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탄산칼슘은 칼슘 보충제 및 식품 첨가물 등으로 식품산업에 널리 활용되고 있다. 산업 또는 환경 폐기물인 조개나 굴 껍데기인 개각과 산호 등은 천연 탄산칼슘 소재이므로 이를 식품, 의약 제품 등의 상품을 개발하는 것은 부가가치가 높은 산업적으로 의미가 큰 연구다. 하지만, 탄산칼슘은 물에 대한 낮은 용해도로 인해 생체 흡수성이 떨어지는 것이 문제점으로 알려져 있다. 따라서, 본 연구에서는 소성 가공한 후, 구연산을 첨가하여 용해도를 향상시킨 식용 가능한 패각 유래 칼슘 보충제를 개발하고자 하였다. 굴패각 유래 가공 시료로는 구리 패각을 미분 가공 후 550~1000°C에서 산화 소성을 거쳐 마그네슘을 첨가 후 400~1000°C에서 환원 소성한 시료(CS1, CaO 30%)와 이에 구연산을 첨가한 시료 (CS2) 두 가지를 준비하였고, 이들의 물리화학적 특성을 나노 레벨의 섬유상 탄산칼슘(CS3, CaO 40%)과 시중에 판매되고 있는 산호 유래 시판 칼슘 보조제인 코랄 칼슘(CS4)과 비교 분석하였다. 용해도 측정은 시료를 20°C에서 증류수 50 mL에 시료 0.1 g을 넣고 흔들어 방치한 후, 2.5 μm paper filter로 필터링 한 시료 10 mL과 증류수 10 mL의 무게 차이로 측정하였으며, 이를 100°C에서 12시간 동안 건조 후 측량한 시료의 무게로 확인하였다. 준비된 시료 중 CS3의 용해도(0.72 mg/g)가 가장 높았고 CS2 (0.42 mg/g), CS1 (0.5 mg/g), CS4 (0.06 mg/g)의 순으로 물에 잘 용해되지 않았다. 수산화칼슘이나 산화칼슘이 물에 용해되면 강염기를 나타내는 것으로 알려져 있는데, 관찰된 시료별 용해도의 차이가 pH에 영향이 있는지 확인하기 위해 용해된 용액의 pH를 측정하였다. 그 결과 CS1(12.5) CS2(12.4) CS3(9.5) CS4(8.8)의 순으로 높은 pH를 나타내어 용해도 차이로 인해 pH의 차이가 나타남을 알 수 있었다. 수산화칼슘의 경우, 수용액상 강염기를 나타내기 때문에 항균 능력이 있는 것으로 알려져 있으므로 용해도에 따라 그 항균력의 차이가 나타날 것으로 생각되어 시료별 항균성 실험을 진행하였다. LB 배지에 액체배양한 대장 균을 20 μm분주하여 도말해주고 그 위에 다시 각각의 시료를 분주하여 도말해서 48시간 배양한 결과 CS1, CS3에서는 항균성이 나타났지만 CS2, CS4에서는 항균성이 나타나지 않았다. 이와 같은 현상이 산화칼슘이 용해되어 수산화칼슘이나 탄산칼슘으로 변화되고, 또 결정의 구조 변화에 기인한 것인지 알아보기 위해 XRD를 이용하여 그 구조를 분석하였다. 그 결과, CS1, CS2는 CaCO3-Rhombohedral, CaO Lime-Cubic, 그리고 Ca(OH)2-Hexagonal 세 가지로 구성되어 있고 수산화칼슘의 비중이 CS2 보다 CS1에서 더 높았다. CS3는 CaCO3-Rhombohedral과 Ca(OH)2-Hexagonal 두 가지로 구성되었으며 대부분이 탄산칼슘으로 되어있다. CS4는 CaCO3-Rhombohedral의 단일 성분으로 구성되었다.
