밀가루 속 11가지 유해·영양성분 정확히 측정
한국표준과학연구원(KRISS, 원장 박상열) 무기분석표준센터 연구진이 밀가루 속 유해원소와 필수 영양원소 11가지 성분의 함량을 정확히 측정하기 위한 인증표준물질을 개발하였다.
인증표준물질(CRM, Certified Reference Material)이란 인류가 할 수 있는 최상위단계의 측정법을 사용하여 특정 성분의 함량 및 불확도가 엄격하게 정해진 표준물질이다.
시중 시험기관의 측정역량을 향상시키는 CRM은 문제를 풀고 채점하는 ‘정답이 주어진 연습문제‘에 비유된다. 시험기관은 자체 보유 장비와 기술로 CRM(문제)의 성분 함량을 측정한다. 그리고 이를 CRM에 명시된 실제 함량(답안)과 비교함으로써 자사 측정 장비의 교정이나 분석방법의 정확성을 개선시킬 수 있다.
밀의 1인당 연간 소비량은 약 33.2 kg으로 쌀(61.9 kg) 다음으로 우리나라 사람들이 많이 먹는 곡류이다(2016년 기준). 하지만 밀의 자급률은 1.2 %에 불과하여 대부분 수입에 의존하는 상태이며, 시험기관이 수입 원료로 만든 밀가루 속 유해성분을 제대로 검출하지 못한다면 기준치를 초과한 ‘중금속 빵’이 시중에 유통될 수도 있다.
KRISS 무기분석표준센터 연구진은 밀가루 속 원소 함량을 분석하기 위한 세계 최고 수준의 최상위측정법으로 이중 동위원소희석 유도결합플라즈마 질량분석법*을 확립하였다. 이 결과를 바탕으로 밀가루 속 11가지 유해·영양성분에 대한 인증값을 산출한 후, 납과 니켈의 경우 불확도 0.5 % 미만(전 성분 평균 불확도는 약 1.7 %) 수준에 이르는 밀가루 인증표준물질을 개발하였다.
KRISS가 개발한 밀가루 CRM은 유해성분 4가지(납, 카드뮴, 수은, 니켈)와 영양성분 7가지(칼슘, 철, 아연, 셀레늄, 마그네슘, 몰리브덴, 구리)에 대한 가장 정확한 함량 인증값을 제공한다.
* 이중 동위원소희석 유도결합플라즈마 질량분석법: 기존 질량분석에 사용한 ‘동위원소희석’과 ‘유도결합플라즈마’ 두 가지 방법을 함께 적용하여 정확도를 향상시킨 질량분석법.
분석대상이 되는 원소에 대해 자연존재비가 낮은 특정 동위원소만 농축하여 내부표준물질로 삼아 시료와 분석대상 원소표준용액에 정확하게 첨가하고, 자연존재비가 높은 기준 동위원소와 동위원소비의 작은 차이를 유도결합플라즈마질량분석기로 측정함으로써 시료 중 분석대상 원소의 함량을 정확하게 얻는 방법.
인증표준물질의 개발에서 측정만큼이나 중요한 요소가 물질의 균질성(Homogeneity)을 확보하는 것이다. 이번 개발에서 연구진은 외부의 대기 환경이나 제조 장치에 의한 오염을 전면 차단하고 개별 시료 각각에 균등한 함량의 성분이 포함되게 하는 특별 공정을 통해 처음으로 11가지나 되는 많은 원소 성분의 인증에 성공하게 되었다.
KRISS 무기분석표준센터 임용현 센터장은 “이번에 개발한 밀가루 인증표준물질은 가장 정확한 인증값과 측정불확도를 가지고 있다.”며 “이를 국내 시험기관에 보급함으로써 유해성분 검사에 대해서는 품질관리의 효과를, 영양성분 검사에 대해서는 제품에 표기되는 성분 함량의 신뢰성을 크게 제고할 것으로 기대된다.”라고 밝혔다.
KRISS 연구진은 세계 최고 수준의 측정능력과 균질한 제조능력을 바탕으로 쌀, 영양제 등 국민 삶과 밀접한 식품들의 인증표준물질도 개발할 예정이다.
연구 결과 문답 (Q&A)
이번 성과 뭐가 다른가?
KRISS에서 자체 개발한 원소분석용 인증표준물질로써 유해원소와 영양원소를 포함한 11개 원소 각각에 대해서 최상위측정법을 확립하여 세계최고 수준의 인증값과 측정불확도를 얻을 수 있었습니다.
어디에 사용할 수 있나?
1. 밀 중 유해원소 및 영양원소 분석법 유효성 검토
- 시험기관이나 분석실험실에서 밀 또는 유사한 곡류 중 유해원소 및 영양원소 분석법을 개발할 때, 개발한 분석법이 유효한 분석결과를 줄 수 있는지 검토할 때 사용할 수 있습니다.
2. 밀 또는 관련 곡류 중 원소 함량 분석 품질관리(Quality control for analysis)
- 시험기관에서 밀 또는 유사한 곡류시료 중 유해원소 및 영양원소를 반복적으로 분석하고자 할 때 적당한 주기로 인증표준물질을 품질관리용 시료로써 사용하면 분석결과의 품질관리가 될 수 있습니다.
3. 시험기관 인정(accreditation)
- 시험기관이 인정(accreditation)을 받고자 할 때 인정기관(accreditation body)에서는 필수적으로 인증표준물질의 사용여부를 검토하게 됩니다.
연구 결과 문답 (Q&A)
이번 성과 뭐가 다른가?
KRISS에서 자체 개발한 원소분석용 인증표준물질로써 유해원소와 영양원소를 포함한 11개 원소 각각에 대해서 최상위측정법을 확립하여 세계최고 수준의 인증값과 측정불확도를 얻을 수 있었습니다.
어디에 사용할 수 있나?
1. 밀 중 유해원소 및 영양원소 분석법 유효성 검토
- 시험기관이나 분석실험실에서 밀 또는 유사한 곡류 중 유해원소 및 영양원소 분석법을 개발할 때, 개발한 분석법이 유효한 분석결과를 줄 수 있는지 검토할 때 사용할 수 있습니다.
2. 밀 또는 관련 곡류 중 원소 함량 분석 품질관리(Quality control for analysis)
- 시험기관에서 밀 또는 유사한 곡류시료 중 유해원소 및 영양원소를 반복적으로 분석하고자 할 때 적당한 주기로 인증표준물질을 품질관리용 시료로써 사용하면 분석결과의 품질관리가 될 수 있습니다.
3. 시험기관 인정(accreditation)
- 시험기관이 인정(accreditation)을 받고자 할 때 인정기관(accreditation body)에서는 필수적으로 인증표준물질의 사용여부를 검토하게 됩니다.
연구 결과 문답 (Q&A)
이번 성과 뭐가 다른가?
KRISS에서 자체 개발한 원소분석용 인증표준물질로써 유해원소와 영양원소를 포함한 11개 원소 각각에 대해서 최상위측정법을 확립하여 세계최고 수준의 인증값과 측정불확도를 얻을 수 있었습니다.
어디에 사용할 수 있나?
1. 밀 중 유해원소 및 영양원소 분석법 유효성 검토
- 시험기관이나 분석실험실에서 밀 또는 유사한 곡류 중 유해원소 및 영양원소 분석법을 개발할 때, 개발한 분석법이 유효한 분석결과를 줄 수 있는지 검토할 때 사용할 수 있습니다.
2. 밀 또는 관련 곡류 중 원소 함량 분석 품질관리(Quality control for analysis)
- 시험기관에서 밀 또는 유사한 곡류시료 중 유해원소 및 영양원소를 반복적으로 분석하고자 할 때 적당한 주기로 인증표준물질을 품질관리용 시료로써 사용하면 분석결과의 품질관리가 될 수 있습니다.
3. 시험기관 인정(accreditation)
- 시험기관이 인정(accreditation)을 받고자 할 때 인정기관(accreditation body)에서는 필수적으로 인증표준물질의 사용여부를 검토하게 됩니다.
[ 연구 결과 문답 (Q&A) ]
이번 성과 뭐가 다른가?
KRISS에서 자체 개발한 원소분석용 인증표준물질로써 유해원소와 영양원소를 포함한 11개 원소 각각에 대해서 최상위측정법을 확립하여 세계최고 수준의 인증값과 측정불확도를 얻을 수 있었습니다.
어디에 사용할 수 있나?
1. 밀 중 유해원소 및 영양원소 분석법 유효성 검토
- 시험기관이나 분석실험실에서 밀 또는 유사한 곡류 중 유해원소 및 영양원소 분석법을 개발할 때, 개발한 분석법이 유효한 분석결과를 줄 수 있는지 검토할 때 사용할 수 있습니다.
2. 밀 또는 관련 곡류 중 원소 함량 분석 품질관리(Quality control for analysis)
- 시험기관에서 밀 또는 유사한 곡류시료 중 유해원소 및 영양원소를 반복적으로 분석하고자 할 때 적당한 주기로 인증표준물질을 품질관리용 시료로써 사용하면 분석결과의 품질관리가 될 수 있습니다.
3. 시험기관 인정(accreditation)
- 시험기관이 인정(accreditation)을 받고자 할 때 인정기관(accreditation body)에서는 필수적으로 인증표준물질의 사용여부를 검토하게 됩니다.
에피소드가 있다면?
처음으로 11개 원소 성분에 대해 인증을 추진함으로서 센터 구성원 전체의 역량을 모으는데 집중하기 어려웠으나 best & steady seller CRM의 개발에 대한 공감을 통해 성공적으로 개발을 완료하게 되었습니다.
