• 제목/요약/키워드: Bio-Energy

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국립생태원 캠퍼스 내 주요 식생의 탄소수지 (Carbon Budget in Campus of the National Institute of Ecology)

  • 김경순;임윤경;안지홍;이재석;이창석
    • 생태와환경
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    • 제47권3호
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    • pp.167-175
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    • 2014
  • 본 연구는 국립생태원 캠퍼스의 탄소수지를 정량화하기 위하여 수행하였다. 현장조사는 국립생태원 캠퍼스의 기존 식생 중 침엽수림과 활엽수림에서 가장 넓은 면적을 차지하고 있는 곰솔군락과 밤나무군락을 대상으로 수행하였다. 순생산량(NPP)은 상대생장법을 적용하여 측정하였고, 토양호흡량은 EGM-4를 적용하여 측정하였다. 곰솔군락과 밤나무군락의 순생산량은 각각 $4.9ton\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$$5.3ton\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$으로 나타났고, 종속영양생물 호흡량은 각각 $2.4ton\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$$3.5ton\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$으로 나타났다. 순생산량과 종속영양생물 호흡량을 차감 계산하여 얻은 순생태계생산량(NEP)은 곰솔군락과 밤나무군락에서 각각 $2.5ton\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$$1.8ton\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$로 나타났다. 본 연구로부터 얻은 곰솔군락과 밤나무군락의 생태계순생산량 지수를 기존 식생에 적용하고 다른 연구로부터 얻은 여러 식생유형의 생태계순생산량 지수를 도입 식생에 대입하여 평가된 국립생태원에 성립된 전 식생의 탄소흡수능은 $147.6ton\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$로 나타났고, 이를 이산화탄소로 환산하면 $541.2ton\;CO_2ha^{-1}yr^{-1}$이었다. 이러한 탄소흡수능은 에코리움으로 알려진 유리온실을 비롯하여 국립생태원 내 여러 시설을 운용하며 배출하는 탄소량의 62%에 해당한다. 이러한 탄소상쇄능은 대한민국 국토 전체 및 전형적인 농촌지역인 서천군의 탄소상쇄능의 약 5배에 해당한다. 현재 진행 중인 기후변화가 지구적 차원의 탄소수지 불균형에 기원했음을 고려하면, 본 연구에서 시도한 토지이용 유형을 반영한 공간차원의 탄소수지 평가는 기후변화 문제를 근본적으로 해결하기 위해 요구되는 기초정보를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

고선량률 강내조사선원을 이용한 근접조사선량계획전산화 개발 (Development of Dose Planning System for Brachytherapy with High Dose Rate Using Ir-192 Source)

  • 최태진;예지원;김진희;김옥배;이호준;한현수
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제20권3호
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    • pp.283-293
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    • 2002
  • 목적 : 고선량률의 Ir-192 선원을 이용한 근접조사의 모의촬영 영상을 개인컴퓨터(PC)에 입력하여 해부학적 영상에 선량분포를 구현하고 히스토그램, 선량-용적히스토그램 및 3차원 선량분포를 전산화하였다. 대상 및 방법 : 선량전산화에 이용된 선원은 원격근접조사장치(Buchler 3K, 독일)의 Co-60 대체선원으로 한국원자력 연구소와 공동으로 개발한 Ir-192이다. 선원 모양에 의존하는 선량분포의 비등방성은 선원을 미소 분할하여 구한 선량과 선원 중심에서 측방 기준점의 공중선량을 기준으로 규격화한 값을 이용하였다. 선원 주위의 조직선량은 선원 중심에서 측방으로 실측된 조직감쇠와 산란에 의한 보정계수와 에너지에 따른 공기 저지능에 대한 조직의 저지능 비로 공중-조직선량 변환계수를 적용하고 기준점에 대해 규격화한 선량률표를 검색하여 얻도록 하였다. 선량계획 전산화 과정에 모의촬영 영상입력, 선원입력과 선원의 축면 결정과 해부학적 영상을 이용한 선량분포와 점선량, 히스토그램 및 선량-용적 히스토그램을 구현하였다. 결과 : 저자들이 개발한 근접조사 선량계획시스템에는 선원모의촬영 영상을 스켄하여 비트맵 파일로 저장하고, 좌표원점과 확대율을 정해, 선원위치를 결정하고 선량분포와 선량분석 프로그램을 포함한 선량전산화를 구현하였다. 실험에 이용된 Ir-192 선원의 조직내 선량은 공중선량율과 조직에 의한 감쇠 및 산란에 의한 실험식을 이용하였다. 선원 중심에서 축상의 거리와 축에서 떨어진 거리에 따른 선량률표에서 행렬 검색하여 얻도록 하였다. 근접조사선량계획은 선원좌표 입력과 선원의 축면(principal plane)을 결정하여 선원이 포함된 평면상의 선량을 구현하였으며, 시뮬레이션 영상인 관상면과 시상면에 선량분포를 구현하였다. 선량-히스토그램에 의한 선량분포 분석은 임의의 해부학적 영상면 위에 커서가 놓인 위치의 선량 스켓치로 얻었다. 임상에 필요한 선량분석은 선원의 축에서 면의깊이를 이동하여 선량분포를 구할 수 있게 하였으며, 선량-용적 히스토그램과 3차원 선량분포를 구현하였다. 결론 : 고선량률 Ir-192를 이용하여 근접조사선량계획을 전산화하였으며, 선량분포의 분석에는 해부학적 영상의 선량분포와 선량-히스토그램, 선량-용적히스토그램을 구현하였으며, 선량분포의 면을 임의 선택할 수 있고 3차원 선량분포를 포함한 선량계획시스템을 준비하였다.

농가실천 친환경 벼재배 논의 토양특성 및 시비추천량 (Establishment on Fertilizer Recommendation and Soil Characteristics of Rice Paddy with Environment-friendly Cultivation)

  • 양창휴;안승현;김택겸;김선;백남현;최원영;이장희;정재혁;김시주
    • 한국토양비료학회지
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    • 제44권3호
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    • pp.347-352
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    • 2011
  • 친환경농업은 합성농약, 화학비료 등 화학 투입제의 사용을 최대한 줄이고 자원의 재활용을 가능케 하여 지역자원과 환경을 보전하면서 장기적으로 일정한 생산성과 수익성을 확보하고 안전한 식품을 생산하는 것이다. 본 연구는 호남지역 친환경 농업지구 논 토양의 환경특성을 조사하여 토양관리 기준을 설정코자 2007년도에 충남, 전북, 전남지역에서 쌀겨농법 2지구, 쌀겨+왕우렁이농법 8지구, 왕우렁이농법 5지구, 오리농법 3지구로 총 18지구를 선정하여 친환경 농법별 토양화학성을 분석하고 농가설문 및 토양물리성을 조사하였다. 친환경농업지구의 토양물리성중 토양경도는 관행농법보다 낮았으며 특히 쌀겨를 시용한 농법의 토양경도가 다른 친환경농법 보다 약간 낮았다. 또한 친환경농업지구의 토양화학성 중 유효인산과 유효규산 함량은 적정수준보다 약간 낮았으며 친환경농법 중 쌀겨를 시용한 농법의 유효인산과 유효규산 함량은 다른 친환경농법 보다 약간 낮았다. 작물별 시비처방 기준에 따라 토양 양분 부족분에 대한 시비량 ($N-P_2O_5-K_2O$)을 계산한 결과 쌀겨농법에서는 $83-49-30kg\;ha^{-1}$, 쌀겨+왕우렁이 농법 $77-48-30kg\;ha^{-1}$, 왕우렁이농법 $84-42-33kg\;ha^{-1}$, 오리농법 $86-36-34kg\;ha^{-1}$로 나타났다.

음식물류 폐기물 특성 및 메탄 발생가능량 평가 (Estimation of Characteristics and Methane Production Rate of Food Waste)

  • 이민규;김경;신현곤;배기환;김충곤;박준석
    • 청정기술
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    • 제25권3호
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    • pp.223-230
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    • 2019
  • 본 연구에서는 강원도 5개 지자체에서 발생된 음식물류 폐기물의 특성을 분석하고 메탄가스 발생량을 평가하였다. 시료는 2017년 7월과 9월에 걸쳐 총 2회 채취하였다. 메탄가스 발생가능량을 평가하기 위하여 BMP (biochemical Methane potential) 시험과 원소조성을 이용한 계산방법을 이용하였다. 음식물류 폐기물의 겉보기밀도는 평균 $0.758{\sim}0.850g\;cm^{-3}$, pH는 4.29 ~ 4.75이었다. 물리적 조성 중 주성분은 채소류가 56.43 ~ 72.81%로 가장 높았고, 과일류는 5.31 ~ 8.95%, 곡물류는 1.60 ~ 18.73%, 어육류는 4.47 ~ 12.11%, 여액은 1.76 ~ 3.64%이었다. 평균 수분함량은 69.30 ~ 75.87%, 가연분함량은 22.50 ~ 27.98%, 회분함량은 1.63 ~ 2.48%를 나타내었다. 또한 $BOD_5$$17,690.3{\sim}33,154.9mg\;L^{-1}$, $COD_{Cr}$$106,212.3{\sim}128,695.5mg\;L^{-1}$, 그리고 $COD_{Mn}$$51,266.1{\sim}63,426.3mg\;L^{-1}$의 범위를 보였고 NaCl 함량은 0.81 ~ 1.17%의 범위를 나타내었다. 원소분석 결과 C, H, O, N, S 함량은 각각 44.87 ~ 48.16%, 7.12 ~ 7.57%, 40.13 ~ 43.78%, 3.22 ~ 4.14%, 그리고 0.00 ~ 0.02%를 나타내었다. 음식물류 폐기물의 VS 단위질량당 메탄수율을 살펴보면 BMP 시험에 의한 메탄가스 발생누적량(${0.303{\sim}0.354m_{CH4}}^3\;{kg_{VS}}^{-1}$)은 원소조성과 생분해율을 반영하여 예측한 결과(${0.294{\sim}0.352m_{CH4}}^3\;{kg_{VS}}^{-1}$)와 큰 차이가 없었다.

온난화 처리가 신갈나무(Quercus mongolica)와 졸참나무(Q. serrate)의 종자발아와 생장에 미치는 영향 (The Effects of Experimental Warming on Seed Germination and Growth of Two Oak Species (Quercus mongolica and Q. serrata))

  • 박성애;김태규;심규영;공학양;양병국;서상욱;이창석
    • 생태와환경
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    • 제52권3호
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    • pp.210-220
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    • 2019
  • 본 연구는 기온상승 강도에 따른 우리나라 주요 참나무류의 종자 발아와 초기생장에 미치는 영향을 파악하기 위해 수행되었다. 신갈나무와 졸참나무를 대상으로 온도구배온실을 이용하여 대조구, 중간 강도 온난화 처리구($+1.7^{\circ}C$) 및 강한 강도 온난화 처리구($+3.2^{\circ}C$)를 준비하여 재배실험을 실시하였다. 그 결과, 발아반응과 초기생장 반응은 기온상승 강도 및 수종에 따라 차이를 보였다. 중간 강도의 온난화 환경은 두 종의 발아반응을 촉진하고, 생장량(묘고, 근원경)과 생물량(잎, 줄기, 뿌리의 건중량 및 총 생물량)을 증가시켜, 초기정착에 다소 유리할 수 있을 것으로 판단된다. 그러나 Tm에서 두 종 모두 대조구보다 낮은 RMR과 높은 H/D율을 나타내, 장기적으로는 생장에 불리하게 작용할 수 있을 것임을 암시한다. 강한 강도의 온난화 환경은 신갈나무와 졸참나무의 발아반응을 촉진시켰으나, 생육기간 종료 시점의 총 생물량은 대조구보다 유의하게 낮았다. 뿌리 생장은 대조구보다 크게 저하되었고, 이로 인하여 RMR은 낮고 S/R율은 높게 나타났다. 이러한 결과는 강한 강도의 온난한 환경이 봄철에는 발아시기를 앞당겨 생장기간을 증가시켰지만, 여름철에는 임계치 이상의 높은 온도가 생장에 스트레스요인으로 작용하는데 기인한 것으로 판단된다. 식물의 생장은 온난화 처리기간, 토양수분, 광환경 등의 환경요인에 따라 다를 수 있으므로, 온난화에 의한 영향을 정확하게 판단하기 위해서는 다른 환경인자에 대한 모니터링과 장기간에 걸친 추가 연구가 필요할 것으로 판단되었다. 기온상승에 대한 두 식물의 반응을 비교하면, 발아 반응에서 졸참나무가 신갈나무보다 기온상승에 따른 발아율 상승이 높게 반응하였고, 생물량 분배반응에서 신갈나무가 졸참나무보다 민감하게 반응하는 차이를 보였다. 이는 자연에서 양 식물의 공간 분포가 가져오는 미기후 차이에서 비롯된 것으로 판단된다.

식생형 LID 시설의 내부 토양 변화 분석 (Analysis of Soil Changes in Vegetable LID Facilities)

  • 이승재;윤여진
    • 한국습지학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.204-212
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    • 2022
  • 국내의 경우 LID 기술은 2009년 이후에 적용하기 시작하여 환경부, 국토부, LH공사 등의 사업지구와 공공기관, 상업용지, 주택, 공원, 학교 등에서 빗물 관리를 위해 LID 시설을 설치하고 운영 중이다. 그러나 국내의 사례를 살펴보면 국외에 비해 적용사례나 운영 기간 등이 충분하지 못하여 적절한 설계기준과 운영 및 유지관리에 대한 방안 제시가 미흡한 실정이다. 특히, LID 기술을 활용하여 시공되는 LID 시설은 고유의 물순환 기능으로 발현하는 물질순환과 에너지 흐름으로 수문학적 및 환경적 효과가 발현되기에 LID 시설 내부의 지속적인 환경 유지가 필요하다. LID 시설은 물순환 목표량에 계획된 처리용량으로 설계가 되며 적절한 유지관리와 식생 및 토양의 상태를 주기적으로 파악하여 최초에 설치된 상태를 최대한 유지해야 그 효율을 얻을 수 있다. 즉, LID 시설은 물순환 구축을 통한 물의 저류와 침투능을 증대시키면서 수질오염저감, 홍수저감, 수자원확보, 온도저감 등의 효과를 기대하는 시설이기에 LID 시설에 조성되는 토양은 매우 중요한 설계 요소이다. 정확한 LID 시설의 기능 유지와 관리를 위해서는 토양오염, 제설제 영향, 식생 기준 등의 다양한 정량적 데이터를 통해 시설의 현재 상태와 교체 및 유지관리의 주기를 정확하게 알아야 한다. 본 연구에서는 2009년부터-2020년까지 국내에 설치된 LID 시설의 현황을 조사하고, 그 중 식생형 시설인 빗물화단, 식생수로, 식생체류지 등을 대상으로 하여 토양층에서 토양시료를 채취한 후 지난 10년 간 적용된 LID 시설의 지속성과 현재 상태를 통해 토양의 변화를 분석하고자 수행되었다. 토성, 유기물, 경도, 함수량, pH, 전기전도도, 염분 등의 분석을 통해서 시공후 5년~7년 이상된 일부 식생형 LID 시설에서 조경설계기준 하급치에 해당하는 결과를 나타냈다. 하급치 이하의 시설은 토양의 투수율 저하와 식생 생육에 문제가 될 수 있는 상태로 유지관리가 필요한 시점으로 인식할 수 있다. 이에 따른 토양치환과 교체를 통해 LID 시설을 관리해야 함을 알 수 있었다.

비만 성인의 성별·연령군에 따른 총 에너지 섭취 대비 식품군·음식군 에너지 섭취비율: 2013-2018년 국민건강영양조사 자료를 활용하여 (Comparison of the levels of energy intake from dish and food groups by gender and age among Korean obese adults: data obtained from the 2013-2018 Korea National Health and Nutrition Examination Survey)

  • 손정민;나우리;김채련 ;최승희 ;김오연;이정희;윤미옥;이명숙
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제55권6호
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    • pp.670-683
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    • 2022
  • 본 연구는 한국 비만 성인의 개인의 특성을 고려한 구체적인 가이드라인 마련을 위한 기초자료를 제공하고자, 2013-2018년 국민건강영양조사 자료를 분석하여 비만군을 대상으로 연령에 따라 식품군·음식군 섭취비율 분석하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 비만 여부에 따른 총 에너지 섭취 대비 식품군의 섭취 비율을 분석한 결과 남성에서는 곡류, 고기·생선·달걀·콩류, 채소류, 기타로 나타났으며, 여성에서 곡류, 고기·생선·달걀·콩류, 채소류, 우유 및 유제품류, 유지 및 당류, 기타로 나타났다. 비만 여부에 따른 총 에너지 섭취 대비 음식군의 섭취 비율을 분석한 결과 남성에서는 면·만두류, 구이류, 볶음류, 나물·무침류, 회류, 장아찌류, 과일군, 밥류, 빵·과자류, 우유 및 유제품, 음료·차류였으며, 여성에서는 밥류, 면·만두류, 빵류, 구이류, 볶음류, 튀김류, 나물·무침류, 김치류, 회류, 과일군, 떡류, 우유 및 유제품, 음료·차류로 나타났다. 비만 성인에서 연령에 따른 총 에너지 섭취 대비 식품군 섭취비율을 분석한 결과 남성은 연령에 따라 곡류, 고기·생선·달걀·콩류, 채소류, 기타에 유의한 차이를 보이는 것으로 나타났으며, 여성은 곡류, 고기·생선·달걀·콩류, 채소, 우유 및 유제품류, 유지 및 당류에서 연령에 따라 유의한 차이를 보이는 것으로 나타났다. 비만 성인에서 연령에 따른 총 에너지 섭취대비 음식군 섭취비율을 분석한 결과 남성은 연령에 따라 빵·과자류, 면·만두류, 찌개류, 찜류, 구이류, 튀김류, 우유 및 유제품류, 음료·차류에 유의한 차이를 보이는 것으로 나타났으며, 여성은 밥류, 빵·과자류, 면·만두류, 구이류, 볶음류, 튀김류, 김치류, 나물·무침류, 음료·차류, 떡류, 기타에서 연령에 따라 유의한 차이를 보이는 것으로 나타났다. 본 연구 통해 비만 성인에서 연령별 식품군 및 음식군의 섭취 비율을 파악하였으며, 향후 비만 성인의 성별과 연령대를 고려한 식사 섭취 가이드라인의 기초자료로 활용이 기대되는 바이다.

한국인 수유부의 수유초기 이행유의 모유성분 분석과 영아의 섭취량 추정 연구 (Studies of nutrient composition of transitional human milk and estimated intake of nutrients by breast-fed infants in Korean mothers)

  • 최윤경;김나영;김지명;조미숙;강봉수;김유리
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제48권6호
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    • pp.476-487
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    • 2015
  • 본 연구는 분만 후 5일에서 15일 사이에 분비되는 이행유의 성분을 분석하여 모유의 전반적인 영양소의 함량을 측정하고, 모유영양아의 하루 섭취량을 추정하여 2010년 한국인 영양섭취기준과 비교함으로써 국내 모유영양아의 영양 섭취의 적절성을 파악하고자 하였다. 연구 대상은 정상 만삭아를 출산하고 서울경기 지역 소재 산후조리원에서 회복중인 100명의 산모들이었다. 이들은 연구의 취지를 이해하고 참여 동의한 뒤 개인의 특성에 관한 설문지를 작성하고 모유 샘플을 제공하였다. 수유부들의 나이는 평균 $32.01{\pm}4.08$세였고, 신장은 평균 $161.93{\pm}4.79cm$, 만삭 체중은 $65.92{\pm}8.10kg$이었다. 모유 성분 분석 결과 모유 내 에너지 농도는 $59.99{\pm}8.01kcal/dL$, 단백질의 농도는 $1.47{\pm}0.27g/dL$, 지방의 농도는 $2.88{\pm}0.89g/dL$, 탄수화물의 농도는 $6.72{\pm}0.22g/dL$이었다. 지방산의 경우 ${\omega}-6$ 계열의 리놀레산과 아라키돈산의 모유 속 농도는 각각 $181.44{\pm}96.41mg/dL$, $28.15{\pm}8.89mg/dL$이었고, ${\omega}-3$ 계열의 리놀렌산, DHA의 모유 속 농도는 각각 $5.67{\pm}1.86mg/dL$, $5.74{\pm}2.57mg/dL$ 로 나타났다. 모유 속 비타민 A, 비타민 D, 비타민 E의 농도는 각각 $28.95{\pm}17.50{\mu}g/L$, $23.09{\pm}11.16ng/mL$, $7.37{\pm}15.43mg/L$이었으며, 비타민 C, 비타민 $B_1$, 비타민 $B_2$, 비타민 $B_{12}$, 그리고 엽산의 모유 속 농도는 $30.22{\pm}18.43mg/L$, $75.14{\pm}209.61{\mu}g/L$, $617.82{\pm}267.79{\mu}g/L$, $637.74{\pm}271.92pg/mL$, $5.16{\pm}2.58ng/mL$이었다. 무기질 중 칼슘의 모유 속 농도는 $20.71{\pm}3.34mg/dL$, 철의 모유 속 농도는 $5.86{\pm}8.61mg/L$, 칼륨의 모유 속 농도는 $66.71{\pm}10.35mg/dL$, 나트륨의 모유 속 농도는 $27.72{\pm}10.16mg/dL$이었으며, 아연과 구리는 모유 속에 각 $0.44{\pm}0.41mg/dL$, $70.48{\pm}30.41{\mu}g/dL$의 농도로 함유되어 있었다. 면역성분인 IgA의 모유 속 농도는 $61.85{\pm}31.97mg/dL$, total IgE의 모유 속 농도는 $2.35{\pm}0.93IU/mL$이었다. 영아의 하루 섭취량을 추정한 결과에 의하면 에너지 지방, 탄수화물, 비타민 A, 비타민 C, 비타민 $B_1$, 엽산, 칼슘의 하루 섭취 추정량은 이행유 섭취량으로 조정된 2010년 한국인 영양섭취기준의 충분섭취량에 미치지 못하였으나, 단백질, 비타민 D, 비타민 E, 비타민 $B_2$, 비타민 $B_{12}$, 철, 칼륨, 나트륨, 아연, 구리 등은 이행유 섭취량으로 조정된 2010년 한국인 영양섭취기준의 충분 섭취량을 충족하였다. 대부분의 영양소는 추정 섭취량이 이행유 섭취량으로 조정된 2010년 한국인 영양섭취기준과 비교하여 대체적으로 비슷하였으나 비타민 $B_1$, 엽산, 칼슘, 비타민 D, 구리 등의 영양소는 이행유 섭취량으로 조정된 2010년 한국인 영양섭취기준과 다소 차이가 있었다. 이러한 결과는 한국인 모유의 영양성분과 관련 있는 요소를 파악하는 후속 연구의 필요성을 시사하며, 한국인 모유의 성분함량과 섭취량에 관한 지속적인 연구는 모유의 질적 향상을 꾀하고 영아의 성장발달을 도모하기 위한 방안을 마련하는 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.