• Title/Summary/Keyword: 무인 수처리

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카메라 기반 강화학습을 이용한 드론 장애물 회피 알고리즘 (Drone Obstacle Avoidance Algorithm using Camera-based Reinforcement Learning)

  • 조시훈;김태영
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제27권5호
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    • pp.63-71
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    • 2021
  • 드론 자율비행 기술 중 장애물 회피는 드론이나 주변 환경의 손상을 방지하고 위험을 예방할 수 있도록 하는 매우 중요한 기술이다. LiDAR 센서 기반 장애물 회피방식은 비교적 높은 정확도를 보여 최근 연구에서 많이 활용되고 있지만, 단가가 높고 시각 정보에 대한 처리 능력이 제한적인 단점이 있다. 따라서 본 논문은 단가가 상대적으로 저렴하고 시각 정보를 이용한 확장성이 높은 카메라 기반 PPO(Proximal Policy Optimization) 강화학습을 이용한 드론의 장애물 회피 알고리즘을 제안한다. 3차원 공간상의 학습환경에서 드론, 장애물, 목표지점 등을 무작위로 위치시키고, 가상 카메라를 이용하여 전면에 설치된 스테레오 카메라를 통해 스테레오 영상정보를 얻은 다음 YOLOv4Tiny 객체검출을 수행한다. 그리고 난 후 스테레오 카메라의 삼각측량법을 통해 드론과 검출된 객체간의 거리를 측정한다. 이 거리를 기반으로 장애물 유무를 판단하고, 만약 장애물이면 패널티를 책정하고 목표지점이면 보상을 부여한다. 본 방법을 실험한 결과 카메라 기반 장애물 회피 알고리즘은 LiDAR 기반 장애물 회피 알고리즘과 비교하여 충분히 비슷한 수준의 높은 정확도와 평균 목표지점 도달시간을 보여 활용 가능성이 높음을 알 수 있었다.

스마트 헬스케어를 위한 프라이빗 블록체인과 생체인증기반의 만성질환관리 원격의료시스템 (Private Blockchain and Biometric Authentication-based Chronic Disease Management Telemedicine System for Smart Healthcare)

  • 한영애;강혁;이근호
    • 사물인터넷융복합논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.33-39
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    • 2023
  • 고령화 사회로 인한 만성질환자의 증가로 그들의 질병 예방과 관리가 시급하다. 이러한 문제를 해결하기 위한 생체인증 방법과 원격의료시스템들이 소개되고 있으나 의료정보와 개인인증의 보안성 문제를 해결하는데에는 어려움이 있다. 스마트 헬스케어는 대상자의 개인 의료정보를 포함하고 있으므로 무엇보다 개인정보의 보안이 중요한 분야이다. 따라서 본 논문에서는 프라이빗 블록체인 환경에서 손목 밴드 형태의 스마트 웨어러블 디바이스 ECG와 얼굴 개인인증을 활용한 원격의료시스템을 제안하고자 한다. 이 시스템에서는 다양한 의료인과 전 지역 만성질환자를 대상으로 하였으며, 데이터의 무결성과 투명성을 높일 수 있는 프라이빗 블록체인을, 위변조가 어렵고 개인식별성이 높은 ECG와 얼굴인증을 활용하여 보안성과 신뢰성이 높일 수 있는 시스템을 구성하였다. 이를 통해 재가 만성질환자의 질병 예방과 건강관리에 힘써 만성질환 관리의 효율성을 높이는데 기여하고자 한다.

무선센서네트워크에서 LEACH 라우팅 프로토콜을 적용한 파티클 센서의 에너지 효율적인 알고리즘 (The Algorithm for an Energy-efficient Particle Sensor Applied LEACH Routing Protocol in Wireless Sensor Networks)

  • 홍성화;김훈기
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.13-21
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    • 2009
  • 무선 센서 네트워크 환경에서 네트워크를 구성하는 센서 노드들은 라우팅 및 센싱 역할을 함께 수행해야 하기 때문에 각 센서 노드들은 항상 에너지 부담을 가지고 있다. 이러한 무선 센서 네트워크에 사용되는 센서는 무인으로 동작 되거나 사람이 접근하기 힘든 환경에서 동작하는 경우가 대부분이다. 또한 다량의 센서를 배치하여 무선 센서 네트워크를 형성 하는 경우가 많아 센서 노드의 크기가 작아야 하고, 가격이 저렴해야 하므로 노드에 공급할 수 있는 전원의 양과 데이터 처리 능력에 제한이 있게 된다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크 환경에서 센서 노드의 전력 소모를 줄이고, 망을 효율적으로 관리할 수 있는 알고리즘과 효율적인 라우팅 프로트콜을 제안하고, 제안한 알고리즘을 LEACH 프로토콜에 적용시켜 에너지 효율성을 검증하였다. Particle Sensor에서 이전 주기에 측정된 값과 현재 주기에 측정된 값을 비교하여 현재 측정된 값이 작거나 같으면 먼지가 감소하고 있다고 가정하고 다음 주기에 sleep모드를 설정해 주어 센서 노드의 에너지 소비를 줄여주는 알고리즘이다. 제안한 알고리즘의 시뮬레이션 결과를 보면 센서 노드의 에너지 소모를 향상시켜 주었고, LEACH 라우팅 프로토콜에 적용시킨 결과 네트워크의 수명을 향상 시켰다.

고성능액체크로마토그래피를 이용한 농산물 중 Mandipropamid의 잔류분석법 확립 (Determination of mandipropamid residues in agricultural commodities using high-performance liquid chromatography with mass spectrometry)

  • 권찬혁;장문익;임무혁;최훈;정다이;이수찬;유진영;이영득;이종옥;홍무기
    • 분석과학
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    • 제21권6호
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    • pp.518-525
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    • 2008
  • 포도, 고추, 배추, 토마토 및 감자 등 5종 농산물에 대하여 mandelamide계 신규 살균제인 mandipropamid의 잔류분석법을 확립하였다. 각 농산물을 세절한 시료에 methanol을 가하고 고속마쇄하여 잔류분을 추출하였다. 추출액을 포화식염수와 증류수로 희석하고 dichloromethane으로 분배하여 극성분순물을 제거하였으며, Florisil 흡착크로마토그래피법으로 추가 정제하였다. Mandipropamid의 HPLC/UV 검출기상 최소검출량은 2 ng (S/N>10, 0.01 AUFS)이었고 시료추출물 중 불순물에 의한 간섭은 관찰되지 않았다. 무처리 포도, 토마토, 고추, 배추 및 감자에 대하여 2수준 3반복으로 회수율을 산출한 결과 각각 $99.8{\pm}1.7$ (n=6), $89.3{\pm}5.3$(n=6), $98.7{\pm}2.2$ (n=6), $99.7{\pm}6.8$ (n=6) 및 $91.1{\pm}3.1$ (n=6)이었으며, 분석법의 정량한계는 0.02~0.04 mg/kg이었다. 아울러 검출된 잔류분은 재확인을 위하여 selected-ion monitoring (SIM)을 이용한 LC/MS법을 추가로 확립하였다. 본 연구에서 확립된 mandipropamid의 잔류분석법은 검출감도 및 재현성을 고려할 때 공정분석법으로 사용이 가능하였다.

표고 자실체 물 추출물과 베타글루칸이 한우 근육위성세포 증식에 미치는 영향 (Effect of Lentinula edodes water extracts and Lentinan on proliferation of myosatellite cell of Bos taurus Hanwoo)

  • 김소희;오세혁;박상훈;김은진;최정석;이화용
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제66권
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    • pp.60-66
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    • 2023
  • 표고는 전세계적으로 많이 생산되는 버섯 중 하나이다. 베타글루칸은 근아세포의 증식과 분화를 증가시키며, 골격근의 기능을 향상시키는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 표고 물 추출물과 표고의 베타글루칸인 렌티난이 한우 근육세포의 증식에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 표고 물 추출물의 베타글루칸의 함량은 85 ℃ 4시간 추출조건에서 약 15.20%, 100 ℃ 4시간 추출조건에서 약 13.64%, 40 ℃ 8시간 추출조건와 상온 24시간 추출조건에서 각각 약 9.48%와 약 8.21%였다. 표고 물 추출물을 한우 근육위성세포의 배양에 첨가하였을 때, MyoD 유전자는 40 ℃ 8시간, 그리고 100 ℃ 4시간 추출물에서 그리고 Myogenin 유전자는 40 ℃ 8시간 추출물에서 발현이 증가하였고, 증식과 활성은 무처리에 비하여 증가하지 않았다. 하지만, 근육위성세포의 배양에 렌티난의 첨가는 한우 근육위성세포의 세포분화와 근육형성에 관련된 Myogenin 유전자의 발현, 세포의 증식과 활성을 증가시켰다. 본 연구는 표고의 성분이 한우근육위성세포의 증식에 영향을 줄 수 있는 것을 확인하였으며, 추가연구를 통하여 차후 버섯 산업 및 배양육 산업의 발전에 도움을 줄 수 있을 것이다.

소형 개 RSP-S와 RSP-T 정액의 동결 융해후의 생존성에 관한 연구 (Studies on the Viability of Frozen Removed Seminal Plasma by Saline(RSP-S) and Tris-buffer(RSP-T) Semen of Small Spcies Dogs)

  • 김상근
    • 한국가축번식학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.269-275
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    • 2001
  • 본 연구는 소형 개의 동결정액을 개발하여 인공수정에 이용하고자 제 2차 분획정액을 생리적 식염수와 Iris-buffer액으로 희석하고 원심분리에 의해 정장성분을 제거한 RSP-5 및 RSP-T 정액의 일반성상과 단기보존 및 동결보존시의 생존성에 대해 조사하였다. 1, 제 1분획의 정액량은 0.65$\pm$0.09 $m\ell$, 정자농도는 4.52$\pm$0.35$\times$$10^{6}$cells/$m\ell$, 활력은 15,64$\pm$3.85%, 기형정자수는 84.36$\pm$0.62%였으며, 제 2분획의 정액량은 1.25$\pm$0.20 $m\ell$, 정자농도는 3.35$\pm$0.48$\times$$10^{6}$cells/$m\ell$, 활력은 96.25$\pm$4.65%, 기형정자수는 3.75$\pm$0.46%였으며, 제 3분획의 정액량은 1.45$\pm$0.21 $m\ell$, 정자농도는 3.85$\pm$0.52$\times$$10^{6}$cells/$m\ell$, 활력은 92.82$\pm$4.24%, 기형정자수는 4.66$\pm$0.58%였다. 2. 제 2분획 정액의 RSP-5군의 정자농도는 4.82$\pm$0.36$\times$$10^{6}$cells/$m\ell$, 활력은 90.10$\pm$3.42%, 기형정자수는 9.90$\pm$0.68%였으며, RSP-T군의 정자농도는 4.55$\pm$0.45$\times$$10^{6}$cells/$m\ell$, 활력은 93.25$\pm$3.85%, 기형정자수는 6.75$\pm$0.58%였다. 이는 대조군의 정자농도 5.45$\pm$0.82$\times$$10^{6}$cells/$m\ell$, 활력 95.55$\pm$4.65%, 기형정자수 4.45$\pm$0.45%에 비해 높게 나타났다. 3. 제 2분획 정액을 RSP-5와 RSP-T로 처리한 정액을 4$^{\circ}C$에서 보존했을 때 각각 1~72시간(97.54~6.25%)과 1~100시간(97.40~5.62%)에서 생존성이 유지되었고, 38$^{\circ}C$에서 보존했을 때 1~40시간(96.45~7.45%)과 1~50시간(95.60~B.65%)에서 생존성이 유지되었다. 이는 무처리 대조군의 1~50시간(97.24~4.82%)과 1~30시간(95.52~5.55%)에 비해 생존성이 높게 나타났다. 4. 제 2분획 정액을 처리한 RSP-5군의 정액을 완만 및 초급속 동결후 융해했을 때 생존율은 각각 67.3$\pm$4.45%와 46.4$\pm$3.84%였으며, RSP-T군 정액은 58.8$\pm$4.46%와 74.4$\pm$4.20%로서 대조군의 8.5$\pm$2.12%에 비해 높게 나타났다.

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Paenibacillus polymyxa CW를 이용한 고추 및 토마토 흰가루병 방제 (Biological Control of Tomato and Red Pepper Powdery Mildew using Paenibacillus polymyxa CW)

  • 김용기;최은정;홍성준;심창기;김민정;지형진;박종호;한은정;장보경;윤종철
    • 농약과학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.379-387
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    • 2013
  • 지자체에서 배양하여 보급되고 있는 농업미생물 활용을 증진할 목적으로 18개 농업기술센터에서 51종의 미생물을 수집하여 작물생장촉진 및 식물병 방제와 관련한 기능성인 항균활성, 인산가용화, IAA 및 siderophore 생성능력, 질소고정능력, 가수분해활성을 비교 조사하여 최종적으로 항균활성이 우수하고 다양한 농업적 기능을 보이는 Panenibacillus polymyxa CW균주를 선발하였다. P. polymyxa CW균주는 벼 도열병균, 고추 탄저병균, 채소류 시들음병균, Phomopsis sp., 양파 검은곰팡이병균, 잘록병균(Rhizoctonia solani) 및 고추 역병균에 대하여 높은 항균활성을 보였다. 시험 병원균 중 잘록병균을 제외한 모든 병원균에 대하여 P. polymyxa CW균주는 농과원에서 보유하고 있는 P. polymyxa AC-1보다 높은 항균활성을 보였다. P. polymyxa CW균주는 항균활성 외에도 siderophore 생성, IAA 생성 및 질소고정 능력이 우수한 것으로 나타났다. P. polymyxa CW균주의 siderophore 생성능력은 P. polymyxa AC-1과 비슷하였으나 IAA 생성이나 질소고정능력은 P. polymyxa AC-1보다 우수하였다. 그러나 가수분해능력에 있어서는 P. polymyxa CW균주와 P. polymyxa AC-1균주 모두 활성을 보이지 않았다. 고추 흰가루병을 대상으로 P. polymyxa CW균주를 농도별로 처리하고($10^8$, $10^7$. $10^6$ cfu/ml) 처리 후 10일에 병 억제효과를 조사하였을 때, 가장 높은 농도처리에서 병 발생을 68.3%까지 억제하였다. P. polymyxa CW균주의 처리농도가 감소됨에 따라 병 방제효과도 비례해서 감소되었다. 또한 토마토 흰가루병에 대하여 P. polymyxa CW균주 배양액을 $10^6$, $10^7$, $10^8$ 농도로 희석하여 처리하고 7일 후에 병 발생정도를 조사한 결과, 무처리의 병반면적율이 56.3%인데 비하여 0.03, 19.5, 45.7%로 병 발생을 현저히 억제하는 것으로 나타났다. 고추 흰가루병의 경우처럼 토마토 흰가루병에 대한 P. polymyxa CW균주의 방제효과도 처리농도에 비례하는 것으로 나타났다. P. polymyxa CW균주는 고추 및 토마토 흰가루병에 대하여 높은 방제효과를 보였으며, 방제효과가 밀도에 좌우되는 것으로 나타나 시험한 두가지 흰가루병 방제에 대한 작용기작은 항생작용으로 추측되며 효과적인 병 방제를 위해서는 $10^8$ cfu/ml 이상 농도로 처리해야 할 것으로 생각되었다. 이상의 결과를 근거로 P. polymyxa CW균주는 고추 및 토마토 흰가루병 방제를 위한 유망한 방제제로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

사료 내 생균 또는 사균 형태 김치 유산균의 첨가가 육계의 생산성, 영양소 이용률, 장내 미생물 및 계육 특성에 미치는 영향 (Effect of Dietary Live or Killed Kimchi Lactic Acid Bacteria on Growth Performance, Nutrient Utilization, Gut Microbiota and Meat Characteristics in Broiler Chicken)

  • 이정헌;김상윤;이준엽;무사비르 아메드;오상집
    • 한국가금학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.57-65
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    • 2013
  • 김치의 주종 유산균의 하나인 Weissella koreensis(Wk)의 육계 사료용 probiotics로서 활용 가능성을 평가하기 위하여 육계 성장능력, 영양소 이용률, 면역능력, 장내 미생물, 계육품질에 미치는 영향을 평가하였다. 무첨가 육계사료를 대조구(Control)로 설정하고, 처리구로 생균 형태의 Wk를 0.1%(LWk 0.1), 0.5%(LWk 0.5) 첨가한 구와 사균 형태의 Wk 0.5%를 첨가한 구(KWk 0.5) 등 총 4처리를 두었다. 본 연구결과, 생균 형태의 LWk 첨가는 대조구와 사균 형태의 첨가구(KWk 0.5)에 비하여 증체율과 사료 효율을 유의적으로 개선시켰다. 영양소 이용률은 처리구 간에 차이가 없었으나, 조단백질 이용률이 사균(KWk 0.5) 첨가구에서 유의적으로 낮았다. 혈청 IgG 수준과 F낭의 상대적 크기는 KWk 0.5 첨가구가 가장 높았다. 생균 형태의 Wk 첨가로 맹장 내 총 혐기성 유산균의 수가 유의적으로 높아졌으나, 대장균의 수에는 변화가 없었다. 사료 내 김치유산균의 첨가는 생균이나 사균 모두 계육 지방산 조성, 계육의 산패 지연에는 영향을 나타내지 못하였다. 그러나 생균이나 사균, 첨가수준 모두가 전자코를 통한 육향에서는 차이를 나타내었다. 본 연구는 생균 형태 Wk가 육계 사료용 생균제로 활용 가능함을 보여주었다.

Butachlor와 규산질비료(珪酸質肥料)의 수도(水稻)에 대(對)한 상호작용(相互作用) (Butachlor and Silicate Fertilizer Interaction to Rice)

  • 오병열;양환승;신용화
    • 한국잡초학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.52-61
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    • 1984
  • 수도작(水稻作)에 있어 토양비옥도(土壤肥沃度) 증진(增進) 및 생산성(生産性) 증대(增大)에 필수적(必須的)인 규산질비료(珪酸質肥料)의 시용(施用)과 butachlor의 수도(水稻)에 대(對)한 상호작용(相互作用)을 구명(究明)하기 위하여 진주(眞珠)벼(Japonica 型)와 서광(曙光)벼 (Japonica ${\times}$ Indica 형(型))를 대상(對象)으로 실내(室內) 및 pot 시험(試驗)을 통(通)하여 생물(生物), 화학적(化學的)으로 검토(檢討)한 바 그 결과(結果)는 다음과 같다. 1. $SiO_2$ 150ppm에서 수도유묘(水稻幼苗)의 생장(生長)을 촉진(促進)하였으나 300ppm이상(以上)에서는 억제효과(抑制效果)가 있었으나 butacholor의 수도생장저해작용(水稻生長沮害作用)을 증대(增大)시켰다. 2. 규산질비료(珪酸質肥料) 150kg/10a 시용수준(施用水準)의 pot 시험(試驗)에서 butachlor의 nitrofen에 의(依)한 수도생육(水稻生育)은 영향(影響)을 받지 않았으나 300kg/10a에서는 butacholr가 표준약량(標準藥量)에서 서광(曙光)벼의 초기생육(初期生育)을 현저(顯著)히 저지(沮止)하였다. 규산질비료(珪酸質肥料)와 butachlor에 의(依)한 수도생육억제(水稻生育抑制)는 약제처리(藥劑處理) 50 일후(日後)에 완전(完全)히 회복(回復)되었다. 3. 규산질비료시용(珪酸質肥料施用)에 의(依)한 토양(土壤)의 butachlor 흡차이(吸差異)은 변화(變化)가 없었으나 토양산도(土壤酸度)는 다소(多少) 증가(增加)하는 경향(傾向)이었다. 4. 규산질비료(珪酸質肥料)의 시용(施用)은 담수토양중(湛水土壤中) butachlor의 분해(分解)에 영향(影響)이 없었으나 $SiO_2$ 처리(處理)로 수도근부(水稻根部)에의 제초제(除草劑) 부착량(附着量)은 증가(增加)하였다. 5. 수도체내(水稻體內) butachlor의 흡수량(吸收量)은 $SiO_2$의 첨가(添加)로 서광(曙光)벼에서 증진(增進)되었으며 흡수량(吸收量)의 대부분(大部分)은 근부(根部)에 존재(存在)하였다. 6. 치환성(置換性) 염기(鹽基)에 의(衣)한 butachlor의 수도체내흡수(水稻體內吸收)는 $K_2O$가 촉진효과(促進效果)를 나타낸 반면(反面) $Na_2O$는 영향(影響)이 없었고 CaO는 감소(減少)시키는 경향(傾向)이었다. 7. $SiO_2$에 의(依)하여 수도체내(水稻體內)에 흡수(吸收)된 butachlor의 분해양상(分解樣相)은 무처리(無處理)와 차이(差異)가 없었고 진주(眞珠)벼보다 서광(曙光)벼에서 높게 유지(維持)되었다.

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사료 내 규산염 광물질$(Vita2000^{(R)})$ 첨가 급여가 육계 생산성과 장내 균총에 미치는 영향 (Effect of Dietary Supplementation of Silicate Mineral $(Vita2000^{(R)})$ on Growth Performance and Intestinal Microflora in Broiler Chicks)

  • 안승민;신승철;박상설;유선종;김용란;김은집;안병기;강창원
    • 한국가금학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.25-32
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    • 2006
  • 본 연구는 육계사료 내 Vita2000의 첨가 급여가 육계리 생산성 및 면역 기능에 미치는 영향을 규명하기 위해 수행하였다. 1일령의 Ross 육용종 수평아리 216수를 공시하여 Vita 2000을 첨가하지 않은 항생제 무첨가 대조구(NC)와 항생제 첨가 대조구(PC), Vita2000을 사료 내 0.5% 및 1% 수준으로 첨가한 사료에 항생제를 첨가하거나 첨가하지 않은 실험사료를 각각 5주간 급여하였다. 사료 섭취량은 대조구에 비하여 1% Vita2000-항생제 무첨가구(T3)와 1% Vita2000-항생제 첨가구(T4)에서 유의하게 낮은 결과를 보였으나(P<0.05), 증체량과 사료 요구율은 처리간 큰 차이가 없었다. Vita2000 1% 첨가구(T3 및 T4)에서 복강지방의 상대적 중량과 다리근육 내 조지방 함량이 대조구에 비하여 유의하게 감소하는 결과가 관찰되었다(P<0.05). 근육 내 콜레스테롤 농도에서는 처리구간에 유의한 차이를 보이지 않았다. 대조구에 비해 1% Vita2000 첨가구에서 총 균, Coli form, Lactic acid bacteria 및 Salmonella spp. 모두 유의하게 감소하였다(P<0.01). IB 항체 생산량은 대조구에 비해 Vita2000 0.5% 첨가구(T1 및 T2)에서 유의하게 증가하였다(P<0.01). 본 실험의 결과로부터 사료 내 Vita2000의 첨가 급여가 항생제 처리구와 유사한 성장 개선 효과를 나타냄으로서 항생제를 대체할 첨가제로서의 이용 가능성이 제시하였고, 특히 복강 지방 감소와 같은 긍정적인 효과를 기대할 수 있을 것으로 사료되었다.