• Journal of Animal Science and Technology
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• 제63권3호
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• pp.491-500
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• 2021

The objective of this study was to evaluate the effects of low protein diets added with protease on growth performance, nutrient digestibility, and blood profiles of weaned piglets and growing-finishing pigs. A total of 96 weaned pigs ([Yorkshire × Landrace] × Duroc) with average body weight (BW) of 6.99 ± 0.21 kg were used in a 20-week experiment. The dietary treatments were arranged in a 2 × 3 factorial design. Treatments were as follows: In phase 1 (1-2 weeks), two protein levels as high protein (HP; 19.0%), low protein (LP; 17.0%), and three protease (PT) levels (PT0, 0%; PT1, 0.3%; and PT2, 0.5%); in phase 2 (3-4 weeks), protein levels (HP, 18.05%; LP, 16.15%) and protease levels (0%, 0.3%, and 0.5%); in phase 3 (5-12 weeks), protein levels (HP, 17.1%; LP, 15.3%) and protease level (0%, 0.15%, and 0.3%); in phase 4 (13-20 weeks), protein levels (HP, 16.15%; LP, 14.45%) and protease level (0%, 0.15%, and 0.3%). At 4 weeks and 20 weeks after treatment, BW was higher (p < 0.050) in the PT2 group than PT0 group. From weeks 0 to 4, average daily gain (ADG) and feed efficiency (G/F) were higher (p = 0.006 and p = 0.014; p = 0.014 and p = 0.044, respectively) in the PT2 group than PT0 and PT1 groups. From weeks 16 to 20, ADG and G/F were higher (p < 0.001 and p = 0.009; p = 0.004 and p = 0.033, respectively) in the PT2 group than PT0 and PT1 groups. Crude protein (CP) digestibility was higher (p = 0.013, p = 0.014, and p = 0.035, respectively) in the low protein (LP) group than high protein (HP) group at weeks 4, 12, and 20. At weeks 4 and 20, the LP diet group had lower (p < 0.001 and p = 0.001, respectively) blood urea nitrogen (BUN) levels than the HP diet group. Therefore, a low CP diet added with protease could increase growth performance and CP digestibility of weaned piglets and growing-finishing pigs.

• 상하수도학회지
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• 제35권6호
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• pp.417-424
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• 2021

Algal bloom is an ongoing issue in the management of freshwater systems for drinking water supply, and the chlorophyll-a concentration is commonly used to represent the status of algal bloom. Thus, the prediction of chlorophyll-a concentration is essential for the proper management of water quality. However, the chlorophyll-a concentration is affected by various water quality and environmental factors, so the prediction of its concentration is not an easy task. In recent years, many advanced machine learning algorithms have increasingly been used for the development of surrogate models to prediction the chlorophyll-a concentration in freshwater systems such as rivers or reservoirs. This study used a light gradient boosting machine(LightGBM), a gradient boosting decision tree algorithm, to develop an ensemble machine learning model to predict chlorophyll-a concentration. The field water quality data observed at Daecheong Lake, obtained from the real-time water information system in Korea, were used for the development of the model. The data include temperature, pH, electric conductivity, dissolved oxygen, total organic carbon, total nitrogen, total phosphorus, and chlorophyll-a. First, a LightGBM model was developed to predict the chlorophyll-a concentration by using the other seven items as independent input variables. Second, the time-lagged values of all the input variables were added as input variables to understand the effect of time lag of input variables on model performance. The time lag (i) ranges from 1 to 50 days. The model performance was evaluated using three indices, root mean squared error-observation standard deviation ration (RSR), Nash-Sutcliffe coefficient of efficiency (NSE) and mean absolute error (MAE). The model showed the best performance by adding a dataset with a one-day time lag (i=1) where RSR, NSE, and MAE were 0.359, 0.871 and 1.510, respectively. The improvement of model performance was observed when a dataset with a time lag up of about 15 days (i=15) was added.

• 한국항해항만학회지
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• 제42권6호
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• pp.437-445
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• 2018

국제해사기구(IMO)에서는 해양 환경보호를 위해 황산화물($SO_X$), 질소산화물($NO_X$), 이산화탄소($CO_2$) 등의 선박 배기가스 배출 규제를 강화하고 있으며, 특히 미국, 유럽을 중심으로 배출가스통제구역(Emission Control Area, ECA)을 설정하여 운용하고 있다. 이러한 환경 규제의 대응방법으로서 친환경 고효율 선박에 대한 요구가 커지면서 배출가스를 줄일 수 있는 전기추진시스템 관련 연구 및 기술에 대한 관심이 늘어나고 있다. 컨테이너선과 같은 상선은 경제속도 운항의 이유로 전기추진시스템의 적용대상에서 벗어나 있었으나, 앞으로 배기가스 배출 규제가 강화되고 4차 산업혁명 기술로 대표되는 빅데이터, IoT 기술을 적용한 자동화 시스템이 선박에 적용되기 위해서는 모니터링 및 제어가 쉬운 전기추진시스템이 필요할 것으로 전망된다. 따라서 본 논문에서는 6,800TEU 컨테이너 선박을 대상으로 전기추진시스템을 적용하기 위해서 기존 컨테이너 선박의 부하분석을 통해 부하분석 기반의 발전기 및 배터리 용량 설계를 목표로 연구를 진행하였다. 부하분석기반으로 설계된 시스템은 배터리를 이용한 부하분배제어를 통해 발전기가 높은 효율구간에서 운용할 수 있다는 장점이 있다.

• 청정기술
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• 제25권1호
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• pp.74-80
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• 2019

하수슬러지의 열화학적 처리는 수분을 제거하여 연료로 사용되는 하수슬러지의 수분 함량을 낮추어 주는 기술이다. 열화학적 처리된 하수슬러지는 열량이 높아지기 때문에 에너지 집약적 과정이라고 할 수 있다. 이러한 공정 중에 소비되는 에너지를 절약하기 위해 하수슬러지의 수열 탄화 공정을 사용하였다. 수열탄화 공정은 하수슬러지를 사전 건조 없이 깨끗한 고체연료로 전환할 수 있다. 본 연구는 수열탄화 하수슬러지와 미분탄 연소 시스템의 혼소 특성을 조사하는 것을 목적으로 한다. 혼소 시 생성되는 유해물질 및 연소 효율의 변화를 측정하는 것을 목적으로 한다. 본 연구에 사용 된 연소 시스템은 $80kW_{th}$급 연소로로서 1기의 선회류 버너가 장착되어 있다. 두 가지의 석탄을 주 연료로 사용하였고, 하수슬러지의 혼소율은 열량 기준 0% ~ 10%까지 진행하였다. 실험 결과 $NO_x$는 400 ~ 600 ppm, $SO_x$는 600 ~ 700 ppm 사이를 유지하였고, CO는 100 ppm 전후로 일정하게 유지되어 안정적인 연소를 확인할 수 있었다. 하수슬러지를 혼소할 경우, 혼소율이 증가할수록 $NO_x$와 $SO_x$의 배출량도 증가하였으나 그 편차가 크지 않았다. 연소 배가스에 포함된 오염 물질 배출은 혼소 비율 보다 주 연료인 석탄의 조성에 의해 크게 영향을 받는 것으로 밝혀졌다.

• 청정기술
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• 제25권1호
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• pp.63-73
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• 2019

연소공정 내에서 질소산화물 배출을 저감하는 선택적 무촉매 환원장치 내부의 화학반응 및 저감효율에 대한 수치해석이 실행되었다. 선택적 무촉매 환원장치에서 저감된 질소산화물은 질소뿐만 아니라 아산화질소로도 전환된다. 아산화질소는 온실가스로써 지구온난화에 영향을 끼치기 때문에 선택적 무촉매 환원장치 내의 질소산화물 제어와 동시에 아산화질소 생성제어가 요구되어진다. 본 연구에서는 선행연구에서 실행된 실험과 온도조건과 가성소다의 첨가량이 동일한 선택적 무촉매 환원장치 내의 전산해석을 실시하고 비교하여 전산해석의 신뢰성을 확인하고, 가성소다 첨가량을 추가적으로 조절하여 질소산화물의 저감 효율과 아산화질소 생성량을 예측하였다. 전산해석은 후단의 측정점을 설정하여 각 물질의 질량분율을 확인하였다. 세부적으로는 측정점에서 유동방향에 수직한 면을 설정하여 온도 조건과 가성소다 첨가량에 따른 각 물질의 평균 질량분율을 비교하였다. 실험값과 전산해석에 의한 모사값은 최대 18.9%의 오차를 보이며 대체적으로 잘 예측됨을 확인하였으며 가성소다 첨가량을 증가시켰을 땐 70% 이상의 제거율의 온도 범위가 넓어지는 것을 확인하였다. 따라서 반응온도의 낙차가 크고 잦은 폐기물 소각시설 등에서 효과적일 것으로 예상된다.

• 한국도시환경학회지
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• 제18권4호
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• pp.401-408
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• 2018

하수처리 공정모델링 소프트웨어인 EQPS(Effluent Quality Prediction System, Dynamita, France)를 적용하여 A하수처리시설 생물반응조 설계의 적합성을 분석하였다. A하수처리장은 친수용수 수준의 목표수질을 준수하기 위하여 이차침전지 유출수 설계농도를 총질소와 총인, 각 10 mg/L, 1.8 mg/L로 설정하여 설계하였다. 4-Stage BNR 공정인 반응조의 체류시간은 총 9.6시간으로 전무산소조 0.5, 혐기조 1.0, 무산소조 2.9, 호기조 5.2시간이었다. 동절기 공정모델링 결과 친수용수 수준의 목표수질을 만족하기 위하여 혐기조의 체류시간을 0.2시간 늘렸고 당초 설계조건이던 외부탄소원 비상시 주입을 상시적으로 주입해야 하는 것으로 조사되었다. 모델링 결과의 왜곡을 배제하기 위하여 소프트웨어 제조사가 제시한 one step nitrification denitrification 모델의 Default 계수를 사용하였다. 공정모델링은 대체적으로 최적의 상태를 제시하기 때문에 생물반응조 여유율을 고려하면 4-Stage BNR의 체류시간은 9.8시간보다 증가시켜야 한다. 하수처리장 설계단계에서 공정 모델링의 정확한 사용은 하수처리장 건설 후 처리성능과 효율의 안정성을 담보할 수 있는 방법이므로 설계단계에서 철저한 평가가 필요하다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제62권6호
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• pp.824-839
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• 2020

The current study was aimed to examine the effect of partial or complete replacement of fishmeal (FM) with fermented soybean meal (FSBM) on growth performance, fecal composition, and meat quality in broiler chickens. A total number of 240 one-day-old broiler chicks were randomly allotted into four dietary treatments with six replications and ten birds per one pen. Dietary treatments were followed as; 1) Diet incorporated with 4% FM without FSBM (Control), 2) Diet incorporated with 3% FM and 2% FSBM (FSBM2), 3) Diet incorporated with 2% FM and 3% FSBM (FSBM3) and 4) Diet incorporated with 4% FSBM without FM (FSBM4). Body weight and feed intake were recorded weekly for 35 days of the experimental period. Moreover, fecal samples were collected to evaluate moisture, ash, nitrogen, calcium and phosphorus content on day 21 post-hatch. On day 35, two birds were sacrificed from each pen to measure meat quality parameters and visceral organ weights. Results revealed that, no dietary treatment effect (p > 0.05) was observed either in both body weight or average daily gain of broilers within the entire experimental period while broilers fed FSBM2 increased (p < 0.05) average daily feed intake by 10.07% whereas FSBM4 improved (p < 0.05) feed efficiency ratio by 8.45% compared to birds fed other dietary treatments on day 7 post-hatch. Besides, birds fed FSBM3 obtained the improved (p < 0.05) feed conversion ratio over the birds fed control diet by 7.51% from hatch to day 35 post-hatch (1.60 vs. 1.73). Nevertheless, no difference (p > 0.05) was detected on visceral organ weight, proximate composition and physicochemical characteristics of meat while broilers offered FSBM4 obtained the lowest (p < 0.05) calcium and phosphorous in faces (2.27% and 1.21% respectively) over those offered control feed and other FSBM treatments. In conclusion, FSBM would be a better replacement for ousting FM partially or completely in broiler diet as it did not impair the growth performance and meat quality while reducing the calcium and phosphorous excretion in broilers for 35 days post-hatch.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제62권6호
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• pp.812-823
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• 2020

The aim of this study was to investigate the effects of Korean rice wine residue (RWR) on the growth performance and blood profiles of Hanwoo steers in the fattening stage. In situ and in vivo experiments were conducted to analyze rumen fermentation characteristics and total tract digestibility, respectively. Three cannulated Hanwoo steers (mean body weight: 448 ± 30 kg) were used in both analyses. The growth performance of 27 experimental animals in the fattening stage (initial body weight: 353.58 ± 9.76 kg) was evaluated after 13 months of feeding. The animals were divided into three treatment groups (n = 9/group). The treatments comprised total mixed ration (TMR) only (CON), TMR + 10% RWR (10% RWR), and TMR + 15% RWR (15% RWR). The diets of equal proportions were fed daily at 08:00 and 18:00 h based on 2% of the body weight. The animals had free access to water and trace mineral salts throughout the experiment. Supplementation of 15% RWR significantly decreased (p < 0.05) the rumen fluid pH compared with the control treatment, but there was no significant difference in the total volatile fatty acid concentration. It also significantly increased (p < 0.05) dry matter digestibility compared with the other treatments. The total weight gain and average daily gain of the animals in the RWR-supplemented groups were significantly higher (p < 0.05) than those in the control group. Furthermore, the feed intake and feed efficiency of the RWR-supplemented groups were higher than those of the control group. Supplementation of RWR did not affect the alcohol, albumin, glucose, total cholesterol, triglyceride, and low-density lipoprotein concentrations, and aspartate aminotransferase and alanine transaminase activities in the blood; these parameters were within the normal range. The high-density lipoprotein and creatinine concentrations were significantly higher in the 15% RWR group, whereas the blood urea nitrogen concentration was significantly higher in the 10% RWR group than in the other groups. These results suggest that TMR with 15% RWR can serve as an alternate feed resource for ruminants.

• 한국습지학회지
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• 제23권1호
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• pp.35-43
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• 2021

도시지역의 강우유출수를 관리하기 위하여 자연기반해법의 LID 및 그린인프라 적용이 늘고 있다. 식물이 LID 시설에 적용되는 이유는 광합성을 이용하여 오염물질 저감효율을 높이고, 시설 내부 오염물질 축적을 줄여 유지관리 기능을 향상시키기 위해서이다. 그러나 LID 시설 내부에서 작용하는 식물의 오염물질 흡입능력의 불확실성으로 인하여 식재 선정시 어려움이 많다. 따라서 본 연구는 도로변, LID 시설 및 조경공간에 식재되어있는 식물의 건물률 및 영양물질 함량을 비교하여 오염물질 제거기작을 분석하기 위해 수행되었다. 실험대상인 7종의 초본류, 관목류 및 교목류의 월별 건물률은 60~90% 범위를 보였다. 초본류 몸체 내 TN 함량은 여름철까지 지속적으로 성장하다가 감소하는 추세를 보였다. 그러나 관목류와 교목류는 초봄과 늦여름에 높은 TN 함량을 보였다. 패랭이를 제외한 LID 시설에 식재된 모든 식물에서 높은 TP 함량을 보였다. 이는 LID의 식물이 인 제거에 효율적이라는 것을 의미한다. 식물별 영양염류 함량은 유입수 농도에 영향을 끼치는 도시환경에 크게 의존하는 것으로 나타났다. 따라서 이러한 결과들은 향후 LID 적용 시 식생 선정에 있어 유용한 자료로 활용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국가스학회지
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• 제25권6호
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• pp.66-73
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• 2021

본 연구에서 인증을 위한 표준가스 종류의 변화가 대형 천연가스 엔진에 미치는 영향을 살펴보기 위해 전부하 시험과 WHTC 모드 시험 조건에서 엔진 성능 및 배기 특성을 비교하고 그 결과를 분석하였다. 실험에 사용된 연료는 표준 가스 두 종류(G_r, G₂₃)와 시중에 유통되고 있는 천연가스, 총 3종류를 적용하였다. 연료 조성이 다른 3가지 천연가스의 실험결과 엔진 성능 특성은 질소 함유율이 높은 G₂₃ 연료에 대해서 토크, 연료소모율, 열효율 결과가 모두 다른 연료에 비해 악화되는 결과를 보였다. 또한 인증시험모드인 WHTC 모드에서 평가하였을 때, G₂₃ 연료를 적용한 경우 다른 두 연료에 비해 이산화탄소 및 일산화탄소 배출량은 감소하고 메탄, 질소산화물 및 입자상물질의 개수 배출량은 증가하여 질소산화물의 경우 EURO VI 규제치를 만족할 수 없었다.