"1. 사업화 추진배경 및 대상기술(기술성)
- 새로 출시되는 담배 및 기존제품들의 안전을 검증하기 위한 신속하고 효율적인 제품검증 방법임
- 본 기술은 궐련 및 궐련형 전자담배를 자동화된 시스템을 통해 빠르게 연기 발생 및 채취할 수 있음
- 본 시스템을 확보한 담배연기시료는 추출화 과정을 통해 담배제품들의 안전평가를 신속하게 수행할 수 있음
2. 시장동향 및 규모(시장성)
- 담배제품에 대한 시장규모는 전 세계적으로 지속적으로 증가하고 있음
- 또한 담배 신제품 및 새로운 궐련형 전자담배 출시에도 안전성 검증이 되지 않고 시장에 출시되고 있음
- 이들의 안전성평가 시장의 규모 증가에 맞춰 기존의 복잡하고 고액의 실험장치가 없어도 평가를 수행 할 수 있다면 시장성이 확대
3. 제품개발계획
- 출원 도면을 기반한 궐련 및 궐련형 전자담배연기 발생 및 추출물 제조를 위한 채취 시스템의 시제품 제작
- 시제품을 이용한 담배연기 발생 및 채취 그리고 추출물 제조 수행
- 담배연기 추출물의 정량분석 및 독성평가를 통한 시제품의 검증
4.사업화 전략
- 새롭게 등장하는 다양한 종류의 담배제품의 안전성 검증을 위해 규제 및 관리위한 제품으로 국내 및 해외 담배제조 연구실에 제안.
- 담배연기 안전성평가 연구기관 및 대학연구소 등을 기반으로 본 제품에 대한 필요성 및 당위성 제시
- 고가의 발생장치가 필요치 않아 대학등 소규모 연구실 마케팅으로 새로운 시장 및 수요 확장
5.최종목표
- 담배연기 추출물 제조 장치 및 시스템의 시제품 개발
- 시제품의 유효성 검증평가를 통한 제품의 신뢰성 확보
- 본 사업화 제품의 해외시장 진출 및 의미있는 시장점유율 확보"
(1) 연구개발과제 최종목표 ㅇ 담배 독성시험을 수행함에 있어 국제표준 ISO기준에 준수하는 연기 추출물의 제조방법을 표준화하여 균질한 연기 추출물 생산장비 개발 ㅇ 제품의 질적 평가 수행 및 검증(2) 사업화제품의 평가방법 및 평가항목 ㅇ 1차년도: 궐련담배 평가, 2차년도: 궐련형 전자담배 평가 (2-1) 주관연구개발기관 ㅇ ISO3308 및...
본 과제는 액상형 전자담배가 실제로 내뿜는 유해물질 배출물(carbonyl, VOC 등)의 특성을 파악해 과학적 관리 기준을 마련하는 연구임.
연구 목표는 1차 연도에 액상형 전자담배 기기 특징(재질, 기화방식 등)에 따른 배출물 발생 특성 평가, 2차 연도에 시판 기기 대상 유해성분 발생 특성 평가 수행임. 핵심 연구 내용은 액상 혼합물(PG, VG, nicotine, water)을 이용한 배출물 발생 시스템 구축, 배출물 채취 방법 선정, HPLC-UV(carbonyl)·GC-MS(VOC) 분석 시스템으로 정성·정량 분석하며, 구조적 인자(cartridge, atomizer, coil, drip tip), 작동 인자(가열 온도), 흡인 인자(흡인 유량·시간)별 특성 비교 분석 수행임. 기대 효과는 유해성 결정 핵심 인자 및 기기 종류별 평가 기초자료 확보, 국민 인식 개선 및 청소년 위험성 정보 제공, 배출물 유해성 평가 기반 규제 지침(안) 마련을 통한 피해 축소 기여임.
(가) 마스크 종류 별 분류
- 일회용 마스크(보건용, 수술용, 비말차단용 등): 일반적으로 부직포를 이용하여 겉감, 필터, 안감을 구성함. 별도로 철사와 나일론 등을 이용하여 안면부에 고정함
- 재사용 마스크(면 마스크 등): 사용자와 사용 용도에 따라 다양함. 면, 폴리에스터, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리우레탄 등을 주요 소재로 활용함
- 제조공정 고려: 소재가 유사하더라도 마스크 제조공정 과정에서 사용한 유기용매의 종류 및 농도의 차이로 마스크에서 발생 가능한 유해화학물질의 종류 및 발생농도에 큰 차이가 존재할 수 있음
(나) 마스크 사용에 의한 VOC 발생 시스템 구축
- 인체 안면부에 마스크를 착용하면 마스크는 체온에 의한 온도와 호흡을 위한 공기의 유량에 영향을 받음
- 마스크를 공기 유입 및 유출구가 있는 일정 용기에 담아 온도 및 공기 유량을 통제함으로써 마스크로부터 VOC 발생을 유도하는 시스템 구축
(다) Gas chromatography – Mass spectrometry (GC-MS) 기반 VOC 분석 시스템 구축 및 분석조건 확립
- 마스크로부터 발생 가능한 다양한 VOC의 정성 및 정량적 모니터링을 위한 GC-MS 기반의 분석기술 개발
- 수십 수백 종의 VOC를 동시에 정성분석 할 수 있는 GC-MS 분석조건 확립
- 저농도 유해화학물질의 정량분석을 위해 시료의 농축이 유리한 고체흡착관(sorbent tube, ST) 시료채취 및 저온열탈착(thermal desorption, TD) 전처리 장치를 활용
(라) 마스크로부터 발생하는 VOC 모니터링
- 마스크로부터 발생하는 다양한 종류의 VOC를 마스크 종류, 소재 및 공정 별로 구분하여 확인
- 마스크로부터 발생한 VOC 시료는 ST로 농축채취하고 TD로 저온열탈착을 유도한 후, 최종적으로 GC-MS를 통해 분리분석과 정성 및 정량분석을 실시
- 정량분석은 표준시료를 이용한 external calibration 방식과 분석대상물질의 물리적성질과 분석기기 감응도 간의 상관성을 이용하여 농도를 추론하는 ECN 정량추론방식을 활용
- 발생 VOC의 종류 및 농도에 따라 마스크를 구분 및 정의
(마) 마스크로부터 발생한 VOC 중 유해화학물질의 정성 및 정량적 평가
- 마스크로부터 발생한 VOC 중 독성학적으로 유의미한 유해화학물질을 확인
- 흡입독성 뿐 만 아니라 경구 및 경피 독성을 고려하여 이들에 영향을 주는 유해화학물질을 확인
- 유해화학물질의 농도와 독성최소영향농도와 비교 분석
(바) 안전한 마스크 사용에 관련한 가이드라인(안) 제시
- 마스크 구성 소재와 제조 공정 별 유해화학물질 발생 원인 파악
- 최종적으로 마스크 사용 단계에서 필요한 가이드라인(안) 제시