<h2>가시광선 청색광의 조사 거리에 따른 균 수 변화.</h2><p>LED와 떡볶이 떡의 표면 사이의 거리를 22,32,42 \( \mathrm{~mm} \) 로 변화시켰을 때 중심에서의 빛의 세기는 각각 289,254,220 \( \mathrm{~lux}\) 임을 확인하였다. 광원과 물체 사이의 거리가 증가할수록 빛의 세기는 감소하며, 이는 Newton의 역제곱 법칙(inverse square law)에 따라 조도가 거리의 제곱에 반비례하여 감소하기 때문이다. 떡볶이 떡에서는 광원과 떡 샘플 사이의 거리가 감소할수록 빛의 세기가 증가함에 따라 B. cereus group 균 수의 감소 속도가 유의적으로 증가한 반면, Petri factor는 광원과 샘플 사이의 거리가 줄어들수록 감소하였다. 유사한 결과로 UV-LED를 이용하여 식품 위해균을 억제한 Shin 등의 연구에서도 LED 의 Evenly spaced 배열에서 광원과 샘플의 거리를 2,4,6,8 \( \mathrm{~cm} \) 로 조절하였을 때 광원으로부터 거리가 감소할수록 빛의 세기는 증가하나 Petri factor는 0.5 미만으로 감소하여 불균일한 빛의 조사가 됨을 확인하였다. 따라서 본 연구에서의 LED 장치를 떡볶이 떡에 조사할 때 떡의 표면에 균일하게 빛을 조사하면서 미생물의 성장 억제 및 균을 감소시켜 유통기한을 연장시키기 위한 조건은 evenly spaced 배열의 32 \( \mathrm{~mm} \) 거리조건이 적합함을 확인하였다.</p><p>본 연구의 결과를 통하여 식품의 냉장 유통 시 청색 가시광선 장치가 유통기한의 연장에 이용됨을 확인할 수 있었다. 또한 균일하게 식품의 표면에 빛을 조사하는 최적의 LED 배열을 광학 시뮬레이션을 통하여 예측 및 설계할 수 있음을 확인하였다.</p><h1>초 록</h1><p>본 연구에서는 460 \( \mathrm{~nm} \) 파장의 청색 가시광선을 압출 떡의 표면에 조사하기 위하여 장치의 최적 디자인을 시뮬레이션을 통하여 확인하고 칭색광이 압출 떡의 표면에서 식품 위해균인 B. cereus group에 미치는 영향을 확인하였다. LED 장치에서 광원 모듈의 세 가지 배열(centered, cross, evenly spaced) 및 광원과 샘플 표면 시이의 거리 (22,32,42 \( \mathrm{~mm}) \) 에 따른 조사 면적에서 빛의 세기 패턴을 시뮬레이션을 통하여 계산하고, Petri factor를 통하여 균일도를 확인하였다. LED 배열의 균일도는 evenly spaced 배열에서 가장 균일한 패턴을 보였으며, 광원과의 거리가 32 및 42 \( \mathrm{~mm} \) 일 경우 Petri factor가 0.9 이상으로 높은 균일도를 나타내었다. 떡볶이 떡에 LED 청색광을 조사한 경우 24 \( \mathrm{~h} \) 후 균 수가 초기 균 수에 비하여 감소하였으며, LED를 조사하지 않은 대조군에서는 초기 균 수가 증가하여 1.21 \( \log \mathrm{CFU} / \mathrm{g} \) 의 차이를 보였다. LED 조사 시 광원과 샘플의 거리가 증가할수록 Petri factor는 증가하나 감균 효과가 낮아지는 결과를 나타내었다. 따라서 Petri factor가 0.9 이상임을 만족하는 evenly spaced 배열의 32 \( \mathrm{~mm} \) 거리가 떡의 유통기한 연장을 위한 LED 장치의 디자인에 적합함을 확인하였다.</p>
LED가 멀어질수록 빛의 세기가 감소하는 이유는 무슨 법칙 때문이야?
역제곱 법칙