식품안전분야의 연구동향 분석에 관한 연구

Abstract

생활수준의 향상과 식생활의 변화, 가공식품과 배달음식의 보편화와 수입 식품에 대한 소비가 증가하면서 식품안전에 대한 소비자의 우려가 높아졌다. 또한 생산에서 가공, 유통에 이르는 전 공정에 대한 정보공개로 식품안전은 식품산업에서 중요한 영역이 되었다. 따라서 식품안전에 대한 즉각적인 대응과 기술 개발에 대한 연구가 필요하다. 이에 본 연구는 식품안전을 주제로 한 최신의 국외 연구 논문을 수집하여, 동시출현단어 분석을 실시하여 국외 식품안전의 지적구조를 파악하고 최신 연구동향을 분석하고자 하였다. 관련 문헌을 검색하기 위해 WHO에서 정의한 food safety에 속한 키워드로 ‘food safety’, ‘food security’, ‘food insecurity’, ‘food hygienic’,‘food risk’,‘food control’및 학제적 포함관계인 ‘food protection’, ‘food quality’, ‘food preservation’을 선정하였다. 해당 검색어를 사용하고 가장 최신의 동향을 분석하기 위해 출판 상태를 Articles-In-Press(AIP)로 한정하고, 데이터의 수집의 기간은 AIP 상태의 모든 기간을 대상으로 추출하였다. 저자키워드를 포함하지 않는 문헌을 제외한 최종 분석대상 문헌은 425개 저널, 논문 1,314건으로 하고 대상 키워드로 Scopus에서 저자키워드를 선정하였다. 추출된 키워드들은 정제 작업 후 문헌빈도 7회 이상의 키워드 90개를 최종 분석 키워드로 선정하였다. 선정된 키워드들의 동시출현단어 행렬과 코사인 계수 행렬, 피어슨 상관계수 행렬을 산출하였다. 식품안전 관련 연구 영역을 Scopus에서 제공하는 저널의 주제 분야에 따라 분류하면, 농생명과학(Agricultural and Biological Sciences), 의학(Medicine), 공학(Engineering), 사회과학(Social Sciences)에서 58%의 연구가 이루어져 이 4개 분야에서 식품안전 관련 연구가 활발하게 이루어지고 있음을 알 수 있었다. 이후 네트워크 분석을 실시하여, 패스파인더 네트워크(PFNet)와 병렬 최근접 이웃 클러스터링기법(PNNC)을 통해 3영역 16군집으로 세부 주제분야를 구성하였다. 생성된 군집의 시각화된 네트워크를 통해 각 군집의 세부영역을 해석할 수 있었다. 중심성 분석을 통해 전역중심성이 가장 높은 키워드는 식량안보(food security), 식량 불안정(food insecurity), 식품안전(food safety), 코로나-19(COVID-19), 영양(nutrition), 건강(health), 공중보건(public health), 안전(safety), 지속가능한(sustainable), 음식물쓰레기(food waste), 코로나-19 팬더믹(COVID-19 pandemic), 대학생(college student) 순으로 나타났다. 지역중심성이 가장 높은 키워드는 상대적 최근접이웃중심성 지수에 따라 식량안보(food security), 식량 불안정(food insecurity) 순으로 나타났다. 식품안전 분야에서 매개중심성이 높은 키워드는 식량 안보(food security), 식량 불안정(food insecurity), 식품안전(food safety), 영양(nutrition), 식품(food), 건강 위험성 평가(health risk assessment), 항균성(antimicrobial), 중금속(heavy metal), 영양성분(nutritional quality), 고등교육(higher education), 인공지능(artificial intelligence), 비가열공정(non-thermal processing) 순으로 나타났으며 이 키워드들이 각 주제어들을 연결해주는 역학을 하는 세부 키워드임을 확인하였다. 이를 통해 식품안전 분야 최신연구의 핵심 주제어, 군집 내에서 영향력이 높은 주제어를 확인하였다. 또한, 군집분석을 실시하여 5군집으로 주제 영역을 분류하였으며, 제 1군집 트랜드 테크놀로지(trendy technology)는 식품안전 분야에서 최근 적용되고 있는 단일기술끼리의 융합기술 및 새로운 분석기술들을 포괄하고 있었다. 제 2군집 나노기술(nano technology)는 나노기술과 관련한 키워드로 구성되어 있었다. 제 3군집 식품 독성(food toxicology)은 식품의 안전성을 높이기 위한 더욱 정확한 분석을 위한 방법에 대한 키워드로 구성되어 있었으며, 제 4군집은 다양한 세대와 계층에 대한 사회적 건강(social health)에 대한 키워드로 구성되어 있었다. 제 5군집인 지속가능한 시스템(sustainable system)은 환경의 변화와 에너지 자원의 고갈에 따른 다양한 지속가능한 발전에 대한 키워드를 확인할 수 있었다. 군집분석의 결과를 MDS 지도상에 함께 나타내어 2차원 공간상의 키워드지도를 작성하였다. 다차원분석을 적용하여 MDS 지도에 키워드 사이의 관계를 시각화한 결과, 제 1군집과 제 2군집, 제 3군집은 중심부에 겹쳐져서 위치하고 있었으며, 제 4군집과 제 5군집의 세부 키워드들은 확연하게 구분되어 위치하고 있었다. 위의 군집을 연구전략 다이어그램에 따라 각 군집과 키워드가 주류 연구 분야, 독자적 연구 분야, 차세대 연구 분야, 주목 연구 분야로 나누어 적용할 수 있었는데, 이를 통해 연구 방향에 맞는 키워드를 제시할 수 있었다. 식품안전 연구의 핵심 연구 영역으로 판단 할 수 있는 1사분면은 현재 연구 네트워크의 중심인 주류 연구분야이다. 이러한 주류 연구는 위세 중심성이 높은 키워드와 1사분면 키워드의 연구를 진행하는 것으로 연구가치가 높다. 이에 해당하는 키워드는 식품 알레르기(food allergy), 식품 산업(food industry), 바이오센서(biosensor), 식품포장(food packaging), 블록체인(block chain), 위험평가(risk assessment), 식품품질(food quality), 유산균(lactic acid bacteria), 센서(sensor), 분석방법(analytical method), 중금속(heavy meta)l, 고기(meat), 기능식품(functional food), 기능적 특성(functional property), 식량안보(food security), 식품 보존(food preservation), 음식매개병원균(foodborne pathogen), 식이섬유(dietary fiber), 건강 위험성 평가(health risk assessment), 항균(antimicrobial), 보존(preservation), 식이 품질(diet quality)로 나타났다. 연구영역의 중심성은 낮지만, 밀도는 높아 잠재적 네트워크의 중심이 될 가능성이 높은 2사분면에 해당하는 키워드는 비가열 공정(non-thermal processing), 식품 선택(food choice), 인공지능(artificial intelligence), 이머징 테크놀로지(emerging technology), 유통기한(shelf life), 코로나-19 팬더믹(COVID-19 pandemic), 비만(obesity), 정유(essential oil), 발견(detection), 사회경제적(socio-economic), 주택 불안(housing insecurity), 청소년(adolescent), 질적 연구(qualitative research), 노령자(older adult), 팬더믹(pandemic), 지역사회의 식품 지원 프로그램인 푸드 팬트리(food pantry), 고등교육(higher education), 사람면역결핍바이러스(HIV), 푸드뱅크(food bank), 식량 원조(food assistance), 우울(depression), 대학생(college student)으로 나타났다. 이러한 키워드들과 연결 중심성이 높은 키워드를 함께 연구하는 것이 심도연구로서의 연구가치가 높다고 할 수 있다. 융합연구의 성격을 가지는 3사분면에 해당하는 키워드는 식량 불안정(food insecurity), 초가공(ultra-processed), 식품분석(food analysis), 공급 과정(supply chain), 식품(food), 식품안전(food safety), 살모넬라(salmonella), 건강(health), 식품 공급 사슬(food supply chain), 안전(safety), 지속가능한(sustainable), 지속가능한 개발(sustainable development), 오염(contamination), 영양성분(nutritional quality), 중국(China), 품질(quality), 항산화제(antioxidant), 식품 시스템(food system), 나노기술(nanotechnology), 나노입자(nanoparticle), 기후 변화(climate change), 건조(drying), 농업(agriculture), 나노물질(nanomaterial)이 여기에 해당하였다. 이렇게 매개 중심성이 높은 키워드와 3사분면 키워드의 연구를 진행하는 것이 융합연구로서의 연구가치가 높다고 할 수 있다. 마지막 차세대 연구 분야에 해당하는 키워드는 마이코톡신(mycotoxin), 식습관(diet), 아프리카(Africa), 어린이(children), 소규모 자작농(smallholder farmer), 농약(pesticide), 공중보건(public health), 머신 러닝(machine learning), 영양(nutrition), 성별(gender), 음식물쓰레기(food waste), 식품접근성(food access), 정신건강(mental health), 임신(pregnancy), 영양 다양성(dietary diversity), 기아(hunger), 세계보건기구(The social determinants of health, SDH), 인도(India), 대학(university), 빈곤(poverty), 저소득층 식품 구매 지원 제도(The Supplemental Nutrition Assistance Program, SNAP), 코로나-19(COVID-19) 등이 해당되었다. 이러한 차세대 연구는 최근 1~2년 사이에 새롭게 등장한 키워드와 4사분면 키워드의 연구를 진행하는 것이 연구가치가 높다고 할 수 있다. 이상과 같이 본 연구는 국외 식품안전 분야의 연구 영역을 나타내는 지적구조를 규명하였다. 본 연구의 결과를 통해 식품안전 분야의 최신 연구 동향을 파악할 수 있으며, 연구 방향성을 모색하는 연구자들에게 유용한 정보를 제공해 줄 수 있을 것이다.;Concerns about food safety have risen as living standards have improved, dietary habits have changed, the popularity of processed and delivered foods has increased, and consumption of imported foods has increased. Therefore, immediate responses to food safety and research on food safety technology development are needed. This study collected the latest foreign research papers on food safety and analyzed co-occurring words to identify the intellectual structure of the overseas food safety field and analyze the latest research trends. ‘Food safety’, ‘food security’, ‘food insecurity’, ‘food hygienic’, and ‘food risk’, ‘food control' which are food safety categories defined by WHO, were selected as search terms for searching related literature. In addition, ‘food protection’, ‘food quality’, and ‘food preservation’, which are interdisciplinary inclusive relationships with food safety, were selected. To analyze the latest trends, the publication status was limited to Articles-In-Press (AIP), and the data collection period was extracted for all periods of AIP status. The total number of documents to be analyzed was 1,314, excluding documents that did not include the author keyword. Author keywords were selected from Scopus and used as keywords for analysis. After refining the extracted keywords, 90 keywords with a literature frequency of 7 times or more were selected as final analysis keywords. Network analysis was conducted to construct detailed subject areas into 16 clusters in 3 regions through Pathfinder Network (PFNet) and Parallel Nearest Neighbor Clustering (PNNC). Cluster analysis was performed to classify the subject areas into 5 clusters. Cluster 1, Trendy Technology, covers convergence technologies and new analysis technologies that are recently applied in the field of food safety. The second group, Nano Technology, consists of keywords related to nanotechnology. The third cluster, Food Toxicology, consists of keywords for more accurate analysis methods, and the fourth cluster consists of keywords related to social health for various generations and classes. The 5th cluster, Sustainable System, can identify the main words for sustainable development in various fields. The results of the cluster analysis were displayed together on the MDS map to create a keyword map on a two-dimensional space. The keywords corresponding to the first quadrant that can be judged as the core research areas of food safety research are food allergy, food industry, biosensor, food packaging, blockchain, risk assessment, food quality, lactic acid bacteria, sensor, analytical method, heavy metal, meat, functional food, functional property, food security, food preservation, foodborne pathogen, dietary fiber, health risk assessment, antimicrobial, preservation, and diet quality. The keywords corresponding to the second quadrant of 'independent research fields' are non-thermal processing, food choice, artificial intelligence, emerging technology, and shelf life, COVID-19 pandemic, obesity, essential oil, detection, socio-economic, housing insecurity, adolescent, qualitative Qualitative research, older adult, pandemic, food pantry, higher education, HIV(Human Immunodeficiency Virus), food bank, food assistance, depression, and colleg students. The keywords corresponding to the 3rd quadrant of convergence research are food insecurity, ultra-processed, food analysis, supply chain, food, and food safety. food safety, salmonella, health, food supply chain, safety, sustainable, sustainable development, contamination, nutritional quality, China, quality, antioxidant, food system, nanotechnology, nanoparticle, climate change, drying, agriculture, nanomaterial. Keywords corresponding to next-generation research fields are mycotoxin, diet, Africa, children, smallholder farmer, pesticide, public health, and machine learning, nutrition, gender, food waste, food access, mental health, pregnancy, nutritional diversity, hunger, the social determinants of health(SDH), India, university, poverty, the Supplemental Nutrition Assistance Program(SNAP), COVID-19. This study identified the intellectual structure representing the research area in the field of foreign food safety. Through this study, the latest research trends in the field of food safety can be grasped, and useful information can be provided to researchers who want to seek future research directions.