The consumption of enoki mushrooms has been associated with cases of listeriosis produced by Listeria monocytogenes, highlighting the significance of sanitizing food-contact surface, such as the velcro used in welding processing of enoki mushrooms, to ensure microbial safety. We investigated the inhibitory activity of nine chemical disinfectants at regular concentrations against L. monocytogenes isolated from a mushroom farm environment. The bacterial suspension was prepared in phosphate buffered saline and mushroom extract broth and inoculated onto the velcro surface. After inoculation, most disinfectants reduced the initial 8 log CFU/coupon concentration by less than 2 log CFU/coupon during a 5-min treatment. Slightly acidic hypochlorous water showed a reduction of approximately 4 log CFU/coupon when tested for more than 30 min at the maximum allowable concentration of 200 mg/L. Sodium hypochlorite solution showed a reduction of approximately 5 log CFU/coupon when used at 100 mg/L for 60 min. Peracetic acid, at the maximum allowable concentration of 300 mg/L, showed the most effective reduction of 5 log CFU/coupon or more when the surface was treated with 37.5 mg/L for 30 min. These results indicate that peracetic acid can be used as the disinfectant strategy to control cross-contamination of L. monocytogenes on the velcro surface of plastic wrappers used in the welding processing of enoki mushrooms.
As the 4th industrial revolution emerges, the implementation of smart factories are essential in the manufacturing industry. However, 80% of small and medium-sized enterprises that have introduced smart factories remain at the basic level. In addition, in root industries such as injection molding, PLC and HMI software are used to implement functions that simply show operation data aggregated by facilities in real time. This has limitations for managers to make decisions related to product production other than viewing data. This study presents a method for upgrading the level of smart factories to suit the reality of small and medium-sized enterprises. By monitoring the data collected from the facility, it is possible to determine whether there is an abnormal situation by proposing an appropriate algorithm for meaningful decision-making, and an alarm sounds when the process is out of control. In this study, the function of HMI has been expanded to check the failure frequency rate, facility time operation rate, average time between failures, and average time between failures based on facility operation signals. For the injection molding industry, an HMI prototype including the extended function proposed in this study was implemented. This is expected to provide a foundation for SMEs that do not have sufficient IT capabilities to advance to the middle level of smart factories without making large investments.
본 연구에서는 PCR법을 이용하여 농산물 중 enterotoxin 생성 Clostridium perfringens를 신속 분석할 수 있도록 전처리법을 확립하고자 수행하였다. 이를 위하여 C. perfringens 포자를 상추, 토마토, 고추, 들깻잎에 102, 103, 104, 105, 106, 107 spore/g 농도로 포자를 접종하였다. 포자가 접종된 농산물들은 pulsifier, stomacher, sonicator로 처리하고 boiling법 혹은 상용화 된 kit로 DNA를 추출한 후 PCR법을 수행하고 검출한계를 비교하였다. 그 결과, 3가지 전처리법에 있어서는 pulsifier가, DNA 추출에 있어서는 상용화된 DNA 추출 kit를 활용하는 것이 농산물 중 C. perfringens의 검출한계를 10-100배 낮출 수 있었다. 특히 들깻잎, 방울토마토처럼 전처리 방법에 따른 탁도의 변화가 큰 농산물은 전처리법과 DNA 추출법이 PCR 반응에 미치는 영향이 큰 것으로 나타났다. 따라서 본 연구 결과를 통해 볼 때 PCR법을 이용한 농산물 중 C. perfringens 를 검출하는데 있어 검출감도를 높이기 위해서는 pulsifier 를 이용하여 전처리하고 상용화된 DNA 추출 kit를 사용하는 것이 적절한 것으로 판단된다.
본 연구는 수출 팽이버섯에서 L. monocytogenes가 검출되어 리콜 됨에 따라 팽이버섯의 안전성을 확보하기 위하여 유통 온도에 따른 팽이버섯 중 L. monocytogenes의 생존을 조사하고 유기산을 이용한 팽이버섯 중 L. monocytogenes 의 저감화 기술을 개발하였다. 저장 온도에 따른 팽이 버섯 중 L. monocytogenes의 생존을 조사하기 위하여 L. monocytogenes가 오염된 팽이버섯(초기 농도 4.5 Log CFU/g)을 1-35 ̊C에 각각 저장하고 균수변화를 조사하였다. 그 결과 팽이버섯을 1 ̊C에 저장하였을 때 L. monocytogenes 는 1개월 내에 증식하지 않았고 30 ̊C, 35 ̊C에서는 각각 36시간, 24시간이내에 3.0 log CFU/g 증가하였다. 팽이버섯 중 L. monocytogenes의 저감화를 위하여 1-3% 유기산 3종 (초산, 젖산, 말산)에 10-30분 동안 처리하였을 때 팽이버섯 중 L. monocytogenes는 초산보다는 말산, 젖산의 저감효과가 높았고 젖산과 말산의 처리 농도가 증가할수록 저감효과는 증가하는 것으로 나타났다. 3% 젖산과 말산을 10분 이상 처리하면 약 3.0 log CFU/g이상 감소하였다. 따라서 팽이버섯의 안전성을 확보하기 위해서는 수출할 때는 1 ̊C 내외의 저온을 유지하고 소비단계에서는 3% 젖산과 말산에서 10분 정도 처리 후 섭취하는 것이 필요하다.
수확, 세척 전후, 건조 전후와 건조 중의 고추 시료를 사용하여 건고추의 생산 단계 중 곰팡이발생을 조사하였다. 곰팡이 발생량은 무작위 고추 파편을 감자한천배지에 치상하여 배양한 후 자라는 균총수를 계수하였다. 고추 세척기를 이용한 1회 세척은 곰팡이 수 감소에 효과적이지 않았고 세척기 내부와 고추 운반용기에서 곰팡이 오염이 관찰되었다. 건조 고추의 곰팡이 수는 건조 방법에 관계 없이 건조 전에 비해 유의하게 증가하였으며 기계 건조 고추가 비가림하우스 건조 고추보다 유의하게 낮았다. 비가림하우스 건조 중 고추의 곰팡이 수가 증가하였고 독성 곰팡이 종도 검출되었다. 따라서 건고추 생산 단계 중 가장 중요한 곰팡이 관리점은 건조 단계이며 그 중 비가림 하우스 건조로 볼 수 있다.
농식품과 생산환경에서 대장균 오염여부를 휴대 전화에서 실시간으로 결과를 확인할 수 있는 IoT 기반 스마트 대장균 검출 장치를 개발하였다. 개발된 대장균 검출기는 온도 조절부, UV 램프, 고해상도 카메라 및 검출 여부를 판단할 수 있는 소프트웨어로 구성된 장치이다. 검출기의 성능을 평가하기 위하여 온도, 대장균 검출 시간 및 검출 한계를 측정하였는데, 개발 된 장치의 설정 온도와 실제 온도의 차이는 약 1.0oC 이내 였다. 또한 검출시간은 1 CFU / 100 mL일 때 15 시간이었고, 대장균 오염농도가 증가할수록 검출시간이 감소하였다. 개발된 스마트 대장균 검출기를 기구, 장갑, 관개 수, 종자 및 채소를 포함한 다양한 시료에 적용했을 때, 대장균의 검출율은 식품공전 법으로 분석하였을 때보다 높았다. 따라서 개발된 대장균 검출기술은 농식품 및 생산환경에서 대장균을 효율적으로 검출할 수 있을 것으로 판단된다.
현재 자동차 부품이나 일반 산업용 고무제품의 생산공정에서 발생하는 폐고무 및 EPDM의 발생이 많은 량을 차지하고 있다. 이를 처리하기 위하여 일부는 소각을 통해 폐기 처리됨에 따라 정부시책에 반하는 문제가 발생하며 소각시 발생되는 Gas 유해 성분 등도 문제시 되고 있으며, EPDM을 이용한 제품의 생산, 폐기 단계에 따른 환경부하를 근본적으로 해결하고 비용을 최소화하기 위한 재활용 기술이 이슈화 되고 있다. 국내 재생기술로는 기계적 분쇄공정을 거쳐 분말화하여 레진과 섞어 성형하여 생산하는 방진 관련 제품으로 사용되어지거나 소각연료로 사용됨에 따라 고비용 저부가가치 생산방법이나 처리방법을 사용하고 있는 것이 현실이다. 본 연구에서는 고부가가치의 재생고무생산을 위해 다단식 전단열분해 방식을 통한 내후성이 우수한 자동차용 부품 및 호스 등 내외장재 생산공정을 제안하고 해리기술에 필요한 공정기술을 확립하여 수요처에서 요구하는 재생고무특성을 실현하였다. 첫 번째 시제품은 EDPM Scrap 고무 종류별(Solid/Sponge Type)로 동일 조건의 첨가제로 레시피를 구성하여 생산한 결과 Sponge Type의 경우는 Solid Type 대비 경도가 낮으나 신장률에서 우수함을 나타내었다. 두번째 시제품의 경우, 고상 및 고점도용 첨가제를 개발하여 변량 적용하여 평가한 결과로 첨가제 비율 2, 4, 6%의 변수를 두었을 때 첨가제 비율이 높아짐에 따라 경도는 높아지지만 신장률이 하락하는 경향을 나타내었다. 이를 통하여 수요처에서 요구하는 재생고무 물성에 대응하여 고무의 종류 및 첨가제를 활용한 제품설계에 대한 기준을 마련하였다.
국내에서 발생되는 대표적인 고분자 폐기물은 폐플라스틱과 수지이다. 우리나라는 미국, 독일, 일본에 이어 2005년 기준하여 10,287톤의 플라스틱을 생산하는 세계 4위의 플라스틱 생산국이며 폐고분자의 폐기물 또한 2005년 현재 약 3,968천 톤에 달하지만 재활용률은 32.8%에 불과하다. 열경화성 폐수지의 경우는 가교결합으로 인하여 재성형과 원래의 수지 상태로의 분해가 불가능하여 재활용이 용이하지 않다. 기존의 재생회사의 경우 저부가가치의 저가제품이 주를 이루고 있고, 이를 재생하는데 사용되는 경제적 효율이 낮은 현실이다. 이것은 열분해하여 에너지, 강도보강용 유리 또는 탄소 섬유 등으로 열적 재활용해야 한다. 폐고분자화합물의 재활용은 재질로서의 재활용이 가장 좋은 방법이다. 일반적 재생방법들은 이물질 제거가 가능하고 플라스틱 종류별 분류가 가능한 경우에 한정되어 그렇지 않은 경우는 화학적 재활용이 차선책이다. 화학적 재활용방법은 열분해와 화학적 분해에 의하여 원료 물질을 회수하기 위한 원료화 기술이다. 본 연구에서는 대구시에 소재한 기업에서에서 발생하는 연간 약 3,600톤에 대한 폐고분자화합물을 수거하여 건물 격벽의 건축용 차음재의 원료로 재활용한다. 이를 통해 본사는 신재대비 가격경쟁력을 가지고 폐기물 발생업체는 폐기물 처리비용을 절감하는 산업공생의 사업모델을 만들고자 한다.
본 연구는 해산어류인 두줄망둑의 난모세포 성숙과정에서 생성․분비되는 성 스테로이드 호르몬의 종류와 그 외 다른 특이 호르몬의 존재 여부를 밝히고자 성숙기 난모세포 크기별 즉 평균난경 0.45, 0.48 그리고 0.50 mm인 난모세포들을 대상으로 방사표지된 스테로이드 전구물질, [3H]-pregenenolone을 첨가하여 24시간 배양하였다. 배양 후 배양액과 난모세포로부터 스테로이드 호르몬을 추출하여 thin later chromatography (TLC)를 거쳐 1차 분리된 대사물질은 high performance liquid chromatography (HPLC)와 gas chromatography-mass spectrometry (GC/MS)로 동정하였다. TLC 분석 결과, 성숙기 난모세포의 주요 스테로이드 대사물질로는 난경 0.45 mm인 난모세포에서는 estraiol-17β (E2)와 17 α-hydroxyprogesterone (17αP), 난경 0.48 mm인 난모세포에서는 17α,20α-dihydroxy-4-pregnen-3-one (17α20αP), 17α,20β-dihydroxy-4-pregnen-3-one (17α20βP) 그리고 17α,20β21-dihydroxy-4-pregnen-3-one (17α20β21P), 난경 0.50 mm인 난모세포에서는 estrone (E1), E2 그리고 17αP의 표준물질과 일치하였다. 위의 세 난경의 난모세포로부터 생성된 주요 대사물질에 해당하는 fraction들은 각각 HPLC를 거쳐 GC/MS로 재확인하였으나, E1만이 동정되었다. 성숙기 두줄망둑의 난모세포에서는 T의 생성은 거의 관찰되지 않았고, E1과 E2를 비롯한 progestins 계의 steroid 만이 관찰되었다. 특히 3종류의 progestin 중에서 17α20β21P의 대사량이 가장 높았으며, 17α20βP의 대사량이 가장 낮게 나타났다. 또한, E1의 대사량이 E2의 대사량보다 더 높은 것으로 나타났다. 본 연구결과, 두줄망둑의 성숙 난모세포에서 생성되는 progestin은 기존에 어류에서 보고된 3종류의 호르몬이 모두 대사되는 것으로 생각되어진다. 또한 난경 0.48 mm인 난모세포에서 progestin의 대사량이 가장 높았으며, 난경 0.50 mm인 난모세포에서는 이들 progestin의 대사량 감소와 함께 E1과 E2의 대사량이 증가하는 특징을 나타냈다. 이와 관련하여 앞으로 성숙단계로 이행하는 과정에서의 E1과 E2의 역할 규명과 함께 progestin 대사물질 종류별 대사율 분석이 수반되어야 할 것이다.
양식 종묘생산 현장에서 발생하는 기형 중에는 척추 기형 발생빈도가 매우 높은 것으로 알려져있으나, 초기 발생과정 동안에는 육안적 관찰이 매우 어려울 뿐만 아니라, 사육환경의 여러 가지 요인에 따라 기형의 양상도 달라지므로 (Vågsholm and Djupvik, 1998) 정확한 발생원인 분석이 어려운 실정이다. 기형의 형태적 검사법은 주로 morphometry을 이용하여 외부형태의 수리적 해석을 접목한 분석기법 (Bookstein, 1997; Kawamura and Hosoya, 1997), X-ray 촬영에 의한 골영상 분석기법 또는 bone & cartilage double stain 기법 (Park and Kim, 1984) 그리고 추체의 구조적 특징을 분석하는 골형태학적 분석 기법 (Witten et al., 2009) 등이 주로 이용되고 있다. 이 중 골형태학적 분석기법은 직접적으로 뼈를 관찰하기 때문에 기형 증상 판별에 있어 가장 높은 신뢰성을 보이는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 우리나라 대표적 양식대상종인 돌돔 성어 (1년생 이상, n=40)와 미성어 (1년생 이하, n=28)를 대상으로 X-ray에 의한 분석, 정상어와 척추기형어 간의 외부형태 비교분석을 통하여 기형어 판별방법으로서의 이용가능성을 알아보고, 골형태학적 분석 기법을 통하여 추체변형 타입을 정확히 판별함과 동시에 돌돔의 기형 판별에 대한 기준을 제시하고자 하였다. X-ray 사진촬영에 의한 분석 결과, 돌돔 성어 및 미성어에서 조사된 척추기형 중 전만증 발생비율은 각각 67.5%, 21.4%로 조사되었으며, 단구증 (vertebral compression)의 경우 각각 32.5%, 14.3%로 조사되어 다른 척추기형 증상에 비해 높게 나타났다. X-ray 판독에 의해 분류된 정상어와 척추기형어간의 외부형태 비교에서는 성어의 경우, (체장-두장)/두장값과 체고/두장값이 유의적 차이를 보였지만, 미성어의 경우 두 그룹 간에 차이가 없는 것으로 조사되었다. 이 같은 결과는 기형어 내에서도 개체간의 척추변이의 정도 (服部, 2004)나 가계 간에도 외부형질이 변화한다는 보고(谷口 등, 1995)에 비추어 볼 때 기형판별의 기준점으로 제시하기는 어려울 것으로 생각된다. 양식산 돌돔의 성어 및 미성어에서 골형태학적 분석 기법으로 조사한 결과, 추체의 경우 압착 및 유합, 비대칭, 탈구 그리고 추체 사이의 비정상적 간격이 조사되었고, 전체적인 척추의 형태는 전만증, 후만증 그리고 복합적인 척추 기형 증상을 보였다. 본 연구에서는 돌돔을 대상으로 추체 기형판별을 위한 기초조사로서 상업적 양식장 한곳만을 대상으로 조사하였다. 그러나 추체의 변형을 유발하는 여러 가지 직․간접적인 사육환경 요인들이 보고되고 있고 (Kvellestad et al., 2000; Madsen et al., 2001; Hattori et al, 2004; Aunsmo et al., 2008), 추체변형의 종류는 어종별로 차이를 보이기 때문에 (Favaloro and Mazzola, 2000; Boglione et al., 2001; Lewis et al., 2004; Witten et al, 2009), 각 지역에 위치한 양식장을 대상으로 장기적이고 체계적인 조사가 필요할 것으로 생각된다.
본 연구에서는 해산어를 이용하여 bisphenol A(BPA)와 nonylphenol(NP)이 난모세포 성숙 과정에 어떤 영향을 미치는지 조사하기 위해 성숙단계에 있는 노래미(Hexagrammos agrammus) 난모세포(난경 약 1.88 ㎜)를 대상으로 in vitro에서 BPA와 NP 처리에 의한 난모세포의 성스테로이드 생성농도를 조사하였다. 난모세포에 BPA와 NP를 농도구별(0.1, 1, 10, 100, 1,000 ng/㎖)로 첨가하고, 50 IU의 human chorionic gonadotropin(HCG)를 농도구별 BPA 또는 NP와 함께 첨가하거나 하지 않고 48시간 동안 배양하였다. 배양 후 배양액 내의 17α,20β-dihydroxy-4-pregnen-3-one(17α20βOHP), estradiol-17β(E2) 그리고 testosterone(T)의 농도를 방사면역측정법(RIA)을 통해 정량하였다. BPA 처리구에서는 100 ng/㎖의 농도구에서 HCG 처리 유무에 상관없이 E2 생성이 촉진되었다. HCG 처리하에서 0.1 ng/㎖의 농도구에서 T 생성은 촉진되었으나, HCG를 처리하지 않은 실험구의 모든 농도구에서 T 생성은 저해되었다. NP 처리구에서는 HCG를 처리하지 않은 실험구의 10 ng/㎖의 농도구에서 17α20βOHP와 T 생성이 촉진되었고, 1 ng/㎖의 농도구에서는 E2 생성이 억제되었다. 이상의 결과를 종합하면, 노래미의 성숙단계의 난모세포에서 BPA는 약한 estrogen-agonistic 효과를, NP는 estrogen- antagonistic 효과를 지니는 것으로 사료된다.