 중요도 추출이다. 본 연구는 이러한 요소추출과 요소간 중요도 산출 및 대안의 선정 2부분으로 구성되며, 그 중에서 본 논문은 델파이기법에 의한 FPS게임의 객관적 요소추출 및 계층화를 중심으로 하고 있다.

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식품중 미생물 위해성평가 방법론 연구 (Study on the Methodology of the Microbial Risk Assessment in Food)

  • 이효민;최시내;윤은경;한지연;김창민;김길생
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.319-326
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    • 1999
  • 최근 국내에서는 Escherichia coli O157:H7, Listeria monocytogenes등의 미생물에 대한 건강위해성이 강조되면서 미생물 위해성평가에 대한 필요성이 제기되고 있고, U.S.FPA, U.S.DA, FAO/WHO를 비롯한 국제기구 및 외국 유관기관들에서도 미생물 위해성평가 방법을 식품관리에 활용하고자 방법론 연구에 주력하고 있다. 미생물 위험성은 화학물질과 달리 인체건강에 대한 영향이 즉각적이고, 심각하게 나타나 정량적인 위해성평가가 용이하지 않고 유해화학물질과는 다른 평가방법이 요구된다. 식품중 미생물의 위해성평가는 크게 4단계로 구분되는데, 미생물관련질환 추세파악 및 미생물 관련질병에 관한 역학조사 등을 활용하는 위험성확인 단계와 실제 식품원료, 식품가공, 수송, 포장단계 중 식품의 물리적, 화학적 조건에 따른 미생물 변화를 고려하여 식품중 미생물에 대한 노출을 정량화하는 노출평가 단계, 미생물의 용량에 따른 질병발생에 근거하여 용량-반응관계를 규명하는 용량-반응평가 단계, 규명된 모델을 활용하여 모든 평가결과를 통합함으로 위해 도치 예측과 불확실성 분석 등을 수행하는 위해도결정단계로 구성되어 있다. 미생물 용량-반응평가는 크게 비역치(Nonthreshold)와 역치(Threshold) 평가 방법론으로 구분되는데, 비역치 평가방법론은 단일 병원균이 감염을 일으킬 수 있다는 것과 감염을 일으킬 수 있는 확률이 독립적이라는 가정을 전제로 하고, 역치평가방법론은 미생물이 감염을 일으키기 위해서 각기 개별 역치가 존재하는데 어느 정도의 미생물수가 모여 서로 작용해야 독성유발물질을 만들어 낸다는 가정을 전제로 한다. 현재 받아들여지고 있는 비역치 모델로는 Exponential, Beta-poisson, Gompertz, Gamma-weibull 모델 등이 있으며, 역치모델로는 Log-normal, Log-logistic모델 등이 있다. 본 연구에서는 인체 volunteer자료를 활용하여 용량-반응자료를 입력하고 용량-반응자료를 토대로 적합한 수학적 모델을 찾아내어, 선별한 모델의 적합도 검정을 실시하는 방법론 연구를 실시하였으며, 노출평가 자료와 용량-반응평가 결과를 연계하여 위해도를 결정하는 과정에 대해 연구하였다 이 밖에도 모델(Food MicroModel)을 이용하여 식품의 염도, 수분활성도, 온도, pH등의 조건에 따른 미생물의 성장률, 사멸률 등 변화를 예측할 수 있는 방법론 연구를 통해 식품의 최적 보관 조건등을 찾아내는 방법을 습득하였다. 미생물 위해성평가는 외국에서도 아직 초기 연구단계에 있으며 현재로서 사후조사자료인 역학자료보다 건강한 성인남자를 대상으로 한 volunteer 자료를 우선적으로 활용하고 있으나 노약자나 민감그룹에 대한 실험은 현실적으로 불가능하여 동물실험을 이용한 평가방법을 연구중에 있다. 추후 연구방향으로는 국내 volunteer들을 대상으로 한 미생물별 용량-반응결과를 토대로 population sensitivity를 비교할 수 있는 기초자료를 확보함으로써 미생물에 대한 인구집단의 반응 민감성 차이를 비교하고 시료채취 후 즉각적인 실험실적 분석이 가능토록하여 정확한 인체노출평가를 수행함으로써 미생물 위해성평가방법론을 식품미생물관리에 적용하는 것이다.

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식품용 금속 캔으로부터 비스페놀 A 관련 물질들의 분석 및 이행 연구 (The Analysis and Migration of Bisphenol A Related Compounds from Metal Food Cans)

  • 박세종;박소라;최재천;김미경
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.329-335
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    • 2017
  • 식품용 금속 캔의 내면 코팅에 사용되는 에폭시 수지로 부터 용출되어 식품으로 이행될 수 있는 BPA, phenol, p-tert-butylphenol과 BADGE, BFDGE 및 그 가수분해산물과 염화물 등 총 9종의 비스페놀 관련물질들을 HPLC/FLD를 사용하여 동시 분석하는 방법을 확립하여 검량선 및 회수율을 검토하고 식품유사용매로의 이행량을 조사하였다. 23종류의 식품용 금속 캔 총 161건을 대상으로 $60^{\circ}C$에서 30분간 용출한 결과 물, 4% 초산, 50% 에탄올 및 n-heptane에서 전부 불검출이었다. $95^{\circ}C$에서 30분간 용출한 결과는 식품유사용매로 4% 초산과 50% 에탄올을 사용한 경우 BPA는 불검출~$10.77{\mu}g/L$, phenol은 불검출~$2.35{\mu}g/L$ 검출되어 정량한계 수준이었으며, 국내 용출규격인 $600{\mu}g/L$에 비해 매우 낮은 수준임을 확인하였다. 또한 금속 캔은 저장성이 우수하여 식품을 장기간 보관하는 특징이 있어 보관기간(0~90일) 및 온도조건(4, 25, $60^{\circ}C$)에 따른 BPA 등 9개의 BPA 관련물질들의 이행량의 변화를 측정하였다. 온도조건이 $4^{\circ}C$$25^{\circ}C$인 경우 90일 동안 모든 식품유사용매에서 BPA를 비롯하여 9종의 BPA 관련물질들은 검출되지 않았다. 식품유사용매로 물과 4% 초산을 사용하여 $60^{\circ}C$의 온도에서 90일간 저장한 경우 BPA와 $BADGE{\cdot}2H_2O$는 시간이 지남에 따라 약하게 증가하는 경향을 보였으나, 이행량이 70일 이후부터 급격한 증가 없이 대체로 유지되는 수준이었고, 검출값 또한 정량한계 수준으로 매우 낮게 나타났다. 따라서 식품용 금속 캔으로부터 BPA를 비롯한 관련 물질들의 이행량은 안전한 수준으로 관리되고 있음을 알 수 있었다.