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짜게먹는 국민의 식습관 개선을 위한 비접촉·비침지식 음식 짠맛센서
양길모 ( Gilmo Yang ),이지운 ( Jiwoon Lee ),이찬양 ( Chanyang Lee ),최민정 ( Minjung Choi ) 한국농업기계학회 2021 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.26 No.2
한국인의 짜게 먹는 식습관은 세계보건기구(WHO) 권장량의 2.5배에 이른다. 나트륨의 과잉섭취는 고혈압, 비만, 당뇨병, 만성 신장병 등 다양한 질환을 유발하는 것으로 보고되고 있다. 특히 60세 이상의 어르신의 경우 미각기능 저하로 짜게먹는 식습관이 심해지는 경향을 보인다. 의사는 환자에게 음식을 싱겁게 드시라고 식습관 개선을 권장한다. 그러나 환자의 입장에서는 기능이 저하된 미각만으로 저염식이요법을 유지하기는 어려움이 있다. 따라서 식품에 함유되있는 나트륨 함량을 측정할 수 있는 측정수단이 필요하다. 현재 시중에 판매되고 있는 음식 짠맛센서는 정전용량식으로 국물에 센서를 침지하여 전하량의 변화로 나트륨의 함량을 측정하는 방법이 이용되고 있다. 침지식 음식 짠맛센서는 뜨거운 국물에 센서를 침지해야 하기 때문에 내구성에 문제가 될 수 있고 매번 측정 후 세척을 해 줘야 하는 불편함과 비위생적인 단점이 있다. 게다가 국물 음식에만 국한해서 사용해야하는 한계를 가지고 있다. 시제품으로 개발한 비접촉·비침지식 음식 짠맛센서는 라만분광분석의 원리를 이용하여 레이저광으로 음식에 접촉하지 않고 나트륨 함량을 측정할 수 있는 특징이 있다. 나트륨에 특이적인 파장을 탐구하기 위한 기초실험으로 한국화학연구원의 Bruker MultiRAM Raman Spectrometer을 이용하였다. 레이저 여기파장은 1,064nm을 사용하였으며 나트륨에 특이적인 라만분광현상은 3,200 Waveneumber cm-1 부근에서 피크값을 보였다. 기초연구를 토대로 휴대용 라만분광 음식 짠맛센서의 시제품을 제작하였다. 시제품의 크기는 19.2(L)×5.6cm(W)×8.7(H1)×5.5(H2)이며 향후 크기를 더 소형화할 예정이다. 증류수에 농도별로 희석한 나트륨 샘플을 대상으로 측정한 성능실험에서는 5cm 이내의 떨어진 거리에서 나트륨 함량을 측정할 수 있었다. 이때 측정 범위는 0.1~5%이었으며 적용온도는 10~80℃로 조사되었다. 향후 식품에 포함되어있는 나트륨 이온 외에 Ca, Mg, K 이온 등 다른 이온성분과의 간섭 반응성을 탐구예정이다. 아울러 라면, 찌개류 등 액상식품 외에도 베이커리, 생선 등 고상식품의 나트륨 함량도 탐구할 수 있는 지 센서의 성능을 고찰할 예정이다.