방사선의 개념
- 우라늄, 플루토늄과 같은 원자량이 매우 큰 원소들은 핵이 너무 무겁기 때문에 상태가 불안정해서 스스로 붕괴를 일으키는데, 이러한 원소들이 붕괴하여 다른 원소로 바뀌게 될 때 방출되는 몇 가지 입자나 전자기파를 말함
- 방사선을 내놓는 원소를 방사성 원소라고 하며 이렇게 방사선을 내놓는 능력을 방사능이라고 함
- 이러한 원소가 붕괴할 때 나오는 방사선은 α(알파)선, β(베타)선, γ(감마)선 등 이온화 방사선이나, 포괄적 의미에서 방사선이라고 할 때는 전파, 마이크로파 같은 비전리 방사선을 포함하는 경우가 많음
이온화 방사선의 특징
식물에 대한 방사선 조사
잘 통제된 조건하에서, 코발트 60에서 방출되는 감마선을 식품에 쪼임으로서 신선도, 맛, 영양가를 손상시키는 일이 없이, 또 건강에 해를 주는 화학물질 등을 식품 안에 남게 하는 일도 없이 식물세포와 유해미생물 세포의 활동을 중지, 억제시켜 싹이 나는 것을 막거나 숙도지연, 살균살충등의 효과를 얻어 당해 식품을 상온에서 오랫동안 보존할 수 있는 식품 처리방법을 말함
1kg의 식품이 방사선조사될 때 1jule의 에너지가 흡수되는 것과 같은 양의 에너지
< 방사선조사 식품 허가 국가 >
방사선조사의 생물학적 작용
- 생물체의 세포나 그밖의 표적물질에는 방사선에 대해 감수성이 높은 부분(DNA 등)이 존재하므로, 여기에 방사선 에너지가 직접 유효한 전리를 일으켜 생물학적 효과를 가져옴
- 또한 생체내에 세포구조를 둘러싸고 있는 물이나 전리작용에 따른 생성물이 2차적으로 세포생활에 필요한 물질 또는 그 구조에 화학적 변화를 일으켜 간접적으로 작용
식물검역적 방사선조사 이용
- NAPPO는 최초로 검역적 소독처리에 관한 방사선조사효과 인정(1989)하고 방사선 조사기준을 배포(1997) 미국 하와이에서 식물위생용 X-ray 방사선조사설비를 2000년 7월, 하와이에 설립하여 파파야, 람부탄, 여지 등의 과일에 상업적으로 이용하고 있음
- 또한, 미국은 태국산 과일 6종(여지, 용안, 망고, 망고스틴, 파인애플, 람부탄)의 수입을 방사선조사 및 사전 검역을 조건으로 허용함 (2007. 7월)
- 방사선원
감마선을 방사하는 동위원소인 cobalt-60 혹은 cesium-137 : 혹은 X-선
(5.0MeV의 에너지수준에 있거나 혹은 그이하인), 혹은 전자빔(electron beams)(10MeV의 에너지수준에 있거나 혹은 그
이하인)을 포함한 기계적으로 생산된 에너지원(machine-generated sources)을 이용.
※ 방사선조사 관련 국내외 기준(붙임)
붙임. 방사선조사 관련기준
- 식품위생 관련(Codex)
① 식품에 대한 방사선조사는 Codex에서 정한 기술적 요건, GMP를 준수
② 최대평균선량은 10kGy로 규정
③ 방사선원은 Cobalt-60, Cesium-137에서 방출된 감마선, 5Mev이하의 X선, 10Mev이하의 Electron으로 규정
④ 시설은 인증 및 등록되어야 하고, 적절하게 훈련받은 인원을 배치하여야 하고, 선량 등에 대한 정확한 기록을 유지
⑤ 재고관리, 처리시설, 처리일자, 선적서류를 해당화물에 기록 부착
- 식물위생 관련(IPPC)
① 식물위생조치로서 방사선조사를 이용하기 위한 지침(ISPM No. 18, 2003 제정)
- 방사선조사 시설의 인증, 처리물품의 보관 및 관리, 기록보관 등을 규정
② 규제병해충에 대한 소독처리(ISPM No. 28, 2007년 제정)
- 방사선조사처리기준 등 수출입식물에 대한 소독처리의 국제적 공인을 위한 절차 등을 규정
- 각종 과실파리에 대한 방사선조사기준(안) 상정(2007-12)
- 미국의 방사선조사 관련 규정 내용
① 11개 과실파리 및 망고 바구미가 부착된 "수입 신선과채류에 대한 방사선조사 식물위생처리" 규정을 입법하였음 (2000년 5월, USDA/APHIS)
② 동법에 방사선처리한 기주식물의 약해 감수성 설정
- 저항성 강 : 사과, 체리, 구아바, 파파야, 복숭아, 람부탄, 딸기, 토마토 등
- 저항성 중 : 바나나, 오랜지, 배, 파인애플 등
- 저항성 약 : 아보카도, 오이, 포도, 레몬, 라임, 올리브 등
③ 이후 "과실류 및 채소류의 소독처리규정"을 입법하여 방사선조사기준 등을 규정 (2006년)
방사선조사 식물위생처리 유해곤충 목록
학명 |
일반명 |
조사량(gray) |
Anastrepha ludens |
Mexican fruit fly |
70 |
Anastrepha obliqua |
West Indian fruit fly |
70 |
Anastrepha serpentina |
West Indian fruit fly |
70 |
Anastrepha serpentina |
Sapote fruit fly |
100 |
Anastrepha serpensa |
Caribiean fruit fly |
70 |
Bactrocera jarvisi |
Javis fruit fly |
100 |
Bactrocera tryoni |
Queensland fruit fly |
100 |
Brevipalpus chilensis |
False red spider mite |
300 |
Conotrachelus nenuphar |
Plum curculio |
92 |
Croptophlebia ombrodelta |
Litchi fruit fly |
250 |
Cryptophlebia illepida |
Koa seedworm |
250 |
Cylas formicarius elegantulus |
Sweetpotato weevil |
150 |
Cydia pomonella |
Codling moth |
200 |
Euscepes postfasciatus |
West Indian sweetpotato weevil |
150 |
Granpholita molesta |
Oriental fruit fly |
200 |
Omphisa anastomosalis |
Sweetpotato vine borer |
150 |
Phagoletis pomonells |
Apple maggot |
60 |
Stemochetus mangiferae(Fabricus) |
Mango seed weevil |
300 |
기타 과실파리과 |
150 |
나비목 성충, 번데기를 제외한, 기타 곤충류 |
400 |
앞으로의 전망
최근 과실류에 대한 방사선처리기준이 IPPC 기준으로 상정되는 등 메칠브로마이드의 사용규제로 인한 대체기술로 이용 증가예상
- 식품등에 오염된 리스테리아, 대장균 O-157, 살모넬라 등 병원성 세균의 사멸을 통해 더욱 안전한 제품생산과 공급으로 질병예방 및 기존 방부제나 살균제 및 살충농약 등 화학약품 처리의 대체기술로 이용 증가
- 세계에서 가장 큰 시장중 하나인 미국이 식품에 대하여 방사선조사를 적극적으로 수용하여 사용 증가 추세
- 완전 포장된 상태로 살균, 살충이 이루어지며, 소독비용이 저렴하고 노동력이 적게 들므로 방사선조사시설의 이용 증가 예상
메칠브로마이드의 사용규제로 인한 대체기술로 이용 증가 예상