• 제목/요약/키워드: 에너지 효율 설계

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사료내 희토 첨가가 비육돈의 생산성, 혈액내 면역관련 세포수, 육질특성 및 분 중 악취방출 가스함량에 미치는 영향 (Effects of Rare Earth Supplementation on Growth Performance, Blood Immune-Related Cell Population, Meat Quality and Fecal Odor Emission Gases in Finishing Pigs)

  • 신승오;유종상;이제현;장해동;김효진;황염;진영걸;조진호;김인호
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제50권4호
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    • pp.485-498
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    • 2008
  • 본 연구는 희토의 첨가가 비육돈의 생산성, 면역관련 혈액학적 지표, 육질특성 및 분내 유해가스발생 함량에 미치는 영향에 대해 알아보기 위하여 시험을 실시하였다. 3원 교잡종 비육돈 64두를 공시하였으며, 시험 개시시 체중이 65.42±1.16kg 이었고, 10주간 사양시험을 실시하였다. 시험설계는 1)Antibiotic free diet (NC), 2)NC diet+6 weeks 44ppm of tylosin/4 weeks 22ppm of tylosin(PC) 3)NC diet+100ppm of RE(RE1) 및 4)NC diet+200ppm of RE (RE2)로 4개 처리를 하여 처리당 4반복, 반복당 4두씩 완전임의 배치하였다. 사양시험 기간 동안 일당증체량, 일당사료섭취량 및 사료효율은 처리구간에 유의적인 차이가 없었다(P>0.05). 건물 및 질소 소화율은 RE2처리구가 다른 처리구와 비교하여 높게 나타났으며(P<0.05). 에너지소화율은 RE2처리구가 NC 및 RE1처리구와 비교하여 높은 소화율을 나타내었다(P<0.05). WBC 수준은 6주에서 RE1처리구가 NC 및 RE2처리구와 비교하여 높은 함량을 나타내었다(P<0.05). 배최장근의 명도를 나타내는 L*값은 희토를 첨가한 RE1 및 RE2처리구가 NC처리구와 비교하여 높게 나타났으나(P<0.05), a* 값은 PC처리구가 RE1처리구와 비교하여 유의적으로 높았다(P<0.05). 근내지방 내 지방산 조성에 있어서 total MUFA는 RE2처리구가 다른 처리구와 비교하여 높은 함량을 나타내었으며(P<0.05), total UFA는 RE2처리구가 PC처리구와 비교하여 높았다(P<0.05). 등지방 내 지방산 조성에 있어서 Total SFA는 PC처리구가 희토를 첨가한 RE1 및 RE2처리구와 비교하여 높은 함량은 나타내었다(P<0.05). Total UFA/SFA는 희토를 첨가한 RE1 및 RE2처리구가 PC처리구와 비교하여 높게 나타났다(P<0.05). 분내 유해가스 물질의 발생 함량에 있어서 암모니아(NH3)는 희토를 첨가한 RE1 및 RE2 처리구가 NC 및 PC처리구와 비교하여 낮은 함량을 나타내었다(P<0.05). 결론적으로, 본 시험의 결과 비육돈에 희토의 첨가는 영양소 소화율, 육질특성, 지방산조성 및 분내 유해가스 함량에 영향을 미치는 것으로 사료된다.

이유자돈에서 건조 유청 대체를 위한 옥수수 전분 가공제품 Bio-starch의 급여 평가 (Evaluation of Bio-starch from Corn Processing to Replace Dried-Whey in Weaned Pigs)

  • 신승오;유종상;이제현;장해동;김효진;황염;진영걸;조진호;김인호
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제50권4호
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    • pp.499-508
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    • 2008
  • 본 연구는 이유자돈 사료 내 유청을 대체하기 위한 bio-starch의 적정 급여 수준을 평가하기 위해 시험을 실시하였다. 21일령 3원 교잡종[(Landrace×Yorkshire)×Duroc] 이유자돈 120두를 공시하였으며, 시험 개시시 체중은 6.01±0.34kg 이었고, phase 1(0~2주) 및 phase 2(3~5주)의 2단계로 사양시험을 실시하였다. 시험 설계는 1) 대조구(Control diet)와 배합사료 중 건조 유청의 일부를 bio-starch로 각각 5, 10 및 15% 대체 급여한 2) BS5, 3) BS10 및 4) BS15 처리구로 4개 처리를 하였으며, 처리당 6반복, 반복당 5두씩 완전임의 배치하였다. 전체 사양 시험기간 동안 일당사료섭취량에 있어서 BS5와 BS15처리구가 대조구와 비교하여 유의적으로 높은 섭취량을 나타내었으며(P<0.05), 체중, 일당증체량 및 사료효율은 유의적인 차이가 없었다(P>0.05). 시험 2주의 건물과 질소 소화율은 bio-starch 10% 급여 수준에서 높은 소화율을 나타내었고(quadratic effect, P=0.03 & P= 0.01; cubic effect, P<0.001 & P=0.01), 종료시의 건물, 질소 및 에너지 소화율은 bio-starch 5% 급여 수준에서 높게 나타났다(P<0.05). 시험 2주의 total protein은 bio-starch 급여 수준이 높아짐에 따라 증가하였으며, 10% 첨가 수준에서 높은 농도를 나타내었다(linear effect, P=0.04; cubic effect, P=0.01). 또한, BUN 농도는 bio- starch 급여 수준이 높아짐에 따라 증가하는 결과를 나타내었다(linear effect, P=0.01). 설사 발생 개체와 지수는 대조구가 bio-starch 처리구에 비해 낮은 경향을 나타내었다. 결론적으로, 본 시험의 결과 이유자돈의 성장단계에 따라 건조 유청을 bio-starch로 5~10% 대체 급여시 생산성에 부정적인 영향을 미치지 않았으며, 소화율이 향상되는 긍정적인 결과를 나타내었다.

시뮬레이션 모형에 의한 온실의 열환경 분석 (Analysis of Greenhouse Thermal Environment by Model Simulation)

  • 서원명;윤용철
    • 생물환경조절학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.215-235
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    • 1996
  • 본 연구에서 수행한 Model 시뮬레이션에 의한 열환경 분석 기법은 지역별로 다양한 기상여건 하에서 대상온실의 난방 및 냉방부하를 보다 합리적으로 예측할 수 있을 뿐만 아니라 냉방이나 난방용 시스템의 결정을 비롯한 난방대책을 수립하고, 에너지 이용 전략의 수립이나 계절적인 작부계획 수립, 온실산업용 적지선정 등에 유익하게 활용될 수 있을 것이라 판단된다. 본 연구에서는 온실의 적극적인 환경조절 유형을 난방과 냉방의 두 가지로 대별하고, 난방 소요열량 산정을 비롯하여 야간의 보온 커튼효과, Heating Degree-Hour 산정 등 난방과 관련된 시뮬레이션은 동적 모형을 이용하여 시간별, 일별 및 월별로 검토하였으며, 환기를 비롯한 차광, 증발냉각시스템의 효과 분석은 정적모형을 이용하여 검토하였다. 특히 하절기 지하수와 같은 저온수를 직접 이용하거나 Heat Pump를 통하여 확보될 수 있는 저온수를 이용하여 온실의 피복면에 살수함으로서 확보할 수 있는 온실냉방효과를 검토하는 데는 1.2m$\times$2.4m 크기의 모형온실을 제작하여 기초실험을 수행함으로서 동절기의 수막시스템의 보온효과와 마찬가지로 하절기 냉방 효과를 거둘 수 있다는 가능성을 확인하였다. 본 연구에 활용된 온실의 수치 환경모형 중 난방관련 시뮬레이션용 동적 수치모형은 소기의 목적을 달성하는데 충분히 응용될 수 있는 이론모형이다. 이 이론모형이 범용성이 높은 것은 온실 내ㆍ외의 미기상 변화, 특히 난방이나 냉방이 본격적으로 요구되는 기간동안에 온도, 습도, 일사, 풍속 등의 미기상 인자들을 면밀하게 관찰하여 실측된 자료를 바탕으로 개발되었고, 다양한 자료에 의해 충분히 검정되었기 때문이다. 본 연구에서는 경남 진주지역의 어느 특정 기간(1987년)의 시간별 기상자료를 중심으로 온실의 열적 환경변화에 대한 수치모형 시뮬레이션을 실시하였으며, 아직 수치모형에 의한 시뮬레이션이 불가능한 일부 냉방효과를 검토하는 데는 모형 실험을 실시하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 주간과 야간의 설정온도를 달리하고 다단계 변온조절방식으로 시뮬레이션을 행한 결과 난방 소요열량은 난방 설정온도에 따라 현저한 차이를 보였다. 특히 주간 설정온도에 비하여 야간 설정온도가 난방 소요열량에 예민하게 영향을 미치므로 야간의 설정온도 결정에 신중을 기해야 할 것으로 판단된다. 2. 기존의 Heating Degree-Hour 자료는 평균 외기온을 중심으로 임의의 설정온도에 대하여 산정된 값이므로 난방 소요열량에 대한 상대적인 비교수단은 되나 고려되는 기상인자의 제한과 설정온도의 임의성 때문에 실용성이 부족하다. 따라서 본 연구에서 제시된 것처럼 온실 주변의 제반 미기상 인자나 경계조건이 반영됨은 물론 작물의 생육상태 및 구체적인 설정온도까지도 고려하는 동적 수치모형으로 시시각각으로 예측된 실내기온을 중심으로 재배기간 동안의 난방열량을 적산함이 합리적이라 판단된다. 기존의 MDH 자료로 난방 설계를 할 경우에는 지나치게 과잉설계 될 가능성이 있다. 3. 산정된 난방 소요열량은 물론 커튼의 보온성능도 월별 기상여건에 따라 현저한 차이를 보이며, 시뮬레이션에 이용된 커튼의 경우 높은 보온효과를 보임으로서 년 평균 50% 이상의 난방 에너지를 절감할 수 있으며, 동절기 3-4개월의 집중 난방기에 에너지가 크게 절감됨을 발견할 수 있다. 4. 고온기 환기성능은 온실의 구조, 기상조건, 작물의 생육상태 등에 따라 다소의 차이가 있으나 환기율에 의해 크게 좌우되며, 시뮬레이션에 이용된 두 가지 농가보급형 온실 모두 환기율의 증가에 따른 실내기온의 강하 효과가 환기율이 1회/min 정도를 넘어서면서 급격히 둔화되는 현상을 보인다. 이는 기존에 권장되고 있는 적정 환기율인 1회/min 전후의 환기 시스템을 갖추는 것이 합리적임을 확인해 준다. 5. 작물이 성숙된 유리온실에서 외기의 상대습도가 50%인 쾌청한 주간동안 연속적으로 1회/min로 환기를 시킬 경우 실내기온 36.5$^{\circ}C$의 대조구에 비한 온도강하는 50% 차광만 했을 시 2.6$^{\circ}C$이고 효율 80%의 Pad & Fan 시스템만 작동시 6.1$^{\circ}C$ 정도이며, 차광과 냉각시스템을 동시에 작동시는 약 8.6$^{\circ}C$로서 외기온보다 3.3$^{\circ}C$가 낮은 28$^{\circ}C$까지 실내온도를 낮출 수 있으나, 동일 조건하에서 외기의 상대습도가 80%로 높은 경우에는 Pad & Fan시스템에 의한 온도강하가 2.4$^{\circ}C$에 불과하여 50% 차광하에서도 외기온 이하로 실내온도를 낮출 수 없음을 알 수 있다. 6. 하절기 3개월(6/1-8/31)동안 Pad & Fan 시스템의 냉방효과($\Delta$T)는 설정된 작동 온도에 따라 다소 차이를 보일 것으로 예상되나 본 시뮬레이션에서 설정한 시스템의 작동 온도 27$^{\circ}C$에서 상대습도와의 상관관계는 대략 다음과 같았다: $\Delta$T= -0.077RH+7.7 7. 전형적인 하절기 주간기상 하에서 경시적 냉방효과를 분석한 결과 환기만으로는 실내기온을 외기온 보다 5$^{\circ}C$ 높게 유지하는 정도가 고작이고, 차광이나 증발식 냉방시스템 만으로는 작물이 성숙한 단계에서조차도 외기온 이하로 떨어뜨리기가 어려우나 차광과 아울러 증발식 냉방을 병행할 경우에는 작물상태에 따라 다소 차이는 있지만 실내기온을 외기온보다 2.0-2.3$^{\circ}C$ 낮게 유지할 수 있음을 발견할 수 있다. 8. 일사가 차단된 27.5-28.5$^{\circ}C$의 외기온하에서 6.5-8.5$^{\circ}C$의 냉수를 온실 바닥면적 1$m^2$당 1.3 liter/min의 유량으로 온실표면에 살수했을 때 실내기온을 외기온보다 1$0^{\circ}C$ 낮은 16.5-18.$0^{\circ}C$ 정도로 낮출 수 있었다. 앞으로 살수 수온(T$_{w}$ )이나 외기온(T$_{o}$ ) 뿐만아니라 살수율(Q)에 따라 온실기온 (T$_{g}$ )에 미치는 상관 관계 T$_{g}$ = f(T$_{w}$ , Q, T$_{o}$ )를 구명하여 지하수 자체 또는 Heat Pump를 이용한 지하수온 이하의 냉수로 온실냉방의 가능성을 구명하는 것이 앞으로의 과제이다.

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