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질소수지에 의한 환경특성과 영농방법별 벼농사의 수질영향 평가 (Estimation of Rice Cultivation Impacts on Water Environment with Environmental Characteristics and Agricultural Practices by Nitrogen Balances)

  • 노기안;김민경;고병구;김건엽;심교문;이덕배
    • 한국토양비료학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.439-446
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    • 2009
  • 벼농사가 수질에 미치는 영향을 평가하기 위하여 지역별 논의 질소수지를 평가하였다. 질소의 유입량은 비료 시용량, 강우 및 관개에 의한 수계공급량, 토양질소의 무기화량 및 질소 고정량 등을 합하여 추정하였고, 질소의 유출량은 배출수나 지하침투수를 통한 수계유출량, 암모니아 휘산과 탈질에 의한 대기 중으로의 손실량, 무기질소의 유기화 및 작물에 의한 흡수량을 합하여 평가하였다. 지역별 환경 특성은 토양 중 유기물함량, 쌀 수확량, 관개수 중의 질소함량, 토양통 분포면적에 의한 토양침투속도 등을 이용하여 추정하였다. 지역별로 환경특성을 고려하여 벼농사가 수질에 미치는 영향을 평가한 결과 경기도와 충청남도의 질소 수지가 각각 -5.4와 $-8.3kg\;ha^{-1}\;yr^{-1}$으로 이 지역에서의 벼농사는 주변 수계로부터 질소를 흡수하여 농업에 활용하는 수질정화의 기능이 다른 지역에 비해 상대적으로 큰 것으로 평가되었다. 반면 강원도와 경상남도는 각각 4.9와 $14.0kg\;ha^{-1}\;yr^{-1}$ 으로 유입량보다 유출량이 오히려 많아 질소를 배출하는 것으로 평가되었다. 시비량이 $110kg\;ha^{-1}$로 동일하다는 조건하에 우리나라 관개수 중의 질소함량이 평균 $1mg\;L^{-1}$ 증가할 경우 벼농사는 $-2.9kg\;ha^{-1}\;yr^{-1}$의 수질 개선효과가 있으며, 전국적으로는 벼논의 질소 흡수량이 연간 2,616 Mg이나 증가하는 것으로 추정되었으며, 농업용수의 오염도가 상대적으로 높은 도시인근 지역이 관개수가 깨끗한 지역보다 벼농사에 의한 수질정화 효과가 크다는 것을 알 수 있었다. 동일한 수확량 조건에서 시비량을 $110kg\;ha^{-1}$에서 $90kg\;ha^{-1}$으로 줄일 경우 질소정화 기능은 전국적으로 10,600 Mg이 증가하고 수질정화 기능을 수행하는 면적도 확대됨을 알 수 있었다. 또한, 쌀 수확량 $5,000kg\;ha^{-1}$을 100%로 가정할 경우 질소 시비량은 $110kg\;ha^{-1}$, 수확량이 100%인 경우 질소수지는 $-0.3kg\;ha^{-1}$이었지만 시비량을 $90kg\;ha^{-1}$으로 줄이고 수확량도 100%에서 90%와 85%로 줄이면 질소수지는 각각 -11.7, -2.3 및 $2.4kg \;ha^{-1}$으로 시비량을 줄여도 수확량을 동시에 줄이면 질수수지의 개선효과가 떨어지며, 수량을 85%로 줄이면 수질에 미치는 영향을 나타내는 질소수지는 $110kg\;ha^{-1}$을 시비할 때보다 오히려 더 나빠지는 것으로 평가되었다. 이상의 결과들로 볼 때 벼농사가 수질환경에 미치는 영향은 관개수 수질, 토양물리 및 화학성 등의 자연환경에 따라 달라지므로 지역의 자연환경 특성을 최대로 활용하여, 벼 재배에 의한 수질정화기능을 최대로 활용하는 영농기술도입이 필요한 것으로 판단된다. 또한 현재 시비량을 줄이고 이에 따라 수확량도 줄어들 것이라는 전제의 영농방법으로서는 벼농사에 의한 수질오염 방지를 효과적으로 달성할 수 없으며, 시비량은 줄이되 토양과 관개수 중의 영양물질을 최대한으로 활용하여 최고의 수확량을 유지하는 것이 벼농사의 주변 수계에 대한 오염물질 발생을 줄이고 수질정화 기능을 증대시키는 가장 좋은 친환경농업라고 판단된다.

간척지 토양특성에 알맞은 사료작물 작부체계 연구 (Study on Forage Cropping System Adapted to Soil Characteristics in Reclaimed Tidal Land)

  • 양창휴;이장희;김선;정재혁;백남현;최원영;이상복;김영두;김시주;이경보
    • 한국토양비료학회지
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    • 제45권3호
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    • pp.385-392
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    • 2012
  • 본 연구는 새만금간척지 광활 및 계화지구 신간척지에서 조사료의 안정생산을 위한 적정 작부체계를 설정코자 2009년 10월부터 2011년 10월까지 수행하였다. 동계 사료작물로 청보리 (영양), 호밀 (곡우), 이탈리안 라이그라스 (passerel plus)와 하계 사료작물로 옥수수 (광평옥), 수수${\times}$수단그라스 (G7)를 재배하여 토양화학성, 양분흡수량, 사료가치, 생육 및 수량성을 검토하였다. 시험전 토양은 유기물, 유효인산 및 치환성칼슘 함량이 매우 적었고 치환성마그네슘 나트륨 함량이 많은 알칼리성 염류토양 이었다. 재배기간 동안 토양염농도 변화는 0.2%이하를 나타냈고 염피해는 없었다. 동계 사료작물 입모율은 호밀 > 청보리 > 이탈리안 라이그라스 순으로 양호하였고 생초 및 건물수량은 이탈리안 라이그라스 > 호밀 > 청보리 순으로 높았다. 조단백 함량은 이탈리안 라이그라스 > 청보리 > 호밀 순으로 총가소화영양 함량은 청보리 > 이탈리안 라이그라스 > 호 밀 순으로 많은 경향을 나타냈다. 하계 사료작물 조단백질 및 중성용매불용성섬유, 산성용매불용성섬유 함량은 수수${\times}$수단그라스에서 총가소화영양 함량은 옥수수에서 높았다. 동 하계 사료작물 경엽 및 곡실의 무기양분 함량은 이탈리안 라이 그라스와 옥수수에서 높았다. 시험 후 토양화학성은 pH가 낮아지고 총질소 및 유효인산, 치환성칼륨.칼슘 함량이 증가한 반면에 유기물, 치환성마그네슘 나트륨 함량이 감소되는 경향을 나타냈다. 동작물과 하작물을 연계한 수량성 ('10~'11)에서 생초수량은 청보리 - 옥수수 (74,740 kg $ha^{-1}$) 대비 IRG - 수수${\times}$수단그라스 10%, IRG - 옥수수 7%, 호밀 - 수수${\times}$수단그라스 6%, 호밀 - 옥수수 및 청보리 - 수수${\times}$수단그라스 3% 증수되었고 건물수량은 청보리 - 옥수수 (20,280 kg $ha^{-1}$) 대비 IRG - 수수${\times}$수단그라스 7%, 호밀 - 수수${\times}$수단그라스 6%, IRG - 옥수수 3%, 청보리 - 수수${\times}$수단그라스 3%, 호밀 - 옥수수 3% 증수되었으며 TDN수량은 청보리 - 옥수수 (13,830 kg $ha^{-1}$) 대비 IRG - 수수${\times}$수단그라스 2%, 청보리 - 수수${\times}$수단그라스 및 IRG - 옥수수 1% 증수되었다. 따라서 생초, 건물수량 및 TDN수량이 높은 "IRG - 수수${\times}$수단그라스" 및 "청보리 - 수수${\times}$수단그라스" 조합을 신간척지 토양특성 (사양토, 배수약간불량, 토양염농도 0.2% 이하)에 알맞은 사료작물 작부조합으로 판단되었다.

중학교 「기술·가정」의 '건강한 식생활과 식사 구성' 단원에 적용한 스마트 교수·학습 과정안과 교재 개발 (Development of smart education-based teaching and learning plans and a smart textbook for 'healthy diet and meal plans' unit in 「Technology·Home Economics」)

  • 최송은;채정현
    • 한국가정과교육학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.85-114
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    • 2014
  • 본 연구는 21세기 학습 환경과 학습자가 변화되고 있는 교육 패러다임의 변화에 맞추어 중학교 기술 가정 '건강한 식생활과 식사 구성'을 중심으로 스마트교육을 기반으로 한 가정과 식생활 교수 학습 과정안과 스마트교재를 개발하고, 이를 수업에 적용하여 스마트교재를 평가하고 수업의 효과를 분석하는데 목적이 있다. 연구의 목적을 달성하기 위한 연구내용은 다음과 같다. 첫째, 스마트교육을 기반으로 한 '건강한 식생활과 식사 구성'을 중심으로 가정과 식생활 교수 학습 과정안을 개발한다. 둘째, 개발한 식생활 교수 학습 과정안을 기본으로 하여 스마트컨텐츠 저작도구를 이용하여 식생활 스마트교재를 제작한다. 셋째, 개발한 스마트교육을 기반으로 한 식생활 수업을 실행한 후에 이 수업을 평가한다. 연구 과정은 ADDIE 모형에 따라 분석, 설계, 개발, 실행, 평가의 5단계로 진행하였다. 분석 단계에서는 2009 개정 중학교 기술 가정 교육과정과 해설서, 성취기준 성취수준 분석 및 '건강한 식생활과 식사 구성' 관련 교과서를 분석하였다. 설계 단계에서는 교수 학습 과정안을 구상하고 학습 목표 및 수업 과정을 설계하였다. 이를 위해 2009 개정 기술 가정 교육과정의 '청소년의 생활' 단원의 건강한 식생활과 식사 구성을 중심으로 하여 교과서의 내용 요소를 추출하여 내용을 재구성하고, 재구성한 내용을 토대로 학습 목표 및 수업 과정을 설계하였다. 개발 단계에서는 '청소년의 생활'에 속한 '건강한 식생활과 식사 구성' 중 2개의 소단원인 '청소년의 식생활 문제'와 '균형 잡힌 건강 식생활의 실천'으로 각 2차시씩 총 4차시 분량의 교수 학습 과정안과 학습 활동지 및 학습 자료 등의 교수 학습 자료를 제작하였으며, 이를 토대로 스마트컨텐츠 저작도구인 DocZoom을 이용하여 스마트교재를 개발하였다. 그리고 스마트교육을 기반으로 한 식생활교육 프로그램 적용의 효과성 및 스마트교재 활용 수업에 대한 태도를 알아보고자 사전 사후 설문지를 제작하였다. 실행 단계에서는 교수 학습 과정안을 적용하여 개발된 식생활교육 관련 스마트교재를 수업에 적용하였다. 개발된 교수 학습 과정안을 토대로 제작한 소단원 2개 분량의 식생활교육 스마트교재를 이용하여 2014년 6월 2일부터 6월 13일까지 경기도 광명에 있는 남녀공학의 S 중학교 1학년 각각 3학급을 대상으로 실험집단과 비교집단으로 나누어 1주일에 2시간씩 기술 가정 수업에 직접 활용하였다. 총 2주간의 수업을 실행한 후, 사전 사후 설문을 실시하고, 평가 단계에서는 실험집단과 비교집단의 사전 사후 설문 점수의 평균 및 표준편차를 산출하고, 쌍표본 t-test를 실시하여 개발된 식생활교육 스마트교재의 수업 적용 효과를 알아보았다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 스마트교육을 기반으로 한 스마트교재를 활용한 수업에서 가정과 수업에 대한 흥미(t=-3.99, p<.001), 학습에 대한 애정과 열정(t=-2.61, p<.05), 학습에의 주도성 및 독립성(t=-4.77, p<.001), 학생들의 식생활 수업에 대한 관심도(t=-3.83, p<.001)를 높이는데 효과적이었다. 스마트교재를 활용한 수업을 받은 학생들을 대상으로 이 수업에 대한 평가를 한 결과, 학생들은 스마트교재를 활용한 수업이 기존의 서책형 교과서를 이용한 수업보다 수업 자료를 찾는데 시간을 절약할 수 있었으며, 동영상과 도표 등의 관련 자료를 바로 볼 수 있어 이해하기 쉬웠다고 평가하였다. 또한, 다수의 학생이 기존의 서책형 교과서를 이용한 수업보다 편리하였으며, 수업이 더 재미있어졌다고 응답하는 등 학생들은 스마트교재를 이용한 수업을 흥미로워 하였으며, 학습에 도움이 되는 등의 긍정적인 평가를 하였다. 이러한 결과로 볼 때 가정과에서 스마트교재를 활용한 스마트교육은 가정과 수업에 대한 흥미를 향상시켰을 뿐만 아니라 학습에 대한 애정과 열정, 학습에서의 주도성 및 독립성, 식생활 수업에 대한 관심도를 향상시키는데 효과가 있음을 알 수 있었다.

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총체맥류 분쇄기 개발 및 분쇄 총체맥류 사일리지의 품질 특성 (Development of Crushing Device for Whole Crop Silage and the Characteristics of Crushed Whole Crop Silage)

  • 이성현;유병기;주선이;박태일
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.344-349
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    • 2016
  • 본 연구에서는 주로 한(육)우, 낙농 등에서 이용되는 총체맥류 조사료를 돼지, 닭 등에게까지 확대 이용 가능성을 모색하기 위하여 수행하였다. 이를 위해 총체맥류를 분쇄할 수 있는 시스템을 개발하였고 분쇄시스템을 통해 분쇄한 총체맥류를 비닐 백에 밀봉 저장한 후 사료가치를 분석하였다. 총체맥류는 Fig. 4에서 보는 바와 같이 수확 직후 줄기, 잎, 곡실 등을 분리하지 않고 원형 그대로 분쇄장치에 투입하였다. 분쇄되어 배출된 총체맥류의 분쇄상태를 분석한 결과 알곡 20%, 10 mm 이상 4%, 5~10 mm 27%, 5 mm 이하 49%로 매우 미세하게 분쇄되는 것으로 나타나 단위동물의 배합사료에 일정비율 혼합하여 급이 하는 것이 가능할 것으로 판단되었다. 분쇄 직후 밀봉하여 상온에서 저장한 총체맥류 사일리지는 약 3개월이 지난 시점에서 품질을 분석하였다. 시험에 사용한 총체맥류는 새쌀보리와 금강밀이다. 분쇄된 총체맥류의 발효를 촉진하기 위하여 하나에는 발효제를 접종하였고 다른 하나는 발효제를 접종하지 않았다. 발효제를 접종한 분쇄 총체 새쌀보리의 조단백질, 조지방, 조섬유, NDF, ADF, 리그닌, 셀룰로스 함량은 2.45%, 1.61%, 8.95%, 16.94%, 9.52%, 1.01%, 8.51%로 나타났으며 TDN, RFV는 81.38%, 447.5%로 나타났다. 발효제를 접종하지 않은 총체 새쌀보리의 조단백질, 조지방, 조섬유, NDF, ADF, 리그닌, 셀룰로스 함량은 2.57%, 1.62%, 9.61%, 18.25%, 10.13%, 1.10%, 9.04%로 나타났으며 TDN, RFV는 80.90%, 412.9%로 나타났다. 발효제를 접종한 분쇄 총체 금강밀의 조단백질, 조지방, 조섬유, NDF, ADF, 리그닌, 셀룰로스 함량은 2.43%, 1.27%, 10.99%, 19.49%, 11.23%, 1.46%, 9.77%로 나타났으며 TDN, RFV는 80.03%, 382.6%로 나타났다. 발효제를 접종하지 않은 총체금강밀의 조단백질, 조지방, 조섬유, NDF, ADF, 리그닌, 셀룰로스 함량은 2.28%, 1.44%, 10.08%, 18.02%, 10.44%, 1.26%, 9.18%로 나타났으며 TDN, RFV는 80.65%, 416.9%로 나타났다. 발효제를 접종한 것과 발효제를 접종하지 않은 분쇄 총체맥류 사일리지의 상대적 사료가치를 평가한 결과 새쌀보리의 경우 발효제를 첨가한 것이 높았으며, 금강밀의 경우 발효제를 첨가하지 않은 것이 높은 것으로 나타났다. 따라서 총체맥류 분쇄 사일리지를 조제할 때 품종에 따라 발효제의 첨가 여부를 결정하는 것이 중요할 것으로 판단되었다. 또한 Ju 등(2009, 2011)의 TDN과 RFV를 비교 분석한 결과 발효제의 접종 여부와 관계없이 분쇄 총체맥류 사일리지의 TDN과 RFV가 월등히 높은 것으로 나타났다. 따라서 총체맥류 사일리지 조제시 수확${\rightarrow}$분쇄${\rightarrow}$밀봉의 과정을 거쳐 사일리지를 조제하는 것이 조사료 이용효율을 높일 수 있을 것으로 판단된다.

상엽추출물이 제2형 당뇨병 환자의 혈당, 당화혈색소 및 혈청지질에 미치는 영향 (Effect of Mulberry Leaf Extract Supplement on Blood Glucose, Glycated Hemoglobin and Serum Lipids in Type II Diabetic Patients)

  • 양정화;한지숙
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.549-556
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    • 2006
  • 본 연구는 상엽추출물의 섭취가 당뇨병 환자의 혈당, 당화혈 색소 및 혈청지질에 미치는 영향을 조사하고, 체내 간기능에서의 안전성도 검증하기 위하여 당뇨병 환자에게 12주간 1,000 mg의 상엽 추출물을 섭취시켜 전 후 차이를 비교하였으며 그 결과는 다음과 같다. 상엽군은 체중이 실험 전 $58.6{\pm}9.2kg$에서 실험 후 $58.8{\pm}9.1kg$으로 변화를 보이지 않았으며, 허리둘레 및 엉덩이 둘레도 실험 전 후 거의 변화를 나타내지 않았으므로 상엽추출물의 섭취는 신체계측치에 영향을 미치지 않았다. 상엽군에서 수축기 혈압은 $127.1{\pm}18.9mmHg$에서 $128.7{\pm}21.0mmHg$로, 이완기 혈압은 $80.5{\pm}12.1mmHg$에서 $77.0{\pm}12.1mmHg$로 거의 변화를 나타내지 않음으로서 상엽추출물의 섭취는 당뇨병 환자의 혈압에 영향을 미치지 않았다. 상엽군에서 공복혈당은 $141.9{\pm}39.4mg/dL$에서 $135.8{\pm}41.4mg/dL$로, 당화혈색소는 $7.8{\pm}1.4%$에서 $7.0{\pm}0.6%$로 유의(p<0.05)하게 감소하였다. 그러나 위약군에서는 실험 전 후 공복혈당 및 당화혈색소에서 차이를 나타내지 않았다. 상엽추출물의 섭취가 12주간 이루어지면서 총콜레스테롤은 $188.4{\pm}21.9mg/dL$에서 $176.7{\pm}23.8mg/dL$로 감소하였고, LDL-콜레스테롤에서는 상엽군은 $116.9{\pm}29.3mg/dL$에서 $104.3{\pm}23.2mg/dL$로 유의 (p<0.05)하게 감소한 반면, 위 약군은 $121.3{\pm}24.3mg/dL$에서 $121.5{\pm}17.3mg/dL$로 변화가 없었다. 중성지 방은 상엽추출물의 섭취 후 $167.6{\pm}44.5mg/dL$에서 $123.2{\pm}29.3mg/dL$로 유의(p<0.01)하게 감소한데 반해 위 약군은 $152.0{\pm}55.9mg/dL$에서 $155.3{\pm}51.4mg/dL$로 오히려 약간의 증가를 보였다. 상엽섭취군의 공복혈당 및 당화혈색소 농도수준에 따라 그 변화를 살펴보면, 공복혈당 불량군은 실험 전 $188.2{\pm}45.2mg/dL$에서 상엽추출물 섭취 후 $161.3{\pm}25.3mg/dL$로 유의(p<0.05)하게 감소한 반면 공복혈당 양호군에서는 $119.3{\pm}22.4mg/dL$에서 $119.9{\pm}21.9mg/dL$로 변화를 보이지 않았다. 당화혈색소 불량군의 경우 실험 전 $8.7{\pm}0.7%$에서 실험 후 $7.8{\pm}0.8%$로 유의(p<0.05)하게 감소한 것에 반하여, 당화혈색소 양호군에서는 $6.7{\pm}1.2%$에서 $6.6{\pm}1.2%$로 변화가 없음을 확인할 수 있었다. 상엽추출물의 12주간 섭취 후 AST는 $24.8{\pm}3.5\;IU/L$에서 $31.8{\pm}8.7\;IU/L$로, ALT는 $26.4{\pm}4.6\;IU/L$에서 $32.8{\pm}7.8\;IU/L$로, $\gamma$-GTP는 $31.5{\pm}4.7mg/L$에서 $33.7{\pm}4.8mg/L$로 조금씩 증가하였으나 모두 정상범위의 수치였다.

Bacillus sp.를 이용한 분뇨처리 (The Treatment of Night Soil using Bacillus sp.)

  • 염혜경;이은숙;이병헌;이민규;정일호;김중균
    • 생명과학회지
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    • 제12권6호
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    • pp.700-707
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    • 2002
  • 높은 COD 농도의 유입수질에 따른 Bacillus 균주의 유기물 및 영양소 제거특성을 파악하고자 실험실 규모의 3가지 다른 기질 조성을 가지는 회분식 반응조(Rl, R2, R3)를 운전하였다. $NH_4^+$-N 및 $COD_{cr}$, 농도는 호기적 상태에서 95% 이상 제거되었으며, 각 반응조의 $NH_4^+$-N 및 $COD_{cr}$, 제거율은 각각 22.6 와 90.5%(Rl), 23.9 와 65.8%(R2), 30.2와 86.4%(R3)이었다. $NH_4^+$-N의 제거는 $NO_3^{-}$-N의 농도가 충분히 공급이 될 경우 제거효율이 높은 것으로 나타났고, 초기 nitrite의 농도가 높을 시에는 COD 처리효율을 크게 떨어뜨림을 알 수 있으며, 탈질에 이용되는 탄소량은 거의 없었다. 따라서, Bacillus 균주에 의한 탈질과정에서는 일반적 전자공여체 대신에 암모니아성 질소가 전자공여체로서 이용될 수 있다는 가능성을 보였다. $NO_3^{-}$-N농도는 무산소 조건에서 거의 탈질 되는 것으로 나타났으며, R3 반응조의 경우에만 호기상태에서도 10%의 제거가 일어났다. 총질소(TN)와 총인(TP)의 제거율은 각각 41.8 와 49.5%(Rl), 40.1와 35.8%(R2) 및 47.0 와 57.6%(R3) 이었다. Alkalinity는 호기조건에서 alkalinity의 농도가 많이 소모되었다가 다시 무산소 조건에서 탈질반응에 의하여 회복됨을 알 수 있었는데, 호기적 조건하에서 1 mg/L의 $NH_4^+$-N이 산화될 때 소모된 alkalinity는 Rl, R2, R3 반응조에서 각각 4.96, 5.41, 3.93 mg/L($CaCO_3$으로 환산한 농도로서)이었으며, 무산소 조건하에서는 1 mg/L의 $NO_3^{-}$-N이 제거되는 동안 회복되는 alkalinity는 각각 3.06, 3.17, 2.60 mg/L.($CaCO_3$으로 환산한 농도로서)이었다 Rl, R2, R3 각 반응조의 SOUR 값을 구해보면, 각각 38.5, 52.7 및 42.0 mg $O_2$/g MLSS/hr으로서 기존의 활성슬러지보다 높은 미생물 활성을 보였다. 각 반응조의 유기물질 용적부하율(OLR) 및 슬러지 생산량을 계산하면 각각 0.69 와 0.28(Rl), 0.77 와 0.20(R2) 및 0.61 kg COD/$m^3$/day 와 0.25 kg MLSS/kg COD(R3)이 었다. 유기물 부하율이 상당히 높은데 반해 슬러지 생산량은 다른 공법에 비해 다소 낮은 것으로 나타났다. 초기 $NO_3^{-}$-N 농도가 높은 R3 반응조는 무산소 조건하에서의 $NH_4^+$-N 1 mg 제거 당 가장 많은 양의 $NO_3^{-}$-N 제거 및 COD 1 mg 제거 당 가장 많은 $NO_3^{-}$-N 량이 제거되었다. Rl, R2 반응조에서의 $NH_4^+$-N 1 mg 당 제거된 COD mg수는 10.41-12.63으로서 호기적 탈질을 일으킨다고 보고된 T. pantotropha 균주를 사용한 실험결과와 비슷한 값을 나타내었고, $N_2$로의 변환에 의한 질소제거를 N-balance로부터 구해보면, R3 반응조의 경우가 가장 높은 제거율(40.9%)을 보였다. 이상의 결과들을 볼 때, Bncillus 균주는 호기적 탈질을 일으킬 수 있는 가능성이 있고, Bncillus 균주를 이용한 B3 공정은 탈질에 이용되는 탄소량이 거의 없고, 적은 alkalinity 소모에 의한 경제적 이익 등 장점을 가진 공정으로 보여 진다.

육계에 대한 유산균의 장내 생존성 및 적정 급여방법에 대한 연구 (Study on Intestinal Viability and Optimum Feeding Method of Lactobacillus in Broiler Chickens)

  • 김동욱;김지혁;강근호;강환구;이상진;이원준;김상호
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제50권6호
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    • pp.807-818
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    • 2008
  • 본 시험은 외인성 유산균의 장내 생존성과 유산균 첨가수준 및 급여빈도가 육계 생산성에 미치는 영향을 조사함으로써 유산균의 적정 급여방법을 구명하기 위하여 실시되었다. 시험 1에서는 외인성 유산균의 장내 체류 시간을 조사하기 위하여 5주령 육계(Abor Acre) 100수에서 사료 내 1.0×104cfu/g 수준으로 GFP 유전자가 도입된 유산균을 급여하였다. GFP 유산균을 육계에게 급여한 결과 급여 3일차까지는 일정한 수 이상의 유산균이 관찰되었으나 그 이후 급격히 감소되는 것을 확인하였다. 시험 2에서는 유산균 적정 첨가 수준을 구명하기 위하여 1일령 육계 수평아리(Abor Acre) 480수를 공시하여 4처리 4반복, 반복당 30수씩 임의 배치하여 5주간 사양시험을 실시하였다. 시험처리는 항생제 무첨가구를 대조구로 하였으며, 음수 내 유산균을 5.0×10cfu/mL, 5.0×103 cfu/mL, 및 5.0×105cfu/mL 수준으로 첨가하여 유산균 처리구를 두었다. 5주 종료 체중은 5.0×103cfu/mL 첨가 급여시 1,919g으로 가장 높았으며(P<0.05), 증체량은 5.0×103cfu/mL 및 5.0×105cfu/mL 첨가 급여시 대조구에 비해 유의하게 증가하였다(P<0.05). 회장 및 맹장 내 유산균 수에 있어서는 첨가수준별로 차이는 있었으나 유산균 첨가 급여시 회장 및 맹장 내 유산균 수가 유의하게 증가하였으며(P<0.05), 그 변화 양상은 회장과 맹장에서 유사하게 나타났다. 단백질 및 지방 이용율이 유의하게 증가하였다(P<0.05), 건물 및 조회분에 있어서는 처리간 차이가 관찰되지 않았다. 시험 3에서는 유산균 적정 급여 빈도를 구명하기 위하여 1일령 육계 수평아리(Abor Acre) 600수를 공시하여 5처리 4반복, 반복당 30수씩 임의 배치하여 5주간 사양시험을 실시하였다. 시험처리는 항생제 무첨가구를 대조구로 하였으며, 유산균이 5.0×103cfu/mL 수준으로 첨가된 음수를 1일, 2일, 3일 및 5일 간격으로 급여한 유산균 처리구를 두었다. 5주 종료체중 및 증체량에 있어서 유산균을 매일 또는 격일로 급여시 유의하게 증가하였다(P<0.05). 사료섭취량 및 사료요구율은 처리구간 차이가 없었다. 회장과 맹장내 유산균의 수는 유산균 급여시 전체적으로 증가하는 경향을 보였으며, 특히 매일 및 격일 급여시 유의하게 증가하였다(P< 0.05). Coliform bacteria 및 Salmonella 수에 있어서는 처리구간 차이가 없었다. 본 시험 결과, 유산균의 음수 내 첨가 급여는 육계 생산성 및 장내 미생물 균총에 긍정적인 영향을 미쳤으며, 유산균의 적정 첨가 수준은 음수 1ml 당 유산균 5.0×103cfu이었으며, 급여 빈도에 있어서는 매일 급여하는 것이 효과적인 것으로 판단된다.

어린이와 청소년의 비알콜성음료 섭취에 따른 다량무기질 섭취량 평가: 제 4기 국민건강영양조사 자료를 활용하여 (Macromineral intake in non-alcoholic beverages for children and adolescents: Using the Fourth Korea National Health and Nutrition Examination Survey (KNHANES IV, 2007-2009))

  • 김성단;문현경;박주성;이용철;신기영;조한빈;김복순;김정헌;채영주
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제46권1호
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    • pp.50-60
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    • 2013
  • 본 연구는 단위 체중 당 비알콜성음료 섭취량이 가장 높았던 1~19세의 어린이 및 청소년을 대상으로 비알콜성음료를 통한 다량무기질의 추정식이섭취량을 산출하여 평가하고자, 음료, 액상커피 및 액상차의 다량무기질의 실측치와 제4기 국민건강영양조사 중 영양조사 (조사 1일 전 식품섭취내용, 24시간 회상법)의 섭취량을 이용하였다. 이를 위하여 어린이 및 청소년 6,082명 전체의 비알콜성음료의 평균소비자와 극단소비자의 비알콜성음료 섭취량을 파악하기위하여 평균, 95percentile 및 분포를 적용한 경우 (scenario I)와 비알콜성음료를 섭취한 어린이와 청소년 1,074명의 섭취량 평균, 95percentile 및 분포를 적용한 경우 (scenario II)로 나누어 살펴보았다. 다량무기질인 나트륨, 칼슘, 인의 위해성평가는 추정식이섭취량과 한국인 영양섭취기준의 목표섭취량 (2.0 g/day) 및 상한섭취량 (칼슘: 2,500 mg/day, 인: 3,000~3,500 mg/day)을 비교하여 %Goal, %UL값으로 위해성 평가를 하였다. 이 때 위해도 평가방법은 평균과 95th percentile을 이용하는 단일값평가와 point value를 사용하는 경우에 발생할 수 있는 불확실성을 최소화하기 위하여 각 변수의 확률밀도함수(Probabilistic Density Functions, PDFs)를 이용한 Monte Carlo simulation을 실시하여 확률평가를 하였다. 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 1) Scenario I의 비알콜성 음료의 평균 및 95th percentile 섭취량은 $74.4{\pm}2.2$, 404.7 g/day로 극단섭취자는 평균섭취자에 비해 5.4배 더 많은 양을 섭취하였다. Scenario II의 평균 및 95th percentile 섭취량은 $265.4{\pm}5.8$, 662.0 g/day로, 극단섭취자는 평균섭취자에 비해 2.5배 더 많은 양을 섭취하였다. 또한 Scenario II의 평균섭취자는 scenario I의 평균섭취자에 비해 3.6배 더 많은 양을 섭취하였으며, scenario II의 극단섭취자는 scenario I의 극단섭취자에 비해 1.6배 더 많은 양을 섭취하였다. 2) 비알콜성음료에 존재하는 다량무기질의 분포는 마그네슘을 제외하고 대부분 왼쪽으로 기울어진 분포를 나타내었다. 비알콜성음료 섭취량 분포는 scenario I에서는 대부분 Logistic 분포를 나타내었으나, scenario II 경우에는 왼쪽으로 기울어진 Max Extreme분포가 되었다. 3) Scenario I에서 확률평가한 다량무기질의 평균 EDI는 나트륨 7.93, 칼슘 10.92, 인 6.73, 칼륨 23.41, 마그네슘 1.11 mg/day였으며, 95th percentile EDI는 나트륨 28.02, 칼슘 44.86, 인 27.43, 칼륨 98.14, 마그네슘 3.87 mg/day이였다. 다량무기질은 목표섭취량이 설정되어있는 나트륨과 상한섭취량이 설정되어있는 칼슘 및 인에 대해서만 위해성 평가를 하였으며 그 결과를 살펴보면, 확률평가한 나트륨의 평균 % Goal은 0.39, 칼슘 및 인의 평균 %UL은 각각 0.43, 0.19이며, 나트륨의 95th percentile %Goal은 2.56, 칼슘 및 인의 95th percentile %UL은 각각 3.71, 1.60이였다. Scenario II에서 확률평가한 다량 무기질의 평균 EDI는 나트륨 19.10, 칼슘 25.77, 인 15.83, 칼륨 56.56, 마그네슘 2.68 mg/day이였으며, 95th percentile EDI는 나트륨 62.67, 칼슘 101.95, 인 62.09, 칼륨 227.92, 마그네슘 8.67 mg/day였다. 확률평가한 나트륨의 평균 %Goal은 0.95, 칼슘 및 인의 평균 %UL은 각각 1.03, 0.45이였으며, 나트륨의 95th percentile %Goal은 3.12, 칼슘 및 인의 평균 %UL은 각각 4.08, 1.75였다. 4) 비알콜성음료 섭취를 통한 다량무기질 중 나트륨, 칼슘, 인의 노출수준은 목표섭취량과 상한섭취량을 초과하는 인구집단은 없는 것으로 나타났으며, Scenario I II에서 나트륨, 칼슘, 인의 평균 및 95th percentile %Goal 및 %UL은 모두 5 이내로 낮은 수준이였다.

서울지역 식품영양전공.비전공대학생의 골밀도에 미치는 영향요인에 관한 연구 (Bone Density and Related Factors of Food and Nutrition Major and Non-Major University Students in Seoul Area)

  • 정남용;최순남
    • 동아시아식생활학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.391-407
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    • 2003
  • 본 연구에서는 식품영양전공$.$ 비전공 남$.$여대학생을 대상으로 골밀도를 측정하고 신체계측, 식습관, 운동 등의 요인이 골밀도에 미치는 영향을 조사하였다. 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 조사대상자들의 평균연령은 전공남학생 22.2세, 비전공남학생 22.4세, 전공여학생 21.2세, 비전공여학생 21.9세이었고, BMI는 전공남학생 21.96, 비전공남학생 21.69, 전공여학생 21.07, 비전공여학생 20.84이었다. 2. 조사대상자들의 골밀도는 전공남학생군과 비전공남학생군에서 평균 BQI 값은 각각 l08.07, 110.47, 전공여학생과 비전공여학생의 평균 BQI는 89.13, 88.18이었다. 전공, 비전공남학생의 평균 Z-score는 각각 0.139, 0.295, 평균 T-score는 각각 0.049, 0.185이었다. 여학생의 경우 평균 Z-score는 전공여학생 -0.786, 비전공여학생은0.842이었으며, 평균 T-score는 전공여학생 0.786, 비전공여학생은 -0.839로 나타났다. 3. 조사대상자의 골밀도 상태를 정상, 골감소증, 골다공증 3군으로 분류하였을 때 골밀도가 정상인 경우는 전공남학생 78.0%, 비전공남학생 88.2%로 비전공군에서 다소 높았고, 전공여학생은 60.0%, 비전공여학생 59.1%로 유사하였다. 골감소증은 전공남학생 22.0%, 비전공남학생 11.8%, 전공, 비전공여학생 각각 40.0, 40.2%로 여학생군이 남학생군과 비교하였을 때 골감소증의 경향이 높게 나타났다. 4. 조사대상자의 식습관을 조사한 결과 규칙적으로 식사를 하는 경우는 전공남학생 26.8%, 비전공남학생 68.8%, 전공여학생은 45%, 비전공여학생 32.6% 이었다. 육식 위주 식사는 전공남학생 19.5%, 비천공여학생 l0.6%이었고 채식 위주 식사는 비전공남학생 57.0%, 전공 여학생은 47.5%로 나타났다. 아침을 매일 먹는 전공남학생은 19.5%, 비전공남학생은 61.3%, 전공여학생은 33.8%, 비전공여학생 25.7%로 나타났다. 과식한다는 응답이 전공남학생 34.2%, 비전공남학생 25.8%이었고, 전공여학생은 25.0%, 비전공여학생 35.6%이었다. 5. 조사대상자의 식품의 섭취빈도를 나타낸 결과는 두부 및 콩제품을 매일 섭취하는 경우는 전공남학생 19.5%, 비전공남학생 37.6%, 전공여학생은 41.3 %, 비전공여학생이 17.4%이었다. 우유 및 유제품 섭취는 매일 섭취한다고 하는 경우가 전공남학생 34.2%, 비전공남학생 4.5%가, 전공여학생은 l0.0%, 비전공여학생은 34.8%이었다. 육류 및 육가공품 섭취는 거의 섭취하지 않는 경우가 전공남학생 4.9%, 비전공남학생은 44.1%로, 전공여학생 36.2%, 비전공여학생 6.1%로 나타났다. 해조류 섭취는 일주일에 0∼2회 섭취에 대한 응답율은 전공남학생 56.1%, 비전공남학생 50.5%이었고, 전공여학생 65.0%, 비전공여학생 55.3%로 대체적으로 섭취율이 낮은 경향이었다. 전공에 관계없이 전반적으로 콩식품, 우유 및 해조류 등의 섭취 정도가 낮았다. 6. 조사대상자의 운동 빈도를 보면 항상 운동을 하는 경우는 전공남학생 14.6%, 비전공남학생 23.7%로 비전공남학생의 운동빈도가 높게 나타났으며 여학생의 경우 남학생에 비하여 운동량과 운동시간이 짧게 나타났다. 체중에 대한 만족도를 보면 전공남학생 19.5%, 비전공남학생 34.4%로, 전공여학생은 13.7%, 비전공여학생은 9.1% 가 만족한다고 하였다. 체중조절의 방법에 있어서는 운동을 한다는 응답이 전공남학생은 65.9%, 비전공남학생은 54.8%, 전공여학생은 35.0%, 비전공여학생은 31.8%로 나타났다. 7. 조사대상자의 골밀도와 제요인의 상관관계를 BQI 값으로 살펴볼 때, 전공남학생은 운동시간 및 식사량 그리고 콩식품, 해조류 섭취빈도와 약한 양의 상관관계를 보였으며, 편식 및 인스턴트 식품 섭취와는 음의 상관관계를 나타내었다. 비전공남학생의 경우 운동시간과 해조류 섭취와 약한 양의 관계를 나타내었고 콩식품, 우유, 육류, 인스턴트 식품 섭취와는 음의 상관관계를 나타내었다. 전공여학생은 운동시간, 콩식품에서 양의 상관관계를, 육류, 차, 인스턴트 식품에서는 약한 음의 상관관계를 나타내었다. 또한 비전공여학생의 경우 콩 식품과 해조류, 육류에서는 약한 양의 상관관계를, 우유 및 차 섭취에서 음의 상관관계를 나타내었다. 이상의 결과 골밀도에 영향을 미치는 요소는 군마다 다양하였으며 남학생의 경우 평균 골밀도 수치가 표준치보다 높게 나왔으나 최대, 최소범위가 넓은 경향이었고, 전공남학생의 경우 골감소증의 비율이 비전공남학생보다 높아 이를 개선시키기 위한 여러 가지 방안이 필요할 것으로 사료된다. 특히 여학생의 골밀도는 전공ㆍ비전공군에 상관없이 낮게 나타나 여성이 남성에 비해 골격건강이 취약한 집단임이 알 수 있었다. 그러나 대학생의 시기는 여전히 골질량의 형성이 가능한 시기이며, 따라서 건강한 골격을 형성하고 유지하기 위해서 식품의 섭취, 균형된 식사, 적정 체중의 유지 및 골격 에 하중을 가하는 운동을 지속적으로 하는 개개인의 다각적 노력과 관심이 중요하다 하겠다. 그리고 전공대학생의 경우 전공지식에 대한 실생활 적용 및 반영의 정도가 다소 높을 것으로 기대하였으나 미흡하게 나타난 결과를 볼 때, 전공지식에 대한실천의지 함양을 위한 교육프로그램 마련이 절실히 필요한 것으로 사료된다.

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고리, 월성, 울진 및 영광 연안해역에서 식물플랑크톤 군집의 생태학적 특성 II. 현존량 분포 및 환경요인들(1992~1996) (Ecological Characteristics of Phytoplankton Communities in the Coastal Waters of Gori, Wolseong, Uljin and Younggwang II. Distributions of Standing Crops and Environmental Variables (1992~1996))

  • 강연식;최중기
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제7권3호
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    • pp.108-128
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    • 2002
  • 고리, 월성, 울진 그리고 영광해역에서 1992년부터 1996년까지 식물플랑크톤의 생태학적 특성을 이해하고자, 식물플랑크톤의 현존량 및 엽록소 농도가 조사되었고, 무생물학적 환경요인들과의 상관관계를 분석하였다. 고리, 월성, 울진 및 영광해역에서 연구기간동안 총 질소의 평균 농도는 각각 0.101, 0.094, 0.072및 0.108mg/$\ell$이었고 ,인산염은 각각 0.007, 0.008, 0.006 및 0.009mg/$\ell$이었다 N:P ratios는 고리, 월성, 울진 및 영광해역에서 3.2~57.3, 3.1~109.0. 2.6~102.0 및 1.0~165.0으로 극심한 변동을 나타내었다. 또한 부유물질 농도는 각각 평균 18.7, 16.7, 11.6 및 52.7mg/$\ell$이었고, 투명도는 각각 평균 3.8, 5.4, 7.9및 0.7m이었다. 총 현존량은 고리, 월성, 울진 및 영광해역에서 각각 평균 710,659, 687,508, 656,245 그리고 1,278,173ce11s/$\ell$로 영광해역에서 가장 높았으며, 나머지 해역은 서로 유사하였다. 연구해역 모두 전반적으로 높은 현존량을 나타내었으며, 이 중 소형플랑크톤의 현존량은 고리, 월성, 울진 및 영광해역에서 각각 평균 357,546, 333,638, 276,407그리고 592,975ce11s/$\ell$이었으며, 미소플랑크톤의 현존량은 고리, 월성, 울진 및 영광해역에서 각각 평균 353,113, 353,870, 379,838그리고 714,846cells/$\ell$로 영광 해역에서 가장 높게 나타났다. 규조류는 고리, 월성, 울진 및 영광해역에서 각각 평균 282,009, 284,710, 238,758 그리고 574,563cells/$\ell$로 영광해역에서 가장 높았으며, 고리, 월성 및 울진 해역은 봄철에 높고 가을철에 낮은 계절분포를 보인 반면에 영광해역은 여름철에 낮은 현존량을 기록하였다. 와편모조류는 각각 평균 46,078, 35,401, 32,906 그리고 16,749cells/$\ell$로 서해 영광해역이 가장 낮게 나타났고, 고리와 영광해역은 여름철 그리고 울진해역은 가을철에 높은 계절분포를 나타내었다. 엽록소 $\alpha$농도는 연구해역에서 평균 2.16~4.28$\mu\textrm{g}$/$\ell$로 영광해역에서 가장 높게 나타났다. 종 다양성 지수는 연구해역에서 2.11~2.24 이었으며, 동해연안은 겨울철에 불안정하고 여름철에 안정된 군집구조를 이루는 반면에, 서해의 영광해역은 겨울철과 여름철에 안정된 군집구조를 이루고 있었다. 식물플랑크톤 현존량과 무생물학적 환경요인들과의 상관관계 분석결과, 연구해역과 계절에 따라 그 영향의 정도에서 차이를 보이지만, 투명도, 부유물질 및 영양염(N $O_3$$^{-}$-N, P $O_4$$^{3-}$ -P)등이 식물플랑크톤 현존량 분포에 영향을 주는 것으로 나타났다.