흑맥가루와 올리브유를 첨가하여 식빵의 영양성과 기호성을 개선하기 위해, 밀가루 대체 흑맥가루 첨가량은 6-34%로, 쇼트닝 대체 올리브유 첨가량은 0.6-3.4%로 첨가량을 달리 하여 식빵을 제조한 후 반응표면분석법으로 최적화하여 최적조건을 구하고자 하였다. 실험결과 이화학적 특성과 물성 중 무게, 부피, 비용적, 명도, 적색도, 황색도, 경도, 탄력성, 응집성, 씹힘성이 linear 모델이 채택되었으며, 검성은 quadratic 모델이 채택되었다. 관능적 특성 중에서는 색, 외관, 조직감, 맛, 전체적 기호도가 quadratic 모델이 채택되었고, 향은 이차 회귀분석에 대한 설명력이 부족한 것으로 나타났다. 이화학적 특성과 물성 중 흑맥가루와 올리브유 첨가량이 증가할수록 무게, 적색도, 경도, 응집성, 검성, 씹힘성이 증가하였고 부피, 비용적, 명도, 황색도, 탄력성은 감소하였다. 이화학적 특성과 물성 특성에 흑맥가루 첨가량에 대한 영향이 올리브유 첨가량에 대한 영향 보다 컸다. 관능특성 검사 결과 향을 제외한 모든 관능검사 항목에서 흑맥가루와 올리브유 첨가량에 의해 증가하다가 감소하는 경향을 볼 수 있었으며, 올리브유에 대한 영향은 흑맥가루 첨가량에 대한 영향보다 적었다. 관능특성 검사 결과 중 유의성이 있었던 모든 항목의 최대값을 목표범위를 충족시키는 최적의 배합비율은 흑맥가루 18.00%, 올리브유 1.80%로 산출되었다. 본 연구 결과는 흑맥가루와 올리브유를 이용한 식빵을 비롯한 기능성 식품의 개발에 있어 기초자료로 이용될 것으로 기대된다.
Manjula, Prabuddha;Park, Hee-Bok;Seo, Dongwon;Choi, Nuri;Jin, Shil;Ahn, Sung Jin;Heo, Kang Nyeong;Kang, Bo Seok;Lee, Jun-Heon
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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제31권1호
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pp.26-31
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2018
Objective: This study estimated the genetic parameters for body weight gain and growth curve parameter traits in Korean native chicken (KNC). Methods: A total of 585 $F_1$ chickens were used along with 88 of their $F_0$ birds. Body weights were measured every 2 weeks from hatching to 20 weeks of age to measure weight gain at 2-week intervals. For each individual, a logistic growth curve model was fitted to the longitudinal growth dataset to obtain three growth curve parameters (${\alpha}$, asymptotic final body weight; ${\beta}$, inflection point; and ${\gamma}$, constant scale that was proportional to the overall growth rate). Genetic parameters were estimated based on the linear-mixed model using a restricted maximum likelihood method. Results: Heritability estimates of body weight gain traits were low to high (0.057 to 0.458). Heritability estimates for ${\alpha}$, ${\beta}$, and ${\gamma}$ were $0.211{\pm}0.08$, $0.249{\pm}0.09$, and $0.095{\pm}0.06$, respectively. Both genetic and phenotypic correlations between weight gain traits ranged from -0.527 to 0.993. Genetic and phenotypic correlation between the growth curve parameters and weight gain traits ranged from -0.968 to 0.987. Conclusion: Based on the results of this study population, we suggest that the KNC could be used for selective breeding between 6 and 8 weeks of age to enhance the overall genetic improvement of growth traits. After validation of these results in independent studies, these findings will be useful for further optimization of breeding programs for KNC.
부산지역 가덕도 일대에 30MW 규모의 육상 풍력발전단지개발을 위한 풍황자원분석과 풍력터빈 최적배치를 수행하였다. 후보지역에 설치되어 운용중인 AWS(KMA)에서 측정된 바람 데이터를 이용하였으며, 데이터 품질분석을 통한 신뢰성 검토를 수행하였다. 1년간 측정된 AWS 데이터는 MERRA 재해석 데이터와 선형희귀(Linear regression method) MCP 기법의 적용을 통해 30년으로 장기 보정되었고, 이를 이용한 풍력터빈 최적배치를 수행하였다. 3MW 풍력터빈을 적용하여 총 25 조건의 풍력터빈 배치에 대한 최적배치를 수행하였으며, 다양한 후류모델을 적용하여 발전량해석을 수행하였다. 단지효율은 97.6%~98.7%, 연간이용률은 37.9%~38.3%로 예측되었고, 후류영향이 고려된 연간발전량이 99,598.4 MWh~100,732.9 MWh로 예측됨에 따라, 우수한 경제성을 갖는 풍력발전단지개발이 가능한 지역임을 확인하였다.
축산폐수는 과량의 질소와 인을 함유하고 있어서 호소의 부영양화로 수질을 악화시키기 때문에, 본 연구에서는 2차 처리된 돈폐수를 대상으로 조류를 이용하여 폐수 내 질소와 인을 효율적으로 제거하고자 조류의 선별 및 배양의 최적화 실험을 수행하였다. Chlorella vulgaris (UTEX 265), Chlorella sp. GE 21, Botryococcus braunii(UTEX 572), Botryocorcus sp. GE 24, Scenedesmus quadricauda, Phormidium sp. GE 2, 그리고 Spirulina maxima(UTEX 2342)의 7종을 대상으로 조사한 결과 C. vulgaris(UTEX 265)가 질소와 인의 제거 뿐만 아니라 미세조류의 생산량도 우수하였다. 다음 실험에 사용될 미세조류로 선별된 C. vulgaris는 수온 35$^{\circ}C$에서 생장이 가장 좋았으며, 약 알칼리인 초기 pH 8.0에서 생장이 우수하였다. 미세조류의 생산 및 질소와 인의 제거에 있어 광도의 영향을 조사한 결과 40 ${\mu}$E/$m^2$/s 이하에서는 조류의 생장이 억제 받았으나, 그 이상의 광도에서는 비슷한 결과를 얻었다. 시료로 사용된 돈폐수의 질소와 인 농도는 각기 58.7 mg/l와 14.7 mg/l로 조사되었으며, 대상 폐수를 75%(돈폐수:지하수=3:1)로 희석하였을 때 질소와 인의 제거효율과 미세조류의 생산이 우수하였고, 희석하지 않은 경우 lag time은 길어졌으나 점차로 질소와 인이 제거되었다. 본 실험에서 얻어진 최적 조건하에서 25%의 돈폐수를 처리한 결과 4일 후 폐수중의 총질소는 95.3%가 총인은 96.0%가 제거되었다.
죽의 기능성 향상을 위하여 2:1:1:1의 배합으로 혼합한 한약재료(가시오가피, 숙지황, 산약, 백복령)와 닭가슴살 등의 재료를 사용해 한방 영양죽을 제조하였다. 한방 닭죽의 DPPH radical 소거능, SOD 유사활성, 맛의 선호도, cost는 수학적인 canonical model과 trace plot을 이용하여 분석한 결과, SOD 유사활성 이외에는 각 성분들이 독립적으로 작용하여 상호작용이 없는 선형 모델을 보여주었다. DPPH radical 소거능, SOD 유사활성, 맛의 선호도를 최대로, cost를 최소로 목적 범위를 설정하고, 각각의 canonical 계수를 이용하여 수적 최적화를 통하여 최적 배합비를 구한 결과, 한약 혼합물 101 g, 닭가슴살 38.66 g, 찹쌀 비율 41.34 g의 최적 배합비를 구하였으며, 이 배합비에 따른 맛의 선호도는 6.39, DPPH radical 소거능은 17.25 mgVCE/${\ell}$, SOD 유사활성은 2.25%, cost는 1,382.39 won으로 나타났으며, 여러 결과들 사이에 최적화된 한 값에 수렴하는 desirability는 0.714로 나타났다. 이는 한약혼합물이 많을수록 기능성 면에서는 높게 나타나지만 맛의 선호도면에서는 낮게 나타냈고, 닭가슴살의 경우에도 그 함량이 많을수록 맛의 선호도는 올라갔지만 그에 반해 cost가 높게 올라간 것을 반영한 결과로 사료된다.
본 연구는 월강수량의 내삽을 위해 PRISM-KNU(Parameter-elevation Regressions on Independent Slopes Model-Kongju National University)를 개발하였다. PRISM-KNU의 특징은 강수량과 지형고도 사이의 선형관계의 공식에서 기울기의 허용 범위를 지형 기복량을 토대로 조절하는 것이다. 이 모델의 매개변수 값은 최적화 기법에 의해 결정하였고, 그 결과를 2000~2014년, 공간 해상도 $1{\times}1km$의 남한 강수량 자료를 생산하는데 적용하였다. 연구 결과에서 모의 효율, Kling-Gupta Efficiency는 총 모의 사례의 86%에서 0.7 이상이었다. 또한 Modified Korean PRISM에 의해 생산된 기존의 강수량 자료에서는 공간적 패턴에 급격한 변화가 나타나는 반면 PRISM-KNU에 의해 생산된 자료에서는 그와 같은 현상이 나타나지 않았다. 본 연구는 PRISM-KNU가 타당하게 개발되었다는 것을 확인하였고, 연구 결과는 또한 그 모델에 의해 생산된 자료의 공간적 일관성이 Modified Korean PRISM의 자료에 비해 향상 되었다는 것을 보여주었다. PRISM-KNU와 그 모델의 산출물은 다양한 연구에 활용될 것으로 기대된다.
지수함수형태의 전달함수를 갖는 전계흡수 광변조기(electroabsorption modulator: EAM)의 비선형성 보상을 위해 로그함수형태의 전달함수를 갖는 반도체 광증폭기(semiconductor optical amplifier : SOA)를 이용한다. 우선 SOA의 전달함수는 EAM의 전달함수와 역함수 관계를 갖기 때문에 EAM의 상호변조왜곡 (intermodulation distortion: IMD)을 보상한다. 더불어 SOA가 제공하는 이득에 의해 변조신호는 증폭되어진다. 이 두 가지에 의해 EAM의 SFDR(spurious free dynamic range)은 증가한다. 이때 SOA는 EAM 뒷단에 직렬로 연결되어 이득포화영역에서 동작되어진다. EAM의 IMD 보상을 향상시키기 위해서는 SOA의 이득을 증가시켜 이득포화영역 기울기를 증가시켜야 한다. 하지만 SOA의 이득 증가에 따라 ASE 잡음도 증가하여 시스템의 잡음레벨을 높여 EAM의 SFDR은 감소한다. 즉 SOA의 이득포화영역 기울기와 ASE 잡음은 이득에 대해 trade-off를 가지게 되고 모의실험 결과 이득이 약 8㏈일 때 최적화 된다. 이 지점에서 EAM의 SFDR 향상은 약 9㏈였다. SOA를 사용한 EAM 선형성 향상 방법은 구성이 간편하고 3개의 소자를 집적할 경우 낮은 삽입손실, 낮은 편광의존성, 낮은 처핑 등 효율적인 아날로그 광변조기로 이용될 수 있다.
두유제조공정 중 열처리 공정을 최적화 하기 위하여, 두유에서 4균주의 열저항성이 큰 flat-sour 변질균을 분리하였다. 분리균주들은 호기성 포자형성간균으로서 $-65^{\circ}C$에서도 성장하였으며, 형태학적 및 생리학적인 특징들로부터 모두 Bacillus stearothermophilus로 동정할 수 있었다. 3분리균주 및 Bacillus stearothermophilus ATCC 12980의 두유(pH 7.0) 및 pH 7.0 완충용액 내 에서의 열저항성을 측정하기 위하여, 각각의 균주에 대한 110, 115, 121 및 $125^{\circ}C$에서의 열치사에 관한 직선회귀식을 구하였다. 두유의 구성성분이 포자의 열저항성을 증가시킨다는 점은 뚜렷하게 확인되지 않았으며, 균주간에 있어서도 D값의 대소관계가 온도에 따라 변화하여, 주어진 모든 온도에서 일관성있게 가장 큰 열 저항성을 보인 균주는 없었다. 4균주의 평균 D값은 110, 115, 121 및 $125^{\circ}C$에서 각각 77.27, 20.20, 2.76 및 1.39분이었으며, 평균 z값은 $8.36^{\circ}C$이었다.
대추잎 항산화 물질의 고효율 추출을 위한 에탄올 용매추출조건을 반응표면분석법을 사용하여 최적화하였다. Box-Behnken design에 따라 추출공정 조작변수(온도, 시간, 에탄올 농도)를 독립변수로, 이에 따라 영향을 받는 종속변수(총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, 전자공여능)를 설정하여 실험하였다. 추출물의 총 폴리페놀 함량과 총 플라보노이드 함량은 시간과 온도의 영향을 거의 받지 않으며, 용매비가 높을수록 증가하다가 최고점을 보인 후 다시 감소하는 경향을 나타내었다. 전자공여능 또한 시간과 온도의 영향보다는 용매비에 영향을 많이 받는데, 에탄올 농도가 높을수록 전자공여능이 높게 측정되었다. 추출물의 특성을 모두 만족시키는 최적 추출조건 범위 내에서 임의의 조작조건(온도 $45^{\circ}C$, 시간 15분, 에탄올 농도 45%)을 설정하였다. 최적조건에서 예측값과 실험값을 비교한 결과, 유사한 값을 보여주어 회귀식이 신뢰할 수 있음을 알 수 있었다.
고출력 레이저 다이오드 광원의 안정적 구동을 위한 방열 관리는 필수적이며, 발열부인 활성층 근처의 열흐름에 있어 병목이 심하므로 그 부분의 열저항을 분석하고 설계에 적용하여 개선하는 것이 매우 중요하다. 띠형 발열구조를 갖는 레이저 다이오드 광원은 열전달층 두께에 따라 열저항이 지수함수적으로 급격하게 증가하다가 점점 선형적으로 포화되므로 열저항을 분석함에 있어서 오차가 큰 어려움이 있으며, 보다 정확한 열저항 모델링이 필요하여 수정된 두께의존성 모델함수를 제안하고 그 정확성을 검증하였다. 또한, 전산모사로 얻어낸 열저항의 변화경향성을 미분하여 열전달-단면적의 변화를 구하여 열병목 부위가 직관적으로 파악되게 하였고, 제안하는 모델함수의 열전달-단면적 결과와도 비교하여 분석모델의 예측 정확성을 부연 확인하였다. 고열전도 보조층을 활용하여 열저항이 개선된 구조에 대하여도 그 열전달-단면적 변화경향과 열저항 개선효과를 높은 정확도로 분석한 결과를 소개한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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