• 제목/요약/키워드: Free water surface

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선박(船舶)의 정수중(靜水中) 추진성능(推進性能) 해석(解析) 및 최적선형설계(最適船型設計)에의 응용(應用) (Development of a Method to Analyze Powering Performance of a Ship and its Application to Optimum Hull Form Design)

  • 양승일
    • 대한조선학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.35-48
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    • 1985
  • The present work develops a method of evaluating thrust deduction and wake for different loads of the propeller using the concerted application of the theoretical tools and experimental techniques. It also shows the applicability of the new method to the design of optimum hull form. Firstly, the problem of hull-propeller interaction was analyzed in terms of inviscid as well as viscous components of the thrust deduction and wake. The wavemaking resistance of a hull and propeller were mathematically represented by sources on the hull surface and sink on the propeller plane, respectively. The strength of sink was determined by utilizing the radial distributions of propeller load and nominal wake. The resistance increment due to a propeller and the axial perturbation flow induced by the hull in the propeller plane were calculated. Especially, the inviscid component of the thrust deduction was calculated by subtraction the wavemaking resistance of a bare hull, the wavemaking resistance of a free-running propeller and the augmentation of propeller resistance due to hull action from the wavemaking resistance of the hull with a propeller. The viscous components of the thrust deduction and wake were estimated as functions of propeller load which were established by the propeller load varying test after deduction the calculated inviscid components. Secondly, an analysis method of powering performance was developed based on the potential theory and the propeller load varying test. The hybrid method estimates the thrust deduction, wake and propeller open-water efficiency for different propeller load. This method can be utilized in the analysis of powering performance for the propeller load variation such as the added resistance due to hull surface roughness, the added resistance due to wind, etc. Finally, the hybrid method was applied to the optimum design of hull form. A series of afterbody shapes was obtained by systematically varying the waterplane and section shapes of a parent afterbody without changing the principal dimensions, block coefficient and prismatic coefficient. From the comparison of the predicted results such as wavemaking resistance, thrust deduction, wake and delivered power, an optimum hull form was obtained. The delivered power of the optimized hull form was reduced by 5.7% which was confirmed by model tests. Also the predicted delivered power by the hybrid method shows fairly good agreement with the test result. It is therefore considered that the new analysis method of powering performance can be utilized as a practical tool for the design of optimum hull form as for the analysis of powering performance for the propeller load variation in the preliminary design stage.

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오징어 간 가수분해물의 기능성 (Functionalities of Squid Liver Hydrolysates)

  • 이수선;박시향;박주동;;최영준
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제41권12호
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    • pp.1677-1685
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    • 2012
  • 북해도산 오징어 간의 유효이용을 목적으로 자가소화물과 Protamex 가수분해물을 제조하고 이들의 식품학적 특성과 몇 가지 기능성을 조사하였다. 자가소화를 위한 최적 조건은 간의 함량 93.5%, pH 6.4, 항온온도 $47^{\circ}C$였으며, Protamex 가수분해의 최적 조건은 오징어 간에 대한 Protamex의 첨가비율 0.33%, pH 6.0, 가수분해온도 $55^{\circ}C$이었다. Promatex 가수분해물의 총 아미노산 조성에서 proline, cysteine 및 methionine이 검출되지 않았으나, 유리아미노산 조성에서는 검출되었다. 오징어 간, 자가소화물 및 Promatex 가수분해물의 카드늄 함량은 건조 중량으로 각각 $8.32{\pm}0.03$ mg/100 g, $3.56{\pm}0.02$ mg/100 g, $13.26{\pm}0.04$ mg/100 g으로서 식품안전 규정 이하의 농도로 감소시키기 위한 별도의 공정이 필요하다. 자가소화물의 주요 저분자 물질의 분자량은 1.0~1.5 kDa인 반면, Protamex 가수분해물은 210~470 Da이었다. 자가소화물과 Protamex 가수분해물 간에 표면 소수성, 유화활성 지표, 유화안정성, 지방 및 수분 흡착능은 큰 차이를 보이지 않았으며, 높은 ACE 효소 저해효과가 관측되었다. 한편 HepG2 세포주에 대한 독성은 200 ${\mu}g/mL$까지 관측되지 않았다.

압출성형기에 의한 전처리가 탈지대두분의 장유 제조특성에 미치는 영향 (Effects of Extrusion-Texturization on Defatted Soy Flour for Soy Sauce Fermentation)

  • 오경근;정헌웅;박지용;임재각;김재철
    • 한국식품과학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.1-8
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    • 1993
  • 압출처리시 일어나는 탈지대두분의 팽화율, 하적밀도, 수분흡수율 변화들을 지표로 하여 압출처리한 탈지대두분과 종래의 증자법에 의한 탈지대두로 발효, 숙성시킨 양조간장을 비교, 분석하였다. 각각의 최적 물리적 조건에서 압출처리한 탈지대두로 만든 고오지는 고오지 내부와 외부에서 균사의 발육이 잘 일어났으나 증자에 의한 탈지대두로 만든 고오지는 표면에서만 균사의 발육이 일어났다. 양조간장에 있어서 총질소는 대조구와 비교해 큰 차이는 없으나 포몰태 질소는 30% 정도 높은 값을 나타냈으며, 간장의 색도 또한 대조구보다 더 진한 색을 나타내었다. 양조간장의 아미노산 조성은 탈지대두분의 원료처리 방법에 따라 큰 차이는 없었으나, 총아미노산 함량은 대조구보다 $10{\sim}15%$ 높게 나타났다. 또한 대조구와 비교하여 특별한 이미나 이취가 없음을 관능검사를 통해 알 수 있었다.

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Naegleyiu fowleri에 대한 단세포군 항체의 생산과 그 특성에 관한 연구 (The production and characterization of anti-Naegleria fowleri monoclonal antibodies)

  • 류재숙;임경일
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제30권1호
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    • pp.33-42
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    • 1992
  • 자유생활 아메바인 Naegleria fowleri는 비강을 통해 인체에 들어와 출혈성 수막뇌염을 일으켜 감염된 사람의 대부분을 일주일 이내에 사망하게 하는 원충이다. 이 실험에서는 N. fowleri에 특이한 단세포군 항체를 만들어 이의 특성 및 그 이용 가능성을 알아보고자 하였다. 7 종류의 단세포군 항체(Nf 1, Nf 2, NE 256, Nf 279, Nf 27, Nf 154, Nf 137)를 제조하였는데 각각의 isotope은 IgGl이 두 종류(Nf 27, Nf 154), IgG3가 1 종류(Nf 137), IgA가 4 종류(Nf 1, Nf 2, Nf 256, Nf 279)이었다. 이들 항체를 N. fwoleri와 다른 종류의 아메바를 항원으로 하여 효소표식 면역검사법을 시행하여 Nf 1 및 Nf 256 항체를 제외한 5종류의 항체가 N. fowleri에 특이한 항체임을 확인하였다. 또한 간접 형광항체법을 통하여 NF 256 항체를 제외한 6 종류의 단세포군 항체가 세포막의 일부에 결합하였음을 관찰하였다. Nf 154 항체를 이용한 immunoperoxidase 염색에서도 세포막의 반응을 관찰하였다. 단세포를 항체가 N. fowleri를 응집시키는지 알아보고자 항체를 N. fowleri 영양형과 반응시켰더니 Nf 27 항 체를 제외한 5 종류의 단세포를 항체에 의해 응집이 일어남을 알 수 있었으며 응집된 덩 양형을 보체로 처리한 후 CGVS배지에서 배양하였더니 영양형의 증식이 억제되었다. 또한 2종류의 단세포군 항체(Nf 2, Nf 154)는 조직 세포(Chinese hamster ovary cell: CHO)에 대한 N.fowleri의 세포독성을 저하시켰다. 단세포군 항채와 반응하는 항원의 분자량을 알아보고자 EITB(Enzyme-linked immunoelectrotransfer blot)를 시행하였는데 Nf 279 항체는 25 kDa 및 28 kDa, Nf 154 항체는 43 kDa, N( 137 항체는 29 kDa에 해당되는 분획에서 항원항체반응을 나타내었다. 이상의 성적을 종합하면 N. fowleri에 대한 7종류의 IgG., IgG3 및 IgA 단세포군 항체를 생산하였다. 그중 Nf 256 항체를 제외한 6 종류는 N. fowleri이 세포막 성분중 28 kDa-43 kDa의 항원과 반응하는 특이한 항체임을 관찰할 수 있었다. 또한 이 단세포를 항체들은 영양형을 응집시키며, 시험관 내에서의 증식을 억제시키고 CHO 세포에 대한 N. fowleri의 세포 독성을 저하시키는 성질을 가지고 있음을 알 수 있었다.

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THINC법을 이용한 비혼합 혼상류의 경계면 추적 (Interface Capturing for Immiscible Two-phase Fluid Flows by THINC Method)

  • 이광호;김규한;김도삼
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제24권4호
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    • pp.277-286
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    • 2012
  • 기체와 액체의 유동 및 고체의 변형을 동시에 고려할 수 있는 혼상류모델을 이용하여 파동장을 해석하는 경우, 서로 다른 비혼합의 유체 경계면의 시간변형을 고정도로 추적하는 것이 대단히 중요하다. 본 연구에서는 경계면의 추적에 있어서 VOF(Volume of Fluid)법으로 대표되는 경계면 형상의 재구축이 필요한 Geometrical-type의 경계추적법의 대신에 Algebraic-type의 경계추적법인 THINC(Tangent of Hyperbola for INterface-Capturing)법을 적용하였다. THINC법은 경계면에 대한 형상의 구축이 필요하지 않으므로 VOF법에 비해 비교적 간단한 알고리즘을 가지며, 기존의 Navier-Stokes solver에로 적용성이 용이한 장점을 갖는다. 본 연구에서는 THINC법의 기본적인 이류특성을 고찰하고, 혼상류수치모델인 TWOPM(one-field Model for immiscible TWO-Phase flows)과 결합한 수치모델을 파동장에 적용하여 비혼합 혼상류에서 경계면의 추적능을 검토하였다. 그 결과, 혼상류의 경계면 추적에 있어서 상대적으로 간단한 알고리즘의 THINC법이 기존의 VOF법과 유사한 정도를 갖는 해석법이라는 것을 확인할 수 있었고, 따라서 향후 기포의 연행을 동반하는 쇄파 및 쇄파력의 해석 등에 그의 적용성이 기대된다.

습도와 $CO_2$ 농도의 실시간 동시감지를 위한 무전원 SAW 기반 집적 센서 개발 (Development of Battery-free SAW Integrated Microsensor for Real Time Simultaneous Measurement of Humidity and $CO_2$ component)

  • 임천배;이기근;왕웬;양상식
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.13-19
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    • 2009
  • 상대습도와 $CO_2$ 기체의 실시간 동시 감지가 가능한 표면탄성파(SAW: Surface Acoustic Wave) 기반의 무선, 무전원 센서가 개발되었다. 본 소자는 $41^{\circ}YX\;LiNbO_3$ 기판 위에 만들어졌으며, 반사 지연선의 구조로 이루어져 있다. 본 논문의 반사 지연선은 양방향 감지가 가능한 Interdigital transducer(IDT)와 10개의 리플렉터(reflector)로 이루어져 있다. 감지 필름은 Teflon AF 2400과 친수성의 $SiO_2$층이 이용되었으며, 이는 각각 $CO_2$와 상대 습도의 감지를 담당한다. 소자의 제작에 앞서 최적의 소자 설계 조건들을 도출하기 위해 Couple of mode(COM) 모델링이 실시되었다. 시뮬레이션 결과를 반영하여 소자의 제작이 진행되었으며, 네트워크 분석기를 이용하여 무선 측정이 실시 되었다. 시간 영역에서 측정된 반사계수 $S_{11}$은 높은 신호 대 잡음 비, 작은 신호 감쇠, 적은 허위 피크를 보였다. 제작된 소자는 각각 $75{\sim}375ppm$$CO_2$ 범위와 $20{\sim}80%$의 상대 습도 범위에서 측정되었으며, 각각 $2^{\circ}/ppm$$CO_2$ 민감도, $7.45^{\circ}/%$의 상대습도에 대한 민감도를 보였고, 좋은 선형성과 반복성을 보였다. 또한 민감도 측정 과정에서 온도와 습도의 보상 과정을 거쳐 더욱 정확한 민감도를 갖도록 하였다.

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강우 유출수 처리를 위한 하이브리드 인공습지의 영양물질 저감 인자 분석 (Analysis of the Factors Affecting Nutrients Removal in Hybrid Constructed Wetland Treating Stormwater Runoff)

  • ;;최혜선;홍정선;김이형
    • 한국습지학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.54-62
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    • 2018
  • 다양한 토지이용에서 발생된 영양염류는 수계 유입시 부영양화를 유발하며, 녹조발생의 원인물질이 되기에 비점오염원으로부터 영양염류를 저감하기 위한 LID 기법의 적용이 필요하다. 본 연구는 영양물질의 저감효율을 높이기 위한 하이브리드 인공습지(HCW)의 설계인자를 도출하고자 수행되었다. 하이브리드 인공습지는 공주대학교 천안캠퍼스내 100% 불투수층으로 이루어진 주차장 및 도로의 강우유출수 처리를 위하여 2010년에 조성되었으며, 현재까지 모니터링이 수행 중이다. 하이브리드 인공습지의 조성 이후 현재까지 수행 중인 모니터링 결과를 활용하여 산정한 TN의 평균 제거효율은 74%였으며, TP의 평균 제거효율은 72%로 나타났다. 이러한 TN 및 TP 제거효율은 일반적인 인공습지에 비하여 높은 제거효율이며 자유수면 습지 및 지표하 흐름습지에서의 활성화된 물리적 및 생태학적 기작에 기인한다. 하이브리드 인공습지의 효율적 영양물질 저감을 위한 중요설계인자는 유역면적 대비 시설면적의 비(SA/CA), 강우유출량, 강우강도 등으로 나타났으며, 영양물질 제거를 위한 최적 유입수의 C/N 비는 5:1에서 10.3:1로 산정되었다. 본 연구 결과는 도시지역의 강우유출수 내 영양염류를 고효율로 처리하고자 하는 하이브리드 인공습지의 효율적 설계에 사용 가능하다.

석탄계 활성탄에 의한 Carbol Fuchsin의 흡착 특성과 파라미터: 동력학 및 열역학 (Characteristics and Parameters for Adsorption of Carbol Fuchsin Dye by Coal-based Activated Carbon: Kinetic and Thermodynamic)

  • 이종집
    • 공업화학
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    • 제32권3호
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    • pp.283-289
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    • 2021
  • 석탄계 활성탄(CAC)에 의한 carbol fuchsin (CF) 염료의 흡착 특성을 pH, 초기농도, 온도 및 접촉시간을 흡착변수로 사용하여 조사하였다. CF는 수중에서 해리하여 양이온인 NH2+를 가지게 되는데, 염기성 영역에서 음전하를 가진 활성탄의 표면과 정전기적 인력으로 결합하였으며 최적조건인 pH 11에서 96.6%를 흡착하였다. 등온흡착은 Langmuir, Freundlich, Temkin 및 Dubinin-Radushkevich 모델을 사용하여 해석하였다. 실험결과는 Langmuir 식이 더 잘 맞았다. 따라서 흡착 메카니즘은 균일한 에너지 분포를 가진 활성탄 표면에서 단분자층으로 흡착된다고 예상되었다. 평가된 Langmuir의 무차원 분리계수 값들(RL = 0.503~0.672)로부터 활성탄에 의해 CF를 효과적으로 처리할 수 있다는 것을 알았다. Temkin 식과 Dubinin-Radushkevich 식에 의해 구한 흡착에너지는 각각 BT = 4.397~6.281 kJ/mol과 E = 1.456~2.319 J/mol이었다. 따라서 흡착공정은 물리흡착(BT < 20 J/mol, E < 8 kJ/mol)으로 나타났다. 흡착속도실험결과는 유사 2차 속도식에 더 잘 맞았다. CAC에 대한 CF 염료의 흡착반응은 온도가 올라갈수록 자유에너지 변화의 음수값이 증가하였기 때문에 온도 증가와 함께 자발성도 높아지는 것으로 나타났다. 양수 값의 엔탈피 변화(12.747 kJ/mol)는 흡열반응임을 알려주었다.

토양 및 지하수 Investigation 과 Remediation에 대한 현장적용

  • Wallner, Heinz
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2000년도 추계학술대회
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    • pp.44-63
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    • 2000
  • Situated close to Heathrow Airport, and adjacent to the M4 and M25 Motorways, the site at Axis Park is considered a prime location for business in the UK. In consequnce two of the UK's major property development companies, MEPC and Redrew Homes sought the expertise of Intergeo to remediate the contaminated former industrial site prior to its development. Industrial use of the twenty-six hectare site, started in 1936, when Hawker Aircraft commence aircraft manufacture. In 1963 the Firestone Tyre and Rubber Company purchased part of the site. Ford commenced vehicle production at the site in the mid-1970's and production was continued by Iveco Ford from 1986 to the plant's decommissioning in 1997. Geologically the site is underlain by sand and gravel, deposited in prehistory by the River Thames, with London Clay at around 6m depth. The level of groundwater fluctuates seasonally at around 2.5m depth, moving slowly southwest towards local streams and watercourses. A phased investigation of the site was undertaken, which culminated in the extensive site investigation undertaken by Intergeo in 1998. In total 50 boreholes, 90 probeholes and 60 trial pits were used to investigate the site and around 4000 solid and 1300 liquid samples were tested in the laboratory for chemical substances. The investigations identified total petroleum hydrocarbons in the soil up to 25, 000mg/kg. Diesel oil, with some lubricating oil were the main components. Volatile organic compounds were identified in the groundwater in excess of 10mg/l. Specific substances included trichloromethane, trichloromethane and tetrachloroethene. Both the oil and volatile compounds were widely spread across the site, The specific substances identified could be traced back to industrial processes used at one or other dates in the sites history Slightly elevated levels of toxic metals and polycyclic aromatic hydrocarbons were also identified locally. Prior to remediation of the site and throughout its progress, extensive liaison with the regulatory authorities and the client's professional representatives was required. In addition to meetings, numerous technical documents detailing methods and health and safety issues were required in order to comply with UK environmental and safety legislation. After initially considering a range of options to undertake remediation, the following three main techniques were selected: ex-situ bioremediation of hydrocarbon contaminated soils, skimming of free floating hydrocarbon product from the water surface at wells and excavations and air stripping of volatile organic compounds from groundwater recovered from wells. The achievements were as follows: 1) 350, 000m3 of soil was excavated and 112, 000m3 of sand and gravel was processed to remove gravel and cobble sized particles; 2) 53, 000m3 of hydrocarbon contaminated soil was bioremediated in windrows ; 3) 7000m3 of groundwater was processed by skimming to remove free floating Product; 4) 196, 000m3 of groundwater was Processed by air stripping to remove volatile organic compounds. Only 1000m3 of soil left the site for disposal in licensed waste facilities Given the costs of disposal in the UK, the selected methods represented a considerable cost saving to the Clients. All other soil was engineered back into the ground to a precise geotechnical specification. The following objective levels were achieved across the site 1) By a Risk Based Corrective Action (RBCA) methodology it was demonstrated that soil with less that 1000mg/kg total petroleum hydrocarbons did not pose a hazard to health or water resources and therefore, could remain insitu; 2) Soils destined for the residential areas of the site were remediated to 250mg/kg total petroleum hydrocarbons; in the industrial areas 500mg/kg was proven acceptable. 3) Hydrocarbons in groundwater were remediated to below the Dutch Intervegtion Level of 0.6mg/1; 4) Volatile organic compounds/BTEX group substances were reduced to below the Dutch Intervention Levels; 5) Polycyclic aromatic hydrocarbons and metals were below Inter-departmental Committee for the Redevelopment of Contaminated Land guideline levels for intended enduse. In order to verify the qualify of the work 1500 chemical test results were submitted for the purpose of validation. Quality assurance checks were undertaken by independent consultants and at an independent laboratory selected by Intergeo. Long term monitoring of water quality was undertaken for a period of one year after remediation work had been completed. Both the regulatory authorities and Clients representatives endorsed the quality of remediation now completed at the site. Subsequent to completion of the remediation work Redrew Homes constructed a prestige housing development. The properties at "Belvedere Place" retailed at premium prices. On the MEPC site the Post Office, amongst others, has located a major sorting office for the London area. Exceptionally high standards of remediation, control and documentation were a requirement for the work undertaken here.aken here.

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Effects of Surface-Applied Dairy Slurry on Herbage Yield and Stand Persistence : I. Orchardgrass, Reed Canarygrass and Alfalfa-Grass Mixtures

  • Min, D.H.;Vough, L.R.;Chekol, T.;Kim, D.A.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제12권5호
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    • pp.758-765
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    • 1999
  • Comparative studies of the effects of rates and frequency of application of dairy slurry on herbage yield and stand persistence of alfalfa and various forage grasses have not previously been conducted. The results being reported here are part of a larger study having a primary objective of comparing the effectiveness of alfalfa (Medicago sativa L.), various grasses and alfalfa-grass mixtures for utilizing nutrients from applied dairy slurry. The objectives of this part of the study were to evaluate the effects of various rates and frequencies of application of slurry on herbage yield and stand persistence of orchardgrass (Dactylis glomerata L.), reed canarygrass (Phalaris arundinacea L.), and alfalfa-orchanrdgreass and alfalfa-reed canarygrass mixtures managed as a 4-cutting management system. A randomized complete block design with treatments in a split plot arrangement with four replicates was used. The main plots consisted of 9 fertility treatments: 7 slurry rate and time of application treatments, one inorganic fertilizer treatment, and an unfertilized control. The sub-plots consisted of the two grasses and two alfalfa-grass mixture mentioned above. Slurry was composed from stored solids scraped from the alleyways of a free-stall housing barn and water added to form a slurry having about 8% solids. Manure was pumped from a liquid spreader tank into 10.4 L garden water cans for manual application to the plots. Herbage yields within species were generally unaffected by various rates of application in the first production year. Herbage yields of grasses and alfalfa-grass mixtures the second year were generally not affected by frequency of application for the same rate of slurry applied. Slurry application resulted in greater herbage yield increases in grasses than alfalfa-grass mixtures in the 4-cutting management system. In general, herbage dry matter yields of grasses from the dairy slurry treatments equaled or exceeded yields from the inorganic fertilizer treatment. Stand ratings of grasses and alfalfa-grass mixtures were not changed by manure application rates. In this study, the highest rate of slurry ($967kg\;total\;N\;ha^{-1}$ in 1995 plus $2,014kg\;N\;ha^{-1}$ in 1996) was not detrimental to herbage yields or stand persistence of any of the species. It was concluded that applying dairy slurry to these cool-season grasses and alfalfa-grass mixtures managed in a 4-cutting system is an acceptable practice from the standpoint of herbage yield and satnd persistence and by doing so the utilization of inorganic fertilizers can be reduced.