• 제목/요약/키워드: oil yield

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전산유체역학(CFD)을 이용한 유동층반응기 내부의 목질계 바이오매스 급속 열분해 모델 비교 및 검증 (Simulation and model validation of Biomass Fast Pyrolysis in a fluidized bed reactor using CFD)

  • 주영민;어승희;오광철;이강열;이범구;김대현
    • 에너지공학
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    • 제24권4호
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    • pp.200-210
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    • 2015
  • 유동층반응기에서 바이오매스 급속 열분해의 모델화를 통해 열분해로부터 발생되는 바이오오일(Bio-oil) 및 비응축 가스(Non-condensable gas) 성분의 예측과, 이를 통한 수율 향상을 목표로 한다. 본 연구의 목적은 유동층반응기 내부에 투입된 바이오매스가 급속 열분해되는 동안 발생되는 생성물의 수율 예측과 실험 및 시뮬레이션 값을 비교 및 분석하는 것이다. 급속 열분해의 시뮬레이션을 위해 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD) 프로그램이 사용되었으며, 바이오매스의 급속 열분해의 시뮬레이션을 위해 바이오매스 하위 구성 성분의 상세한 열분해 반응 경로가 적용되었다. 이 열분해 반응은 세부적으로 셀룰로오스(Cellulose), 헤미셀룰로오스(Hemicellulose) 및 리그닌(Lignin)의 반응을 포함하고 있으며, 열분해로부터 발생되는 주요 가스 성분은 이산화탄소($CO_2$), 일산화탄소(CO), 메탄($CH_4$), 수소($H_2$), 에틸렌($C_2H_4$)이다. 본 모델의 예측치와 기존 문헌(Mellin et al., 2014)의 실험 및 시뮬레이션 결과를 비교하였으며, 그 결과, $CH_4$, $H_2$$C_2H_4$의 경우, 각각 3.7%p, 4.6%p 및 3.9%p로 비교적 일치하게 예측되었지만, $CO_2$ 및 CO의 경우, 각각 9.6%p 및 6.7%p로 높게 예측되었다. 이러한 차이가 발생하는 이유는 이차 열분해 반응에서의 세부 반응조건에 해당되는 각각의 인자의 부재에 기인한 것으로 판단된다. 연구 결과, 시뮬레이션을 통한 모델화 접근이 가능한 것으로 판단되며, 추후에 연구된 모델화를 통해 바이오오일 및 기타 성분들의 예측도 가능할 것으로 판단된다.

치어기 뱀장어의 사료내 필수지방산 요구량에 관한 연구 (Studies on Requirements of Optimum Dietary Essential Fatty Acids in Juvenile Eel, Anguilla japonica)

  • 배준영;한경민;박건준;배승철
    • 한국양식학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.275-281
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    • 2004
  • 본 실험은 치어기 뱀장어의 사료내 필수지방산과그 적정 요구량을 평가하기 위하여 5종의 고도불포화지방산을 종류별, 수준별로 첨가하여 성장 및 체조성에 미치는 영향을 확인하였다. 실험어는 평균무게 15 g인 뱀장어 치어를 사용하였으며, 실험사료 내에 5종류의 고도불포화지방산(LA, LNA, AA, DHA, EPA)을 첨가하여 총 7가지 실험구를 3반복으로 설정하여 16주간 사육실험을 진행하였다. WG과 SGR에 있어서 D$_3$실험구가 가장 높게 나타났다(P<0.05). FE과 PER역시 성장결과와 유사한 경향을 보였는데 D$_2$, D$_3$실험구가 다른 실험구에 비해 유의적으로 높았는데, 이들 실험구간에는 유의적 차가 없었다(P<0.05). 혈액성상 중 헤마토크리트(Hematocrit)는 대조구에서 가장 높게 나타났다(P<0.05). Hemoglobin은 9.5-11.6 (g/100m1)로 전실험구간 유의적인 차이는 없었다(P<0.05). AST는 D$_{7}$실험구가 가장 높았으며, ALT와 TP는 모든 실험구에서 유의적인 차이가 없었다(P<0.05). Glucose는 D$_{5}$실험구가 가장 높았으며, Cholesterol은 D$_{4}$실험구가 다른 실험구들에 비해 가장 높았다(P<0.05). 전어체내 고도불포화지방산 함량에 있어서 대조구는 나머지 실험구들에 비해 유의적으로 낮게 나타났으며, D$_1$, D$_4$ 실험구와 D$_2$-D$_{7}$, 실험구간 사이에서는 각각 유의적인 차이가 없었다. HUFA/SFA비율에 있어서 D$_2$, D$_3$, D$_{6}$이 D$_1$에 비해 유의적으로 높게 나타났지만 D$_1$, D$_4$, D$_{5}$, D$_{7}$, 실험구간 그리고 D$_2$-D$_{7}$, 실험구간 사이에서는 각각 유의적인 차이가 없었다(P<0.05). DHA/EPA의 비율에 있어서 D$_{7}$이 유의적으로 높았으며, D$_{5}$가 유의적으로 낮았다(P<0.05). 상기의 결과를 토대로, 성장과 전어체내 지방산조성에 있어서 뱀장어 치어의 사료내 EPA와 DHA의 첨가효과 미약한 것으로 판단되며, 사료내 LNA (n-3)와 LA(n-6) HUFA을 각각 0.35%, 0.65% 첨가했을 때 WG, SGR, FE, PER이 가장 높았으나, 이전의 실험(Takeuchi, 1980)과 동일한 수준인 n-3와 n-6를 각각 0.5%씩 첨가한 실험구와는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 이렇게 볼 때, 뱀장어 치어의 필수지방산은 LNA (n-3), LA (n-6)이고, 그 적정수준은 각각 0.35-0.5%, 0.5-0.65%임을 보여준다.

노폐계육의 생산성 및 가공특성에 관한 연구 (Studies on Meat Productivity and Functional Properties of Spent Hens)

  • 송계원
    • 한국가금학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.31-38
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    • 1985
  • 부화후 20개월된 백색케그혼종 산란노폐계 60수를 무작위로 10수씩, 6개 군으로 나누어 도계처리하고 가식계육을 얻어, 산육성과 육제품원료육으로서의 가공적성을 측정 조사한바, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 평균 생체중은 1,576.7g이였으며, 도체중은 998.9g(63.4%), 가식내장육량은 75.3g(4.8 g)인바, 이를 합친 판매(R.T.C)형 계육량은 1,074.2g(68.2%)으로, 불가식도계 부산물량은 502.5g (31.8%) 였다. 2. 도체 (평균중량 998.9g)의 부위별분할육량은 각각 두 41.0g(4.1%), 익 135.9g(13.6%), 흉 276.7g(27.7%), 고경 323.6g(32.4%), 배 176.1g(17.6%)였으며, 분활감량은 45.6g(4.6%)였다. 3. 뇌 및 고경부터의 가식근육량은 각각 241.1g 및 274.2.g, 도합 515.4g으로 분할육량대 85.86%, 도체량대 51.6%, 생체중대 32.7%였다. 4. 가식근육량(515.4g)과 가식내장육량(75.3g) 합친 수당가식육량은 590.7g으로 생체중대 37.5%였다. 5. 뇌근의 수분, 단백질 및 지방함량은 각각 72.95%, 20.54% 및 15.9%였고, 고경근은 각 71.9%, 19.12% 및 3.96%였으며, 또 뇌근과 고경근의 수분ㆍ단백화는 각각 3.55 및 3.76이였다. 6. 뇌근과 그경근의 염예성단백질은 각각 7.97% 및 6.26%였고, 이의 전단백질에 대한 농도(%)는 각각 38.8% 및 32.4%였으며, 또 이들의 유화력(oil $m\ell$/100$m\ell$) 은 각각 4.37$m\ell$ 및 43.23$m\ell$로 단백질의 량과 질적으로 고경근보다 뇌근이 우수하였다. 7. 뇌근과 고 근의 보수력은 각각 54.23% 및 52.61%로 적시 뇌근이 높은편이었다.

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풋콩용 조숙 다수성 신품종 '상원' (A New Vegetable Soybean Cultivar, 'Sangwon' with Early Maturity and High Yield)

  • 고종민;백인열;한원영;김현태;오기원;신상욱;박금룡;하태정;신두철;정명근;강성택;윤홍태;오영진;이종형;손창기;김용덕
    • 한국육종학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.684-689
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    • 2010
  • 풋콩용 신품종 '상원'은 1997년 황색 대립이고 극조숙인 큰올콩을 모본으로 하고 일본에서 도입된 Oshimamidori가 교배된 조합이다. 1998년부터 2002년도에 걸쳐 $F_1\;-\;F_5$세대를 계통육종법으로 전개하여 풋콩 특성이 유망하여 선발된 YS1309- 2B-4-1-1 계통으로 생산력검정시험에서 수확시기가 빠르고 도복에 강한 대립 풋콩 다수성 계통으로 유망하여 선발된 밀양154호이다. '상원'의 그 주요특성은 다음과 같다. 1. 유한신육형이며 꽃은 백색이고 잎은 환형이며 모용은 회색이다. 풋꼬투리 색은 연한 녹색이며 성숙한 종피는 황색을 띠며 종자의 배꼽은 갈색이며 성숙 종자모양은 구형이다 2. 경장은 45 cm이며 개화기는 극조숙인 화엄풋콩보다 1일 늦은 6월 23일이며 풋꼬투리 수확기는 8월 5일로 같았다. 3. 도복, 내습성과 콩나방 피해율은 화엄풋콩과 비슷하다. SMV 저항성은 포장에서 비교적 강하였으나 유묘검정에서는 3개 strain에 모자이크 증상을 보였다. 4. 화엄풋콩보다 협장, 협폭 및 협 두께가 작았으며, 풋콩 100립중은 69.5g으로 3.1g 더 가벼웠다. 500g 풋꼬투리수는 173개이며 2-3협의 비율은 79.1%로 높다. 5. 풋콩의 조단백질 함량은 44.0%이고 조지방 함량은 14.8%이며 당함량은 화엄풋콩보다 낮았다. 6. 수량성은 전국 6개소에서 3개년간 실시한 지역적응시험 결과, 풋꼬투리 수량은 화엄풋콩보다 5% 증수한 ha당 10.39톤이었다.

실리카겔에 고정화된 산성 이온성 액체 촉매를 이용한 올레산의 에스터화 반응연구 (The Esterification of Oleic Acid Using Acidic Ionic Liquid Catalysts Immobilized on Silica Gel)

  • 최재형;박용범;이석희;천재기;우희철
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제48권5호
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    • pp.583-588
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    • 2010
  • 유리지방산 함량이 높은 원료의 효율적인 바이오디젤 생산을 위해 다양한 고체산 촉매를 사용하여 회분식 반응기에서 유리지방산의 에스터화 반응에 대한 연구를 수행하였다. 고체산 촉매는 상용 촉매인 황산기를 지닌 이온교환수지(Amberlyst-15, Dowex 50Wx8)와 실리카겔에 술폰기 및 염화술폰기 지닌 산성 이온성 액체가 고정화된 촉매($SiO_2-[ASBI][HSO_4]$, $SiO_2-[ASCBI][HSO_4]$), 단순히 실리카겔에 술폰기 및 염화술폰기의 산성적 기능기를 도입한 촉매들을 사용하여 반응특성을 비교하였다. 또한 에스터화 반응 실험변수로써 반응시간, 온도, 반응물간의 몰 비율(메탄올:올레산), 촉매량에 대한 영향을 조사하였다. 사용된 고체산 촉매들 중 실리카겔에 고정화된 알릴이미다졸리움을 포함한 산성 이온성 액체 촉매가 가장 우수한 반응성을 나타내었다. 특히 실리카겔에 3-allyl-1-(4-sulfobutyl)imidazolium hydrogen sulfate가 고정화된 $SiO_2-[ASBI][HSO_4]$ 촉매가 같은 반응조건에서 기존의 알려진 Amberlyst-15보다 더 나은 성능을 보였으며, 353 K 반응온도와 5 wt%의 촉매량, 메탄올/올레산의 몰 비율 20의 조건에서 2시간 동안 약 96%의 높은 전환율을 나타내었다. $SiO_2-[ASBI][HSO_4]$의 높은 촉매 활성은 실리카에 고정화된 강한 브뢴스테드산의 작용기에 기인한 것으로 생각된다. 바이오디젤로부터 촉매의 분리 및 회수는 간단한 경사법 혹은 여과법에 의해 쉽게 분리할 수 있고, 이를 회수하여 재사용이 가능하다.

유화제로서 PEG-PPG 블록 공중합체를 이용한 Poly(DL-Lactide-co-Glycolide) 나노입자: 제조 및 지용성 약물의 로딩 (Poly(DL-Lactide-co-Glycolide) Nanoparticles Used PEG-PPG Diblock Copolymer by Surfactant: Preparation and Loading of Water Insoluble Drug)

  • 정택규;김승수;신병철
    • 대한화학회지
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    • 제47권5호
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    • pp.479-486
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    • 2003
  • 본 연구에서는 나노입자의 제조 방법인 용매 확산 방법 (emulsification diffusion method)을 이용하여 poly (DL-lactide-co-glycolide) (PLGA) 나노입자를 제조하고 지용성 vitamin A (Retinol)와 Vitamin E acetate를 담지하였다. 고분자 용액은 물에 잘 혼합되는 유기 용매인 에탄올과 아세톤의 이종 혼합 용매를 사용하여 제조하였고 유화제는 생체적합성이 우수한 polyethyleneglycol-polypropyleneglycol diblock copolymer를 사용하였다. 고분자의 농도, 유화제의 농도, 물/오일상의 비, 고분자/약물의 비 등의 인자들이 나노입자의 형성과 약물의 담지 효율에 미치는 영향을 조사하였다. 활성 성분이 로딩된 나노입자를 제조한 후, 입자의 크기와 분포도는 광산란 입도 분석기를 이용하여 측정하였고 담지 효율은 UV-visible spectroscopy를 이용하여 평가하였다. 제조된 나노입자는 50-200 nm의 크기와 단분산 형태의 크기분포를 보였으며 담지 효율은 50-60%까지 얻을 수 있었다. 또한, 유기상과 수용액상에서 이종 혼합 용매와 고분자의 농도에 대한 적당한 조건을 조절함으로써 PLGA 나노입자의 높은 수율과 우수한 물리적 특성을 얻을 수 있었다.

한국산 개자(Brassica juncea)의 재배학적 특성연구 I. 수집품종의 특성 및 파종기 차이에 따른 주요형질의 변이 (Physico-ecological Studies on Korean Seed-mustard I. Effects of Varieties and Seeding Date on the Variation of Agronomic Traits)

  • 이종일;이상래;최형국;권병선
    • 한국작물학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.146-153
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    • 1985
  • 개자의 육종적 개량 가능성과 재배적 개선 가능성을 검토하기 위하여 수집된 5개품종들을 파종기를 달리하여 1980~82년 까지 3 개년에 걸쳐 시험한 결과는 다음과 같다. 1. 공시품종간에 추태기는 제주종, 서울종, 일본종이 빠르고 영산포종과 수원종은 늦은 편이었으며 성숙기는 수원종이 가장 늦었다. 2 . 초장은 수원종이 가장 짧았으나 협당종실수는 가장 많았으며 분지수는 서울종, 영산포종이 많은 반면 입중, 협장 및 $\ell$중에 있어서는 품종간 차이가 인정되지 않았으며 종실수량은 서울종이 248kg/10a로 높았다. 3. 유분함량은 품종간 28.8 ~32.1%의 변이를 보였으며 황갈색종피인 서울종. 영산포종. 제주종이 높은 경향이었고 탈지박중의 Glucosinolate 함량은 전체적으로 높은 경향이었다. 4. 파종기가 지연됨에 따라 추태, 개화가 지연되며 초장, 총 분지수, 수당협수가 감소하는 경향인데 추태는 수원종, 제주종, 일본종이 개화기는 제주종이 초장은 서울종, 제주종이 수당협수에서는 서울종, 수원종. 일본종이 그리고 협당입수에서는 제주종이 민감한 반응을 나타냈다. 5. 파종기 지연에 따른 입중, $\ell$중. 협장 및 유분함량이나 지방산조성 변이는 인정되지 않았다. 6 경노계수 분석 결과 수량에 대한 직접효과가 큰 형질은 총 분지수, 개화기, 수장이었고 간접효과가 큰 형질은 수장을 통한 초장이었던 반면 파종기가 지연됨에 따라 초장이나 수장 보다 개화기나 결실비율의 직접효과가 뚜렷해지는 경향이었다.

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해조류 에탄올 추출물의 항산화 및 Tyrosinase 억제 활성 (Antioxidant Effect and Tyrosinase Inhibition Activity of Seaweeds Ethanol Extracts)

  • 이나영
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제42권12호
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    • pp.1893-1898
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    • 2013
  • 우리나라에서 소비량인 높은 대표적인 해조류인 김, 미역, 다시마 및 톳을 이용하여 추출물을 제조하여 추출물의 추출수율, 색도, 총 페놀 함량, DPPH 라디칼 소거능 및 ABTS 라디칼 소거능을 분석하였고, 추출물의 지질산화 억제능 및 tyrosinase 억제활성을 분석하였다. 용매를 이용하여 김, 미역 다시마 및 톳의 추출물 수율은 3.00, 5.38, 11.73 및 0.72%를 나타내었고, 색도 분석 결과 김, 미역, 다시마 및 톳 추출물의 명도는 82.88, 78.53, 83.04 및 78.11로 다시마 추출물의 명도가 가장 밝은 것으로 나타났으나 김 추출물의 명도와 유의적 차이는 나타나지 않았다. 총 페놀 함량은 김, 미역, 다시마 및 톳 추출물이 각각 42.23, 11.59, 10.09 및 46.59 mg/g으로 나타냈다. DPPH 라디칼의 경우 톳 추출물이 82.43%로 가장 높은 라디칼 소거능을 나타냈으며 김 추출물의 경우 26.76%의 라디칼 소거능을 확인하였다. ABTS 라디칼 소거능의 경우 DPPH 라디칼 소거능 결과와 유사한 경향을 나타내었다. 또한 해조류 추출물의 tyrosinase inhibition effect 결과는 김, 미역, 다시마 및 톳 추출물의 tyrosinase inhibition이 각각 25.93, 26.32, 24.76 및 20.24%의 활성을 나타냈으며 유의적인 차이는 나타내지 않는 것으로 확인하였다. 해조류 추출물의 총 페놀화합물, DPPH 라디칼 소거능, ABTS 라디칼 소거능 및 미백활성에 대한 상관분석 결과 해조류 추출물의 총 페놀 함량은 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능의 결과 값과 P<0.001 수준에서 유의적으로 상관관계를 나타내는 것으로 확인되었다.

백포도주 양조중 페놀류의 함량과 갈변도 (Phenolics Content and Browning Capacity during the White Winemaking)

  • 송동훈;김찬조;노태욱;이종수
    • 한국식품과학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.787-793
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    • 1988
  • 백포도주 양조시 페놀성분의 산화에 의한 갈변을 억제하여 색상과 풍미가 좋은 백포도주를 생산하고자 Golden Queen과 Neo-Muscat 및 Seibell-9110을 착즙전 또는 착즙후 아황산과 pectinase를 처리하여 과즙을 얻고 이를 $18{\sim}20^{\circ}C$에서 7-14일간 발효시켜 백포도주를 양조한 후 각 양조과정중 페놀류의 함량의 변화를 조사하고 양조한 백포도주에 polyclar AT(PVPP)를 처리한 후 열처리기간에 따른 갈변도의 변화를 측정하였다. 과즙중의 충 페놀함량은 파쇄한 과육에 아황산 pet-tinase 병행 처리구의 과즙이 무처리구보다 Golden Queen에서 33%, Neo-Muscat 70%, Seibell-9110에서 40% 더 높았고 청징도와 과즙 수율도 더 높았다. 백포도주의 일반성분은 품종별, 처리구간별 큰 차이가 없었으나 아황산 pectinase 병행 처리구의 메탄을 함량이 타구에 비하여 높았다. 또한 과즙에 비하여 백포도주의 총 페놀함량은 25-50%, 색도는 $50{\sim}80%$ 낮았다. PVPP 처리로 과즙중의 flavonoid phenol 함량은 $10{\sim}24%$, non-flavonoid phenol 함량은 약 3%가 제거되었다. 열처리 $(45^{\circ}C)$ 기간중 백포도주의 갈변은 Neo-Muscat과 Golden Queen의 경우 각 처리구에서 420nm의 흡광도가 0.3 이하로 심하지 않았으나 Seibell-9110의 경우 특히 파쇄한 과육에 아황산과 pectinase를 병행 처리한 구에서 심하게 갈변 하였다.

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차광과 유기물 시용이 더덕의 생육 및 향기성분에 미치는 영향 (Effects of Shading and Organic Matter Applications on Growth and Aromatic Constituents of Codonopsis lanceolata)

  • 이승필;김상국;남명숙;최부술;이상철
    • 한국작물학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.496-504
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    • 1996
  • 본 연구는 자생지 야생더덕이 가지는 고방향성의 특성을 노지재배시 재배더덕에서도 고방향성을 갖는 재배기술을 확립하기 위하여 차광과 유기물 시용량을 달리하여 시험하였는 바 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 차광조건에 따른 기상차이는 무차광구에 비해 차광(55%)에서 최고기온 6.1$^{\circ}C$, 최저기온 0.6$^{\circ}C$, 평균기온 3.4$^{\circ}C$ 낮았고 지온도 3.4$^{\circ}C$ 낮았으며 조도량도 무차광에 비해 44% 정도 적었다. 2. 더덕의 지상부 및 지하부 생육은 유기물 시용양이 많을수록 양호하였으나 그 효과는 차광(55%)에 비하여 무차광에서 현저하였다. 3. 더덕뿌리의 일반성분 조성에서 조단백질은 차광구에서 높았고 유기물 시용량이 많을수록 현저하게 높았으나 무차광구에서는 이와 반대로 유기물 시용량이 많을수록 현저하게 감소하였으며 조지방은 무차광 구에서 높았고 유기물 시용량이 많을수록 조성분은 상반되는 경향을 보였다 4. 무기성분중에서 다량원소인 K, Ca, Mg등은 차광구에 비해 무차광구에서 높았고, 유기물 시용량이 많을수록 현저하게 높았으나 미량원소는 차광조건과 유기물 시용량에 따른 조성의 차이를 보이지 않았으며 조사포닌 함량은 차광구에 비해 무차광구에서 높았으나 유기물 시용량간에는 일정한 경향이 없었다. 5. 유리 아미노산의 함량은 차광구에 비해 무차광구에서 높았으며 유기물 시용량이 많을수록 높은 경향을 보였고 arginine이 가장 많은 함량을 보였다. 6. 식물정유 성분의 수율변화는 차광 55%에 비하여 무차광이 높은 경향을 나타내었으며 유기물 시용량이 많을수록 증가하는 것으로 나타났다. 7. 향기성분은 총 44종이 동정되었는데 1-hexanol, cis-3-hexenol, trans-2-hexanal 등이 높은 조성을 보였고 무차광구에 비하여 차광구(55%)에서 높았으며 유기물 시용량이 많을수록 현저히 증가하는 경향이었다. 8. 종합적으로 볼 때 지상부 및 지하부 생육은 차광에 비해 무차광에서 양호하였으나 향기성분은 무차광에 비하여 차광에서 높았고 유기물 시용량간에도 시용량이 증가할수록 방향성이 높아 고품질의 더덕을 생산하기 위해서는 차광과 유기물 다량시용을 병행해야 할 것으로 판단되었다.

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