• 유기물자원화
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• 제2권1호
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• pp.51-64
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• 1994

본보는 종합병원에서 발생되는 유기성쓰레기인 음식물찌꺼기를 미생물에 의해 고속발효공법을 동원하여 24~48시간 이내에 퇴비 또는 토양개량제로 전환시키기 위한 중간처리방법이 된다. 처리를 위한 발효조건은 함수율이 60%, 발효온도는 $50{\sim}60^{\circ}C$, 산소공급을 위한 송풍량은 $50{\sim}200L/min{\cdot}m^3$ 정도가 필요하다. 함수율을 60%정도로 조정하기 위해서 두부비지와 톱밥을 사용하였고 고속발효에 필요한 미생물균주는 호기성 균주로서 발효물의 전체중량의 1/300정도 투입하였다. 운전방법은 1차발효가 끝난 다음 감량 및 인출량을 체크하고 그 상태에서 새로운 음식물찌꺼기를 투입하는 형식을 취하였다. 발효물에 대한 감량은 비교군과 실험군에서 각각 56.6%와 35.6~47.7%를 나타내었고 발효물에 대한 감량은 bulking agent에 따라 차이가 다소 있었으나 대략 50% 수준이었다. 발효시에 발생되는 탄산가스 농도는 1,000~1,500ppm 정도였고 연속발효일수록 황색에서 갈색, 검은색으로 변하였다. 발효물에 대한 퇴비화의 이화학적 분석에서는 pH는 약산성, 함수율은 10%미만이였고, 수분조정제에 따라 퇴비화 시간과 T-N, $P_2O_5$, $K_2O$에는 차이가 있었고, C/N 비에도 차이가 컸다. 보편적으로, 음식물찌꺼기를 대상으로한 고속발효화는 퇴비 또는 토양개량제로서 가치는 있으나 완숙정도가 부족하기 때문에 중간처리 방법으로서는 가능하다고 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.4047-4051
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• 2014

현대의 공동 주택은 에너지 효율을 높이기 위해 고기밀, 고단열 방식으로 지어지고 있는데 이러할 경우 환기량 부족에 따른 각종 부작용이 발생을 한다. 본 연구에서는 우리나라의 겨울철 대표적인 난방원으로 사용되고 있는 온돌시스템을 기본으로 구성하고 환기방법에 따른 실내 열환경을 평가하여 환기 방식에 따른 에너지 절감 요인을 분석하였다. 실험장치는 일정한 외기 조건을 모사하기 위해 항온항습 챔버에 뜬바닥 온돌 시스템을 설치하고 온돌시스템의 외기온도/습도 조건은 3조건($10^{\circ}C$/50%Rh, $0^{\circ}C$/-, $-10^{\circ}C$,-)으로 설정 하였다. 공급되는 온수온도는 2 조건($60^{\circ}C$, $50^{\circ}C$) 설정하여 설정된 환기 방식에 따라 성능시험을 수행 하여 열 환경 및 에너지 절감 요인을 비교 분석 하였다. 실험결과 급기온도는 온수온도가 높을수록 급기풍량이 적을수록 높았으며 바닥 급/배기 > 전열교환 급/배기 > 강제 급/배기 순으로 나타났다. 본 연구를 통해 다양한 환기 방식의 적용 가능성에 대하여 검토 할 수 있었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권4호
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• pp.323-334
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• 2018

최근 물 사용량의 증가와 잦은 가뭄 발생으로 인해 물 부족 현상이 심화되고 있다. 따라서 기존 취수원에 대한 의존도를 줄이고 버려졌던 물의 재이용을 활성화하여 친환경적이며 지속가능한 대체수원을 확보할 필요성이 부각되고 있다. 국내에서 활용가능한 물 재이용 방법은 빗물재이용, 중수 재이용 및 하수재이용 등 크게 세 가지로 구분할 수 있으나, 아직 국내에는 물 재이용이 활발하게 추진되고 있지 않다. 본 연구에서는 세 가지 물 재이용 방안 중 연중 발생량이 일정하고 이용가능 수량이 많으며, 수질이 비교적 양호한 하수재이용수의 활용방안을 모색하였다. 적용대상 지역으로 선정한 용인시는 총 26곳의 골프장이 운영 중에 있으며 이는 전국에서 운영 중인 골프장의 약 10%에 해당한다. 골프장은 시설 운영을 위해 많은 양의 용수를 소비하는 대규모 수요처이므로 재이용수를 활용한다면 큰 경제적, 사회 환경적 편익을 얻을 수 있을 것이다. 본 연구에서는 용인시를 대상으로 하수처리장 인근에 위치한 골프장 내 조경용수로 하수재이용수를 활용하였을 경우의 경제적 효과를 비용 및 편익 추정을 통해 분석하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.257-258
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• 2015

우리나라의 전력소비량은 매년 전기의 수요과잉으로 인한 공급부족 문제가 반복되며, 에너지에 대한 관심이 커지고 사회적, 개인적 비용이 증가함에 따라 이러한 비용을 절감하기 위해 다양한 방법이 적용되고 있다. 자동문 시장도 자동도어 설치 빈도가 매년 증가하고 있으며, 일반 상가 및 공동 현관에서 사용하는 경우 하루 평균 300회를 기준으로 소비전력은 70[W]정도 이며 월간 평균 사용량은 약 50.4[KW]이다. 개폐빈도가 많기 때문에 전력 소모량을 무시할 수 없는 수준이다. 본 논문에서는 자동문에서 버려지고 있는 에너지를 회생에너지로 변환하여 자동문의 보조전력으로 활용함으로써 전력소비량을 감소시키기 위한 전원회생용 인버터 및 제어 시스템을 개발하고자 한다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제29권2호
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• pp.47-54
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• 2024

현재, 전세계적으로 에너지 자원은 점차적으로 감소하고 있음에도 불구하고 에너지 수요 및 소비는 지속적으로 증가하고 있다. 이에 따른 에너지 자원을 대체하기 위한 범국가적인 노력 및 연구가 수행되고 있다. 에너지 수요에 따른 공급의 증가 뿐만 아니라 에너지를 효율적으로 소비하는 것은 현 에너지 부족 현상을 해결하기 위한 적절한 수단이 될 수 있다. 본 연구는 에너지를 가장 많이 소비하는 제조 공장의 에너지를 효율적으로 소비할 수 있는 방법을 시뮬레이션하고 분석하였다. 제조 공장에서 가장 많은 에너지를 소비하는 HVAC (Heating, Ventilating, and Air Conditioning) 시스템의 효율적인 운전을 위해 온도기반의 제어를 통한 공장의 에너지 최적화 시뮬레이션을 수행하였다. 이를 기반으로 실제 공장의 온도와 전력 데이터를 이용하여 머신러닝 알고리즘을 적용하고 공장 온도를 예측하였다. 또한 예측 온도를 이용한 제어 시스템 시뮬레이션으로 공장 에너지의 소비패턴을 분석하고 에너지(전력량) 소비량을 감소할 수 있는 운전 모델을 제안하였다. 공장 에너지 패턴에 있어 HVAC 시스템의 예측 기반 프리 쿨링을 통한 온도제어 알고리즘은 기존 대비 10% 이상의 에너지 절감 효과를 보여 준다. 이 결과는 HVAC 시스템의 최적 제어가 공장 에너지 소비를 절감할 수 있음을 나타낸다. 향후 본 제어 시스템의 알고리즘은 실제 공장의 최적 제어에 적용되어 에너지 소비 절감 운전을 수행할 예정이다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.110.2-110.2
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• 2011

바이오가스 생산은 현재 정부에서 추진하고 있는 저탄소 녹색성장으로 인해 더욱 그 가치의 중요성이 부각되고 있다. 스웨덴 Scandinavian Biogas Fuel AB(SBF) 사의 바이오 가스 생산 기술을 이용함으로 소화효율을 개선하고 바이오가스 발생량을 극대화하였다. 전국 403개 공공하수처리시설 중 소화조가 설치된 처리시설은 65 개소이며 이중 57 개소에서 총 64개 소화조를 운영 중이다. 하지만 국내 소화조의 효율은 유입수질 저하, 운영, 관리 미숙으로 인해 전진국의 1/4 수준으로 에너지 이용률이 미미한 편이다. 환경부는 2010년부터 에너지 이용, 생산사용 확대, 추진을 위해 하수처리시설별 이용 가능한 에너지 잠재력의 종류, 양, 지역 내 수요자, 공급자 의 현황 규모 등을 정리해 2012년부터 에너지 이용사업 확대를 추진한다. SBF의 기술을 바탕으로 하수처리시설에서 들어오는 하루 슬러지 $1370m^3$와 음식물쓰레기 180t을 함께 처리하며 바이오가스 생산량을 더욱 늘렸다. 각 $7,000m^3$의 달걀모양(egg shape) 소화조 2개를 운영하며 생 슬러지와 음식물 쓰레기 처리 후 바로 소화조로 투입, 혐기 소화하는 방식이며 슬러지 최종처분방법은 탈수 후 소각된다. 반입되는 생 슬러지의 평균 TS 1.7%, VS 63% 이며 농축 후에는 평균 TS 9%, VS 75% 이다. 또 소화조로 들어가는 음식물 쓰레기는 평균 TS 8%, VS 85% 이며 소화 후 평균 TS 3.6% VS 59% 이다. 그리고 소화조의 pH는 7.3~7.8,유기산의 농도는 150mg/L~350mg/L, 가스발생량은 하루 평균 $26,500Nm^3$이며 소화효율은 평균 67%이다. 혐기성소화는 산소가 없는 무 산소 상태 에서 분해 가능한 유기물을 분해시켜 메탄으로 전환시키고 우리는 현재 이 가스를 소화조 가온에 사용하고, 판매하고 있다. 소화효율을 높이기 위하여 가온과 교반이 행해지는데 가온방식은 직접가온방식(증기주입식)과 간접가온방식(열교환방식)이 있다. 그중 우리는 간접가온방식을 채택하여 소화효율을 높였고 일반중온 혐기소화온도보다 약간 높은 $38^{\circ}C$로 운전한다. 그리고 일반적으로 알려진 교반방식인 가스교반, 기계교반, 이 둘은 병행한 교반이 아닌 독자적인 방법을 이용, 소화조 내의 슬러지가 정체되어 교반되지 않는 부분을 최소화 하였다. 이때 미생물이 투입되기 힘든 소화조 아래 쪽 으로도 고루분포 되어 슬러지를 이용 하게 되고 소화조 상하부의 온도차가 $1^{\circ}C$ 이하로 거의 완벽한 교반상태를 보여 줌 으로써 소화효율을 최대한으로 한다. 더욱이 소화일수 부족으로 인한 전반적 소화효율 저하가 발생하지 않도록 input과 output 조절을 통한 적정소화일수 20~25일을 최대한 맞추어 운전하여 소화조 설계용량의 평균 90%를 활용하고 있다.

• 에너지공학
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• 제25권2호
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• pp.94-100
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• 2016

에너지저장장치(ESS)는 전력수급 불균형 해소, 신재생에너지의 출력안정, 주파수 조정용 등 전력공급 안정성 향상 및 효율적 전기에너지사용 등에 기여하는 중요자원으로, 전세계적으로 '23년까지 '14년 설치용량의 약 30배가 증가한 55.9GWh의 보급이 전망되고 있다. 이와 같이 급증하는 세계시장에서 국내 ESS 업계의 경쟁력 확보를 위해서는 자국내 설치실적(Track Record) 확보가 필요한데, 우리나라는 주파수 조정용(FR용(用))과 그간 지속되어 왔던 전력수급 불균형 상황에 대비하기 위한 부하이동용 중심으로 ESS를 보급하여 왔다. 하지만, 주파수 조정용의 경우 통상적으로 화력발전소 정격용량의 약 5% 범위에서 설치효용이 발생하는 것으로 평가되고 있어, 화력발전이 비약적으로 증가하지 않는 한 국내 시장의 확장성이 부족하다고 할 수 있으며, 여유로운 예비력 확보정책에 따라 부하이동용에 대해서도 보급필요성이 저하되고 있는 바, 새로운 방식의 보급확대 대상이 필요하다고 할 수 있다. 유망한 신규보급대상은 간헐적 출력의 약점은 있으나, 신기후체제 대응과 산업육성을 위해 지속적으로 추진예정인 신재생에너지와의 연계설치를 통해 신재생에너지의 출력을 안정화 하고, 신재생에너지 발전량의 계통투입시기 조절을 통한 이산화탄소 저감효과를 기대할 수 있는 분야라고 할 수 있다. 본 연구에서는 향후 에너지정책의 최대 화두인 신기후체제 대응을 위한 온실가스 감축수단을 활용할 수 있도록, 태양광 연계형 ESS 충방전모드를 온실가스 저감효과를 고려토록 설계한 후, 투자유도를 위한 REC 가중치 산정방법에 대한 정책대안을 제시하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제29권1호
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• pp.1-19
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• 1976

현재(現在) 각(各) 탄광(炭鑛)에서는 막대(莫大)한 양(量)의 갱목(坑木)을 사용(使用)하고 있다. 한편 그 공급원(供給源)인 국내(國內) 임산자원(林產資源)은 심(甚)한 부족현상(不足現象)을 나타내고 있다. 따라서 앞으로 그 공급(供給)이 크게 우려(憂慮)되고 있어 이에 대비(對備)하기 위한 적절(適切)한 방법(方法)의 모색(模索)이 절실(切實)히 요청(要請)되고 있다. 이와같은 우리 나라 갱목(坑木) 실정(實情)을 감안하여 본(本) 연구(硏究)는 갱목사용(坑木使用)의 현황(現況)을 파악(把握)하고, 갱목(坑木)의 부패(腐敗)를 막아 그 사용연한(使用年限)을 연장시킬 수 있는 실용적(實用的)이며 간이(簡易)한 방법(方法)을 모색하기 위하여 실시(實施)되었으며 그 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 본(本) 시험(試驗)은 대한석탄공사(大韓石炭公社) 장성광업소(長城鑛業所)에서 실제(實際) 공급중(供給中)인 갱목(坑木)을 공시재(供試材)로 하여 방부제(防腐劑)에는 수용방부제(水溶防腐劑)인 Malenit와 chromated zinc chloride를 사용(使用)하였으며, 처리(處理) 방법(方法)으로는 비교적(比較的) 간이(簡易)한 방법(方法)인 diffusion process (확산법(擴散法))를 적용(適用)하였다. 2. 갱목사용현황(坑木使用現況)을 조사(調査)한 결과(結果)는 1975년도(年度) 총갱목소요량(總坑木所要量) 456천(千) $m^3$로서 내재(內材) 전체공급량(全體供給量)의 16%에 해당하고 있으며 수종(樹種)은 침엽수(針葉樹)(소나무, 낙엽송 등(等))와 활엽수(濶葉樹)(참나무류(類) 등(等))로 크게 구별(區別)되었고, 그 비율(比率)은 탄광(炭鑛)에 따라 차이(差異)는 있었으나 대체(大體)로 반반(半半) 정도 였다. 규격면(規格面)에서는 일정(一定)한 것이 없었으나 일반적(一般的)으로 말구직경(末口直徑) 16cm(10~20cm), 재장(材長) 1.8m(1.2~3.6m) 정도의 목재(木材)가 많이 사용(使用)되고 있었다. 톤당(當) 목재소요량(木材所要量)은 광산(鑛山)에 따라 차이(差異)가 있었다 (석공(石公) $0.017m^3/ton$, 민탄(民炭) $0.03m^3/ton$), 다음 갱목(坑木)을 구(求)하는 방법(方法)에는 직영생산(直營生產)을 하는 경우와 생산품(生產品)을 구입(購入)하는 경우로 구분(區分) 되었으며, 석공(石公)과 같은 큰 탄광(炭鑛)은 직영(直營)이 많았고, 여타(餘他) 민탄(民炭)은 조합공동구입(組合共同購入)을 하거나 개별(個別) 구입(購入)으로 충당(充當)하고 있었다. 갱목가격(坑木價格)의 형성과정(形成過程)은 조건(條件)에 따라 차이(差異)가 심(甚)하였으나 일반적(一般的)으로 공급지(供給地) 가격(價格)으로는 거의 동일(同一)한 가격(價格)이 었다(19,500원$m^3$). 3. 처리갱목(處理坑木)의 내부력시험(耐腐力試驗) (가) 공시재(供試材)의 전건중량감소율(全乾重量減少率)은 무처리(無處理)와 처리(處理) (Malenit와 chromated zinc chloride) 간(間)에 평균수치(平均數値)에 있어서는 처리재(處理材)가 대체(大體)로 크게 나타났으나 양자간(兩者間)에 유의적(有意的)인 차이(差異)는 나타나지 않았다. 이것은 공시가간(供試期間)이 짧은데 기인(起因)하는 것으로 추정(推定)된다. (나) 압축강동(壓縮强度)를 시험(試驗)한 결과(結果)는 무처리(無處理)와 처리(處理)(Malenit와 chromated zinc chloride) 간(間)에 평균(平均) 수치(數値)에 있어서는 후자(後者)가 대체(大體)로 강(强)하게 나타나 있으나, 역시(亦是) 양자간(兩者間)의 유의적(有意的)인 차이(差異)는 나타나지 않았다. 이것도 공시기간(供試期間)이 너무 짧은데 기인(起因)하는것 같다. (다) 공시재(供試材)의 1% 가성조달액(苛性曹達液)(NaOH) 추출물(抽出物)은 무처리재(無處理材)의 경우가 처리재(處理材)의 경우보다 많았고 Malenit 처리재(處理材)와 chromated zinc chloride 처리재(處理材) 간(間)에는 거의 같은 값을 나타냈다. 4. 경제적(經濟的) 효율(効率)에 대한 조사(調査) 결과(結果)는 처리재(處理材)가 무처리재(無處理材)에 비교하여 원가비(原價比)에서는 16% 가량 증자(增資)된데 반(反)하여, 처리재(處理材)는 그 사용연한(使用年限)이 2배(倍)에서 3배(倍)나 길어지기 때문에 년부금비(年賦金比)에서는 후자(後者)가 38%나 절감(節減)되는 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권4호
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• pp.276-282
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• 2013

하수재이용수는 부족한 수자원 문제를 해결할 수 있는 대표적인 대안으로 주목받고 있다. 본 연구에서는 하수재이용수의 공급시 유리잔류염소의 수체감소 특성을 온도별(5, 15, $25^{\circ}C$), 초기 주입농도별(1, 2, 4, 6 mg/L)로 살펴보았고 그 결과를 이용하여 최적 염소주입량을 산정하는 방법에 대하여 연구하였다. 하수재이용수는 정수와 비교하여 염소주입시 반응속도가 초기에 매우 빠르게 나타나 기존의 general first-order decay model ($C_t=C_o(e^{-k_bt})$)을 사용하기에 부적합하여 exponential firstorder decay model ($C_t=a+b(e^{-k_bt})$)을 적용한 결과 유리잔류염소의 감소를 더욱 정확하게 예측할 수 있었다($r^2$=0.872~0.988). 수체감소계수를 산출한 결과 초기주입량 1 mg/L, $25^{\circ}C$의 조건에서 653 $day^{-1}$로 가장 크게 나타났고, $5^{\circ}C$, 초기주입량 6 mg/L의 조건에서 3.42 $day^{-1}$로 가장 낮았다. 수체감소계수는 온도가 증가함에 따라 수체감소계수는 증가하는 경향을 나타내었고, 초기 주입농도가 증가함에 따라 수체감소계수는 감소하는 경향을 나타내었다. 적정 초기 염소요구량을 산정하기 위해서 전체 반응기간을 0~30분, 30~5,040분으로 구분한 후, 30~5,040분의 실험결과를 사용한 예측식을 사용함으로써 더욱 정확한 염소주입량 산정을 할 수 있었다. 또한, 온도별로 최적 염소주입량을 산정한 결과 염소주입 후 4시간이 경과한 시점에서 유리잔류염소 0.2 mg/L를 유지하기 위해서는 온도(x)별 초기 염소요구량(y)의 관계를 y = 1.409 + 0.450x와 같이 얻을 수 있었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제25권5호
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• pp.855-864
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• 1996

신경외과 및 신경과에 입원하여 경관급식 중인 환자에 대하여 영양상태를 평가하고자 식이조사 및 생화학적 혈액분석을 행하였고, 또한 그 중 영양 섭취량이 부족한 성인 경관급식 환자들을 대상으로 경관 유동식의 보충에 따른 영양상태의 개선 효과를 실험하였다. 본 연구의 비위관 경관급식 환자는 전체 83명 (남 49명, 여 34명)으로 96.4%가 의식상태가 저하되어 있었으며, 경관급식 기간이 6주 이상인 환자가 37.3%이었다. 경관급식 투여방법은 모두 Bolus 투여법 이었으며, 튜브의 종류는 16~18Fr.의 Silicon관 및 Polyvinyl chloride 관을 사용하였다. 식이종류는 표준경관 유동식으로는 병원조제용 혼합 유동식과 상업용 유동식을 이용하였고, 설사나 구토 등의 부작용과 낮은 적응도에 의해 표준경관 유동식을 전 유동식, 미음 등과 병행하거나, 전 유동식만으로 처방하기도 하였다. 경관 유동식의 1일 투여 열량은 남자가 평균 1589.1kcal, 여자는 1315.0kcal였고, 열량대 질소의 비율은 139:1로 양호하였다. 1회 투여용량은 평균 353.4ml로, 350m1이상이 37.3% 에 이르렀으며 용량별 열량은 평균 0.77kcal/m1이었다. 생화학적 조사결과 전체 환자 중 36.1~75.9%가 각 검사치에서 영양결핍 상태이었으며, 특히 혈청 iron은72.3%, hemoglobin은 73.5%, hematocrite치는 75.9%가 결핍상태를 보였다. 열량 및 단백질 섭취량과 생화학적 검사치와는 양( + )의 상관관계를 나타내었다. 연령은 혈청 albumin 및 혈청 transferrin과 음(-)의 상관관계가 있었으며, 경관급식 기간은 total potein, 혈청 albumin, hemoglobin, hematocrite, 총 임파구수 등과 양( + )의 상관관계를 보였다. 또한, 경관급식 기간이 길어질수록 열량 및 단백질 섭취량은 유의적으로 증가하였다. (p<0.05). 7. 경관 유동식 보충투여군과 대조군에 대한 0주와 6주의 생화학적 변화상태 비교에서 total protein, 혈청 iron, 총 임파구수가 대조군에 비해 실험군에서 유의적인 증가를 보였으며 (p<0.05), 영양보충 투여군은 혈청 transferrin, 혈청 iron, 총 임파구수가 기간이 경과에 따라 유의적으로 증가하였다(p<0.05). 이상의 결과로 볼 때, 경관급식 환자들에 대해 경관급식기간을 고려하고, 식이처방 및 유동식의 종류에 적합한 튜브를 선택해야하며, 적절한 투여용량을 결정하는 등 투여방법과 투여경로에 대한 보다 많은 연구가 필요하다고 본다. 특히 경관급식 초기단계에는 질병으로 인한 체내 신진대사의 증가나 육체적, 정신적 스트레스, 또는 구토나 설사 등의 부적응 등으로 적절한 영양섭취가 어려운 상태이므로 영양판정을 통하여 영양소 요구량을 계획하여 유동식을 보급함으로서 부작용은 줄이며 적절한 영양을 공급하여 영양 결핍에 대처하여야 한다.