휴대용 근적외선(NIR) 분광기를 사용하여 미세플라스틱(MPs)으로 오염된 닭 사료 샘플에 대해 정성 및 정량 분석을 수행하였다. 총 244개의 닭 사료 샘플이 준비되었으며, 이 중 MP로 오염되지 않은 샘플이 61개, 폴리프로필렌(PP), 폴리염화비닐(PVC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)로 각각 오염된 샘플(질량분율 0.01%~0.8%)이 183개였다. 휴대용 근적외선 분광기(파장 범위 900~1700nm)를 기반으로 모든 샘플의 근적외선 스펙트럼을 수집하였고, 무작위로 1/3의 샘플을 예측 집합으로, 나머지 2/3는 보정 집합으로 선택하였다. 그리고 부분 최소제곱법을 사용하여 닭 사료 내 MPs의 정성 및 정량 분석을 위한 수학적 모델을 구축하였다. 정성 모델의 경우 다중 산란 처리 모델이 가장 우수한 성능을 보였으며, 보정 집합과 예측 집합 샘플의 판별 정확도는 각각 99.38%와 100%였다. 정량 부분 최소제곱 회귀(PLSR) 모델에서는 유전 알고리즘(GA)이 파장 선택 측면에서 닭 사료 내 MPs 정량 모델의 예측 성능 향상에 뚜렷한 이점을 보여주었으며, GA-PLSR 모델의 3가지 MPs 예측 상관 계수(R_p)는 모두 0.8737을 초과하였고, 잔여 예측 편차 비율(RPD)도 모두 2.7090을 초과하였다. 결과는 휴대용 근적외선 분광기를 기반으로 닭 사료 내 MPs의 정성 및 정량 분석이 가능함을 나타낸다. 본 연구는 사료 내 MPs 검출을 위한 저비용의 신속한 검출 방법을 제공한다.

휴대용 근적외선 분광기; 미세플라스틱(MPs); 닭 사료; 화학계측학; 정성 및 정량 분석