• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제5권3호
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• pp.163-173
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• 2018

본 연구에서 사용된 바이오폴리머는 미생물로부터 추출한 ${\beta}$-glucan 및 xanthan gum 이 주성분인 친환경 신소재이며, 토양에 처리하면 강도 증진을 통한 제방의 침식 및 유실 감소뿐만 아니라 토양 내 수분보유력을 증가시키는 것으로 보고되어 있다. 그러나 바이오폴리머가 제방에 적용되었을 때 주변 식생에 미치는 영향에 대한 연구는 미흡한 상황이다. 본 연구는 가뭄 조건에서 토양 내 바이오폴리머 혼합 유무에 따라 Camelina sativa L. (Camelina)의 생육에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 각각 0, 0.25, 0.5, 1%의 바이오폴리머가 혼합된 토양에서 발아로부터 25일간 가뭄 처리 후 표현형을 관찰한 결과, 혼합된 바이오폴리머 농도가 높을수록 가뭄 피해가 감소하였다. 특히 25일 동안의 가뭄 처리된 0.5% 바이오폴리머 혼합구에서 신장, 엽장, 엽폭이 대조구 보다 각각 약 30, 70, 170% 증가하였다. 이후 재급수를 통한 바이오폴리머 혼합구의 회복률 또한 약 80% 높게 나타났다. 식물의 근권 발달을 보기 위해 20일 동안 가뭄을 처리하였으며, 대조구에 비해 바이오폴리머 혼합구에서 측근 형성 및 발달이 약 40% 감소한 것을 확인하였다. Camelina에 가뭄 처리하여 기공전도도, 전해질 유출도, 상대적 수분함량 등 생리적 반응을 조사한 결과, 바이오폴리머의 혼합이 가뭄으로 인한 피해를 각각 약 50, 70, 50% 감소시켰다. 바이오폴리머가 가뭄 조건 하에서 식물의 생장에 미치는 영향을 분자수준에서 알아보기 위해 Reverse Transcription- Polymerase Chain Reaction (RT-PCR)을 통한 유전자 발현양상을 분석하였다. 수분수송 관련 유전자 (aquaporin)인 PIP1;4, 2;1, 2;6 및 TIP1;2, 2;1 발현이 바이오폴리머 혼합구 및 가뭄 처리된 Camelina 잎에서 더 높게 나타났다. 이러한 결과를 종합하였을 때, 바이오폴리머는 가뭄 조건에서 토양 내 수분보유력을 유지시킴으로써 Camelina의 양 수분의 흡수 및 생육에 긍정적인 영향을 주는 것으로 보인다.

• 한국포장학회지
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• 제5권1호
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• pp.47-55
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• 1999

탄수화물에서 유래되는 chitin은 cellulose와 유사한 $poly-{\beta}(1,4)-N-acetyl-D-glucosamine$의 섬유상의 중합체로서 물과 유기용매 녹지 않으나 acetyl amino group 을 탈아세틸화 시키면 키토 산으로 되어 묽은 산 용액에 용해되어 점성이 있는 용액이 되므로 화학, 의학 및 식품 산업분야 등에 다양한 용도로 이용되고 있다. 본 실험에서는 게 가공 폐기물로부터 부가가치가 높은 chitin 및 키토산 을 제조하였으며 침지조건을 달리하여 제조한 키토산의 특성을 조사하였다. 원료인 게껍질의 일반 성분은 수분 8.24%, 지방 3.65%, 단백질 28.73%, 회분 35.5%, chitin 23.55%로 나타났다. chitin의 제조는 5% HCl과 5% NaOH를 침지 온도와 시간을 달리하여 탈회분, 탈단백질하여 제조하였다. 탈회분은 온도에 따라 큰 변화는 없었으며, $30^{\circ}C$에서 30분 반응하였을 때 회분함량이 3.22%, 60분 후 1,07%로 감소했다. $50^{\circ}C$ 및 $70^{\circ}C$에서는 30분 처리하였을 때 1.46%, 1.19%를 나타낸 후 시간이 증가하여도 감소량이 뚜렸하지 않았다. 탈단백질은 위와 동일한 조건으로 침지하였으며 시간이 경과함에 따라 감소하였고 $70^{\circ}C$에서 90분 반응하였을 때 chitin의 질소 함량 6.92%에 근접하였다. 키토선 제조는 chitin을 50% Noah에 침지 시간을 달리하여 탈아세틸화하였다. 탈아세틸화도는 2시간 침지 후 82.84%를 나타내었으며 시간이 경과할수록 증가하였다. 한편 침지 후 여액의 NaOH를 다시 사용하였을 때 키토산의 점도 및 분자량은 시간의 경과에 따라 감소하였다. 즉 점도는 2시간 경과함에 따라 95 cps, 4시간 70 cps, 6시간 65cps, 8시간 60cps로 감소하였으며, 분자량은 110,286, 99,000, 96,666, 94,300으로 감소하였다. 횟수에 따른 점도 및 분자량은 시간의 경과에 따라 증가하였다. 반복 사용된 반응용액에서 제조된 키토산은 기계적인 물성변화는 거의 없었고, 각 solvent에서 반응시간 경과에 따라 약간 증가함이 있었고 acetic acid에 용해하여 제조한 chitosan film의 TS가 lactic acid chitosan film보다 우수함을 알 수 있었다. 수증기투과도의 경우 lactic acid에 용해하여 제조한 chitosan film이 acetic acid에 용해하여 제조한 chitosan film보다 큰 수증기 투과도를 보였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제16권1호
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• pp.27-38
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• 2011

동계 진해만 광역해역의 식물플랑크톤의 군집구조와 영양염 제한 특성을 파악하고자 식물플랑크톤 군집의 정점간 비교와 환경인자간의 관계를 조사하였다. 아울러 식물플랑크톤의 성장에 영향을 미치는 제한영양염을 평가하기 위해서 현장수를 이용하여 생물검정실험을 수행하였다. 조사기간동안 규조류와 은편모조류는 대부분의 정점에서 전체 식물플랑크톤의 90% 이상을 점유하였고, 식물플랑크톤의 현존량은 마산만이 진해만 보다 현저히 높게 관찰되었다. DIN:DIP 비, pH, 투명도는 식물플랑크톤의 생물량과 유의한 양(+)의 관계를 보였다. 식물플랑크톤 군집구조를 바탕으로 Cluster 분석과 MSD 분석을 한 결과 크게 3개의 그룹으로 구분되었다. 제 1그룹은 고성과 통영을 중심으로 한 진해만 서부해역으로 은편모조류가 전체 식물플랑크톤 현존량에 50% 이상으로 우점하였다. 제 2그룹은 마산만 가장 내측해역으로 높은 생물량, 낮은 투명도, 높은 DIN:DIP 비가 관찰된 것이 특이적이였다. 제 3그룹은 진해만 동부수역에 해당되는 마산만 외측과 진해만 중앙해역으로 구분이 되었고, 이들 정점의 특성은 DSi:DIP 비가 높았고, 규조류가 우점출현하였다. 영양염 절대농도와 구성성분비에 의한 제한영양염과 생물검정실험을 통한 영양염 제한은 마산만 대부분의 정점은 P 영양염의 제한이 관찰되었고, 진해만은 N기원의 영양염제한이 식물플랑크톤의 증식에 중요한 역할을 하는 것으로 파악되었다. 동계 진해만은 규산염이 상대적으로 풍부하게 존재하였고, 이는 규조류가 우점하기 좋은 환경이라 사료된다.

• 한국식품영양학회지
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• 제25권3호
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• pp.564-569
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• 2012

항산화 기능이 있는 것으로 알려진 셀레늄의 약물전달 효율을 높이기 위하여 마이크로 캡슐 피막제로 키토산(0.1~0.9%)을 사용하여 chitosan nano-selenium을 제조하여 chitosan nan-oselenium의 모양과 형태는 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 관찰하였고, 입자의 크기는 ELS-8000으로 측정하였으며, chitosan nano-selenium의 항산화 효능과 세포독성을 조사하였다. Chitosan nano-selenium의 모양과 형태를 SEM(JSM-5400, Japan)으로 관찰한 결과 구형을 이루고 있어 마이크로 캡슐을 형성한 것을 알 수가 있었고, chitosan nano-selenium의 입자의 크기를 ELS-8000으로 측정한 결과, 입자 크기는 대략 50~500 nm로 분포되었으며, chitosan nano-selenium은 chitosan 농도가 높을수록 입자의 크기도 커지는 것을 알 수가 있었다. 입자 크기는 0.1% chitosan nano-selenium은 $55{\pm}5$ nm가 많이 분포가 되어 있고, 0.3%는 $60{\pm}5$ nm가 많이 분포되어 있고, 0.5%는 $70{\pm}5$ nm, 0.7%는 $100{\pm}5$ nm, 0.9%는 $450{\pm}5$ nm가 많이 분포되어 있는 것을 확인하였다. 0.1% chitosan nano selenium 전자공여능은 50 ${\mu}g/m{\ell}$ 농도에서 0.1%, 0.3%, 0.5%, 0.7% 및 0.9% chitosan nano selenium은 90.28.0%, 90.36%, 89.34%, 89.33% 및 89.49%로 나타나 항산화효능의 높은 값을 보였으나, chitosan 함량에 따른 항산화 효능의 차이는 볼 수 없었다. Chitosan nano-elenium은 0.1%, 0.3%, 0.9% chitosan nano-selenium에서의 독성이 강하게 나타나지 않았으며, 0.7% chitosan nano-selenium에서는 50 ${\mu}g/m{\ell}$ 농도에서 61.60% 생존율을 보여 약간의 독성이 있었지만 200 ${\mu}g/m{\ell}$에서 85.44%로 생존율이 증가하였고, 0.9% chitosan nano-selenium에서 생존율이 90.08~98.71%로 가장 높은 값을 보였다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권9호
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• pp.117-124
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• 2015

본 논문에서는 조영증강 MRI 검사 시 T1 effect를 만들기 위한 물리적 매개변수 중 대표적인 TR과 TE가 가돌리늄과 결합한 $H_1$ 스핀의 신호강도에 어떤 영향을 미치는지를 정량적으로 평가 분석하고자 하였다. 이를 위해 MR 가돌리늄 조영제인 0.5 mol Gadoteridol로 제작된 MR팬텀을 이용하여 1.5T MRI 장비에서 FSE(Fast Spin Echo)시퀀스로 실험하였다. 이때 FSE 매개변수 중 TR과 TE의 값들을 서로 달리하였다. 이 때 TR 수치는 각각 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600 msec, TE는 6.2, 12.4, 18.6, 21.6 msec로 임상적인 T1 effect를 구현하는데 있어 매개변수 값이 물리적으로 벗어나지 않는 범위 내에서 설정하였고, TR, TE가 서로 교차되어 실험되었다. 획득된 영상 데이터를 통해 신호강도 변화를 측정 한 후 이를 분석하였다. 이 때 조영증강 반응시작 지점인 RSP(Reaction Starting Point)는 TR과는 무관하게 TE 6.2 msec에서 100 mmol, TE 12.4 msec에서 50 mmol, TE 18.6 msec에서 40mmol, TE 21.6 msec에서 30 mmol을 나타내었다. 최대 신호강도인 MPSI(Max Peak Signal Intensity)는 TR 200 msec에서는 TE모두 4mmol에서 형성되었고, TR 250에서 600 msec까지는 모두 4, 2, 1, 0.8, 0.6 mmol의 저 농도 영역으로 피크치가 지연되었다. 반응면적인 RA(Reaction Area)는 TR 200-600 msec에서 각각 21183.2, 21536.6, 21875.9, 22114.3, 22419.1, 22895.8, 23208.6, 23189.1, 23210.4 [a.u]로 TE 6.2 msec일 때 가장 수치가 높았다. 본 연구를 통하여 가돌리늄 조영증강 정도는 MR매개변수에 의해 조정 가능하다는 것을 알 수 있었고, 이는 실제 임상에서의 T1 조영증강 검사에 있어서 본 연구의 정량적 데이터를 통하여 진단학적으로 효율적인 TR, TE 매개변수 값으로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• KSBB Journal
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• 제23권1호
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• pp.90-95
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• 2008

본 연구에서는 오염부하량이 높고, 유입수별 변동폭이 큰 음식물 침출수를 현장조건에서 처리하기 위한 혐기/호기 연속회분반응 (SAAD), 유동층 생물반응 (FBBR) 및 막분리(UF) 결합공정을 개발하고 이의 성능을 평가하였다. 공정 설계시 고려된 사항은 초기 고농도 오염부하의 처리에 적합한 초기 공정의 검토를 위한 이상혐기소화조와 상향류식 혐기성 슬러지 블랑켓트 (UASB)을 비교하여 현장조건에 적용 가능한 단상혐기소화조 (SAAD1)와, 높은 유기물 처리효율 능을 가진 호기소화조 (SAAD2)를 결합한 혐기/호기 연속회분공정을 선정하였다. 또한, 총질소 (TKN), 총인 (TP)의 제거효율을 극대화하기 위한 공기폭기조를 적용한 FBBR을 도입하였으며, salt 오염원을 완전히 제거하기 위한 UF조를 도입하였다. 본 공정의 처리 결과는 유입 음식물 침출수의 화학적 산소요구량 (CODcr)의 변동폭이 큼에도 불구하고, 파일롯 공정은 안정된 처리능을 보였다. 본 연구에 사용된 유입수의 CODcr, TKN, TP, salt의 평균값은 204,166 mg/L, 7,500 mg/L, 540 mg/L, 0.65%였으며, 처리수는 1,207 mg/L, 100 mg/L, 50 mg/L, 0.01%로 각각의 최종 제거효율은 99.4%, 98.6%, 89.6%, 98.5%의 결과를 나타내었으며, pH는 다소 증가하는 경향을 나타내었다. 이와 더불어, 본 공정의 처리 수는 염분 및 독성물질이 미함유된 고영양 처리수로써 액상비료나 재자원화 공정 (퇴비화) 중 필요한 용수로 사용이 가능한 것으로 조사되었다. 최종적으로 파일롯 규모의 생물-분리막 복합공정은 오염부하가 심하고 유입 부하량 변동폭이 큰 현장조건에서 우수한 처리성능 및 시스템의 안정성을 나타내었으며, 부가적으로 발생되는 메탄가스와 처리수의 재자원화의 장점을 가지며, 현장조건에서 음식물 침출수의 무배출-청정처리가 가능함을 확인하였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제38권1호
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• pp.1-8
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• 2011

최근 시설재배의 증가나 새만금 간척지의 개발 등 염류 농도가 높은 토양에서의 작물 재배에 대한 수요가 점차적으로 증가하고 있는 상황에서 고염환경 하에서 세포내로 주입된 염 분자를 제한된 구역으로 격리하여 염류내성을 주도록 하는 anti-porter 유전자 TANHX, HVNHX를 우리나라 주요 화훼작물이며 수출유망 작물인 국화로 도입하는 분자육종이 백마 등 5품종에 대하여 이루어졌다. 선발 마커를 이용한 배지선발 과정을 통하여 선발된 기내 식물체 390개체를 대상으로 토양 순화를 거쳐 284계통의 국화 형질전환체가 획득되었으며, 얻어진 식물체 중 임의로 40계통을 선발하고 PCR을 거쳐 진성 여부를 확인한 결과 30계통에서 target band가 검출되어 75%의 배지 발 성공률을 나타내었다. PCR 분석 선발 계통을 포함하여 토양 순화된 284계통을 대상으로 직접적으로 NaCl 0.2 ~ 1.2% (300 mM) 범위로 내염성 생물검정을 실시한 결과 NaCl 0.8% (200 mM) 농도에서도 생존 및 생장이 가능한 15계통이 선발되었으며 이중 7계통은 NaCl 1.2%(300 mM) 내에서도 생존이 가능하였다. 내염성 특성형질 도입을 위하여 anti-porter 유전자 HVNHX가 도입되어 선발된 형질전환 계통의 스트레스 저항성 정도 및 세포 형태적 특성변화가 관찰되었다. 선발된 계통은 NaCl 1.2% (300 mM) 처리 생존가능 7계통을 포함하여 NaCl 0.8% (200 mM) 관수 처리 하에서 생존 및 생장이 가능한 15계통이었다. 세포형태 특성은 전자현미경 (SEM)을 이용하여 형질전환체 및 비 형질전환체의 공변세포를 염 처리 후 관찰함으로서 이루어졌는데 형질전환체, 비형질전환체 모두 무처리에 비해 NaCl 처리한 식물체의 공변세포의 두께가 두꺼워지고 조직 치밀도가 증가하였으며 형질전환체의 경우 비 형질전환체에 비해 두꺼워지는 정도나 조직의 치밀도 증가 정도가 높아 염에 대한 내성이 강화되었음을 알 수 있었고 염 처리 후 세포의 생존정도 비교를 통한 내염 스트레스에 대한 저항성 정도를 측정하고자 TTC 검정을 실시한 결과 강 내염성 계통의 TTC 수치가 높게 나왔으며 NaCl 처리 농도가 높아질수록 TTC 수치가 낮아지는 경향이었으나 강 내염성 7계통은 1.2% NaCl 처리에서도 0.206 ~ 0.331로 비형질전환체의 0.046 중내염성 계통의 0.114 ~ 0.193에 비해 높은 세포생존 비율을 나타내었다. 또한 식물이 스트레스에 대항하기 위하여 분비하는 아미노산인 Proline의 함량을 계통별로 측정한 결과 강 내염성 형질전환 계통이 높게 나왔으며 NaCl 처리 농도가 높아질수록 증가하는 경향을 나타내어 강 내염성 7계통은 1.2% NaCl 처리에서 2.255 ~ 2.638 mg/kg로 중 내염성 형질전환 계통의 1.496 ~ 2.125에 비해 높게 형성되었다.

• 생명과학회지
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• 제24권4호
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• pp.370-376
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• 2014

본 연구에서는 벼메뚜기 에탄올 추출물의 항염증 효능을 분석하기 위해 LPS로 염증 유도된 RAW 264.7 세포를 이용하였다. OCE의 항염증 효능을 확인 하기 위해서, 염증 유도된 RAW 264.7 세포에 대해 OCE 농도 의존적으로 염증성 사이토카인인 TNF-${\alpha}$와 IL-6의 유전자발현 및 단백질 생성을 감소시킴을 real-time PCR과 ELISA로 확인하였다. 또한, NF-${\kappa}B$ p65의 핵으로 이동이 차단됨을 면역형광염색으로 확인하였으며, iNOS와 COX-2 단백질 발현을 감소시키는 것을 Western blot 분석으로 확인하였다. 이상의 연구결과를 통해 벼메뚜기는 염증에 의한 NF-${\kappa}B$ p65의 활성과 TNF-${\alpha}$와 IL-6의 생성과 iNOS 및 COX-2의 발현을 억제하는 항염증 효능을 갖고 있는 것을 확인하였다.

• 환경생물
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• 제38권3호
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• pp.333-342
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• 2020

본 연구에서는 다환방향족탄화수소(PAHs) 중, phenanthrene이 둥근성게(Mesocentrotus nudus)와 말똥성게(Hemicentrotus pulcherrimus)의 수정률과 정상유생 발생률에 미치는 독성 효과를 확인하고자 하였다. H. pulcherrimus와 M. nudus의 모체에서 각각 획득한 정자와, 인공수정을 통하여 획득된 수정란을 phenanthrene에 노출시킨 후, 수정률과 정상배아 발생률을 측정하였다. 시험결과, H. pulcherrimus와 M. nudus의 수정률과 정상배아 발생률은, 농도 의존적으로 감소하였으며, H. pulcherrimus와 M. nudus의 수정률에 대한 EC₅₀값은 17.48 mg L^-1과 16.21 mg L^-1이었고, 정상배아 발생률의 EC₅₀값은 각각 2.99mgL^-1과 0.36mgL^-1인 것으로 나타났다. 연구결과, H. pulcherrimus는 M. nudus보다 phenanthrene 노출에 대하여 더 민감하게 반응하는 것으로 나타났으며, 정상배아 발생률은 수정률에 비하여 더 민감한 종말점인 것으로 나타났다. 따라서, phenanthrene은 두 종의 성게 정자의 수정과 초기발달 단계를 포함한, 연안에 서식하는 다양한 생물종에 영향을 미치는 것으로 보여진다. 그중, 두 종의 성게는 다른 연안 서식 생물 종들에 비하여, Phenanthrene의 bio-monitoring을 위한 민감한 생물종일 수 있다고 사료된다. 또한, 본 연구를 통하여 도출된 결과와 독성값(NOEC, LOEC 및 EC₅₀)은 Phenanthrene을 포함한 PAHs의 환경 기준농도 설정을 위한 유용한 기초 자료로 활용될 수 있다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제37권4호
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• pp.315-321
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• 2017

본 연구는 지방함량이 높은 원료인 extruded linseed가 홀스타인 거세우의 메탄배출량에 미치는 영향을 조사하기 위해 수행하였다. 반추위 캐뉼라가 장착된 홀스타인 거세우 4두 ($462{\pm}30kg$)를 duplicated $2{\times}2$ Latin square design에 배치하여 실험을 수행하였다. 대조구는 육우용 시판 배합사료와 tall fescue 짚을 65:35의 비율로 혼합하여 체중의 2.8%(원물기준)에 해당하는 양을 급여하였다. 처리구는 대조구의 배합사료 총 에너지와 CP 수준을 동일하게 유지하되 원료 일부를 extruded linseed 3.8%로 대체하여 급여하였다. Extruded linseed 첨가는 건물섭취량에 영향을 미치지 않았지만 지방섭취량은 대조구에 비하여 유의성 있게 증가시켰다(P<0.05). 처리구간 반추위 pH는 비교적 적은 차이었지만 대조구가 extruded linseed 첨가구에 비하여 유의적으로 낮았다(P<0.05). 총 VFA의 농도는 대조구가 extruded linseed 첨가구에 비하여 21%정도 높았지만 통계적 유의성은 없었다. 초산, 프로피온산 및 낙산의 농도도 처리구간 유의적인 차이가 없었다. Extruded linseed의 첨가는 1일 메탄 발생량과 메탄 배출계수(emission factor)를 15%정도 유의성 있게 감소시켰다(P<0.05). 건물, 유기물, NDF의 섭취 1kg당 메탄발생량 및 메탄전변율에서는 extruded linseed 첨가구가 대조구에 비하여 낮은 수준이었지만, 통계적 유의성은 나타나지 않았다. 본 실험은 우리나라의 사료급여환경에서 홀스테인 거세우에게 extruded linseed 급여한 첫 실험으로서 메탄생성량을 감소시킬 수 있다는 가능성을 보여주고 있다.