• 제목/요약/키워드: $CO_{2}$ gas

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설비공학 분야의 최근 연구 동향: 2011년 학회지 논문에 대한 종합적 고찰 (Recent Progress in Air-Conditioning and Refrigeration Research: A Review of Papers Published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering in 2011)

  • 한화택;이대영;김서영;최종민;백용규;김수민
    • 설비공학논문집
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    • 제24권6호
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    • pp.521-537
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    • 2012
  • This article reviews the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering during 2011. It is intended to understand the status of current research in the areas of heating, cooling, ventilation, sanitation, and indoor environments of buildings and plant facilities. Conclusions are as follows. (1) Research trends of thermal and fluid engineering have been surveyed as groups of fluid machinery and fluid flow, thermodynamic cycle, and new and renewable energy. Various topics were presented in the field of fluid machinery and fluid flow. Research issues mainly focused on the rankine cycle in the field of thermodynamic cycle. In the new and renewable energy area, researches were presented on geothermal energy, fuel cell, biogas, reformer, solar water heating system, and metane hydration. (2) Research works on heat transfer area have been reviewed in the categories of heat transfer characteristics, pool boiling and condensing heat transfer, nanofluids and industrial heat exchangers. Researches on heat transfer characteristics included heat transfer above liquid helium surface in a cryostat, methane hydrate formation, heat and mass transfer in a liquid desiccant dehumidifier, thermoelectric air-cooling system, heat transfer in multiple slot impinging jet, and heat transfer enhancement by protrusion-in-dimples. In the area of pool boiling and condensing heat transfer, researches on pool boiling of water in low-fin and turbo-B surfaces, pool boiling of R245a, convective boiling two-phase flow in trapezoidal microchannels, condensing of FC-72 on pin-finned surfaces, and natural circulation vertical evaporator were actively performed. In the area of nanofluids, thermal characteristics of heat pipes using water-based MWCNT nanofluids and the thermal conductivity and viscosity were measured. In the area of industrial heat exchangers, researches on fin-tube heat exchangers for waste gas heat recovery and Chevron type plate heat exchanger were implemented. (3) Refrigeration systems with alternative refrigerants such as $CO_2$, hydrocarbons, and mixed refrigerants were studied. Heating performance improvement of heat pump systems were tried applying supplementary components such as a refrigerant heater or a solar collector. The effects of frost growth were studied on the operation characteristic of refrigeration systems and the energy performance of various defrost methods were evaluated. The current situation of the domestic cold storage facilities was analyzed and the future demand was predicted. (4) In building mechanical system fields, a variety of studies were conducted to achieve effective consumption of heat and maximize efficiency of heat in buildings. Various researches were performed to maximize performance of mechanical devices and optimize the operation of HVAC systems. (5) In the fields of architectural environment and energy, diverse purposes of studies were conducted such as indoor environment, building energy, and renewable energy. In particular, renewable energy and building energy-related researches have mainly been studied as reflecting the global interests. In addition, various researches have been performed for reducing cooling load in a building using spot exhaust air, natural ventilation and energy efficiency systems.

곰취(Ligularia fischeri)와 한대리곰취(Ligularia fischeri var. spicifoprmis) 정유의 향취 및 향기성분 비교 (Comparison of Fragrance and Chemical Composition of Essential Oils in Gom-chewi (Ligularia fischeri) and Handaeri Gom-chewi (Ligularia fischeri var. spicifoprmis))

  • 연보람;조해미;윤미선;주진우;정지욱;박유화;김성문
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제41권12호
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    • pp.1758-1763
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    • 2012
  • 본 연구의 목적은 곰취(Ligularia fischeri)와 한대리곰취(Ligularia fischeri var. spicifoprmis) 정유의 향취 및 화학성분을 비교하는데 있다. 곰취와 한대리곰취의 정유 함량은 각각 0.12%와 0.04%였으며, 역치수준은 각각 0.01%와 0.1%였다. 향수개발전문가에 의해 평가된 곰취 정유의 향취는 citrus, coniferous, green, oily, smoky, wet하였던 반면 한대리곰취 정유의 향취는 balsam, earthy, oily, wet하여 매우 상이하였다. 곰취 정유에는 총 19종의 화학성분이 검출되었는데 탄화수소가 14종(75%), 알코올이 4종(20%), 아세테이트가 1종(5%)이었으며, 주된 화학성분은 L-${\beta}$-pinene(36.02%), D-limonene(25.64%), ${\alpha}$-pinene(24.85%), ${\beta}$-phellandrene(5.39%), 3-carene(3.77%), ${\alpha}$-phellandrene(2.05%)이었다. 한대리곰취 정유에는 총 25종의 화학성분이 검출되었는데 탄화수소 17종(68%), 알코올 4종(16%), 아세테이트 3종(12%), 질소화합물 1종(4%)이었으며, 주된 화학성분은 D-limonene(39.80%), L-${\beta}$-pinene(35.43%) ${\alpha}$-pinene(11.94%), 3-carene(3.70%), ${\beta}$-cubebene(3.51%), ${\beta}$-phellandrene(2.38%)이었다. 한대리곰취 정유에서는 ${\rho}$-cymene, ${\gamma}$-muurolene, ${\gamma}$-cadinene, germacrene D, ingol 12-acetate, butyl 9,12,15-octadecatriene과 nimorazole이 미량 검출되었으나, 곰취 정유에서는 이러한 화학성분들이 검출되지 않았다. 본 연구의 결과 각각 독특한 향취를 갖는 곰취와 한대리곰취 정유는 향장산업제품 개발을 위한 소재로 활용될 수 있을 것이라 판단된다.

설비공학회 분야의 최근 연구 동향 : 2015년 학회지 논문에 대한 종합적 고찰 (Recent Progress in Air-Conditioning and Refrigeration Research : A Review of Papers Published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering in 2015)

  • 이대영;김사량;김현정;김동선;박준석;임병찬
    • 설비공학논문집
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    • 제28권6호
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    • pp.256-268
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    • 2016
  • This article reviews the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering during 2015. It is intended to understand the status of current research in the areas of heating, cooling, ventilation, sanitation, and indoor environments of buildings and plant facilities. Conclusions are as follows. (1) The research works on the thermal and fluid engineering were carried out in the areas of flow, heat and mass transfer, cooling and heating, and air-conditioning, the renewable energy system and the flow inside building rooms. Research issues dealing with air-conditioning machines and fire and exhausting smoke were reduced. CFD seems to be spreading to more research areas. (2) Research works on heat transfer area were carried out in the categories of heat transfer characteristics, pool boiling and condensing heat transfer and industrial heat exchangers. Researches on heat transfer characteristics included the economic analysis of GHG emission, micro channel heat exchanger, effect of rib angle on thermal performance, the airside performance of fin-and-tube heat exchangers, theoretical analysis of a rotary heat exchanger, heat exchanger in a cryogenic environment, the performance of a cross-flow-type, indirect evaporative cooler made of paper/plastic film. In the area of pool boiling and condensing, the bubble jet loop heat pipe was studied. In the area of industrial heat exchangers, researches were performed on fin-tube heat exchanger, KSTAR PFC and vacuum vessel at baking phase, the performance of small-sized dehumidification rotor, design of gas-injection port of an asymmetric scroll compressor, effect of slot discharge-angle change on exhaust efficiency of range hood system with air curtain. (3) In the field of refrigeration, various studies were carried in the categories of refrigeration cycle, alternative refrigeration/energy system, system control. In the refrigeration cycle category, a cold-climate heat pump system, $CO_2$ cascade systems, ejector cycles and a PCM-based continuous heating system were investigated. In the alternative refrigeration/energy system category, a polymer adsorption heat pump, an alcohol absorption heat pump and a desiccant-based hybrid refrigeration system were investigated. In the system control category, turbo-refrigerator capacity controls and an absorption chiller fault diagnostics were investigated. (4) In building mechanical system research fields, eighteen studies were reported for achieving effective design of the mechanical systems, and also for maximizing the energy efficiency of buildings. The topics of the studies included energy performance, HVAC system, ventilation, and renewable energies, piping in the buildings. Proposed designs, performance tests using numerical methods and experiments provide useful information and key data which can improve the energy efficiency of the buildings. (5) The field of architectural environment was mostly focused on indoor environment and building energy. The main researches of indoor environment were related to the user and location awareness technology applied dimming lighting control system, the lighting performance evaluation for light-shelves, the improvement evaluation of air quality through analysis of ventilation efficiency and the evaluation of airtightness of sliding and LS window systems. The subjects of building energy were worked on the energy saving estimation of existing buildings, the developing model to predict heating energy usage in domestic city area and the performance evaluation of cooling applied with economizer control. The studies were also performed related to the experimental measurement of weight variation and thermal conductivity in polyurethane foam, the development of flame spread prevention system for sandwich panels, the utilization of heat from waste-incineration facility in large-scale horticultural facilities.

탈기법과 초음파 처리법을 연계한 LPG 지하공동저장소 주변 오염지하수 내 TOC 제거 (The Air-stripping Process Conjugated with the Ultrasonic Treatment to Remove TOC in Groundwater around the LPG Underground Storage Cavern)

  • 한이경;전성천;김단우;전소영;이민희
    • 자원환경지질
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    • 제55권5호
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    • pp.511-519
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    • 2022
  • 본 연구에서는 국내에서 운영 중인 대형 LPG(Liquefied petroleum gas: 액화석유가스) 지하공동저장소 주변 오염지하수 내 TOC(total organic carbon: 전유기탄소)를 효과적으로 제거할 수 있는 탈기법(air-stripping) 기반의 정화공정을 개발하기 위해, 국내 LPG 지하저장소 주변 두 종류의 오염 지하수 시료(초기 TOC 농도는 각각 608 mg/L와 153 mg/L)를 대상으로 TOC 제거 실내 실험을 하였다. 다양한 air-stripping 조건(공기주입량 변화, 온도 변화, 초음파 처리 연계 등)에서 처리수의 TOC 제거효율을 비교함으로써, 최적의 TOC 제거효율을 가지는 air-stripping 기반의 지하수 정화공정을 개발하고자 하였다. Air-stripping의 공기 주입량 변화 실험 결과, 공기주입량이 2 L/min에서 11 L/min로 많아질수록, stripping 시간이 1시간에서 24시간으로 길어질수록, 오염지하수의 TOC 제거율은 증가하였지만, 처리 후 지하수의 TOC 농도는 방류수 수질 기준(100 mg/L 이하)보다 높았다. 정성분석 결과 실험에 사용한 LPG 지하저장소 주변 오염지하수의 TOC 주요 성분은 메탄올과 프로판으로 나타났으며, 메탄올의 경우 물과의 친화성에 의해 air-stripping 효과가 프로판보다 낮아, 장시간의 stripping이 필요한 것으로 판단되었다. 상온(20℃)에서 공기주입량 4 L/min로 24시간 air-stripping 후 오염 지하수의 TOC 제거효율은 59.1%였으나, 온도를 30℃와 40℃로 상승시켰을 때 제거효율은 각각 80.0%와 82.8%로 증가하여, 온도 증가에 따라 TOC 제거효율도 증가하였다. 다만 오염지하수의 온도를 40℃로 유지하여도 24시간 이상 air-stripping을 해야 처리수의 TOC 농도가 방류수 수질 기준을 만족하였다. Air-stripping의 TOC 제거효율을 높이기 위해, 초음파 처리 과정을 병행한 경우, 공기주입량 9 L/min 조건으로 air-stripping을 적용한 결과 5시간 만에 87.8%의 높은 제거효율을 나타내어(처리 후 TOC 농도: 72.4 mg/L) 방류수 수질 기준(100 mg/L)을 만족하였다. 초기 TOC 농도가 낮은 오염지하수의 경우에도 초음파 처리와 air-stripping을 동일한 조건으로 병행한 경우, TOC 제거효율은 89.7%(처리 후 TOC농도: 18.9 mg/L)를 나타내었다. 연구 결과로부터 TOC로 오염된 대형 LPG 지하공동저장소 주변 지하수에 대하여 초음파 처리와 air-stripping을 연계한 정화법을 적용하는 경우, 비교적 짧은 시간(6시간 이하)에 효과적으로 지하수 내 TOC를 제거할 수 있음을 알 수 있었다.

Rotary Kiln에 의한 전기로 제강분진(EAFD)의 재활용을 위한 최적의 공정변수에 관한 연구 (A Study on the Optimal Process Parameters for Recycling of Electric Arc Furnace Dust (EAFD) by Rotary Kiln)

  • 윤재홍;윤치현;이명원
    • 자원리싸이클링
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    • 제33권4호
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    • pp.47-61
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    • 2024
  • 전기로 제강분진(EAFD : Electric Arc Furnace Dust) 중에 다량 함유되어있는 아연을 회수하기 위한 재활용 기술로서, 현재 세계적으로 가장 많이 상용화된 기술은 Wealz Kiln Process이다. Wealz Kiln Process에서는, 제강분진 중의 Zn, Pb 등과 같은 성분들을 고온의 Kiln에서 환원/휘발(흡열반응)시킨 후에 다시 기체상에서 재산화(발열반응)시켜 후단에 설치된 Bag Filter에서 조산화아연(60wt%Zn)의 형태로 회수하는 프로세스이다. 본 연구에서는, 상업용 규모의 대형 kiln의 재활용 공정에 실제로 적용하기 위한 최적의 공정변수 값을 조사하기 위해서, 실험용 Wealz kiln을 제작하였다. 그리고, 전기로 제강분진과 환원제, 석회석을 혼합한 Pellet을 연속적으로 Kiln에 장입하면서, 조산화아연 회수율을 얻기 위한 최적의 장입량과 가열온도, 체류시간 등을 조사하였다. 또한 Pellet의 최적의 제조조건( Drum 경사각, 수분의 첨가량, 혼합시간 등)도 조사하였다. 또한, SiO2-CaO-FeO 3성분계 상태도를 참고하여, Pellet의 염기도(basicity)의 변화에 따른 Kiln 내부에서의 저융점 화합물의 생성거동과 Kiln내벽에 시공된 Castable과의 반응성(부착성)을 평가하여 보았다. 그리고, 환원제인 Coke의 대체제로서 무연탄의 사용 가능성을 실질적으로 평가하기 위하여, 무연탄의 첨가량 증가에 따라서 산화/환원반응이 일어나는 Kiln 내부의 온도분포변화, 조산화아연의 품위, 무연탄 중의 타르(Tar)의 거동에 대해서도 조사하였다.

유성 지역 지열수의 지구화학적 특성 연구 (Geochemical Studies of Geothermal Waters in Yusung Geotheraml Area)

  • 김건영;고용권;김천수;배대석;박맹언
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.32-46
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    • 2000
  • 유성 지역의 지열수를 포함한 자연수에 대한 용존이온의 분포 및 거동과 같은 지구화학적 특성을 밝히고 지열수의 지화학적 진화과정, 심부온도 및 물-암석 상호반응특성을 규명하기 위해 유성 지역 내에 부존하는 유형별 자연수 (지열수, 심부 및 천부지하수, 지표수)에 대한 수문지구화학 및 동위원소 ($\delta$$^{18}$ O, $\delta$D, $^3$H, $\delta$$^{13}$C, $\delta$$^{34}$ S, $^{87}$ Sr/$^{86}$Sr) 연구를 수행하였다. 유성 지역 지열수는 순환수 기원의 지하수가 심부 열원에 의해 온도가 상승하였고, 방해석 침전이 수반된 규산염 광물의 가수분해 반응을 거치면서 천부 기원 지하수와 혼합되어 Na-HCO$_3$유형의 지열수로 진화되었다. 인위적 오염의 지시원소인 NO$_3$함량이 일부 지열수 및 심부지하수 시료에서 높은 값을 보이는 것으로 보아 오염에 노출된 지표수가 지하수로 유입되었으며 또한 일부 온천공으로도 유입되었을 것이다. 연구 지역의 $\delta$$^{18}$$\delta$D의 분포는 지구순환 수선상 주변에 도시되며 유형별로는 뚜렷한 차이를 보이지 않는다. 삼중수소 함량은 유형별로 뚜렷이 구분되나 대부분 지열수의 경우 지표수 및 천부지하수의 혼입활동이 수반된 특징을 보여준다. 탄소 동위원소비에 있어서도 대부분 토양내 유기물 기원의 값에 가까울 정도로 낮은 값을 보이는 것으로 보아 (평균 -16.3$\textperthousand$)전체적인 지하수 순환체계에 걸쳐 지표 토양 환경의 이산화탄소 공급이 이루어지고 있음을 지시하고 있다. 황 동위원소비 역시 지열수와 천부지하수와의 혼합 특성을 보이며, 스트론튬 동위원소비에 의하면 지열수의 Ca기원은 사장석의 용해인 것으로 판단된다. 다성분계 평형상태의 계산은 심부저장지 지열수가 100~1$25^{\circ}C$에서 평형상태에 있었음을 지시한다. 따라서 연구 지역의 지하수는 지하 순환과정 중 심부에서 열원을 만나게 되어 온도가 상승하였고, 물-암석 반응을 거치면서 상승하게 되었고, 이 과정중 천부지하수의 혼합과정이 수반되면서 진화된 것으로 판단된다.

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동결건조 어육지질의 변화에 미치는 상대습도의 영향 (Effect of Relative Humidity on the Changes of Lipids in Freeze-Dried Fish during Storage)

  • 이형일;박영호
    • 한국수산과학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.519-528
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    • 1985
  • 어류의 저장 중 지질의 변화에 미치는 상대습도의 영향을 밝히기 위하여 적색육어류인 고등어와 백색육어류인 가자미를 동결건조하여 마쇄, 혼합한 것을 일정량씩 각각 $0\%,\;23\%,\;52\%$$81\%$의 상대습도로 조절된 용기에 넣어 $25^{\circ}C$에 저장하여 두고 경시적으로 지질의 산가, 과산화물가, TBA값 및 지방산조성 등의 변화를 측정하여 저장 습도에 따른 지질산화도를 비교 검토하였다. 1. 저장 중 지질의 과산화물가 및 TBA값의 변화를 볼 때 저습도에 저장하는 경우가 고습도에 저장하는 경우 보다 산화가 촉진되는 경향을 나타내었다. 산가는 고습도에 저장한 경우가 저습도에 저장한 경우보다 크게 증가하는 변화를 보였다. 2. 전지질의 지방산조성은 고등어, 가자미 모두 $C_{16:0}$산, $C_{18:1}$산 및 $C_{22:6}$산의 함량이 높았으며, 비극성지질과 극성지질의 지방산조성은 고등어, 가자미 모두 비극성지질에서는 $C_{18:1}$산의 함량이, 극성지질에서는 $C_{16:0}$산의 함량이, 가장 많았으며, 극성지질은 비극성지질에 비해 $C_{22:6}$산의 함량이 특히 많았다. 3. 고등어 지질은 산가, 과산화물가 및 TBA값등의 변화로 보아 가자미 지질보다 안정성이 떨어지고, 지방산조성의 변화에 있어서는 양자가 거의 비슷한 경향을 나타내었다. 4. 저장 중 지방산조성의 변화는 전지질의 경우에는 상대습도 $0\%$$23\%$에서는 polyene산이 감소하는 경향을 나타내었으며, 상대습도 $52\%$$81\%$에서는 큰 변화가 없었다. 비극성지질의 경우에는 상대습도 $0\%$$23\%$에서 polyene산이 감소하였고, 상대습도 $52\%$$81\%$에서는 포화산과 monoene산이 증가하였다. 반면에 극성지질의 경우에는 상대습도 $0\%$$23\%$에서는 polyene산이, $52\%$$81\%$에서는 포화산과 monoene산이 감소하는 경향을 나타내었다.

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Conjugated linoleic acid 황갈색의 인체암세포와 인체정상세포에 대한 세포독성 (Lack of Cytotoxicity of the Colorant in Conjugated Linoleic Acid against Human Cancer and Normal Cells)

  • 지유철;안채린;서양곤;서정세;김정옥;하영래
    • 생명과학회지
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    • 제22권8호
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    • pp.1099-1106
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    • 2012
  • 체지방감소 효과가 있는 시판 conjugated linoleic acid (CLA)의 색깔을 제거하고 이 색깔의 세포독성에 관한 연구를 하였다. 황갈색의 시판 CLA 제품을 구입하여 crude CLA (c-CLA) 시료로 하였다. c-CLA 시료를 감압증류(10 mmHg-$220^{\circ}C$, 10 mmHg-$235^{\circ}C$, 10 mmHg-$240^{\circ}C$, 20 mmHg-$260^{\circ}C$; 30분)하여 증류된 CLA (distilled CLA; d-CLA) 시료와 증류되지 않고 남아있는 황갈색 CLA (residual CLA; r-CLA) 시료로 분리하였다. 10 mmHg-$220^{\circ}C$에서 증류하여 얻은 d-CLA 시료의 색깔은 L (brightness), a (red/blue), b (yellow/green)로 분석한 결과 무색에 가까웠고 r-CLA 시료는 황갈색이었고, 이들 두 CLA 시료의 CLA 이성체 조성은 변하지 않았다. 따라서 10 mmHg-$220^{\circ}C$에서 얻은 r-CLA 시료의 인체암세포(유방암 MCF-7. 폐암 A-549, 직장암 HT-29, 전립선암 PC-3)와 인체 정상세포(신경모세포 SK-N-SH)에 대한 세포독성을 d-CLA 시료와 비교하였다. 이들 암세포와 정상세포에 r-CLA 시료와 d-CLA 시료 처리 2일 후의 세포독성에는 차이가 없었다. 따라서 본 연구에서 c-CLA 시료에 함유된 색소는 10 mmHg-$220^{\circ}C$로 감압증류 하여 제거할 수 있었고, r-CLA 시료의 세포독성은 d-CLA 시료의 세포독성과 차이가 없었다. 이와 같은 결과는 c-CLA 시료에 함유된 색소는 세포생육에 아무런 영향을 미치지 않고 인체에 아무런 영향을 미치지 않음을 의미한다.

오리사 바닥 형태가 육용오리의 생산성 및 사육환경에 미치는 영향 (Effect of Various Forms of Floor System on Performance of Meat-type Duck and Environments of Duck House)

  • 방한태;김동운;황보종;나재천;강환구;김민지;하룬 무쉬타크;라나 파빈;최희철;이상배;강민;김지혁
    • 한국가금학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.253-262
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    • 2013
  • 본 연구는 오리사의 바닥 형태와 난방 방법에 따른 오리의 성장 특성 및 사육 환경의 변화 양상을 비교 분석하기 위하여 수행하였다. 3처리 4반복에 반복구별로 육용오리 25수씩 총 300수를 공시하여 6주간 시험을 실시하였다. 평사 직접 난방은 일반적인 사육 방식으로 설치하였고, 바닥 난방은 PVC 파이프를 이용해 온돌식 난방으로 설치하였다. 고상식 처리구는 플라스틱 망을 지상에서 50 cm 정도 높이에 고정하여 오리분이 바닥으로 통과하여 배출되도록 하였다. 6주령 생산성에서 체중 및 사료 섭취량은 처리구간에 유의적인 차이는 나타나지 않았으나, 사료 요구율은 고상식 직접 난방이 평사 직접 난방에 비하여 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 도체율 및 부분육의 비율은 평사 바닥 난방에서 복강 지방량이 0.8%로 가장 낮은 것을 제외하고 전반적으로 처리구 간에 큰 차이는 나타나지 않았다. 3주령부터 5주령까지 오리사 내 이산화탄소와 암모니아의 농도는 평사 직접 난방이 다른 처리구에 비하여 높게 측정되었다. 평사에서 깔짚 수분 함량은 직접 난방이 바닥 난방에 비해 높게 나타났으나, 이와 반대로 공기 중 분진량은 바닥 난방에서 높게 나타났다. 직접난방 처리구에서 연료 소모량은 고상식이 평사에 비하여 6주 동안 약 21% 적게 소모되었다. 오리의 외관 상태를 관찰한 결과, 오리가 깔짚과 플라스틱 망의 영향을 받아 뒤로 눕거나 다리 벌림, 발목이나 다리가 휘는 현상, 발바닥 상처 등 특이 증상이 일부 관찰되었다. 3주령과 6주령에 조사한 혈구 분석 결과는 처리구간 유의적 차이는 나타나지 않았다. 본 실험 결과, 일반 농가에서 사용하는 평사 직접 난방에 비하여 바닥 난방이나 고상식 바닥의 오리사 시설은 생산성에서 유의적 효과는 나타나지 않았으나, 일부 환경 개선이나 오리의 상태 변화에 긍정적 영향을 미치는 것으로 판단된다. 그러나 현재까지 오리사 시설에 대한 연구가 매우 부족하다는 점을 감안할 때 향후 추가적인 연구를 통한 시설개선 노력이 필요할 것으로 사료된다.

지중 저장지로부터 누출된 이산화탄소가 토양 비옥도에 미치는 영향: 인위 누출 연구 (The Effect of Carbon Dioxide Leaked from Geological Storage Site on Soil Fertility: A Study on Artificial Leakage)

  • 백승한;이상우;이우춘;윤성택;김순오
    • 자원환경지질
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    • 제54권4호
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    • pp.409-425
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    • 2021
  • 이산화탄소가 지구온난화를 초래하는 대표적인 온실가스로 지목되면서 대기 중의 이산화탄소 농도를 줄이기 위하여 많은 노력들이 진행되어 왔다. 그러한 노력들 중 특히 CO2 포집 및 지중 저장기술(carbon dioxide capture and storage, CCS)이 감축 목표량을 달성하기 위해서 필수적으로 고려되고 있다. 그러나 이러한 지중 저장기술이 상용화되기 위해서는 안전성이 보장되어야 한다. 특히 이산화탄소 누출이 농경지에서 발생할 경우에는 작물 생장과 관련되어 많은 문제를 야기할 수 있다. 이에 본 연구에서는 지중 저장지로부터 누출된 이산화탄소가 토양 비옥도에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 이를 위하여 인위적인 이산화탄소 누출 시험을 수행하였으며, pH, 양이온치환용량, 교환성 양이온, 전기전도도, 토양 유기물 함량, 총 질소, 질산태 질소, 암모니아태 질소, 총 인, 유효태 인산, 총 황, 유효태 황, 유효태 붕소 등과 같은 토양의 화학적 특성들을 비옥도 지시 인자로 선정하였다. 누출 시험은 비경작지 토양 한 종류와 경작지 토양 두 종류(옥수수와 콩 재배)를 대상으로 이루어졌다. 비경작지 토양은 거친 모래가 많은 사질토양으로 공극률은 42.6%로 조사되었으며, 경작지 토양인 옥수수 재배 토양은 양질 사토(loamy sand)로 공극률이 46.8%이었다. 콩과식물(soybean) 재배 토양은 옥수수 재배 토양과 동일한 양질 사토로서 공극률이 48%로 조사되었다. 누출시험을 위해 6개의 인공누출 칼럼 장치를 이용하여 이산화탄소를 주입하였다. 이산화탄소 주입은 비경작지와 경작지 토양의 경우 각각 60일과 70일 동안 진행하였다. 이산화탄소 누출 후 비경작지 및 경작지 토양에 대하여 각각 12, 14일 간격으로 1 공극 부피의 인공강우 모사 시험을 수행한 후 용출액과 토양 시료를 채취하여 비옥도 지시 인자를 분석하였으며, 이산화탄소 누출 전후 변화 양상을 비교 평가하였다. 토양 내 잔류 교환성 양이온, 전기전도도, 토양 유기물 함량, 총질소, 총인 등은 이산화탄소의 영향을 크게 받지 않은 것으로 나타났다. 그러나 질산태 질소, 암모니아태 질소, 유효 인산, 유효 황, 유효 붕소 등은 감소하는 경향을 보였으며 이에 의해 토양 비옥도를 저하시킬 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구에서는 토양의 완충능력 때문에 pH의 변화가 없었지만, 이산화탄소가 장기간 누출된다면 pH의 감소에 의한 토양 산성화가 초래될 가능성이 있을 것으로 예측된다.