• Journal of Plant Biotechnology
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• 제38권1호
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• pp.1-8
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• 2011

최근 시설재배의 증가나 새만금 간척지의 개발 등 염류 농도가 높은 토양에서의 작물 재배에 대한 수요가 점차적으로 증가하고 있는 상황에서 고염환경 하에서 세포내로 주입된 염 분자를 제한된 구역으로 격리하여 염류내성을 주도록 하는 anti-porter 유전자 TANHX, HVNHX를 우리나라 주요 화훼작물이며 수출유망 작물인 국화로 도입하는 분자육종이 백마 등 5품종에 대하여 이루어졌다. 선발 마커를 이용한 배지선발 과정을 통하여 선발된 기내 식물체 390개체를 대상으로 토양 순화를 거쳐 284계통의 국화 형질전환체가 획득되었으며, 얻어진 식물체 중 임의로 40계통을 선발하고 PCR을 거쳐 진성 여부를 확인한 결과 30계통에서 target band가 검출되어 75%의 배지 발 성공률을 나타내었다. PCR 분석 선발 계통을 포함하여 토양 순화된 284계통을 대상으로 직접적으로 NaCl 0.2 ~ 1.2% (300 mM) 범위로 내염성 생물검정을 실시한 결과 NaCl 0.8% (200 mM) 농도에서도 생존 및 생장이 가능한 15계통이 선발되었으며 이중 7계통은 NaCl 1.2%(300 mM) 내에서도 생존이 가능하였다. 내염성 특성형질 도입을 위하여 anti-porter 유전자 HVNHX가 도입되어 선발된 형질전환 계통의 스트레스 저항성 정도 및 세포 형태적 특성변화가 관찰되었다. 선발된 계통은 NaCl 1.2% (300 mM) 처리 생존가능 7계통을 포함하여 NaCl 0.8% (200 mM) 관수 처리 하에서 생존 및 생장이 가능한 15계통이었다. 세포형태 특성은 전자현미경 (SEM)을 이용하여 형질전환체 및 비 형질전환체의 공변세포를 염 처리 후 관찰함으로서 이루어졌는데 형질전환체, 비형질전환체 모두 무처리에 비해 NaCl 처리한 식물체의 공변세포의 두께가 두꺼워지고 조직 치밀도가 증가하였으며 형질전환체의 경우 비 형질전환체에 비해 두꺼워지는 정도나 조직의 치밀도 증가 정도가 높아 염에 대한 내성이 강화되었음을 알 수 있었고 염 처리 후 세포의 생존정도 비교를 통한 내염 스트레스에 대한 저항성 정도를 측정하고자 TTC 검정을 실시한 결과 강 내염성 계통의 TTC 수치가 높게 나왔으며 NaCl 처리 농도가 높아질수록 TTC 수치가 낮아지는 경향이었으나 강 내염성 7계통은 1.2% NaCl 처리에서도 0.206 ~ 0.331로 비형질전환체의 0.046 중내염성 계통의 0.114 ~ 0.193에 비해 높은 세포생존 비율을 나타내었다. 또한 식물이 스트레스에 대항하기 위하여 분비하는 아미노산인 Proline의 함량을 계통별로 측정한 결과 강 내염성 형질전환 계통이 높게 나왔으며 NaCl 처리 농도가 높아질수록 증가하는 경향을 나타내어 강 내염성 7계통은 1.2% NaCl 처리에서 2.255 ~ 2.638 mg/kg로 중 내염성 형질전환 계통의 1.496 ~ 2.125에 비해 높게 형성되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제30권3호
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• pp.234-241
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• 1997

시설 재배지내 염류집적의 원인의 하나인 토양의 용적밀도 변화가 염류집적에 미치는 영향을 조사하기 위해, 충남 예산군 오가면의 시설재배 10여년 연작지 토양의 Ap층을 이용하여 용적밀도 변화에 따른 수리전도도 변화와 전기전도도 및 음이온의 용출특성 변화를 토주(土柱)실험을 통해 조사하였다. 수리전도도(Y, cm/day)와 용적별도(X, $Mg/m^3$)간에는 부의 회귀관계 ($Y=-19.2X^2+6X+15.5$, (r=0.985)) 가 성립하여, 낮은 용적밀도에서는 큰 폭의 수리전도도 감소가 있으며, $1.4Mg/m^3$ 이상의 높은 용적밀도 조건에서는 용적밀도 변화에 따른 수리전도도 변화가 매우 미미 하였다. 위의 5 수준의 용적밀도 조건하에서 시간변화에 따른 용출액 중 용존 물질의 용출속도는 용적밀도 증가에 따라 크게 지연되었다. 용출액의 전기전도도가 최고점에 도달하는 시간을 비교한결과 용적밀도 $1.3Mg/m^3$ 이하에서는 토양단면 10cm를 통과하는데 약 36시간 이내의 시간이 요구되었으며, 용적밀도 $1.4Mg/m^3$ 이상에는 120시간 이상이 요구되어 두 조건사이 약 84시간의 사이가 있었다. 토양내 이행성이 높은 주요 3가지 음이온의 용출속도도 용적밀도 증가에 따라 크게 지연되었으며, 용적밀도 $1.2Mg/m^3$ 일 때 Chloride, Nitrate와 Sulphate가 90%이상 용출 되는데 각각 17, 15, 35시간이 소요된 반면, 용적밀도 $1.5Mg/m^3$ 일 때 각각은 90%이상 용출 되는데 약 130, 125, 213시간이 각각 소요되었다. 따라서 경작층 전후의 큰 용적밀도 차이를 보이고 있는 충남 예산 지역의 시설재배지내 염류집적의 원인들 중 경작층 이하인 지표면 아래 20~30cm 부근에 형성된 용적밀도(容積密度) $1.5Mg/m^3$ 이상인 경반층(硬盤層)에 의한 토양수 흐름과 각종 무기염류의 이동 지연으로 인해 크게 악화되고, 지표면에 염류집적이 가속화된 것으로 판단된다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제33권2호
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• pp.94-99
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• 2013

양안옥은 다수성 사료용 옥수수 품종 개발을 목표로 2012년에 농촌진흥청 국립식량과학원에서 자식계통 KS164과 KS163을 교잡하여 육성한 다수성 단교잡종이다. 양안옥의 종피색은 황오렌지색이며 입질은 중간종이다. 양안옥은 2007~2008년 동안 생산력검정시험을 거쳐, 2009~2012년까지 3년간 4지역에서 지역적응시험을 실시하였다. 그 결과 우수성이 인정되어 2012 농작물 직무육성 신품종으로 결정되었고 양안옥으로 명명하였다. 양안옥의 출사일수는 대비 품종인 광평옥보다 2일 빠르다. 간장은 광평옥과 유의한 차이는 없으나 착수고율은 광평옥보다 높고 도복은 광평옥과 비슷한 정도로 강하며 후기녹체성과 이삭비율도 광평옥과 유의한 차이는 없다. 양안옥의 깨씨무늬병은 광평옥과 비슷한 중강의 저항성을 보이며, 그을음무늬병도 광평옥과 같이 강한 편이다. 검은줄오갈병, 이삭썩음병 및 조명나방도 광평옥과 같이 중 정도의 저항성을 보인다. 양안옥의 건물수량은 17.45 톤/ha이며, TDN수량은 11.96 톤/ha로 광평옥과 유의한 차이는 없었다. 양안옥의 종실수량은 8.32 톤/ha로 장다옥과 유의한 차이는 없었다. 4 : 1 (모본 : 부본) 재식비율로 동시 파종하여 채종 시험한 결과 모본의 출사기와 부본의 화분비산기간이 일치하며 채종수량은 1.79 톤/ha이었다. 양안옥은 전국적으로 재배가 가능하다.

• 한국작물학회지
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• 제58권3호
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• pp.308-318
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• 2013

콩의 수량은 건물생산성에 비해 고온에 민감하게 반응하는 하는 형질로 알려져 있다. 따라서 본 연구는 등숙기 고온이 종실의 발달, 품질특성 및 수분흡수특성에 미치는 영향을 검토하기 위해 수행하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 등숙온도가 높을수록 백립중은 감소되었는데, 황금콩은 선유콩에 비해 감소폭이 컸고, 등숙기 지속적인 고온은 종실비대를 억제시켜 소립종의 비율이 증가될 뿐만 아니라 종피율을 감소시키는 것으로 나타났다. 2. 등숙온도가 높을수록 지방 함량 및 C/N율이 감소되고, 단백질 및 총당 함량이 증가되었으나 당의 조성으로 볼 때 단당류와 이당류는 증가되고 올리고당류는 오히려 감소되는 것으로 나타나 고온은 동화물질의 축적을 억제시키는 것으로 판단되었다. 3. 고온에서 등숙된 콩은 침지초기에 부피 및 무게의 증가가 비교적 빠르게 이루어졌으나 침지시간이 경과됨에 따라 대조구에 비해 부피 및 무게증가율이 모두 낮게 나타났고, 황금콩은 선유콩에 비해 침지에 따른 부피증가율 및 무게증가율이 상대적으로 낮았다. 4. 콩의 백립중과 종피율은 침지에 따른 종실의 부피 및 무게증가율뿐만 아니라 용출액의 TDS와 EC에 영향을 미치는 주요 형질로 판단되었고, 단백질 함량과 C/N율은 TDS 및 EC와 유의한 상관을 보였으나, 당 함량은 부피증가율과 무게증가율뿐만 아니라 TDS 및 EC와 상관이 인정되지 않았다. 5. 따라서 등숙온도가 높을수록 종실에 동화물질의 축적이 불완전하게 이루어져 침지에 따른 가용성 고형물의 용출량이 많아지고, 결과적으로 TDS 및 EC가 높아지는 것으로 판단되었다.

• 한국가축번식학회지
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• 제25권4호
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• pp.339-347
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• 2001

정자를 매개체로 한 유전자 전이는 형질 전환 동물의 생산을 위한 가능성 있는 간단한 방법이다. 또한 세포질내 정자 주입법에 의한 외래 유전자의 전이에 의한 형질 전환 동물의 생산이 최근에 보고되었다. 본 연구에서는 정자를 EGFP유전자와 공배양한 후 이를 난모세포내에 미세 주입한 다음, 수정란의 발달과 EGFP유전자의 발현을 조사하였다. 돼지 난자에 정자, 세포질막이 파괴된 정자 또는 정자를 주입하였다. 주입 후 수정된 난자는 NCSU23 배양액에서 배반포까지 배양하였으며, 배발생율과 EGFP 유전자의 발현을 연구하였다. 정자를 미세 주입한 결과 난할율은 67.0%로 정자두부를 미세주입한 난할율인 59.7%보다 높았고, 수정란의 EGFP 유전자 발현율은 각각 42.1와 20.0%로서 전자가 유의하게 높았다. 세포질막을 파괴하기 위해 다른 방법들로 정자를 처리하여 주입하였을 시 구정란의 배발생율에 영향을 주지 않았다 정자, 세포막이 파괴된 정자를 주입하여 배반포 발생율을 조사한 결과, 15.0과 14.2%로서 유의차가 없었다. 동결융해하거나 Triton X-100으로 처리한 정자를 주입하여, EGFP 발현율을 조사한 결과, 동결융해 정자를 사용했을 때의 성적이 38.4%로 타군의 성적인 22.4%에 비해 유의하게 높았다. 미세 주입에 앞서 정자는 EGFP 유전자의 0.01 ng/${\mu}\ell$ 부터 1 ng/${\mu}\ell$까지의 여러 농도로 배양되었다. 그러나 난할율을 조사한 결과 EGFP 유전자의 농도 차이에 따른 유의차가 없었다. 정자 배양액에 첨가된 EGFP 유전자의 농도가 0.1 ng/$m\ell$일 때 EGFP 발현율은 37.4%로서 가장 높은 결과를 보였다. 따라서 본 연구의 결과에 의하면 세포질막을 제거한 정자에 외래 유전자가 묻게 되며, 이 정자는 외래유전자를 수정란내로 옮겨 매개체로서의 역할이 가능할 것으로 생각된다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.57-65
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• 2015

농업과 IT기술 융합이 가속화됨에 따라 식물공장 내 작물의 품질 및 생산성을 향상시키기 위한 연구가 활발히 진행 중이다. 식물공장의 생산성을 최대화하기 위해서는 먼저 시설 내부의 특성을 고려하여 생육에 적합한 열 환경과 공기의 흐름을 제공하기 위한 고도의 생장환경 관리기술이 필요하다. 현재 운영되고 있는 식물공장은 특화된 공기유동장치의 설계 및 운영기술이 확립되지 않아 온도 기류 편차로 인한 불균일한 품질의 작물 생산, 재배기간 연장에 따른 에너지 소비 등의 문제점을 내포하고 있다. 이를 해결하기 위해서는 식물공장 시설의 설계 단계에서 전산유체역학 시뮬레이션을 이용한 공기유동장치의 배치 및 운영기술에 대한 최적화 과정이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 CFD(Computational Fluid Dynamics) 시뮬레이션을 이용한 순환 팬의 적정 배치 및 유속을 파악하여 식물공장 시설 내부의 각 지점별 온도 편차를 최소화하고 에너지소비를 절감한다. 시뮬레이션 조건은 순환 팬의 설치 위치 및 수량 그리고 유속변화에 따라 총 12가지의 Case로 구분하였으며 해석을 위한 경계 조건 변수는 동일하게 설정하였다. 시뮬레이션 결과, 2set의 순환 팬을 식물재배기 상단에 부착한 Case D의 제어 조건이 설정온도에 부합하는 296.33K의 평균온도를 유지하면서 식물생육에 적합한 0.51m/s의 기류분포를 보였다. 또한, 순환 팬의 유속을 변화시킨 결과, 출구 유속을 2.09/s로 설정한 Case D-3이 에너지 효율 측면에서 가장 우수한 결과를 보였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.49-55
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• 2015

최근 5년간의 주 야간별 교통사고 통계에 따르면 대부분의 자동차 교통사고는 주간보다 야간에 더 많이 발생했다. 교통사고는 다양한 원인으로 발생하게 되는데 그 중 중요한 요소는 조명 미설치 또는 조명 위치의 부적합으로 운전자의 시야 혼란을 야기하여 교통사고를 유발하게 된다. 본 논문은 부적절한 도로 조명 시설 위치와 미설치 구역을 파악하고 관련 정보들을 데이터베이스화 하였다. 이를 위해 운전자의 위치 정보, 주행 정보, 도로 밝기 정보를 스마트폰을 이용하여 실시간으로 데이터베이스 서버에 저장하는 도로 밝기 측정 어플리케이션을 설계 및 구현하였다. 본 어플리케이션은 안드로이드 NDK을 이용하여 Native C/C++ 환경에서 구현되었으며, 이에 따라 자바나 다른 언어로 작성된 어플리케이션 보다 연산속도를 향상시켰다. 도로 밝기를 측정하기 위하여 카메라 영상인 RGB 색 공간의 영상을 YCbCr 색 공간의 영상으로 변환하여 휘도를 측정한다. 이를 위해 먼저 차선을 검출하고 도로 밝기 검출 영역의 휘도 값을 계산하여 데이터베이스에 저장한다. 또한 스마트폰의 카메라를 이용하여 실시간으로 도로의 영상을 입력 받고 도로의 차선부분에 대한 관심영역을 지정하여 연산 속도를 향상시켰다. 관심영역의 영상은 Grayscale 영상으로 변환하고 Canny 에지 검출기를 사용하여 외곽선을 추출하고 Hough line transform을 적용하여 차선의 후보군을 선별한다. 선별된 후보 차선의 기울기를 계산하여 양쪽의 차선을 선정한다. 양쪽 차선이 검출되면 차선의 교차점으로부터 아래로 20픽셀의 높이를 가진 삼각형을 도로 밝기 측정범위로 설정한다. 삼각형 부분의 모든 픽셀에 대한 R, G, B값을 추출하여 Y값을 계산하고 픽셀 밝기 값의 평균을 0부터 100사이의 값으로 계산하여 검은색부터 초록색으로 도로의 밝기를 표현하였다. 계산된 60m 전방의 도로 밝기 값은 스마트폰의 GPS 센서를 통해 측정된 운전자의 주행 정보와 위치 정보를 획득하여 10분 간격으로 무선통신을 통해 데이터베이스 서버에 저장하였다. 향후 수집된 도로 밝기 정보들은 스마트폰 어플리케이션이나 차량 내비게이션을 통해 운전자들에게 조심 운전을 경고하거나 효율적인 도로 조명 관리를 위한 개보수 계획에 반영될 수 있을 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제27권10호
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• pp.1152-1160
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• 2017

단세포 녹조류 균주를 경상북도 울릉군 울릉도 거북바위 주변 조수웅덩이로부터 순수분리하여 형태적, 분자적, 및 생화학적 특성을 분석한 결과 옥세노클로렐라 프로토테코이드에 속하는 것으로 밝혀졌다. 본 종은 현재까지 한국에서 공식 기록이 없는 미기록종으로 옥세노클로렐라 프로토테코이드 MM0011 균주라고 명명하였으며, 생장, 지질/광합성 색소 조성 및 바이오매스 특성에 대해 조사를 실시하였다. 분리균주는 광범위한 온도($5-35^{\circ}C$)에서 생장할 수 있었으며 1.5 M 염화나트륨 농도까지 생존할 수 있었다. 가스크로마토그래프/질량분석기를 이용한 분석 결과, 본 균주에는 영양적으로 중요한 불포화지방산이 풍부한 것으로 나타났으며, 특히 리놀네산(27.6%) 및 알파 리놀렌산(37.2%)이 주요 지방산 성분으로 확인되었다. 따라서 본 토착 미세조류 균주는 어유 또는 식물성유를 대체할 수 있는 잠재적인 오메가-3 및 오메가-6 불포화지방산 원료가 될 수 있을 것으로 사료된다. 또한, 고부가가치 항산화 물질인 루테인이 보조색소로서 본 균주에 의해 생합성 되는 것으로 밝혀졌다. 일반성분분석 결과 MM0011 균주의 휘발성물질 함량은 85.6%였으며, 원소분석 결과 총 발열량은 $20.3MJ\;kg^{-1}$으로 나타났다. 또한 배지로부터 40.5%의 전질소와 27.9%의 전인을 각각 제거할 수 있어 향후 바이오연료 원료물질 생산과 오 폐수처리를 연계할 수 있는 가능성 역시 제시하였다. 추가적으로 MM0011 바이오매스는 높은 단백질 함량(51.4%)을 갖고 있어 우수한 동물사료의 원료가 될 수 있는 가능성도 보여주고 있다. 따라서, 본 균주는 미세조류 기반 생화학 물질 생산 및 바이오매스 원료로서 상업적인 이용 가능성이 높음을 시사한다.

• 동아시아식생활학회지
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• 제18권1호
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• pp.72-79
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• 2008

본 연구는 전란액에 sucrose, maltose syrup, dextrin을 첨가하고 달걀찜의 품질 특성을 알아보고자 하였으며, 관능검사를 통하여 달걀찜의 최적 NaCl 농도와 sucrose의 농도를 확인한 후 최적 NaCl 농도에서 sucrose 첨가가 달걀찜의 gel 형성에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 1. Sucrose의 첨가량에 따라 전란액과 달걀찜의 L, a, b값은 큰 차이를 보이지 않았으며, maltose syrup과 dextrin을 첨가한 경우에는 첨가량이 많아질수록 전란액과 달걀찜의 L, a, b값이 점점 감소하여 어두운 청록색 빛을 띠었다. 2. 기계적 texture에서는 sucrose 0.8% 첨가했을 때 급격히 쫀득해졌다가 sucrose 첨가량이 증가할수록 다시 연해지는 것을 알 수 있었으며, NF도 역시 sucrose의 0.8 % 첨가했을 때 가장 큰 값을 보이고 있어 가장 탄력이 있는 조직을 나타내는 sucrose 첨가량임을 알 수 있었다. Hardness는 sucrose 첨가 비율이 높아지면서 약간 감소하는 완만한 변화를 주고 있었다. Maltose syrup의 경우, 첨가량이 많아질수록 조직이 물러지고 SF도 현저히 감소하였으며, hardness는 maltose syrup의 첨가 비율이 증가하면서 감소하고 있는 것을 알 수 있었다. NF도 낮아져 maltose syrup의 첨가량이 많아질수록 조직이 약해지고 무르게 됨을 알 수 있었다. Dextrin을 첨가하지 않은 전란 달걀찜의 SF는 증가했다가 점차 감소하였으며, hardness와 NF는 dextrin의 첨가량이 증가할수록 점점 감소하여 조직이 약해지고 있음을 알 수 있었다. 3. 달걀액의 점도는 sucrose, maltose syrup, dextrin의 첨가량이 더해질수록 약간의 증가를 보이고 있었다. 4. 관능평가에 참가한 패널들은 0.8% NaCl을 첨가한 달걀찜의 짠맛을 가장 선호한다고 응답하였으며, 각 NaCl 농도 사이에 유의적인 차이가 있었다(p<.05). 전체적인 기호도에서는 최적 NaCl 농도인 0.8%에 0.3%의 sucrose를 첨가한 달걀찜에서 가장 선호도가 좋은 것으로 나타났으며, 각 시료간의 유의적인 차이가 있었다(p<0.05). 5. 최적 NaCl 농도0.8%에서 달걀찜의 색도는 sucrose 첨가량이 증가할수록 L 값은 어두워지고 있었으며, 최적 NaCl 0.8%에 sucrose의 첨가량을 달리한 달걀찜의 L, a, b 값이 각 시료 사이에서 유의적인 차이를 나타내었다(p<0.05). 최적 NaCl 농도 0.8%에 0.8% sucrose를 첨가해 제조한 달걀찜의 SF, NF, hardness메서 좋은 결과를 나타내었으며, NF에서 sucrose 첨가량을 달리한 시료 사이에 유의적인 차이가 나타났다(p<0.05). 이상의 결과로 부터 최적 NaCl 농도인 0.8%에 0.3%의 sucrose를 첨가해 제조한 달걀찜의 전체적인 선호도가 가장 좋은 것으로 나타나, 달걀찜 제조의 최적 조건임을 알 수 있었다.

• 한국식품과학회지
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• 제33권1호
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• pp.33-39
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• 2001

이온쌍고속액체크로마토그래피를 이용하여 현재 우리나라에서 식품에 사용이 허용된 타르색소 8종과 일본등 외국에서는 허용되어 있으나 우리나라에서 허용되어 있지 않은 11종 등 총 19종의 동시 및 계통분석법을 확립하였다. HPLC에 사용한 컬럼은 Symmetry $C_18$, 이동상은 0.01 M TBA-Br이 함유된 0.025 M 초산암모늄용액-아세토니트릴-메탄올(65 : 25 : 10)과 0.01 M TBA-Br이 함유된 0.025 M 초산암모늄용액-아세토니트릴-메탄올(40 : 50 : 10)를 구배용매조성법(gradient mode)으로 사용하였다. 자외선 검출기의 파장은 동시분석의 경우 254 nm, 계통분석은 황색계통 420 nm, 적색계통 520 nm 그리고 청색 및 녹색계통은 620 nm로 설정하였다. 이때 색소들의 검출한계는 적색계통이 $0.05\;{\mu}g/g$, 황색계통은 $0.03\;{\mu}g/g$, 청색 및 녹색계통은 $0.01\;{\mu}g/g$이었다. Sep-pak $C_18$을 이용한 색소의 정제 방법은 혼합색소표준용액의 pH를 $5{\sim}6$으로 조정하고 0.1% TBA-Br을 가하여 색소를 보유시킨 다음 0.1% 염산-메탄올로 색소를 용출하여 HPLC로 분석하였다. 19종의 타르색소를 동시분석하는데 35분이, 계통분석시에는 18분 정도가 소요되었고 두 경우 모두 양호한 분리를 보였다.