• 제목/요약/키워드: Experimental Facility

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탄소중립을 향하여: 데이터 센터에서의 효율적인 에너지 운영을 위한 딥러닝 기반 서버 관리 방안 (Towards Carbon-Neutralization: Deep Learning-Based Server Management Method for Efficient Energy Operation in Data Centers)

  • 마상균;박재현;서영석
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제12권4호
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    • pp.149-158
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    • 2023
  • 최근 데이터 활용이 중요해짐에 따라 데이터 센터의 중요도도 함께 높아지고 있다. 하지만 데이터 센터는 막대한 전력을 소모함과 동시에 24시간 가동되는 시설이기 때문에 환경적, 경제적 측면에서 문제가 되고 있다. 최근 딥러닝 기법들을 사용하여 트래픽을 예측하거나, 데이터 센터나 서버에서 사용되는 전력을 줄이는 연구들이 다양한 관점에서 이루어지고 있다. 그러나 서버에서 처리되는 트래픽 데이터양은 변칙적이며 이는 서버를 관리하기 어렵게 만든다. 또한, 서버 상황에 따라 서버를 가변적으로 관리하는 기법에 대한 연구들이 여전히 많이 요구되고 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 시계열 데이터 예측에 강세를 보이는 장단기 기억 신경망 (Long-Term Short Memory, LSTM)을 기반으로 한 가변적인 서버 관리 기법을 제안한다. 제안된 모델을 통해 서버에서 사용되는 전력을 보다 효과적으로 줄일 수 있게 되며, 현업환경에서 이전보다 안정적이고 효율적으로 서버를 관리할 수 있게 된다. 제안된 모델의 검증을 위해 위키피디아 (Wikipedia)의 데이터 센터 중 6개의 데이터 센터의 전송 및 수신 트래픽 데이터를 수집한 뒤 통계기반 분석을 통해 각 트래픽 데이터의 관계를 분석 및 실험을 수행하였다. 실험 결과 본 논문에서 제안된 모델의 유의미한 성능을 통계적으로 검증하였으며 서버 관리를 안정적이고 효율적으로 수행할 수 있음을 보여주었다.

범용 실리콘 방사선 센서를 이용한 우주방사선 선량계 개발 (Developments of Space Radiation Dosimeter using Commercial Si Radiation Sensor)

  • 천종규;김성환
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.367-373
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    • 2023
  • 비행시 승무원이나 승객은 우주방사선과 공기나 비행기 기체와 반응하여 발생한 2차 산란선 등에 의해 피폭을 받게 된다. 항공기 승무원의 경우 우주기상 환경 시뮬레이션을 이용하여 계산된 피폭선량으로 방사선 안전관리를 적용받고 있다. 하지만, 태양활동이나 고도, 비행경로 등에 따라 피폭선량이 가변적이어서 계산법보다는 항로별 측정하는 것이 권고되고 있다. 본 연구에서는 범용 Si 센서와 다중채널파고분석기를 이용하여 우주방사선 선량을 측정할 수 있는 선량계를 개발하였다. 선량계산은 미우주항공국의 우주방사선 측정장비인 CRaTER(Cosmic Ray Telescope for the Effects of Radiation)의 알고리즘을 적용하였다. 표준교정시설에서 Cs-137 662 keV 감마선으로 에너지 및 선량교정을 시행하였으며, 실험 범위에서 선량률 의존성이 없음을 확인하였다. 제작된 선량계를 이용하여 2023년 5월 두바이 인천 구간의 국제선에서 직접 선량을 측정한 결과 국내 우주방사선 선량평가코드(KREAM; Korean Radiation Exposure Assessment Model for Aviation Route Dose)로 계산된 결과와 12% 이내로 비슷하게 나타났으며, 고도와 위도가 높아짐에 따라 계산 결과와 동일하게 선량이 증가하는 것을 확인하였다. 좀 더 많은 실증적 검증 실험이 요구되는 제한점은 있지만, 항공기 내 또는 개인 피폭선량 모니터링에 가성비가 우수한 선량계로 충분한 활용 가능성을 확인하였다.

결합된 초음파-충격 반향 기법 기반의 일반 지하구 구조체의 건전도 평가에 관한 실험적 연구 (Experimental study on structural integrity assessment of utility tunnels using coupled pulse-impact echo method)

  • 김진;방정욱;심승보;조계춘
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제25권6호
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    • pp.479-493
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    • 2023
  • 터널과 공동구와 같은 지하구조물의 공용연수가 증가하고 노후화로 인한 사고로 인하여 안전 관리의 필요성이 대두되고 있다. 다만, 민간이 관리 주체인 일반 지하구의 경우 시설물 안전 및 유지관리 세부지침이 미흡하여 안전 관리가 부실한 상황이다. 또한 일반 지하구는 기본 설계 정보가 부족하고 안전 관리자가 안전 진단을 수행하기 위한 공간이 협소하여 기존 비파괴 검사법들의 적용에 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 박스형 일반 지하구의 안전 진단을 위한 기초 자료로 사용될 수 있는 구조물의 두께·철근 유무와 철근 깊이·내부 결함의 유무 및 깊이 등을 판단할 수 있는 품질 평가를 위한 초음파법과 충격 반향 기법 바탕의 비파괴 검사 방법을 제안하였다. 일반 지하구의 실제 현장 조건에서의 제안한 방법의 유효성을 검토하기 위해 콘크리트 벽체 모형 실험체들을 제작하여, 본 연구를 통해 제안한 방법론을 검증하였다. 초음파 신호와 충격 신호를 활용하여 신호를 인가하여, 다채널로 구성된 가속도계를 통해 신호를 수집하고, 최종적으로 모사된 시편의 두께 및 내부에 삽인 된 철근과 구현된 결함의 깊이를 도출하였으며, 실측치와의 비교를 통해 예측한 깊이가 설계한 깊이와 효과적으로 부합하는 것을 확인하였다. 본 연구 결과를 통해 일반 지하구 현장에서 활용할 수 있는 안전 진단 방법의 도출에 기여할 것으로 기대된다.

부분 용융 운전 조건에서 석탄슬러리 가스화 운전 특성 (Characteristics of Coal Slurry Gasification under Partial Slagging Operating Condition)

  • 이진욱;정석우;이승종;정우현;변용수;황상연;전동환;류상오;이지은;정기진;김진호;윤용승
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제52권5호
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    • pp.657-666
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    • 2014
  • 석탄가스화 기술은 온실가스 배출이 많은 석탄을 사용하지만 이산화탄소 포집에 유리한 장점이 있어서 차세대 석탄활용 기술로 주목받고 있다. 석탄 또는 펫코크 슬러리를 이용하는 습식 가스화 기술은 건식 기술에 비하여 효율이 낮지만 낮은 건설비와 슬러리 공급 유연성 등의 장점으로 인하여 현재는 물론 미래에도 여전히 매력적인 기술로 인식될 것으로 판단된다. 본 연구에서는 역청탄을 슬러리화한 시료를 사용하고, 기존의 건식 석탄가스화기에 석탄슬러리 공급장치와 슬러리 공급 버너를 연계하여 가스화 실험을 수행하였다. 기존의 분류층 가스화기의 운전온도보다는 비교적 낮은 온도에서 운전을 수행하여 일부의 회재만이 슬랙으로 전환되고 나머지는 비산재로 배출되는 부분 용융형 가스화 운전을 수행하였다. 운전 종료 후 슬랙과 비산재를 포집하여 탄소전환율을 계산하였고, 탄소 질량 정산 방법을 적용하여 가스화 운전 성능을 나타내는 가장 중요한 지표인 냉가스효율을 계산하였다. 탄소전환율과 냉가스효율은 약 98.5% 및 60.4% 수준으로서 파일롯급 플랜트에서의 실험 결과임을 고려하면 비교적 높은 값을 나타내었다. 또한 실험 결과와 화학적 평형상태 계산 결과를 서로 비교하고 에너지 정산을 통하여 실험 결과의 건전성을 확인하였다.

형광직접보합법을 이용한 착상전 유전진단 기법의 최적화와 경험 축적에 의한 임신율의 향상 (Improvement of Pregnancy Rate in Preimplantation Genetic Diagnosis with FISH Procedure by the Laboratory Optimization and Experiences)

  • 임천규;민동미;이형송;변혜경;박소연;류현미;김진영;궁미경;강인수;전진현
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제31권1호
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    • pp.29-39
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    • 2004
  • Objectives: This study was performed to evaluate the laboratory system for successful PGD using fluorescence in situ hybridization (FISH) and the clinical outcome of PGD cycles in five years experiences. Methods: A total of 181 PGD-FISH cycles of 106 couples were performed, and diagnosed chromosome normality in the preimplantation embryos. The laboratory and clinical data were classified by the following optimization steps, and statistically analyzed. Phase I: Blastomere biopsy with two kinds of pipettes, removal of cytoplasmic proteins without treatment of pepsin and culture of biopsied embryos with single medium; Phase II: Blatomere biopsy with single pipette, removal of cytoplasmic proteins with pepsin and culture of biopsied embryos with single medium; Phase III: Blastomere biopsy with single pipette, removal of cytoplasmic proteins with pepsin and culture of biopsied embryos with sequential media. Results: A total of 3, 209 oocytes were collected, and 83.8% (2, 212/2, 640) of fertilization rate was obtained by ICSI procedure. The successful blastomere biopsies were accomplished in 98.6% (2, 043/2, 071) of embryos, and the successful diagnosis rate of FISH was 94.7% (1, 935/ 2, 043) of blastomeres from overall data. Embryo transfers with normal embryos were conducted in 93.9% (170/181) of started cycles. There was no difference in the successful rate of biopsy and diagnosis among Phase I, II and III. However, the pregnancy rate per embryo transfer of Phase III (38.8%, 26/67) was significantly (p<0.05) higher than those of Phase I (13.9%, 5/36) and Phase II (14.9%, 10/67). Conclusions: The laboratory optimization and experience for the PGD with FISH procedure can increase the pregnancy rate to 38.8% in the human IVF-ET program. Our facility of PGD with FISH provides the great possibility to get a normal pregnancy for the concerned couples by chromosomal aberrations.

신생아기 급성 장염의 4종 바이러스 양성률 (Isolation rate of 4 type virus of acute gastroenteritis in full-term neonates during neonatal period)

  • 문수경;이재인;윤혜선;안영민
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제50권9호
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    • pp.855-861
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    • 2007
  • 목 적 : 신생아기에 발생하는 급성 바이러스 장염의 원인중 가장 흔한 4종의 바이러스에 의한 장염의 임상적 특징, 증상, 양성률, 발생분포 등을 알아보고, 생활장소, 수유형태에 따른 차이점을 살펴보고자 하였다. 방 법 : 2004년 9월부터 2005년 8월까지 을지병원 소아과에 설사를 주증상으로 내원하여 급성 바이러스성 장염이 의심되어 입원하였던 이전에 건강했던 생후 4주 미만의 만삭 신생아 중에서 대변의 바이러스 검사가 가능했던 112명을 대상으로 하였다. 환아의 출생력, 임상적 특징, 임상 증상, 수유종류, 생활장소 등을 문진을 통해서 알아보고, 혈액검사, 소변검사, 방사선 검사, 대변에서 로타바이러스, 아스트로바이러스, 노로바이러스, 아데노바이러스 검사를 실시하였다. 결 과 : 112명의 입원 시 평균 나이는 $11.4{\pm}5.4$일, 평균 체중 감소는 $5.9{\pm}5.1%$, 평균 입원 기간은 $6.3{\pm}3.4$일이었고, 중등도 이상의 탈수는 51.7%, 대사성 산증을 동반한 경우는 13.4%였으며 입원 전까지 생활했던 장소는 조리원이 74.1%였고 수유 종류로는 혼합수유가 64.3%로 많았다. 대변에서 4종 바이러스 양성률은 33% 였고, 이중에서 로타바이러스가 59.5%, 아스트로바이러스가 29.7%, 노로바이러스가 10.8%를 차지하였고 아데노바이러스는 검출되지 않았다. 장소에 따른 바이러스 양성률에는 차이가 없었고, 두 곳 모두에서 로타바이러스가 주된 장염 바이러스로 확인되었고, 아스트로바이러스는 산후조리원에서, 노로바이러스는 집에서 각각 의미 있게 많이 검출되었다. 수유 종류에 따른 바이러스 양성률에는 차이가 없었다. 급성 장염의 발생분포는 대부분이 11월에서 12월에 집중되어서 발생하였고, 바이러스가 검출되었던 경우도 전체 분포와 유사한 양상을 보였다. 결 론 : 신생아시기에 바이러스 장염을 일으키는 흔한 4종의 바이러스 양성률은 33%였고, 이중 로타바이러스가 대부분을 차지하였으며, 생활장소나 수유형태에 따른 양성율의 차이는 보이지 않았고, 각 바이러스 간에 임상적 특징에도 차이가 없었다.

생물학적 유동층을 이용한 어류양식 순환수의 처리씨스템 개발 (Developments of Water Treatment System by Biological Fluidized Bed for Water Reuse Aquaculture)

  • 이기완
    • 한국수산과학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.380-391
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    • 1993
  • 고밀도의 어류양식 순환수 처리씨스템 개발을 위하여 양식장의 수질특성 조사 및 생물학적 유동층 공정에 의한 모형 폐수처리 장치로 운영 실험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 단일어종을 양식하는 H 및 S 양만장 폐수의 경우 BOD $9.4{\sim}13.1\;mg/l$, COD(Mn) $14.5{\sim}20.0\;mg/l,\;NH_4-N\;1.1{\sim}2.3\;mg/l,\;NO_3-N\;15{\sim}21\;mg/l$이었고, 틸라피아 등 3종의 어류를 사육하는 B 및 K 양식장에서는 BOD $9.3{\sim}11.3\;mg/l$, COD(Mn) $8.0{\sim}11.1\;mg/l,\;NH_4-N\;7.3{\sim}20.2\;mg/l,\;NO_3-N\;26.9{\sim}46.4\;mg/l$의 수질특성을 나타내었다. 2) H 및 S 양만장 폐수의 BOD/COD 비율은 0.65로 거의 동질의 유기물 농도 값을 가지며, 틸라피아 등 3 종의 어류를 사육한 B 및 K 양식장 폐수에서는 크게 상이하였다. 3) 양식장의 여과조 및 동육조내 DO 농도를 기준으로 한 시간별 수질변동폭은 $1.5{\sim}2.0$ 배로 조사되었다. 4) 양만장 폐수의 탄소성 유기물 분해속도상수값은 $0.049\;d^{-1}$, 질산화반응 속도상수값은 $0.035\;d^{-1}$로서 미생물 분해작용에 의한 BOD 곡선식은 다음과 같이 나타낼 수 있었다. $y_T=14.1(1-10^{-0.222t)+30.9(1-10^{-0.035(t-8)})$ 5) BFB 처리 씨스템의 $0.014{\sim}0.075g\;NH_4-N/g\;BVS{\cdot}day$ 부하 조건 하에서 5 배의 암모니아성 질소 부하량 증가에도 질산화율은 $65{\sim}79\%$로 안정되게 나타났다. 6) BFB 처리 씨스템에 있어서 $0.014g\;NH_4-N/g\;BVS{\cdot}day$의 낮은 암모니아성 질소 부하조건에서는 공존 유기물 농도가 실산화 반응속도 저하 요인으로 작용하였다. 7) 부하율 변화 영향을 받지 않을 것으로 예측되었던 미생물 농도 $3.04{\sim}3.44\;g/l$의 무산소 BFB 탈질 씨스템에서 T-N 부하율 증가시 T-N 제거율 감소경향이 뚜렷하였던 바, 그 이유는 화기성조내에서 호기성 질산화 미생물의 증식이 억제되었기 때문으로 파악되었다. 8) 부하율 변화에 따른 처리율의 안정성과 반응조내에서 고농도의 미생물유지 잠재력을 확보하는 BFB 방법은 소요 부지면적이 작고 처리효율을 임의로 선택할 수 있는 실용성이 보장되므로 기존의 처리방법보다 설계 및 운영면에서 유리할 것으로 평가되었다.

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한외여과막시스템을 이용한 금속가공폐수의 실험실적 처리 및 현장 적용 연구 (A Study on Laboratory Treatment of Metalworking Wastewater Using Ultrafiltration Membrane System and Its Field Application)

  • 배재흠;황인국;전성덕
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제43권4호
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    • pp.487-494
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    • 2005
  • 자동차, 기계금속, 전자 등 여러 산업에서는 부품 가공 중의 세정 과정에서 금속가공유와 각종 세정첨가물이 함유된 많은 폐수를 발생시킨다. 본 연구에서는 수용성 또는 비수용성 금속가공유로 오염된 수계 및 준수계 세정폐수를 한외여과막시스템을 이용하여 처리하고자 하였다. 이 실험에서 막을 친수성인 polyacrylonitrile(PAN)을 사용하고 막의 크기 및 오염물의 농도 변화에 따른 한외여과막 투과수량과 유수분리 성능(COD제거율)을 측정하여 한외여과법 처리의 적정성 여부를 조사 분석하였다. 그 결과 수계 또는 준수계세정제와 수용성 가공유로 오염된 가공폐수의 경우 한외여과막의 크기가 10 kDa에서 100 kDa로 증가함에 따라 COD 제거율은 90 wt%-95 wt%로 거의 일정하지만 투과플럭스는 4배 이상 증가하였다. 그리고 금속가공폐수의 오염물 농도가 3 wt%에서 10 wt%로 증가할수록 한외여과막의 COD 제거율은 증가하지만 투과플럭스는 감소하였다. 그러나 수계 또는 준수계세정제와 비수용성 오일로 오염된 가공폐수의 경우 오염물의 농도가 증가할수록 COD 제거율은 거의 일정하지만 투과플럭스는 급격히 감소함을 보여 주었다. 이러한 현상은 한외여과막 재질이 친수성인 PAN이기 때문에 비수용성 오일이 막을 통과하지 못하고 막의 기공을 막기 때문인 것으로 추론된다. 따라서, 수용성 오일이 함유된 세정액은 막재질이 PAN이고 세공크기가 100 kDa인 한외여과법 처리가 적정한 것으로 판단되었다. 이러한 기초실험 결과를 활용하여 PAN 재질의 막(MWCO=100 kDa)을 사용한 한외여과 pilot 시스템을 설치 운전하여 수용성 인발유로 오염된 알칼리 세정 폐액을 처리하고 알칼리세정제와 인발유를 재활용하고자 하였다. 현장 실험 결과 한외여과 공정은 수계세정제와 수용성오일을 효과적으로 분리하여 재활용할 수 있었고 기존 공정에 비하여 세정제 사용수명을 12배 이상 증가시킬 수 있었다.

임도개설(林道開設)이 계류수질(溪流水質)에 미치는 영향(影響)(I) - 임도개설(林道開設)에 따른 부유토사량(浮遊土砂量)의 변화(變化) - (Effects of Forest Road Construction on Stream Water Qualities(I) - The Variation of Suspended Sediment by Forest Road Construction -)

  • 전근우;김민식;에자키 츠기오
    • 한국산림과학회지
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    • 제85권2호
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    • pp.280-287
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    • 1996
  • 강원대학교(江原大學校) 임과대학(林科大學) 부속연습림(附屬演習林)내의 임도밀도가 상이한 3유역(유역(流域) A : 6.67m/ha, B : 5.52m/ha 및 C : 미개설(未開設))의 산지급류하천을 대상으로 임도개설 전 후인 1994년 및 1995년의 강우량 변화에 따른 부유토사의 유출량 변화를 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 일강우량(日降雨量)이 적은 5~6월 사이에는 1994년과 1995년 모두 일유출량(日流出量)이 $0.25{\times}10^4m^3/day$ 이하였으나, 호우기(豪雨期)인 7~8월에는 일강우량에 비례하여 강우기간 중에는 $5.0{\times}10^4m^3/day$ 이상을 나타내는 등 일유출수량은 일강우량의 증감에 민감하게 반응하였다. 그러나 일유출량이 $25{\times}10^4m^3/day$ 이상은 1994년에는 2회였으나, 1995년에는 7회로 강우량이 풍부하였다. 2. 부유토사량은 임도개설전의 일강우량(日降雨量) 74mm, 92mm 및 120mm와 임도개설후의 일강우량 21mm 및 47mm에는 3유역 모두 하천수(河川水) 규제기준인 25mg/l 이하였다. 그러나 192mm의 강우에는 C유역은 변화가 없었으나, A와 B유역의 평균 부유토사량은 1,525mg/l 및 775mg/l으로 하천수 규제기준의 61배 및 31배였으며, 강우종료후 35시간동안 지속적으로 유출되었다. 3. 최대부유토사량(最大浮遊土砂量) 역시 임도개설전의 강우와 임도개설후의 적은 강우에서는 하천수 규제기준 이하였다. 그러나 일강우량 192mm인 경우에 A, B유역의 최대부유토사량은 하천수 규제기준씩 526배와 108배인 13,150mg/l 및 2,690mg/l을 기록하여 토사유출에 따른 수질오염을 시각적으로 파악할 수 있었다. 이상과 같이 임도개설이 부유토사 유출에 크게 영향을 미치며, 특히 임도밀도가 높은 유역일수록 강우량이 증가함에 따라 다량의 토사가 유출되고 있음이 확인되었으므로 부유토사의 생산원(生産源)인 임도비탈면 보호를 위한 식생공(植生工) 및 토목공(土木工)은 물론 침사지(沈砂池)와 같은 방재시설(防災施設)에 대한 대책을 강구해야 할 것이다.

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수온변화에 따른 무지개송어(Oncorhynchus mykiss)의 산소소비, 아가미 호흡수 및 헤모글로빈 변화 (Variation of Oxygen Consumption, Operculum Movement Number and Hemoglobin by Water Temperature Change in Rainbow Trout Oncorhynchus mykiss)

  • 소상영;허준욱;이정열
    • 한국어류학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.239-247
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    • 2008
  • 무지개송어(체장 $17.1{\pm}1.0cm$, 체중 $68.4{\pm}2.0g$)의 수온변화에 따른 생리적 반응의 단기적 지표로서 산소소비율, 호흡수, 헤모글로빈 함량 변화 및 내성 상한 온도를 조사하였다. 실험 수온은 $15^{\circ}C$를 중심으로 낮은 온도 쪽으로는 4, 5, 6, 7 및 $10^{\circ}C$, 높은 온도 쪽으로는 17, 20, 23, 26 및 $28^{\circ}C$에서 각각 적응시켜 산소소비량과 호흡수를 측정하였다. 수온의 하강과 상승은 $15^{\circ}C$에서 사육하던 무지개 송어를 1일 $1^{\circ}C$씩 순차 적응시키면서 각 수온에 7일간 적응시켰다. 무지개송어는 수온이 $23^{\circ}C$ 이상이 되면 산소소비율, 호흡수 및 헤모글로빈 함량에 변화를 가져오면서 체내 항상성이 급격하게 낮아지는 것으로 나타났다. 또한 생존 상한수온은 $28^{\circ}C$로 나타났다. 무지개송어가 무리없이 생활할 수있는 온도 범위는 $10{\sim}20^{\circ}C$로서 $10{\sim}15^{\circ}C$의 낮은 온도에서는 낮은 온도쪽으로, $15{\sim}20^{\circ}C$의 높은 온도에서는 높은 온도쪽으로 $5^{\circ}C$ 이상 급격한 변화를 주지 않는 것이 무지개송어의 생리활력에 현저한 변화가 나타나지 않는 것으로 조사되었다.