• 제목/요약/키워드: Shear Center

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무선 센서 네트워크를 이용한 실시간 Feedback 진동제어 시스템 개발 (The Development of Real-time Feedback Vibration Control System Using Wireless Sensor Networks)

  • 허광희;김충길;안의종
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.60-66
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    • 2012
  • 본 논문에서는 무선 센서 네트워크를 이용한 피드백 진동제어 시스템을 구성하고, 모형 구조물을 대상으로 구성된 시스템의 진동제어효과를 실험적으로 검증하고자 하였다. 이를 위하여 본 논문에서는 블루투스 기반의 무선 I/O 센서 시스템과 스마트 재료를 사용한 전단형 MR 댐퍼를 개발하고, 또한 일정한 크기의 정현파형을 발생시키는 가진기 및 모형 단순보 구조물을 이용하여 피드백 진동제어 시스템의 실험�V을 구성하였다. 진동제어 실험은 가진기를 이용해 보의 1/4 등분점에서 일정하게 가진한 상태에서, 보 중앙점에 수직방향으로 설치된 MR 댐퍼를 이용해 진동을 제어하였으며, 보의 2/4 등분점에서의 가속도 응답을 획득하여 제어효과를 평가하였다. 이때, 제어명령은 보 중앙점에 무선 I/O 센서 노드를 설치하고, 여기서 획득된 가속도 응답이 일정 크기 이상일 경우에 설정된 범위의 전압신호를 MR 댐퍼로 출력하도록 설정하였다. 최종적으로 본 논문에서 구성된 무선 센서 네트워크 기반의 실시간 피드백 진동제어 시스템은 비록 제한적인 명령 체계에서 검증되었지만, 실시간적으로 목적된 제어명령의 발생시킴으로써 구조물의 진동을 효과적으로 감소시키는 것을 확인하였고, 추후 다양한 준능동 제어 알고리즘을 적용한 구조적 응답제어시스템으로의 활용 가능성을 제시하였다.

부지응답해석을 이용한 지역별 대표 진도 산출 연구 (Typical Seismic Intensity Calculation for Each Region Using Site Response Analysis)

  • 안재광;손수원
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제21권1호
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    • pp.5-12
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    • 2020
  • 지진원으로부터 전파되는 진동은 거리에 따른 감쇠와 지형 혹은 지질구조에 따라 지역마다 다른 증·감폭 특성을 가진다. 지진원에서 기반암까지의 전파되는 진동은 이격거리에 따른 감쇠의 영향이 크며, 이는 감쇠식을 통해 쉽게 추정할 수 있다. 하지만 지표면에 전달되는 진동 추정은 기반암 상부에 위치한 토층 고유주기의 영향을 받기에 위치별 지질정보 파악이 중요하다. 지질정보 기반 진도 추정을 위해 지반조사 자료가 필요하며, Vs 주상도가 없을 경우 표준관입시험을 통해 대상지반의 강도 및 특성 파악에 주로 사용된다. 국토지반정보 포털시스템에서는 국내 지반에서 수행된 지반조사자료를 통합하여 관리하고 있으며, 표준관입시험 정보가 약 40만공을 구축되어 있다. 본 연구에서는 지반정보를 기반으로 체감형 진도정보 산출을 위해 권역별로 증폭계수 정량화 가능성을 검토하였다. 이때 SPT-N치를 자료를 통해 전단파 주상도를 생성하고, 대상지역에 지반응답해석을 수행하였다. 권역별 증폭계수와 지진파의 주기별 진도 분포는 해석방법 및 권역설정에 따라 큰 차이를 보였다.

준능동형 실시간 Feedback 진동제어시스템의 성능평가 (Performance Estimation of Semi-active Real-time Feedback Vibration Control System)

  • 허광희;전준용
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.85-94
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    • 2011
  • 본 논문에서는 구조적으로 유연한 특성을 갖는 교량 구조물을 대상으로 외력에 의해 발생되는 진동을 실시간으로 제어하고자 준능동형 실시간 피드백 진동제어시스템을 구성하고, 이를 실험적으로 평가하였다. 여기서 진동제어를 위한 대상 교량 구조물은 서해대교를 약 1/200 크기로 규모화 하여 설계/제작한 모형 교량 구조물을 사용하였고, 실험실 여건을 고려해 규모화 된 El-centro 지진파형으로 구조물을 가진하였다. 또한, 교량 상판 중앙지점에는 전자석이 채용된 전단형 MR 댐퍼를 수직방향으로 설치하여 발생된 진동을 제어하도록 하였고, 동시에 변위계 및 가속도계를 설치하여 구조물의 응답(변위, 가속도)을 획득하였다. 이때 진동제어의 실험은 크게 비-제어, 수동 on/off 제어, Lyapunov 안정론 기반 제어 그리고, Clipped-optimal 제어조건으로 구분하여 실시간 피드백 진동제어실험을 수행하였고, 이때 진동제어의 효과는 상판 중앙지점에 대하여 각 실험방법 별 절대최대변위와 절대최대가속도 그리고, 인가전원의 소모량 등을 성능지수를 이용해 정량적으로 평가하였다. 진동제어실험의 결과로부터, Lyapunov 제어 및 Clipped-optimal 제어방법 모두 구조물의 발생 변위 및 가속도를 효과적으로 감소시켰으며, 특히 진동제어 시 요구되는 외부 인가전원의 소비를 크게 감소시킬 수 있음을 확인하였다. 최종적으로, 본 논문에서 구성한 준능동형 실시간 피드백 진동제어시스템은 교량 구조물에 발생된 진동을 제어 관리하기 위한 적극 효율적인 방법으로 활용될 가능성이 있음을 확인하였다.

인공강우 시 나지교란사면 토사유출에 미치는 다짐처리의 영향 (Effects of Surface Compaction Treatment on Soil Loss from Disturbed Bare Slopes under Simulated Rainfalls)

  • 박상덕;신승숙;김선정;최병구
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제46권5호
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    • pp.559-568
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    • 2013
  • 토양의 다짐은 강우 시 지표유출 및 토사유출에 큰 영향을 끼친다. 다짐은 체적밀도 증가, 전단강도 증가, 공극률 변형, 투수계수 등과 같은 토양특성 변화를 야기하기 때문이다. 본 연구는 인공강우 실험을 활용하여 개발지의 사면조건과 유사한 나지교란사면에서 표면의 다짐처리가 지표유출 및 토사유출에 미치는 영향을 파악하였다. 표면처리(다짐, 비다짐), 강우강도(68.5mm/hr, 95.6mm/hr), 사면경사($5^{\circ}$, $12.5^{\circ}$, $20^{\circ}$)의 각 조건별 3회 반복하여 총 36회의 강우모의에 따른 지표유출 및 토사유출을 측정하였다. 연구결과, 다짐처리 후 토양의 체적밀도 및 전단강도는 유의적으로 증가하였다. 그러나 이러한 물리적 특성의 변화가 지표유출에 미치는 영향은 강우강도와 사면경사에 따라 다르게 반응하였다. 평균 토사유출량은 강우강도와 사면경사가 증가함에 따라 유의적으로 증가하였다. 또한, 토사유출량은 강우강도와 사면경사 별 다짐처리 유 무에 따라 다른 반응을 보였다. 완경사($5^{\circ}$)에서는 다짐처리에서 더 많은 토사가 유출되었으나, 급경사($20^{\circ}$)에서의 다짐처리는 토사유출을 감소시키는 역할을 한 것으로 나타났다. 나지교란사면에서는 토사유출에 대한 다짐효과의 천이구간이 존재하는 것으로 파악되며, 본 연구의토양조건 및 강우조건에서 천이구간은 완경사와 급경사 사이로서 사면경사 $10{\sim}15^{\circ}$ 범위에 존재하는 것으로 판단된다.

LNG 외조탱크 적용을 위한 SCP 모듈의 휨성능 평가 (The Evaluation of flexure performance of SCP modules for LNG outer tank)

  • 박정준;박기준;김성욱;김언;신동규
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.447-455
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    • 2019
  • 극한지에서 LNG 저장구조물을 건설할 때 현장 타설 방식으로 제작 및 시공되는 경우, 열악한 작업 환경 및 조건으로 의해 공사금액 및 공사기간이 증가되는 문제점이 발생할 수 있어 모듈형 에너지 저장탱크에 대한 요구가 높아지고 있다. 이에 본 연구에서는 LNG 연료 저장탱크의 경량화를 위해 SCP 모듈의 사용을 대안으로 제시하고자 하였다. 이에 SCP 모듈을 두께별로 제작하고 그에 따른 휨성능을 평가함으로써 SCP 구조의 LNG 연료 저장탱크에 대한 현장적용 가능성을 평가하고자 하였다. 실험 결과 두께 100mm 실험체는 설계상 극한하중인 413 kN까지는 선형을 유지하면서 증가하다가 기울기가 급격하게 변하면서 파괴되었다. 두께 200mm 실험체 또한 설계상 극한하중인 약 822 kN까지 선형을 유지하다가 파괴양상을 보였다. 두 조건 모두 SCP의 휨 시험에서 INCA guidance의 기준대로 철판이 항복에 도달할 때까지 선형 거동을 나타내었다가 극한하중이후에는 급격한 철판 항복을 동반하는 거동을 하였다. 또한, 목표로 제시한 설계 휨강도를 만족하여 SCP 모듈을 활용하여 LNG 저장탱크 외조구조물에 적용이 가능할 것으로 판단되었다. 추후 압축, 전단 시험 등을 추가로 진행하여 SCP의 구조성능에 대한 평가가 필요할 것으로 판단된다.

비틀림을 받는 중앙부에 노치홀을 가진 CFRP 판의 구조 안전성에 관한 연구 (A Study on Structural Safety of CFRP Plate with Notch Hole at Center Part under Torsion)

  • 김재원;조재웅
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제7권11호
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    • pp.925-932
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    • 2017
  • 본 연구에서는 복합재료들 중 단방향성 탄소섬유강화플라스틱(UD CFRP)에서의 적층각도에 따른 비틀림을 받는 판의 해석을 수행하였다. UD CFRP의 경우에는 적층각도에 따른 물성치가 달라진다. 그리고 연구 모델들에서 탄소 섬유의 적층각도는 15°, 30°, 45°, 60°, 75°, 90° 로 지정하였다. 중앙부에는 리벳이나 볼트가 사용될 것으로 가정하여 노치홀을 적용하였다. ISO 15310에서의 실험 방식을 적용하여 해석 방법을 사용했다. 하부에서 2개의 지그를 고정하고 상부에서 2개의 지그를 하강한다. 본 연구에서의 해석 결과값을 보았을 때, 적층각도가 45°일 경우가 파단 부위에 나타나는 전단응력이 254.74MPa로 가장 작은 값으로 나타남을 보였다. 따라서 비틀림이 작용할 때, 45°의 적층각도의 경우가 다른 적층각도에 비하여 더 높은 구조안전성과 내구성을 가졌음을 알 수 있었다. 이러한 결과는 CFRP 판에 비틀림이 작용할 때 그 내구성에 기여할 수 있는 기반 데이터로 적용될 수 있다고 사료된다.

VOC Free Epoxy Resin/Dicyandiamide 경화물의 배합비 변화에 따른 물리적 특성 및 열적특성 분석 (The Physical and Thermal Properties Analysis of the VOC Free Composites Comprised of Epoxy Resin, and Dicyandiamide)

  • 김대연;김순천;박영일;김영철;임충선
    • 청정기술
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    • 제21권1호
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    • pp.76-82
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    • 2015
  • 휘발성 유기 화합물(volatile organic compounds, VOC)이 없는 접착제가 환경 보호 및 산업체 종사자의 건강을 보호하기위해 산업계에서 많은 관심을 받고 있으며, 본 논문에서는 에폭시 수지를 용매처럼 사용하여 유기용매를 사용하지 않아 유해 물질을 발생시키지 않으면서 상온에서 보관성이 좋은 잠재성 접착소재의 조성물 배합비에 관한 연구를 수행하였다. 바인더 재료인 에폭시 수지에 다양한 경화제 함량을 사용하여 기계적 강도, 열적 특성, 충격 특성 및 전단강도 실험을 진행하여 에폭시 수지 대비 경화제의 최적 조성비를 파악하는 실험을 실시하였다. 에폭시 경화물 시험편의 탄성계수, 인장강도, 신율 등의 기계적 강도는 만능시험기(universal testing machine, UTM)로 측정하였고, 각 조성물의 충격저항성 및 접착 강도 또한 충격시험기(izod impact tester)와 UTM으로 측정하였다. 인장강도, 탄성계수, 신율 및 충격 강도에서는 화학양론비에 근접한 에폭시 수지 대비 0.9당량의 경화제 함량 조성물에서 다른 함량 조건에 비해 우수한 결과를 보여주었으며, 동역학분석기(dynamic mechanical analysis, DMA)를 통한 열적 특성 조사에서는 0.7 당량의 경화제 함량 조성물에서 가장 높은 tanδ 값이 관찰되었다. 주사전자현미경을 이용한 에폭시-경화제 경화물의 파단면 모폴로지 관찰에서는 경화제 함량증가에 따라 파단면에서 crack에 의한 물결모양의 미세한 선들이 증가함을 보여주었다. 경화물의 시험시편 실험 결과를 통해서 0.9 당량의 경화제 함량 경화물이 기계적 강도가 우수하고 0.7 당량 조성물의 경화 시험편이 열적 및 접착 강도 측면에서 뛰어남을 알 수 있었다. 또한 잠재성 경화제를 사용한 조성물의 점도 변화를 측정하여 상온에서의 저장 안정성이 뛰어남을 확인하였다.

Er:YAG 레이저를 활용한 와동형성시 컴포짓 결합강도 (Tensile Bond Strength of Composite Resin Treated with Er:YAG Laser)

  • 신민;지영덕;류성호;조진형
    • Journal of Oral Medicine and Pain
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    • 제30권2호
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    • pp.269-276
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    • 2005
  • 재래의 고속핸드피스 bur를 이용한 와동 형성시 레진 접착력과 레이저를 사용한 와동형성시 접착력을 비교하여 레이저의 임상적용 여부를 평가하는 것이 본 연구의 목적이다. 총 96개 치아 표본의 법랑질 협면과 상아질 mid-coronal 부에 Er:YAG laser를 사용하여 조사하였다. 사전에 산부식을 시킨 군(48개)과 부식시키지 않은 군(48개)으로 구별하고 각각 flowable 접착시스템(Metafil Flo)과 자가중합 시스템(Clearfil FII New Bond)를 레진에 접착시켰다. 37$^{\circ}C$ 증류수에서 24시간동안 보관한 후 미세 결합강도(micro-tensile shear strength)를 만능시험기(universal testing machine)로 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 법랑질과 상아질 모두 산부식 전처리를 한 경우에 산처리를 하지 않은 경우보다 결합강도가 높았고, 레이저 처리 표본에서도 마찬가지여서 레이저만으로 처리하는 것보다는 산부식 처리를 하는 것이 강도면에서 유리한 것으로 나타났다. 2. 법랑질의 경우 레이저 처치한 경우가 bur로 삭제한 경우보다 두 레진군 모두에서 결합강도가 낮았으나(P<0.05), 상아질의 경우에는 flowable 레진군에서는 두 군 간의 차이가 없었다. 3. 레이저 처치군내에서 상아질의 경우, 광중합 flowable 레진의 결합강도가 자가중합형 레진의 강도보다 높았으나, 법랑질에서는 차이가 없었다. 따라서 레이저를 활용하여 와동을 형성하는 것은 상아질까지 확대된 와동의 경우에 법랑질에 국한된 경우보다 결합강도면에서 유리하며, flowable레진을 사용하는 것이 자가중합형 레진보다 유리한 것으로 판단되었다.

임의반사율의 부분중복파동장에서 유한두께를 갖는 해저지반 내 지반응답의 해석법 (Analytical Method of Partial Standing Wave-Induced Seabed Response in Finite Soil Thickness under Arbitrary Reflection)

  • 이광호;김도삼;김규한;김동욱;신범식
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제26권5호
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    • pp.300-313
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    • 2014
  • 파-지반의 상호작용 해석에 지금까지는 대부분 무한두께를 갖는 해저지반 상의 진행파와 무한두께 혹은 유한두께의 해저지반 상에서 완전중복파에 대해서만 해석해가 제안되어 있다. 본 연구에서는 임의반사율의 부분중복파동장에 선형파 이론과 유한두께를 갖는 해저지반에 Biot(1941) 3차원 압밀이론 및 지반탄성론에 기초한 유효응력 개념을 각각 적용하여 지반 내 동적응답에 관한 해석해를 새롭게 유도하며, 이에 수심과 반사율만을 변화시킴으로서 기존의 해석해가 간단히 얻어지기 때문에 그의 적용성이 보다 넓다. 본 해석해의 타당성은 무한지반 상의 진행파동장 및 완전중복파동장에 대한 Yamamoto et al.(1978) 및 Tsai & Lee(1994)의 해석해와 비교 검토로부터 검증된다. 또한, 본문에서는 유한깊이를 갖는 해저지반 상의 진행파동장, 완전중복파동장 및 임의반사율의 부분중복파동장에 대해 수심과 주기의 변화에 따른 본 해석해의 변화특성을 면밀히 검토한다. 이로부터 유한깊이의 지반은 무한두께의 경우와는 매우 상이한 지반응답(간극수압, 전단응력, 수평 및 연직 유효응력)을 나타내고, 반사율의 함수인 부분중복파동장에서 지반응답은 완전중복파동장에서의 값보다 일반적으로 작은 값을 나타낸다는 것을 확인할 수 있었다.

Conjugated Linoleic Acid(CLA) 급여수준과 급여기간이 돈육의 조직감과 지방산 조성에 미치는영향 (Effect of Conjugated Linoleic Acid(CLA) Feeding Levels and Periods on Textural Property and Fatty Acid Composition of Pork)

  • 이정일;하영주;곽석준;이중동;김두환;강근호;허선진;박구부
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제45권6호
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    • pp.1047-1060
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    • 2003
  • Conjugated linoleic acid(CLA)를 비육돈에 급여하여 비육돈 체조직내에 CLA를 축적시키고, CLA가 축적된 돈육의 품질특성에 대한 연구를 수행하였다. CLA는 alkaline isomerization 방법으로 식용유를 이용하여 전체 CLA 이성체가 50%인 CLA를 화학적으로 합성하였다. 대조구는 80${\sim}$110 kg 까지는 일반사료회사에서 생산하는 사료를 급여하였으며, 처리구 1은 출하(출하체중:110 kg) 2주전부터 일반사료회사에서 생산하는 사료에 CLA를 1.25% 첨가하여 급여하였으며, 처리구 2는 출하 2주전부터 사료 함량에 CLA를 2.5% 첨가하여 급여하였다. 처리구 3은 사료 함량에 1.25% CLA를 첨가하여 4주간 급여하였으며, 처리구 4는 2.5% CLA를 4주간 급여하였다. 급여기간이 끝난 후 일괄적으로 함양도축장에서 도축하여 돈육의 등심부위를 함기포장하여 냉장온도(4$^{\circ}C$)에서 14일간 저장하면서 각 실험항목을 조사하였다. 저장기간에 따른 돈육등심의 CLA 함량, 콜레스테롤, 지방산 조성, 지방산화, 조직감 및 연도 등을 조사하여 CLA가 축적된 돈육의 저장기간에 따른 품질특성을 규명하고자 하였다. CLA 급여수준과 급여기간이 전단가에 미치는 영향을 조사한 결과 처리구간의 비교에서 저장 8일 까지는 처리구간에 유의적인 차이가 없었지만 저장 11일과 14일에는 대조구가 CLA 급여 처리구에 비하여 유의적으로 낮은 전단가를 보였다(P〈0.05). 모든 처리구들이 저장기간이 경과함에 따라 유의적으로 낮아지는 결과를 보였다(P〈0.05). 경도는 전 저장기간 동안 처리구간의 비교에서 대조구와 CLA 급여 처리구간에는 유의적인 차이가 없었으며, 저장기간의 경과에 따른 변화는 모든 처리구가 저장기간이 경과함에 따라 감소하는 경향을 보였다. 점착성은 대조구와 CLA 급여 처리구간에 뚜렷하게 차이나는 경향이 없고 저장기간이 경과함에 따라 뚜렷한 변화가 없었다. TBARS 변화는 전 저장기간동안 처리구간의 비교에서 CLA를 급여하지 않은 대조구에 비하여 CLA를 급여한 처리구가 유의적으로 낮은 TBARS를 보였다(P〈0.05). 저장기간에 따른 비교에서는 모든 처리구가 저장기간이 경과함에 따라 유의적으로 증가하였다(P〈0.05). 콜레스테롤 함량은 저장 2일에 대조구와 비교해서 CLA 급여 처리구가 유의적으로 낮은 콜레스테롤 함량을 나타내었으며(P〈0.05), T4 처리구가 가장 낮은 콜레스테롤 함량을 나타내었다(P〈0.05). 지방산 조성은 전 저장기간동안 CLA 급여수준과 급여기간이 증가할수록 myristic, palmitic 및 stearic acid 함량은 유의적으로 증가하며(P〈0.05), 반면에 oleic, linoleic 및 arachidonic acid 함량은 유의적으로 감소하였다(P〈0.05). CLA 함량을 보면 CLA를 급여하지 않은 대조구는 CLA가 검출되지 않았지만 CLA 급여 처리구에서는 CLA 급여수준과 급여기간이 증가할수록 육내 축적율이 직선적으로 증가하였다. 이상의 결과를 종합하여 보면 CLA를 육내에 축적시킬 수 있으며, CLA가 축적된 돈육은 저장 중 지방산화를 억제하는 항산화 능력이 있어 고품질 . 고기능성 돈육생산이 가능하다고 사료된다.