• 제목/요약/키워드: Acid digestion

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종간직접전자전달 전도체로서 Magnetite(Fe3O4)가 음폐수의 메탄생산에 미치는 영향 (Effects of Magnetite(Fe3O4) as Electrical Conductor of Direct Interspecies Electron Transfer on Methane Yield of Food Wastewater)

  • 이준형;김태봉;김창현;윤영만
    • 유기물자원화
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    • 제31권1호
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    • pp.15-26
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    • 2023
  • 혐기소화에 의한 메탄생산은 유기물이 가수분해, 산생성 단계를 거쳐 아세트산생성균과 메탄생성균 간의 영양공생 (syntrophy)에 의해 일어난다. 본 연구에서는 종간 영양공생 기작인 종간직접전자전달 (DIET, Direct Interspecies Electron Transfer) 과정을 촉진시키기 위하여 전도체인 마그네타이트 (Fe3O4) 첨가가 음폐수의 메탄생산에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. 이를 위해, 본 연구에서는 회분식 혐기반응기를 이용하여 마그네타이트 투입량에 따른 음폐수의 메탄퍼텐셜 (Bu)과 최대메탄생산속도 [Rm(t0)]를 분석하였다. 마그네타이트 무처리구의 메탄퍼텐셜은 0.496 Nm3/kg-VSadded이었으며, 21.06일에 38.24 mL/day의 최대메탄생산속도를 보였다. 마그네타이트 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 70, 100mM 처리구의 메탄퍼텐셜은 각각 0.502, 0.498, 0.512, 0.510, 0.518, 0.523, 0.524, 0.540, 0.549 Nm3/kg-VSadded이었으며, 마그네타이트 투입량 증가에 따라 유의성 있는 메탄퍼텐셜의 증가 경향을 보였다. 최대메탄생산속도는 무처리구와 비교하여 마그네타이트 처리구에서 증가하였으며 15mM 처리구에서 36.95%까지 증가하였다. 또한, 마그네타이트 투입농도가 증가함에 따라 최대메탄생산속도에 도달하는 기간(t0)은 무처리 21.06일에서 마그네타이트 100mM 처리 14.67일로 크게 단축되었다. 따라서, 마그네타이트 투입에 따른 음폐수의 메탄퍼텐셜과 최대메탄생산속도가 크게 향상되었다.

삼산제일.삼봉 동광산 주변 수계의 중금속 오염도 평가 (Evaluation of Heavy Metal Contamination in Streams within Samsanjeil and Sambong Cu Mining Area)

  • 김순오;정영일;조현구
    • 한국광물학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.171-187
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    • 2006
  • 경상남도 고성군에 위치한 삼산제일 삼봉 동광산 주변지역의 중금속 오염현황을 조사하기 위하여 하천수와 하상퇴적물을 채취하여 화학적 분석을 수행하였다. 이와 더불어, 중금속 오염도와 환경위해성을 평가하기 위하여 왕수분해법과 연속추출법을 이용하여 분석된 하상퇴적물 내 중금속의 총 농도와 화학적 존재형태에 따른 농도를 바탕으로 한 오염지수와 위험지수를 산정하였다. 삼봉광산 지역보다는 삼산제일광산 지역에서 중금속 오염도도 높게 나타났을 뿐만 아니라 그 환경위해성도 훨씬 심각한 것으로 밝혀졌다. 이렇게 두 지역에서 오염현황, 오염도, 환경위해성 등이 다르게 나타나는 이유는 갱내수와 같은 광산 오염원의 존재여부와 지질학적 특성에 기인하는 것으로 사료된다. 삼산제일광산 지역의 경우 산성광산배수가 지속적으로 유출되어 하류 수계로 유입되고 있기 때문에 갱내수가 존재하지 않은 삼봉광산지역보다는 하류 수계에 대한 중금속 오염이 보다 더 악화되어 나타나는 것으로 보인다. 또한, 삼산제일광산 지역 주변 지질은 주로 안산암질 암류로 이루어져 있는데, 이들 안산암질 암류 내에는 산성광산배수를 중화시킬 수 있는 pH 완충력이 큰 탄산염 광물 등의 함량이 크지 않기 때문에 수계에서 중금속 오염이 자연적으로 정화되는 정도가 상대적으로 낮은 것으로 보인다. 이에 비해, 삼봉광산 지역의 지질은 방해석과 같은 탄산염 광물을 다량 함유한 화산쇄설성 퇴적암층인 고성층으로 이루어져 있어서, 이들 탄산염 광물들에 기인한 높은 pH 완충력에 의하여 중금속 오염이 하류 수계 방향으로 확산되지 못하는 것으로 판단된다.원 쇄설물의 축적과 관련이 있는 것으로 추정된다. 특히 Ba의 경우, $SiO_{2}$보다 $10{\sim}20cm$ 정도 지연되어 증가하는 특이한 경향을 보이는데, 이는 빙하후퇴에 이은 생산성의 빠른 증가와 관련된 것으로 보인다.용리하였다. 그 결과 고상선 온도를 상승시켜, 잔류마그마는 비교적 급냉되어 세립질의 화강암류를 만들었다. 마그마에서 용리된 열수는 정동을 만들었으며, 확보된 공간속에서 자수정 정동을 형성하였다.한 BAC 클론을 찾아 염기서열 분석하는 BAC-to-BAC 방법을 추진하고 있으며 8개국에서 참여하여 현재 염기서열 분석을 추진 중 이다. 최근에 각 국에서는 생물정보학기법을 활용한 염기서열 분석 기반에 대하여 많은 토론이 진행되고 있다. 앞으로 다양한 유전체 정보가 축적됨에 따라 배추의 유전체 구조를 이해하고 농업적으로 적용하고자 하는데 기여를 할 것이다.칠고 짙은 흑회색을 띠며 백봉오골계보다 모공수가 더 많고 모공도 더 크다. 10) 백봉오골계와 연산오골계는 모두 일반 양계와는 달리 근육, 내장, 뼈 등이 일반적으로 흑회색을 띠고 있다. 2. 백봉오골계 육의 일반 성분과 Mineral 함량 1) 백봉오골계육은 연산오골계육과 일반 양계육에 비해 수분과 지방 함량은 적고, 단백질과 회분 함량이 높은 것이 특징 이다. 2) 백봉오골계는 칼슘(Ca), 인(P), 철(Fe), 칼륨(K), 아연(Zn)의 함량은 모두 다리살이 가슴살보다 더 높은 경향을 보였으며 특히 철(Fe)의 함량은 가슴살보다 약 5.6배, 아연(Zn)은 약 5.

Microwave를 이용한 폐활성슬러지의 가용화 반응에서 강산과 이온성 물질의 첨가가 미치는 영향 (The Effect of Strong Acid and Ionic Material Addition in the Microwave-assisted Solubilization of Waste Activated Sludge)

  • 이정민;이재호;임지성;김영우;변임규;박태주
    • 대한환경공학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.60-68
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    • 2015
  • 폐활성슬러지의 감량화 및 혐기성소화 효율 향상을 위한 가용화 기술로 microwave (MW)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. MW에 의한 가용화는 유전가열에 의해 가열적, 비가열적 효과 및 이온성 전도를 유도하여 매우 짧은 시간에 반응이 일어나므로 폐활성슬러지의 가용화에 효과적으로 적용될 수 있다. 본 연구에서는 폐활성슬러지 가용화에 대해 전도 가열대비 MW의 우수성을 평가하였고, 고출력 조건에서 수행된 기존 연구들과 달리 저출력 조건에서 MW의 효율 향상을 위해 강산인 $H_2SO_4$ 및 이온성 물질인 $CaCl_2$, NaCl을 촉매로 이용하였다. 전도 가열 대비 MW를 이용한 폐활성슬러지의 가용화 효율은 $50^{\circ}C$ 조건에서 6.2배, $100^{\circ}C$ 조건에서 1.4배 높게 나타났으며, 본 연구의 MW 저출력 조건에서 최대 COD 가용화율은 10.0%로 나타났다. 동일한 MW 출력 및 반응시간 조건에서 촉매물질인 $H_2SO_4$ 및 NaCl의 첨가를 통해 폐활성슬러지의 COD 가용화율이 18.1%, 12.7%로 증가하였으며, $CaCl_2$를 첨가하였을 경우에는 COD 가용화율이 10.7%로 MW의 효율에 향상에 효과가 없는 것으로 나타났다. 이는 가용화 효율을 향상시킬 것으로 예상된 $Ca^{2+}$가 슬러지 가용화에 따라 발생하는 ${PO_4}^{3-}$와 반응하여 침전물 형성에 소모되었기 때문으로 판단된다. 본 연구에서 MW 효율 향상을 위한 가장 적합한 촉매물질은 $H_2SO_4$인 것으로 나타났으며, 0.2 M의 $H_2SO_4$를 첨가한 MW 조건이 폐활성슬러지의 가용화에 가장 효과적인 것으로 나타났다.

쌀의 단백질함량과 아미노산 조성의 품종간 차이와 환경변이 (Varietal Difference and Environmental Variation in Protein Content and/or Amino Acid Composition of Rice Seed)

  • 최해춘;조수연;김광호
    • 한국작물학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.379-386
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    • 1990
  • 우리나라 수도장려품종 1988년 및 '89년산 미와 중ㆍ남부평야지대 6개소(수원, 남양, 이천, 이리, 계화, 밀양)에서 생산된 7개 품종(자포니카 5, 통일형 2)과 중북부 및 남부중산간지와 고랭지 4개소(철원, 진부, 화서, 운봉)에서 생산된 6품종에 대하여 쌀 단백질 함량의 품종 및 환경변이를 분석ㆍ조사하고 단백질 함량에 차이를 보이는 화성벼, 농백 및 용주벼의 세 품종에 대한 아미노산조성을 조사하였던 시험결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 우리나라 벼 장려품종의 백미 단백질 함량은 '88년산미는 평균 7.93%에서 5.5-10.2%의 변이, '89년산미는 평균 9.17%에서 6.3-12.0%의 변이로 현저한 년차간 변이를 나타내었고 자포니카 품종군의 평균 단백질 함량 8.22%에 비해 통일형 품종군이 9.3%로 약 1%정도 높았다. 백미 단백질 함량이 높았던 품종은 자포니카에서는 농백, 도봉벼, 치악벼 등이었고, 통일형 품종군에서는 용문벼, 용주벼, 칠성벼 등이었다. 2. 자포니카 저단백 품종인 화성벼는 자로니카 및 통일벼 고단백 품종인 농백 및 용주벼에 비해 필수아미노산 함량의 절대함량은 낮았으나 질소 16.8g당(단백질 100g에 해당) 필수아미노산 함량은 31.7%로 다른 두 고단백 품종과 비슷하였으며 아미노산중에서 화성벼는 arginine, 농백은 alanine과 lysine, 용주벼는 leucine이 가장 높았다. 아미노산중에서 세 품종 모두 글루타민산 함량이 가장 높았고 필수아미노산중에는 leucine이 가장 높았으며 methionine이 가장 낮았다. 3. 쌀 단백질 함량은 한생종일수록 약간 높은 경향을 보였고 백미투명도가 떨어지고 Mg함량이 높을수록 유의하게 높았으며, K/Mg율, 알칼리붕괴도 및 아밀로즈 함량이 낮을수록 높은 경향을 보였는데 이러한 경향은 자포니카 품종군에서 더욱 두드러졌다. 4. 쌀 단백질 함량은 중부평야지산미가 평균 6.74%로 남부평야지산미의 평균 7.54%에 비해 약 1%정도 낮았고 단백질 함량의 품종간 변이와 산지간 변이의 전분산에 대한 기여율이 각각 55.8%와 28.1%로 품종간 변이가 산지간 변이보다 두배정도 컸다. 5. 중북부 중산간지 및 고랭지산미의 쌀 단백질함량은 평균 5.95%로 남부 중산간지 및 고랭지산미의 6.8%보다 약 0.8% 정도 낮았고 단백질 함량의 품종간 변이와 산지간 변이의 전분산에 대한 기여율은 각각 16.7%와 56.4%로 산지간 변이가 품종간 변이보다 약 4배 가까이 컸다.

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효소처리에 의한 Bombyx mori fibroin 가수분해물의 분자량 및 구조 변화 (Molecular Weight and Structural Changes of Enzymatic Hydrolysate from Bombyx mori Fibroin)

  • 여주홍;박경호;이광길;우순옥;권해용;한상미;이희삼;이진아;이인석;조윤희
    • 한국식품과학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.470-473
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    • 2008
  • 본 연구는 누에 실 샘으로부터 얻은 Bambyx mori 피브로인의 효소 가수분해 시 그 분자량 및 구조적 특성을 파악하고자 하였다. Gel filtration chromatography(GFC)에 의해 B. mori 피브로인을 순수 분리한 결과 회수율이 약 70% 이상으로 기존의 방법(막과 튜브 분리법)에 비해 약 40% 이상 높았다. 이는 GFC법이 고 순수 고 수율의 B. mori 피브로인을 얻을 수 있는 방법임이 확인되었다. Gel permeation chromatography에 의한 분자량 측정 결과 누에 체내 피브로인, 염화칼슘 용해 물 및 효소 가수분해물이 각각 평균분자량 108,000 Da 내외, 65,000 Da 내외 및 1,000 Da 내외임을 알 수 있었다 또한 효소 가수분해에 의한 구조적 변화를 $^{13}C-NMR$로 알아본 결과, B. mori 피브로인의 메인 골격에 해당되는 glycine, alanine 및 serine 등의 골격 피크가 관찰되어졌으며, 특히 효소가수분해 시 glycine를 의미하는 40-44 ppm 부근의 피크가 높게 나타난 것으로 보아 -G-A-G-A-반복 구조가 분해되었고, 이로 인해 분자량이 현저히 저하되었을 것으로 생각되어진다.

Effects of Particle Size of Barley on Intestinal Morphology, Growth Performance and Nutrient Digestibility in Pigs

  • Morel, P.C.H.;Cottam, Y.H.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제20권11호
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    • pp.1738-1745
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    • 2007
  • A growth trial and a digestibility trial were conducted to examine the effect of feed particle size on the performance, nutrient digestibility, gastric ulceration and intestinal morphology in pigs fed barley-based diets. Barley was processed through a hammer mill to achieve four diets varying in particle size (average particle $size{\pm}standard $deviation): coarse ($1,100{\pm}2.19\;{\mu}m$), medium ($785{\pm}2.23\;{\mu}m$), fine ($434{\pm}1.70\;{\mu}m$) and mixed (1/3 of coarse, medium and fine) ($789{\pm}2.45\;{\mu}m$). Sixty-four entire male pigs were used in the growth trial and the diets were fed ad libitum between 31 kg and 87 kg live weight. Following slaughter, stomach and ileal tissues were scored for integrity (ulceration or damage) and histological measurements taken. Twenty-four entire male pigs were used in the digestibility trial, which involved total faecal collection. Over the entire growth phase, there were no differences (p>0.05) in average daily gain and feed conversion ratio between pigs fed diets of different particle size. Pigs fed the coarse and medium diets had lower (p<0.05) stomach ulceration scores (0.20 and 0.25, respectively, on a scale from 0 to 3) than those fed the mixed (0.69) or the fine diets (1.87). The stomachs of all animals fed the fine diet had lesions and stomach ulcerations were present only in this group. Pigs fed the fine diet had thicker (p<0.001) ileal epithelial cell layer with no differences (p>0.05) being observed for villous height or crypt depth. Faecal digestibility coefficients of neutral and acid detergent fibre were the highest (p<0.05) for the mixed diet, intermediate for the fine and coarse diets and the lowest for the medium diet. A similar numerical trend (p = 0.103) was observed for the apparent faecal energy digestibility coefficient. It is concluded that, with barley based diets, a variation in average particle size between $400{\mu}m$ and $1,100{\mu}m$ had no effect on pig performance but the fine dietary particle size affected the integrity of the stomach, as well as the structure of the small intestine, thus compromising overall gut health. Our data also demonstrate that changes in particle size distribution during the digestion process, rather than average particle size or particle size variation, are related to apparent faecal digestibility.

Effect of Triticale Dried Distillers Grains with Solubles on Ruminal Bacterial Populations as Revealed by Real Time Polymerase Chain Reaction

  • Wu, R.B.;Munns, K.;Li, J.Q.;John, S.J.;Wierenga, K.;Sharma, R.;Mcallister, T.A.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제24권11호
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    • pp.1552-1559
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    • 2011
  • Real time PCR was used in this study to determine the effect of triticale dried distillers grains with solubles (TDDGS) as a replacement for grain or barley silage in finishing diets on the presence of six classical ruminal bacterial species (Succinivibrio dextrinosolvens, Selenomonas ruminantium, Streptococcus bovis, Megasphaera elsdenii, Prevotella ruminicola and Fibrobacter succinogenes) within the rumen contents of feedlot cattle. This study was divided into a step-wise adaptation experiment (112 days) that examined the effects of adaptation to diets containing increasing levels of TDDGS up to 30% (n = 4), a short-term experiment comparing animals (n = 16) fed control, 20%, 25% or 30% TDDGS diets over 28 days, and a rapid transition experiment (56 days) where animals (n = 4) were rapidly switched from a diet containing 30% TDDGS to a barley-based diet with no TDDGS. It was found that feeding TDDGS as replacement for barley grain (control vs. 20% TDDGS) decreased 16S rRNA copy numbers of starch-fermenting S. ruminantium and S. bovis (p<0.001 and p = 0.04, respectively), but did not alter 16S rRNA copy numbers of the other rumen bacteria. Furthermore, feeding TDDGS as a replacement barley silage (20% vs. 25% and 30% TDDGS) increased 16S rRNA copy numbers of S. ruminantium, M. elsdenii and F. succinogenes (p<0.001; p = 0.03 and p<0.001, respectively), but decreased (p<0.001) the 16S rRNA copy number of P. ruminicola. Upon removal of 30% TDDGS and return to the control diet, 16S rRNA copy numbers of S. ruminantium, M. elsdenii and F. succinogenes decreased (p = 0.01; p = 0.03 and p = 0.01, respectively), but S. dextrinosolvens and S. bovis increased (p = 0.04 and p = 0.009, respectively). The results suggest that replacement of TDDGS for grain reduces 16S rRNA copy numbers of starch-fermenting bacteria, whereas substitution for barley silage increases 16S rRNA copy numbers of bacteria involved in fibre digestion and the metabolism of lactic acid. This outcome supports the contention that the fibre in TDDGS is highly fermentable.

Study for Residue Analysis of Pinoxaden in Agricultural Commodities

  • Kim, Ji Young;Yoon, Eun Kyung;Kim, Jong Soo;Seong, Nu Ri;Yun, Sang Soon;Jung, Yong Hyun;Oh, Jae Ho;Kim, Hyochin
    • 한국환경농학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.321-331
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    • 2019
  • BACKGROUND: Pinoxaden is the phenylpyrazoline herbicide developed by Syngenta Crop Protection, Inc. and marketed on 2006. The maximum residue levels for wheat and barley were set by import tolerance. Thus, Ministry of Food and Drug Safety (MFDS) official analytical method determining Pinoxaden residue was necessary in various food matrixes. Satisfaction of international guideline of CODEX (Codex Alimentarius Commission CAC/GL 40) and National Institute of Food and Drug Safety Evaluation-MFDS (2017) are additional pre-requirements for analytical method. In this study, liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) method was investigated to analyze residue of Pinoxaden (M4), which is defined as pesticide residue in Korea, in foods. METHODS AND RESULTS: Pinoxaden (M4) was extracted followed by acid digestion (2hr reflux with 1N HCl) and pH adjusting (pH 4-5 with 3% ammonium solution). To remove oil, additional clean-up step with hexane saturated with acetonitrile was required to high oil contained sample before purification. HLB cartridge and nylon syringe filter were used for purification. Then, samples were analyzed by LC-MS/MS using reserve phase column C18. Five agricultural group representative commodities (mandarin, potato, soybean, hulled rice, and red pepper) were used to verify the method in this study. The liner matrix-matched calibration curves were confirmed with coefficient of determination (r2) > 0.99 at calibration range 0.002-0.2 mg/kg. The limits of detection and quantitation were 0.004 and 0.01 mg/kg, respectively, which were suitable to apply Positive List System (PLS). Mean average accuracies of pinoxaden (M4) were shown to be 74.0-105.7%. The precision of pinoxaden and its metabolites were also shown less than 14.5% for all five samples. CONCLUSION: The method investigated in this study was suitable to CODEX (CAC/GL 40) and National Institute of Food and Drug Safety Evaluation-MFDS (2017) guideline for residue analysis. Thus, this method can be useful for determining the residue in various food matrixes in routine analysis.

제주지역 조릿대의 사초생산성 및 사료가치평가 (Evaluation of Forage Production and Feed Value of Sasa borealis in the Jeju Area)

  • 정상욱;성혜진;윤영식;이가을;오영균;백열창;이슬;문상호
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.135-139
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    • 2018
  • 본 연구는 제주조릿대의 사초생산성과 사료가치평가를 진행하여 조릿대의 활용도를 높임과 동시에 현재 한라산에서 발생하고 있는 조릿대로 인한 식물종 다양성 감소문제를 완화하는데 도움이 되고자 실시하였다. 조릿대의 사초생산성은 실험결과 5월과 6월기간에 비교적 우수한 재생력을 보였으나, 예취가 반복 될수록 재생능력이 감소하여 생산성이 떨어지는 경향을 나타내었다. 조릿대의 일반성분 분석결과 조단백질은 가을철 함량보다 봄철에서 비교적 높은 함량을 보였으며 6월에서 $8.64{\pm}0.20%$로 다른 기간에 비해 비교적 높은 함량을 나타내었으며 가장 낮은 NDF, ADF의 함량은 6월에서 각각 $77.90{\pm}0.25%$, $42.33{\pm}0.49%$로 나타나 섬유소 함량이 매우 높은 것으로 판단된다. 조릿대는 NDF와 ADF의 함량은 높으나, 볏짚에 비해 조단백질 함량은 비교적 높은 것으로 판단되며 가축의 특성에 맞추어 급여한다면 이용성이 있을 것으로 여겨진다. 조릿대를 사료원으로 이용하기 위해서는 섬유소 분해능력이 좋은 흑염소 같은 가축 또는, 조릿대에 대한 기호성이 우수하고, 소화율이 비교적 우수한 말에게 급여하는 것이 효율적일 것으로 여겨진다. 조릿대의 사료화를 위해서는 보다 다양한 축종을 대상으로 추가 연구가 진행되어야 할것으로 판단된다.

여성용 위생용품의 유해중금속 분석 (Determination of Heavy Metals in Sanitary Products of Women)

  • 신정화;이규건;정명희
    • 한국의류학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.853-859
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    • 2009
  • 각국의 여성용 위생용품의 유해중금속을 비교 평가하기 위하여, 일회용 생리대는 한국 3개사, 일본 2개사, 미국 3개사, 독일 3개사, 중국 2개사의 시료와, 여성용 일회용 탐폰은 한국 1개사, 일본 2개사, 미국 2개사 시료를 대상으로 Cr, Co, Ni, Cu, Cd, Pb의 유해중금속 분석을 행하였다. 여성용 일회용 생리대의 용출실험에서는 Cr, Ni, Cu가 모든 시료에서 검출 되었다. 또한 여성용 일회용 탐폰의 용출실험에서 Cr, Ni, Cu 가 모든 시료에서 검출 되었다. 여성용 일회용 탐폰의 용출실험의 결과는 생리대의 결과값보다 낮은 농도롤 나타내었다. 본 연구에서 분석한 각국 여성용 일회용 위생용품의 유해중금속의 분석값은 Oeko-Tex Standard 100의 규제치와의 비교에서 규제치 이하로 인체유해성은 없는 것으로 판단되어진다.