• 제목/요약/키워드: micro-stress

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휨항복 후 부착파괴하는 철근콘크리트 부재의 부착 연성 평가 (Evaluation for Deformability of RC Members Failing in Bond after Flexural Yielding)

  • 최한별;이정윤
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제24권3호
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    • pp.259-266
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    • 2012
  • 일반적인 내진 설계에서는 구조물의 연성적인 거동을 유도하기 위해서 보-기둥 접합부에 인접한 보에 소성힌지가 발생하도록 한다. 따라서 철근콘크리트 부재의 부착강도와 전단강도가 휨강도보다 큰 값을 가져야 하고, 전단이나 부착파괴가 요구된 연성에 도달하기 이전에 발생하지 않아야 한다. 하지만 전단경간비가 짧은 부재의 경우에는 전단이나 부착 거동의 지배를 받는 경우가 많고, 핀칭 효과로 인해 에너지 소산이 비교적 적게 발생하므로 요구된 연성에 도달하지 못하고 파괴될 수 있다. 이 논문에서는 전단경간비가 짧은 철근콘크리트 부재의 거동 분석과 연성 예측, 특히 부착 연성 능력을 평가하기 위한 방법을 제안하였다. 이것은 반복하중에 의해 저감되는 잠재 전단강도와 잠재부착내력 모델, 그리고 소성힌지 형성에 따른 휨부착응력의 급격한 증대를 도식화하여 나타낼 수 있다. 제안된 해석법은 각 값의 변화 추이를 비교하여 부재의 거동을 파악하고, 부착 거동의 지배를 받는 부재의 경우, 부착내력과 휨부착응력의 값이 만나는 지점까지를 그 부재의 부착 연성으로 평가하는 방법이다. 이 방법은 기존에 수행된 8개의 보, 기둥 시험체를 통해 비교 및 검토하였으며 부재 거동에 대한 예측은 정확히 일치하였으나, 부착 연성 능력에 대해서는 과소평가 되었다. 그 이유는 부재의 부착강도를 실제 부착강도보다 비교적 낮게 예측한 부착강도식에서 찾을 수 있으며, 다른 부착 내력 모델에 대한 부착 연성 평가에 대한 연구가 추후 필요할 것으로 사료된다.

에트링가이트-석탄 복합계 팽장재의 수화반응 모델에 관한 연구 (A Study on the Hydration Reaction Model of Expansive Additive of Ettringite-Gypsum Type)

  • 박선규;야구귀문;김무한
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.581-586
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    • 2005
  • 고성능 콘크리트는 단위 시멘트량이 많기 때문에 초기재령에 있어서 시멘트의 급속한 수화반응으로 인해 시멘트 경화체는 자기수축이 발생하게 된다. 이러한 자기수축 변형이 발생한 부재가 외부 또는 내부 구속 상태에 있을 경우에는 수축균열이 발생하게 되며, 이러한 초기재령에 발생한 수축균열은 콘크리트 구조물의 미관 및 내구성 저하를 초래하기 때문에 이를 억제하는 것은 매우 중요하다. 한편, 이러한 고성능 콘크리트의 자기수축을 저감시키는 방법으로서 팽창재의 혼입에 의한 수축보상이 있는데 자기수축 저감에 유효한 것으로 알려져 있다. 그러나 지금까지의 팽창재에 의한 고성능 콘크리트의 자기수축에 관한 연구는 실험에 근거한 연구로서 정량적인 연구가 아닌 정성적인 연구가 대부분 이었다. 이러한 팽창재에 의한 고성능 콘크리트의 자기수축 저감량을 정량적으로 평가하기 위해서는 팽창재의 수화반응 모델부터 시작하여 팽창재에 의한 시멘트 경화체의 팽창 모델을 구축할 필요가 있다. 따라서, 본 연구에서는 초기 재령의 자기수축 저감을 목적으로 초기재령에서 빠른 팽창력을 발휘하도록 재료 설계된 에트링가이트-석회 복합계를 대상으로하여, 팽창재의 입도분포 및 수화의 진행에 따른 인접겔과의 접촉을 고려한 팽창재의 수화반응모델을 제안하였다. 또한, 제안된 팽창재의 수화반응모델을 실험적으로 모델의 타당성에 대해서 검토한 결과, 본 연구에서 제안한 팽창재의 수화반응 모델은 실험치를 양호하게 평가할 수 있을 것으로 판단된다.

열처리 조건에 따른 무전해 Ni/전해 Cr 이중도금의 계면반응 및 균열성장거동 분석 (Effects of Heat Treatment Conditions on the Interfacial Reactions and Crack Propagation Behaviors in Electroless Ni/electroplated Cr Coatings)

  • 손기락;최명희;이규환;변응선;이병호;박영배
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.69-75
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    • 2016
  • 무전해 Ni/전해Cr이중도금 구조에서 무전해 Ni의 결정화 열처리 조건이 Cr도금의 균열성장 및 Ni/Cr계면반응에 미치는 영향을 분석하였다. 비정질 무전해 Ni/전해 Cr 도금 후 $750^{\circ}C$에서 6시간 동안 1회 열처리한 시편을1단계 열처리 조건으로 정했다. 또한, 무전해 Ni도금 후 동일 열처리를 통해 결정화 시킨 후, 전해 Cr도금 후 한번 더 동일조건 열처리한 경우를 2단계 열처리 조건으로 정하여 상호 비교하였다. 두 가지 열처리 조건 모두에서 공통적으로 Ni/Cr계면에서 상호확산에 의한 Ni-Cr고용체band layer가 관찰되었다. 1단계 열처리 조건의 경우 Cr도금에 관통균열이 발생하였으며, 2단계 열처리 조건의 경우 Cr도금에 표면 미소균열만 형성되고 관통균열은 거의 발생하지 않았다. 이는 무전해 Ni도금 직후 열처리에 의해 Ni-P비정질 구조에서 Ni, $Ni_3P$상으로 결정화되면서 급격한 체적 감소가 발생하여 Cr층의 잔류응력 완화에 영향을 끼쳐서, 상부 전해 Cr도금의 관통균열 형성에 영향을 미치는 것으로 판단된다.

탄산화에 노출된 GGBFS 콘크리트의 콜드 조인트 및 하중 재하를 고려한 확률론적 내구수명 해석 (Probabilistic Service Life Analysis of GGBFS Concrete Exposed to Carbonation Cold Joint and Loading Conditions)

  • 김태훈;권성준
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제24권3호
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    • pp.39-46
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    • 2020
  • 탄산화는 콘크리트 내부로 이산화탄소가 확산되어 매립 철근에 부식을 유발함으로서 콘크리트 구조물의 구조적, 재료적 성능을 저하시키는 열화 현상이다. 결정론적인 방법을 통한 내구수명 평가는 일반적이지만, 하중 및 콜드 조인트 효과를 고려한 확률론적 내구수명 평가에 대한 연구는 매우 제한적이다. 본 연구에서는 확률 변수를 피복 두께, 이산화탄소 확산계수, 외부 이산화탄소 농도, 내부 수화물 반응량으로 정의하고 취약부와 하중 조건을 고려한 확률론적 내구수명 도출을 MCS (Monte Carlo Simulation) 기법을 통해서 진행하였다. 각 확률 변수의 평균을 1.0 ~ 3.0배로 변화시키고, 변동계수를 0.1 ~ 0.2까지 변화시키면서 내구수명을 평가하였다. 분석한 결과 피복 두께에서 47.7%의 내구수명 감소율을, 이산화탄소 확산계수에서 11.4%의 내구수명 감소율을 나타내었다. 파괴 하중에 30% 및 60%의 압축 및 인장 하중을 고려한 결과, 콜드 조인트가 고려된 경우 GGBFS 콘크리트가 OPC 콘크리트보다 탄산화에 대한 높은 저항성을 보였으며, 인장 영역에서는 사용 재료에 상관없이 선형적으로 내구수명 감소가 평가되었다. 또한 압축 하중 60% 조건에는 미세 균열의 진전으로 인해, 모든 조건에서 빠르게 내구수명이 감소하였다.

음향방출법에 의한 고 장력강 용접부의 부식손상 특성 평가 (Characterization of Stress Corrosion Cracking at the Welded Region of High Strength Steel using Acoustic Emission Method)

  • 나의균;김훈
    • 비파괴검사학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.212-219
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    • 2003
  • 본 연구의 목적은 음향방출법을 이용하여 고 장력강 용접부의 응력부식균열특성을 평가하는데 있다. 이를 위해 용접재와 후열처리재를 대상으로 인공해수에서 저 변형률로 하중을 가하면서 응력부식균열을 일으키고, 동시에 음향방출법에 의해 손상과정을 감시하였다. 부식환경은 전위계에 의해 제어되었으며, 시험편에는 각각 -0.8V와 -1.1V의 전위 값을 가하였다. -0.8V인 부식환경 하에서 일층 용접부는 후열처리재에 비해 단위 시간당 AE counts수가 훨씬 많이 발생하였으며, 응력부식균열과정에서 균열의 발생 및 합체가 가장 활발하게 이뤄지고 있음을 누적 AE counts의 결과로부터 확인할 수 있었다. 가해진 전위 값이 -1.1V인 경우, 일층 용접재의 파단시간은 이층 용접재에 비해 줄었고, AE counts수는 이층 용접재에 비해 현저히 많이 발생하였다 AE진폭 범위는 -0.8V 일층 용접재에서 가장 높았고, -1.1V 일층 용접재에서 가장 작은 값을 보였는데, fractography분석결과 AE 진폭 범위는 균열의 크기 및 폭과 밀접한 관계가 있음을 알 수 있었다.

한국 여성의 피부 부위 및 연령에 따른 피부 측정 인자와 생물 인자 연구 (A Study of Skin Biophysical Parameters and Biomarkers related to the Anatomical Site and Age in Korean Women)

  • 조석철;남개원
    • 대한화장품학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.413-420
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    • 2015
  • 피부는 신체에서 가장 크고 육중한 기관 중 하나로 인간의 생리 및 병리 과정에 참여한다. 피부는 자기 유지 및 치유, 기계적 및 화학적 손상 방어, 자외선 과 외부 병원성 미생물로부터의 방어, 비타민 D 합성 그리고 사회 심리적 기능을 한다고 알려져 있다. 이 연구의 목적은 한국 여성의 부위와 연령에 따라 피부 생물학 인자와 연관된 생물리학 인자의 변화를 평가하는 데 있다. 20 ~ 49세의 약 70명의 건강한 성인 여성이 이 실험에 참여하였다. 측정부위는 하박 내측과 뺨으로 진행하였다. 인체 피부의 생물리학 인자를 측정하기 위하여 여러 가지 비침습적인 방법으로 진행하였다. 피부의 생물학 인자를 분석하기 위하여 코티졸, 파이브로넥틴, 케라틴-1, 10, 11, 인보루크린, 케라틴 6를 인체의 얼굴과 하박내측으로 비교하였다. 또한 비침습적 방법으로 피부 생물리학 인자는 피부 부위와 연령에 따른 차이를 측정하였다. 측정 부위에 따른 결과, 각질층 수분량, 경피수분손실량과 피부색(L과 a값)은 유의적인 차이가 나타났다. 연령에 따른 결과, 오직 피부색에서만 연령에 따른 차이가 유의적으로 나타났다. 코티졸, 케라틴-6, 파이브로넥틴, 케라틴-1, 10, 11 은 연령과 부위간 유의적 차이가 없지만 인볼루크린은 30 ~ 39세 연령대에서 다른 연령대보다 유의적으로 가장 높았다. 이러한 결과는 개인의 피부 환경에 대한 상세한 피부 상태 변화로 설명할 수 있을 것이다.

혼화재료를 고려한 압축 및 인장상태에서 콜드조인트 콘크리트의 투수성 평가 (Permeability Evaluation in Cold Joint Concrete with Mineral Admixture under Compressive and Tensile Loading)

  • 최세진;김성준;문진만;권성준
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제15권9호
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    • pp.576-587
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    • 2015
  • 본 연구에서는 하중조건과 혼화재료의 영향을 고려하여 콜드조인트를 가진 콘크리트의 투수성을 정량적으로 실험적으로 평가하였다. 물-결합재비 0.6과 40%의 고로슬래그 미분말 치환률을 가지는 콘크리트 시편에 콜드조인트 콘크리트를 유도하였으며, 압축영역에서는 최대응력의 0%, 30%, 60%, 인장영역에서는 최대응력의 60%로 하중수준을 고려하여 투수성을 평가하였다. OPC 콘크리트 투수계수는 Control에서 $2.41{\times}10^{-11}m/s$로 평가되었는데, 압축하중 30% 조건에서 $2.07{\times}10^{-11}m/s$로 감소하였으나 60% 조건에서는 $2.36{\times}10^{-11}m/s$로 증가하였다. 또한 GGBFS 콘크리트의 투수계수는 각각 $2.17{\times}10^{-11}m/s$, $1.65{\times}10^{-11}m/s$, $1.96{\times}10^{-11}m/s$로 같은 경향을 나타내었다. 인장영역에서는 OPC 배합의 투수계수는 Control에서 $2.37{\times}10^{-11}m/s$ 였으나 60% 조건에서 $2.67{\times}10^{-11}m/s$ 로 증가하였다. 또한 GGBFS 콘크리트에서는 각각 $2.17{\times}10^{-11}m/s$, $2.24{\times}10^{-11}m/s$로 평가되었다. 압축응력 조건에서 투수성은 하중의 증가에 따라 초기에 감소하다가 증가하였으며, 인장응력 재하시에서는 빠른 증가를 나타내었다. 이는 콘크리트내의 공극구조가 하중의 증가에 따라 압밀되고 이후 미세균열발생으로 인해 투수성이 증가하게 된다. 일반 콘크리트에 비해 고로슬래그 미분말, 하중조건, 콜드조인트는 투수성을 크게 변동시키므로 이를 고려한 투수성 평가가 필요한 것으로 확인되었다.

영남권 사찰림일대 소나무장령림의 미기후 조절 효과 연구 (Effectiveness of Controling Micro Climate by the Pine (Pinus Densiflora) Forests of the Temple in Southeast Area of Korea)

  • 홍석환;안미연;강래열;최송현
    • 한국환경생태학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.294-303
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    • 2020
  • 본 연구는 경남지역 내 소나무 장령림이 안정적으로 생육하고 있는 사찰 소나무림을 대상으로 온도 및 습도의 미기상 변화 특성과 식생분포특성을 비교하여 소나무장령림의 미기후 조절정도를 살펴보고자 하였다. 연구는 국내에서 소나무 장령림의 안정적 생육지로 알려진 합천 해인사, 부산 범어사, 양산 통도사 및 경주 불국사 일대 소나무림을 대상으로 하였다. 식생분포 현황 분석결과 이들 소나무림은 알려진 바와는 달리 소나무림의 면적비율이 월등히 높지는 않았는데, 통도사 주변을 제외하면 소나무림보다 낙엽활엽수림 및 혼효림의 우점비율이 훨씬 높게 나타나고 있었다. 미기상데이터 측정 결과 통도사는 다른 세 지역과는 달리 미기후 특성이 크게 차이가 있었는데, 다른 세 지역의 경우 온도 및 습도의 일교차가 상대적으로 적은 반면 통도사는 일교차가 크게 나타나는 현상을 보였다. 이는 통도사 주변 숲이 개발지를 제외하면 대부분 소나무림인 반면, 다른 세 지역은 낙엽활엽수림의 우점비율이 높은데 기인하는 것으로 판단된다. 소나무림의 적극적 관리는 온도상승과 공중습도의 감소에 효과적이지 않은 만큼 현재 양산 통도사 주변 소나무림과 같이 소나무 단순림으로의 적극적인 관리는 오히려 온도와 습도 스트레스 측면에서 부정적 영향이 더욱 큰 것을 확인할 수 있었다. 소나무림의 미기후 완화 효과 증대를 위해서는 숲 관리의 새로운 전환이 필요한 것으로 판단된다.

$CO_2$로 포화된 사암의 속도-유효응력 반응 (Velocity-effective stress response of $CO_2$-saturated sandstones)

  • Siggins, Anthony F.
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제9권1호
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    • pp.60-66
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    • 2006
  • 세 개의 서로 다른 사암 샘플들 -두 개의 합성 샘플과 한 개의 현장 샘플- 에 대해 현장 저류층의 대표적인 구속압력과 공극압력하에서 초음파 시험이 수행되었다. 세가지 사암 샘플들은 (a) 캘사이트 시멘트(calcite intergranula. cement (CIPS))로 만든 합성사암, (b) 실리카 시멘트(silica intergranular cement)로 만든 합성 사암 (c) Otway Basin 의 Boggy Creek 1 시추공에서 시도되는 $CO_2$ 파일럿 프로젝트의 대상 암석층 중 Waarre 층으로부터 추출한 코아 샘플로 구성되어 있다. 공극률은 각각 32%, 33%, 26%이다. 초기시험은 실내건조(room-dried) 상태에 있는 코아들에 대해 구속응력을 5 MPa 씩 단계별로 65 MPa 까지 증가시키며 이루어졌다. 그리고 나서 모든 코아들에 처음에는 온도 $22^{\circ}C$에서 6 MPa 공극압력으로 기체상의 $CO_2$를, 그 다음에는 온도 $22^{\circ}C$ 에서 7 MPa 부터 17 MPa 까지 5 MPa 씩 증가시키면서 액체상의 $CO_2$를 주입하였다. 구속응력은 10MPa부터 65 MPa까지 달리 하였다. P와 S 초음파 파형들이 유효응력이 증가할 때마다 기록되었다. 속도-유효응력 반응들이 P 파와 S 파에 대해 실험 자료들로부터 계산되었으며, 감쇠(1/Qp)들은 스펙트럼 비 방법을 이용하여 파형들로부터 계산되었다. 각각의 사암들에 대한 이론적인 속도-유효응력 계산은 $CO_2$ 압력-밀도 와 $CO_2$ 체적계수-압력 상 다이어그램(phasediagram), Gassmann 유효 매질 이론(effective medium theory)을 이용하여 구하였다. 기체상의 $CO_2$ 주입은 속도-유효응력에서 건조상태(공기로 포화된 상태)에 비해 거의 무시할만한 변화를 가져왔다. 다양한 공극압력에서 액체상의 $CO_2$ 주입은 공기로 포화된 상태에 비해 속도-유효응력 반응을 평균 약 8% 정도 낮게 한다. 실험자료들은 높은 유효응력에서 Gassmann 계산들과 일치한다. 이러한 이론과 일치하는 "임계" 유효응력은 사암의 종류에 따라 달라진다. 이 차이는 각각의 사암 종류의 미세구조에서 미세 균열 수의 차이에 기인한 것이라 생각된다. 높은 유효응력에서의 이론과 의미있게 일치하였으며, $CO_2$ 주입 시 현장에서의 탄성파 거동을 예상하는데 있어서 어느 정도 확신을 준다.

혼합 또는 단일 생균제가 산란계와 육계의 생산성, 소장내 미생물 균총 및 면역 체계에 미치는 영향 (Effects of Supplementary Multiple Probiotics or Single Probiotics on the Performance, Intestinal Microflora, Immune Response of Laying Hens and Broilers)

  • 김찬호;우경천;김근배;박용하;백인기
    • 한국가금학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.51-62
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    • 2010
  • 본 연구는 혼합 생균제의 첨가가 산란계와 육계의 생산성과 소장내 미생물, 면역체계에 미치는 영향을 조사하기 위해 실시하였다. 시험 1은 800수의 82주령 산란계(Hy-Line Brown$^{(R)}$)를 5처리로 구성하여 실시하였다. 각각의 처리는 대조구, 항생제구(avilamycin 6 ppm), 생균제 PB-M(Micro-ferm$^{(R)}$) 0.2%구, PB-L (Lactto-sacc$^{(R)}$) 0.1%구, PB-Y(Y University probiotics) 0.2%구로 구성하여, 8반복 반복당 20수씩 완전 임의 배치하여 자유 섭식케 하였으며, 일반적인 점등 관리(자연 일조+조명= 16 h)를 실시하였다. 시험 2에서는 육계(Ross$^{(R)}$) 1,000수를 공시하여 시험 1과 같은 처리로 구성하여 35일간 전기(0~3주), 후기(4~5주)로 나누어 실시하였으며, 처리당 4반복을 두어 반복당 50수씩 나누어 배치하였다. 시험 1에서는 계란 생산지수들 즉 일계 산란율과 생산지수, 난중, 연파란율, 사료 섭취량, 사료 요구율은 처리구 사이에서 유의적인 차이가 없었다. 강도와 난각 두께는 유의적인 차이가 있었는데, 항생제구와 생균제 처리구에서 증가하는 경향이 있었다. PB-Y구는 난각 강도, 난각 두께, 난각색, 난황색, Haugh unit에서 가장 높았는데 유의한 영향은 미치지 못했다. 시험 2에서는 전기간(0~5주) 증체량 및 폐사율은 처리구 사이에서 유의적인 차이는 없었지만, 0~3주 기간동안 PB-Y의 증체량이 대조구와 항생제구와 비교하여 낮게 나왔다. 전기간(0~5주)에서 항생제구의 사료 섭취량, 생산지수는 가장 높았고, 사료 요구율은 대조구보다 낮게 나왔다. 생균제 처리구들은 대조구와 비교하여 사료 섭취량과 사료 요구율에서는 유의적인 차이가 없었다. 시험 1에서 백혈구 수치 즉, 백혈구, 호중구, 림프구, 단핵구, 호산구, 스트레스지수는 산란계에서 유의적인 차이가 있었다. 항생제구와 생균제구는 모든 수치에서 증가하는 경향을 보였다. 시험 2에서는 오직 스트레스지수에서만 항생제구에서 유의적으로 감소하는 경향을 보였다. 시험 1에서 IgG 농도는 PB-M과 PB-L구에서 유의적으로 증가하였다. E. coli 수는 항생제구, PB-L구, 그리고 PB-Y구에서 유의적으로 감소하였다. 시험 2에서 조지방 이용률이 생균제 처리구에서 유의적으로 감소하였다. 결론적으로 산란계에서는 생균제의 처리구들에서 난각 두께와 강도가 증가하였고, 육계에서는 생산 지수는 증가하고, 사료 요구율은 감소하였다. 백혈구 지수는 산란계에서 항생제와 생균제 처리구에서 증가하는 경향이 있었다. E. coli는 산란계에서 감소하는 경향을 보였으며, 육계에서는 생균제 처리구들이 조지방 이용률에서 감소하는 경향을 보였다. 혈액지수와 소장내 미생물은 육계보다 산란계에서 더 예민하게 반응하는 경향을 보였다.