• 한국초지조사료학회지
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• 제34권4호
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• pp.296-306
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• 2014

본 연구는 농식품 부산물을 TMR 원료로 이용하여 사료비 절감 효과와 축산물 품질향상에 도움이 될 수 있도록 그 이용을 활성화하기 위한 농식품 부산물 발생현황조사 및 분석, TMR 이용 현황 및 문제점 조사, 사료이용 시 문제점 및 법률과 제도적 대안을 제시코자 수행하였으며 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 폐기물관리법에서 관리되고 있는 유기성폐기물은 폐식용유 10,488톤, 동식물성잔재물 832,493톤, 동물사체 5,740톤, 동물성잔재물 1,171,892톤, 식물성잔재물 2,172,415톤, 왕겨와 미강 12,905톤 등 총 4,205,931톤이었으며 TMR 원료로 이용할 수 있는 식물성 잔재물과 왕겨 그리고 미강이 전체의 51.7%를 차지하였으며 발생지 별로는 전국 상위 10개 지자체에서 76~100% 발생되고 있어 이의 체계적 수급관리시스템이 필요하였다. 둘째, TMR 원료로 사용되는 10대 주요 농식품 부산물은 콩비지, 미강, 깻묵, 맥주박, 주정박, 맥강, 장유박, 감귤박, 버섯부산물 및 기타 식품부산물(빵, 국수, 과자 등)이었다. 셋째, 농가가 농식품 부산물을 이용하는데 가장 큰 애로사항은 농식품 부산물이 폐기물관리법에 의해 폐기물로 관리되고 있어 이를 사용하기 위해서는 재활용신고나 재활용시설설치 등 법률적 의무가 있어 사료이용 활성화를 위해 폐기물 지위 종료제와 같은 제도 개선과 전국적으로 10여 개의 공적 유통센터 설립이 필요한 것으로 사료되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권1B호
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• pp.51-60
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• 2006

산업활동으로 인해서 발생하는 제강슬래그와 최근 선진국에서 환경개선 및 오염방지를 위한 용도로 활용하고자 활발히 연구되고 있는 제올라이트 등의 다공성 재료를 오염된 하천의 정체수역에 설치하여 저비용으로 수질을 개선시킬 수 있는 기법은 폐기물의 재이용 측면과 하천수질개선 측면에서 매우 필요하다. 현재 제철소에서 발생하는 부산물인 제강슬래그의 화학적성분은 주로 CaO, $SiO_2$, $Al_2O_3$, $Fe_2O_3$ 등으로 이루어져 있으며, 침전유발물질 및 흡착성물질이 함유되어 있다. 제강슬래그는 다공질 형태의 비표면적을 가지고 있어서 정화용 필터나 흡착재로 이용하기에 좋은 이점을 지니고 있다. 그리고 제올라이트는 양이온 교환특성, 흡착특성, 촉매특성, 탈수 및 재흡수특성 등의 이점을 지니고 있어서 축산농가의 환경개선, 도시의 생활하수의 처리, 공업폐수 처리, 음료수 수질개선, 방사성폐기물 처리 및 방사성 물질의 오염방지 등에 응용되고 있다. 그러므로 제강슬래그나 제올라이트를 Mattress/Filter의 채움재 및 수질정화용 여재로 활용함으로써 수질개선 등 효과를 동시에 얻을 수 있다. 본 연구에서는 제강슬래그와 제올라이트가 정체수역에 설치되는 Mattress/Filter시스템의 채움재로 활용할 때 공극률에 따른 수질개선효과를 파악하기 위하여 공극률을 38.6%인 P1, 45.8%인 P2 및 49.8%인 P3로 변화시켜 각각의 유입수와 유출수의 pH, DO, T-N, T-P 등을 측정하여 비교하였다. 수질개선에 사용된 Mattress/Filter시스템은 오염된 하천수가 Mattress/Filter시스템의 공극사이를 통과하면서 채움재에 형성된 다공질에 의한 여과작용과 생물막에 의한 접촉작용, 흡착작용 및 생물분해작용 등을 촉진시키는 기능을 가지고 있음을 알 수 있었다. 제강슬래그 및 제올라이트를 채움재로 사용한 Mattress/Filter 시스템은 쉽게 생물막을 형성시키고 유기물의 흡착을 촉진시켜 오염물질을 정화하는데 필요한 자정작용의 효과를 증대시키고 수질개선을 촉진시킬 수 있는 자연환경에서 하천정화에 이용될 수 있는 시스템임을 확인할 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제59권5호
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• pp.397-406
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• 2015

II-VI 족 무기 화합물 반도체인 ZnO는 폭 넓은 응용분야 때문에 많은 관심을 받고 있다. ZnO는 넓은 밴드갭(3.37 eV)과 큰 excitation binding energy(60 meV)를 가지고 있고 광학특성, 반도체, 압전특성, 자성, 항균성, 광촉매 등 여러 분야에 응용 가능한 물질로 알려져 있다. 특히 광촉매 분야에 적용할 때 재수득의 문제를 위해 자성을 갖는 물질과 core-shell 구조를 이루는 연구가 활발히 진행 되고 있다. 본 연구에서, magnetic core-shell ZnFe₂O₄@ZnO@SiO₂ nanoparticles(NPs)는 3단계 과정을 통해 성공적으로 합성하였다. 합성된 물질들의 구조적 특성을 확인하기 위해 X-ray diffraction(XRD), Scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy(FT-IR)을 사용하였다. ZnFe₂O₄ spinel 구조와 ZnO wurtzite 구조는 XRD를 사용하여 확인되었고, 전구체의 농도별 분석을 통해 ZnO 생성 비율을 확인 하였다. 합성된 물질들은SEM을 통하여 표면의 변화를 확인하였다. SiO₂층의 형성과 ZnFe₂O₄@ZnO@SiO₂ NPs의 합성은 FT-IR을 통해 Fe-O, Zn-O 및 Si-O-Si 결합을 확인하였다. 합성된 물질들의 자기적 성질은 Vibrating sample magnetometer(VSM)을 사용 하여 분석하였다. ZnO층과 SiO₂ 층의 형성의 결과는 자성의 증가와 감소로 확인하였다. 합성된 ZnFe₂O₄@ZnO@SiO₂ NPs의 광촉매 효과는 오염물질 대신 methylene blue(MB)를 사용하여 UV 조사 하에 암실에서 실험하였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제9권3호
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• pp.169-179
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• 2011

우리나라에서 운영하는 원자력발전소는 PWR형과 CANDU형 2종류가 있으며, 원자력발전에 의한 지속적인 에너지 공급을 위하여 이들로부터 발생하는 사용후핵연료에 대한 안전관리는 매우 중요한 인자이다. 사용후핵연료 처분을 위한 연구는 1997년부터 시작하여 한국형 사용후핵연료 처분시스템을 개발하였으며, 현재는 개발된 기술에 대한 실증 및 처분시스템의 효율향상을 위한 연구를 진행하고 있다. 또한, PWR형 사용후핵 연료의 경우 사용후핵연료 재활용 공정을 거쳐 원료물질로 다시 사용하는 연구가 진행 중이므로, 이들 공정으로부터 발생하는 고준위폐기물을 처분하는 방안을 강구하고 있다. 이에 따라 본 논문에서는 PWR형과 CANDU형 사용후핵연료 모두를 직접 처분하는 개념으로 개발한 한국형 사용후핵연료 처분시스템을 바탕으로 CANDU형 사용후핵연료 처분 시스템의 처분효율을 향상시키는 방안을 도출하고자 하였다. 이를 위하여, 한국형 사용후핵연료 처분시스템의 CANDU 사용후핵연료 처분용기를 개선하여 현재 원자력발전소에서 사용하고 있는 사용후핵연료 60 다발(Bundle) 용량의 저장바스켓을 포장 활용하는 개념을 도출하고, 열해석을 통하여 처분시스템 완충재의 온도가 $100^{\circ}C$를 넘지 않도록 하는 요건을 만족하는 처분터널 및 처분공 간격을 정하여 이들에 대한 처분시스템 개념을 도출하였다. 이렇게 설정된 개념들을 단위면적당 열효율, 우라늄밀도(U-density), 처분면적, 굴착량, 완충재 및 폐쇄 물질량 측면에서 분석하여 처분효율이 가장 높은 방안을 제안하였다. 본 연구의 결과는 추후 실제 부지특성자료와 연계하여 PWR 사용후핵연료 재활용공정으로부터 발생한 고준위폐기물 처분시스템과 함께 복합 처분장 설계에 활용될 것이다.

• 유기물자원화
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• 제24권4호
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• pp.59-68
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• 2016

벼 수확 후 겨울철 휴경논에서 유채 재배 시스템의 환경영향을 평가하고 경쟁 작물인 보리 재배 시스템의 환경영향과 비교 분석하기 위하여 전과정 평가방법을 적용하였다. 투입물질에 대한 자료를 수집하고 유채 및 보리 1 ton을 기능단위로 하여 분석하였다. 전과정 영향평가를 위해서는 체계화가 잘 되어있고 규칙적으로 적용된 영향평가 방법인 Eco-indicator 95 방법을 사용하였다. 생산물 1 ton당 발생하는 영향범주별 비교에서는 온실가스 등 6개 영향범주에서 보리보다 유채의 포텐셜이 높게 나타났는데 이 중 화학비료 사용에 의한 환경부하가 전체 발생량의 65-96%를 차지하고 있었다. 부영양화 포텐셜은 오히려 유채보다 보리에서 높게 나타났다. 보리와 유채 재배에서 중금속에 의한 부하가 0.5 Pt로 상대적으로 가장 크게 나타났으나 전체 영향범주값을 합산하게 되면 보리에서 0.78 Pt, 유채에서 0.82 Pt로 나타났다. 시비-수확량 반응 시험에 대한 평가에서 보리는 시비량이 증가할수록 환경부하가 계속 증가하는 것으로 나타났으나 유채는 시비량에 따라 증가하다가 최고 생산량을 보인 R3(80-65-65)에서는 오히려 감소하였다. 이와 같은 결과를 토대로 겨울 휴경논에 유채를 재배할 경우 환경 영향 범주 8개 중 6개 범주에서 기존의 보리를 재배하는 과정에 비해 환경부하량은 더 크다고 할 수 있지만 환경지수값으로 환산하게 되면 휴경지에서 유채와 보리 재배를 통한 환경영향에는 차이가 없을 것으로 판단되었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제30권4호
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• pp.575-585
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• 2013

본 연구는 고상폐기물인 준설토와 혼합물질인 점토 및 유리프리트를 이용하여 기능성을 갖는 건축자재용으로의 재활용 가능성을 검토하고자 실시되었다. D항만 준설토의 중금속 함량은 Zn이 526.0~13,150.1 mg/kg의 범위를 나타내는 등 심한 오염상태이었다. 준설토(30P)의 주요 화학조성은 $SiO_2$(48.30 wt%), $Al_2O_3$(16.60 wt%), CaO(10.10 wt%), $Fe_2O_3$(7.75 wt%)이었으며, 점토는 $SiO_2$가 70.82 wt%, $Al_2O_3$ 18.78 wt%, 유리프리트는 $SiO_2$가 71.75 wt%, CaO 13.99 wt%, $Na_2O$ 8.51 wt% 함유되어 있었다. 준설토를 점토에 10~40 wt% 첨가한 후 $1,000^{\circ}C$와 $1,100^{\circ}C$에서 소성한 시편의 압축강도는 각각 $132.6{\sim}178.5kgf/cm^2$와 $581.2{\sim}793.7kgf/cm^2$이었다. 준설토가 40 wt% 첨가된 경우(SC46) $1,100^{\circ}C$에서 소성한 경우가 $793.7kgf/cm^2$로 $1,000^{\circ}C$에서 소성한 경우의 $153.0kgf/cm^2$ 보다 5배 이상 높게 나타나 $1,100^{\circ}C$ 온도가 소성에 더 적합한 것으로 판단되었으며, KS 1종벽돌 기준을 만족시켰다. 또한, 시편의 용출시험 결과 폐기물관리법상 지정폐기물 판정기준치를 크게 하회하는 것으로 나타났다.

• 유기물자원화
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• 제15권4호
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• pp.115-124
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• 2007

다량의 유기성 폐기물을 신속히 처리하기 위한 대용량의 반응조 개발이 이루어짐에 따라 대형 반응조 내부에서 재료물질 자체의 물리적 특성변화가 퇴비화에 미치는 영향을 파악하기 위한 연구가 시도되고 있다. 특히 좁은 공간에서 단위 면적당 처리량을 높일 수 있는 수직형 반응조에서는 재료가 갖는 자체적인 무게로 인한 침하 현상이 발생하여 퇴비화공정에 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 수직형 퇴비화 반응조 내에서의 수직 높이구간별로 재료물질의 온도, 수분함량, 용적밀도, 고형물함량, 침하거리 등의 물리적 성상 변화를 측정하여 수직형 반응조에서의 침하현상에 의한 효과를 파악하고자 하였다. 이를 위하여 수직형 퇴비화 반응조를 제작하여 계분과 톱밥을 혼합한 퇴비화 재료를 투입한 후 일정한 공기 유량을 주입하면서 퇴비화기간 동안의 반응조 높이별 물리적 성상 변화를 측정 하였다. 실험결과, 각 높이구간별로 최대온도 이후의 온도 재상승에 의한 변동폭은 교반횟수가 증가함에 따라 감소하고 있으며, 각 수직 높이 구간별로는 수직높이가 높아질수록 온도상승폭이 증가하고 있다. 수분함량 변화는 하층부에서의 증발수분이 상층구간으로 이동하게 됨으로써 반응조 높이가 높아질수록 수분함량이 높아지는 결과가 나타났다. 용적밀도는 수분함량 변화와 유사한 경향을 나타내었으며, 수분함량과 용적밀도와는 2차식($R^2=0.94$)의 관계를 보이고 있다. 각 높이구간에서의 고형물 함량은 수직높이가 높아질수록 감소하는 것으로 나타났다. 이와 같은 수직형 반응조에서의 높이구간별 물리적 성상변화는 퇴비화 재료물질의 침하현상에 기인한 것으로 나타났으며, 퇴비화 재료물질의 침하거리를 시간에 따른 1차식($R^2=0.91$)으로 나타내면 Ls(침하거리, cm)=$2.184{\times}T$(시간, day)와 같은 관계식을 얻을 수 있었다. 이러한 수직형 반응조내 재료물질의 침하현상은 자유공기공극(FAS)을 폐쇄시키고 공기투과성(air permeability)을 감소시켜 국부적으로 공기흐름을 저해하거나 혐기성 상태를 유발시키는 원인이 된다.

• 한국가정과교육학회지
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• 제26권3호
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• pp.35-52
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• 2014

본 연구는 Reigeluth의 정교화 이론에 제시된 7가지 교수전략 요소를 근거하여 2009 개정 교육과정에 따른 중학교 기술 가정 교과서의 의생활 관련 '옷차림과 자기표현' 단원과 '친환경 의생활과 옷 고쳐 입기'단원의 내용체계를 분석하였다. 이를 바탕으로 현재의 교과서 수준과 개선할 점을 파악하여, 추후 교과서 및 교재 개발에 기초자료를 제공하고자 한다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 각 교과서의 소단원은 전반적으로 '옷차림과 자기표현' 단원은 개념적 정교화, '친환경 의생활과 옷 고쳐 입기' 단원은 절차적 정교화 과정으로 내용체계를 구성하였다. 둘째, 선수학습능력의 계열화 전략으로는 중단원과 소단원 '학습목표', '생각열기', '핵심(주요)용어'가 가장 많이 구성되었다. 셋째, 요약자의 전략은 단원의 내용을 정리 및 평가하는 형태의 '단원마무리'를 중점적으로 제시되었다. 넷째, 종합자의 전략은 모든 교과서에서 적극 활용되었는데, 주로 학습내용에 대한 증진을 위한 다양한 활동이나 활동과제 경험을 통해 학생의 흥미를 높일 수 있는 '탐구'형태가 제시되었다. 다섯째, 인지전략의 활성자 전략으로는 모든 교과서에서 '그림', '표', '도식', '용어설명'이 사용되었으며, 특히 '그림'은 의생활 관련 단원의 특성상 인지전략의 활성자 전략에서 다른 모든 요소에 비하여 압도적으로 많이 제시되었다. 여섯째, 학습자 통제 전략은 보충 및 심화 학습의 길잡이가 될 수 있는 '체험', '탐구', '조사', '읽기자료', '직업 소개' 등의 다양한 형태로 활용되었다. 그러나 비유의 활용 전략은 거의 이용되지 않아 앞으로 이를 활용한 다양한 활동의 제시와 적절한 비유를 찾아내는 노력이 요구된다.

• 유기물자원화
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• 제27권4호
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• pp.15-24
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• 2019

본 실험은 방울토마토(Lycopersicon esculentum var. cerasiforme) 농가에서 자가제조한 토착미생물 액비를 3년 및 5년간 연용 처리하였을 때 토양 화학성 및 미생물상과 작물의 생장에 어떠한 영향을 미치는지를 비교하고자 수행하였다. 실험구는 3-year IM(토착미생물 3년 노지 처리구), 5-year IM(토착미생물 5년 노지 처리구), EM(effective microorganisms; EM 10년 온실 처리구)으로 분류하였고, 모두 1,000배로 희석하여 웃거름으로 관주하였다. IM과 EM 액비 자재의 pH 수준은 16주간 증가하였고 특히 EM의 pH는 1.2정도 상승하였다. IM 자재의 EC는 약간 높았지만 EM과 비슷한 수준인 0.2 dS/m으로 나타났다. 온실 내 포트 실험에서는 IM으로 처리된 토마토 뿌리의 건물중이 크게 증가하였다. 액비 처리에 따른 농가 현장 실험에서는 IM 액비 처리구의 pH는 7.5로 높았고 EC도 8.4 dS/m로 염류 과잉 수준을 보였다. EM 처리구의 유기물함량은 62 g/kg으로 가장 높았고 전질소 등 필수 무기성분 농도를 증가시키는데 영향을 끼쳤다. 하지만 IM 처리구에서도 토마토 생장을 위한 적절한 토양 화학성 수준이 관찰되었다. EM 처리구에서 세균수와 방선균수가 가장 증가하였다. EM으로 처리된 작물의 대량 무기성분 농도는 인산을 제외하고는 높게 나타났고 3-year IM과 5-year IM 처리구에서는 비슷한 무기성분 농도가 관찰되었다. 잎의 SPAD와 PSII 수준은 3-year IM 처리에서 낮게 나타났다. 토마토 작물의 엽폭, 엽장, 엽수, 수관면적, 초장, 경경은 생육 중기에는 EM 처리구에서 높은 수준이었으나 생육 후기에는 처리구 간에 비슷하였다. EM 처리로 잎 건물중은 IM 처리보다 2배 이상 높았지만 수확과수는 2배 이상 감소되었다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제47권4호
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• pp.513-524
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• 2005

본 연구는 음식물쓰레기의 건식 건조, 반건식 발효, 습식 발효 사료화 방법별로 대표적 업체를 방문하여 사료 제조 공정을 조사․소개하고, 사료화 방법별 공정별 음식물쓰레기의 물리화학적 성분을 추적하고, 영양소 손실율을 비교․평가하며, 사료화 방법별 문제점을 발굴하여 이의 개선 방안을 최종적으로 제시하기 위하여 실시하였다. 건식 사료화 방법의 경우, 탈수 공정은 원료 음식물쓰레기의 수분(10% 정도) 및 조지방 성분을 감소시키고(P<0.05), 섬유소(NDF, ADF, 조섬유소) 성분을 증가시켰다(P<0.05). 탈수․건조 공정은 원료 음식물쓰레기의 조지방과 필수아미노산 중 lysine, methio- nine, histidine 성분을 줄이고(P<0.05), 단백질의 pepsin 소화율을 반 정도로 감소시켰으며(P<0.05), 섬유소, 조회분, Ca, P 성분은 증가시켰다(P<0.05). pH는 차이가 없었으나(P>0.05), 염분은 40% 이상 감소하였다(P<0.05). 반건식 발효사료화 방법은 음식물쓰레기 혼합물의 일반 조성분, 단백질의 pepsin 소화율, 에너지 성분, pH 및 염분 농도에 별다른 영향을 미치지 않았다(P>0.05). 습식 발효사료화 방법의 경우, 멸균 전과 비교해서 멸균․발효 후에는 건물, 조지방, 조섬유소, lysine 성분이 감소하였으나(P<0.05), 그 외의 일반 조성분, 단백질의 pepsin 소화율 및 pH에는 차이가 없었다(P>0.05). 염분(5.16 vs 4.40%)은 9% 정도 감소하였다(P<0.05). 사료화 방법 중 건식 사료화 방법은 영양소 손실율(대사성에너지 24%, 유기물 12% 등)이 가장 높았으며(P<0.05), 반건식 및 습식 발효 사료화 방법은 미미한 영양소 손실을 보여주었다. 현장 업체 방문 조사 결과, 특히 아파트원 음식물쓰레기의 사료화 시 모든 처리 방법들 공히 제품에의 이물질 잔존 문제는 공통적으로 나타났으며, 완벽한 선별기의 개발이 요구되었다. 건식 사료화시 열처리에 따른 상당한 에너지 성분 감소와 단백질의 질적 저하는 다른 사료와의 배합비 설계시 양질의 에너지 및 단백질 사료의 보충을 필요로 하였다. 반건식 발효 사료화의 경우, 보조 사료와의 혼합시 과학적인 사료 배합비 설계가 요구되었다. 습식 발효 사료화 방법의 경우, 고수분 사료의 공급으로 인한 동물의 건물 섭취량 제한 현상으로 초래되는 동물 성장 저하 문제를 극복하기 위해서는 가능한 한 고영양성 사료를 보충하여야 할 것으로 사료되었다.