• 제목/요약/키워드: and energy conversion ratio

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Nitrate-Citrate 혼합 전구체로부터 ZnO 입자의 합성반응 특성 (Synthesis Characteristics of ZnO Powder from Precursors Composed of Nitrate-Citrate Compounds)

  • 양시우;이승호;임대호;유동준;강용
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제54권3호
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    • pp.299-304
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    • 2016
  • Nitrate-citrate 혼합 전구체로부터 ZnO 입자 합성을 위한 자체진행 반응(Self-propagating reaction)의 특성을 고찰하였다. 질화물과 Citrate 그룹간의 자체진행 반응을 위해 탄소/질소 성분의 비는 0.7~0.8 수준으로 유지하였으며, 출발물질의 시료를 TGA방법에 의해 열분해하였다. 반응의 후반부인 반응 전환율이 0.5 이상에서 자체진행 반응의 특성을 나타내었으며 시료는 매우 짧은 시간에 많은 열을 방출하며 분해되었다. 반응의 전반부(X<0.5)가 전체반응의 율속단계로 나타났으며, 이 율속단계에서 반응의 특성을 Friedman, Ozawa-Flynn-Wall 그리고 Vyazovkin의 방법들을 사용하여 해석하였다. 율속단계에서 활성화 에너지는 46~130 (kJ/mol)의 범위로 반응 전환율이 증가함에 따라 증가하였으며, 반응차수는 2.9~0.9, 그리고 반응속도의 빈도인자(Frequency factor)는 85~278 ($min^{-1}$)의 범위에서 승온속도가 증가함에 따라 각각 전자는 감소하고 후자는 증가하였다.

유동층 연소로에서 국내탄 회재의 마모 특성 (Attrition Characteristics of Korean Antracite Ash in Fluidized Bed Combustors)

  • 이시훈;김상돈;김재성;이종민
    • 공업화학
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    • 제17권5호
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    • pp.547-551
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    • 2006
  • ASTM D5757-95에 따른 입자 마모 측정기와 lab-scale 유동층 연소로에서 국내 무연탄 회재와 모래의 입자 마모 특성을 실험하였다. 기체유속에 따른 마모 특성으로 비산 회재의 입도 분포, 마모 속도, 마모율 등을 측정하였다. 일반적으로 유동층 층물질로 사용되는 모래보다 회재가 마모에 취약해 비산 회재의 발생이 높았으며 마모지수의 경우 5배 정도 높게 나타났다. 기체 유속 변화에 따라 입자의 마모에 의해 미세 입자의 생성이 지속적으로 발생하였으며 다음과 같은 식을 따른다. $$\frac{dW}{dt}=-3.18{\times}10^{-7}(U-U_{mf})W$$.

유량 변화에 따른 exo-tetrahydrodicyclopentadiene의 열분해특성에 관한 연구 (A Study on Thermal Decomposition Characteristics of exo-tetrahydrodicyclopentadiene with Variation of Flow Rate)

  • 강샛별
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제57권6호
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    • pp.763-767
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    • 2019
  • 본 연구에서는 흐름형 반응기를 활용하여 단일 화합물로 구성된 연료인 exo-tetrahydrodicyclopentadiene (exo-THDCP)의 유량을 변화시킴에 따라 나타나는 열분해 특성에 대해 분석하였다. 실험은 $500^{\circ}C$, 50 bar의 온도와 압력 조건에서 수행하였으며, 각 유량 조건에서 반응을 통해 생성된 물질은 GC/MS를 사용하여 분석하였다. 그 결과, exo-THDCP는 열에 의해 주로 고리형 화합물로 분해됨과 동시에 일부는 이성질화 되는 것을 확인하였다. 또한, 유량이 증가할수록 분해 및 이성질화 반응을 통해 생성되는 화합물의 종류와 비율이 감소하였으며, 이에 따라 연료의 전환율과 분해 반응 시에 발생하는 흡열량도 함께 감소하였다. 열분해 반응 시에 비교적 빠르게 생성되는 화합물은 주로 1-cyclopentylcyclopentene (1-CPCP)의 radical 형태를 중간체로 하여 형성되는 것으로 분석되었는데, 이는 exo-THDCP로부터 생성될 수 있는 중간체 중에서도 특히 1-CPCP가 생성되는 데에 필요한 활성화 에너지가 약 42 kcal/mol로 가장 낮기 때문인 것으로 해석된다.

에너지 수준이 다른 사료에 복합효소제의 첨가가 육계의 사양성적, 영양소 소화율, 혈액성상, 장내미생물 균총 및 소장 융모에 미치는 영향 (Effects of Supplementation of Multienzymes in Diets Containing Different Energy Levels on Growth Performance, Nutrient Digestibility, Blood Metabolites, Microbiota and Intestinal Morphology of Broilers)

  • 심영호;김진수;;;최요한;김민주;오승민;함형빈;채병조
    • 동물자원연구
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    • 제28권3호
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    • pp.97-107
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    • 2017
  • 본 연구는 대사에너지 수준을 달리한 사료에서 복합 효소제의 첨가가 육계의 사양성적, 영양소 소화율, 혈액성상, 장 내 미생물 및 소장 융모에 미치는 영향을 알아보기 위하여 실시하였다. 사양시험을 위하여 육계(Ross 308, 1일령) 480수를 공시하여 4처리 8반복, 반복당 15수를 완전임의 배치하였다. 시험기간은 전기 3주(0~21일)와 후기 2주(21~35일)로 나누어 5주간 실시하였다. 처리내용은 사료 내 대사에너지 2수준과 복합효소제(amylase + protease + mannanase + xylanase + phytase) 첨가유무에 따른 $2{\times}2$요인법에 따랐으며, 고에너지(전기 3,060kcal/kg; 후기 3,150kcal/kg) 사료에 복합효소제 무첨가와 첨가(0.05%), 저에너지(전기 3,010kcal/kg; 후기 3,100kcal/kg) 사료에 복합효소제 무첨가와 첨가(0.05%)로 구성하였다. 사양시험 전기간, 증체량과 사료요구율이 복합효소제 첨가구가 무첨가구에 비해 유의적으로 개선되었으나 사료 내 대사에너지 수준간에는 차이가 없었다. 건물, 에너지, 조단백질, 칼슘 및 인에 대한 분 및 회장소화율은 복합효소제 첨가 시 유의적으로 개선되었다. 맹장 및 회장 내 미생물에서는 복합효소제 첨가 시 Lactobacillus spp.는 증가하고 Clostridium spp.이나 Coliform bacteria는 감소하였다. 융모길이와 융모길이와 융와깊이의 비율이 효소제 첨가로 인해 개선되었다. 본 연구의 결과로 미루어 볼 때, 육계사료 내 복합효소제의 첨가는 에너지 수준에 관계없이 육계의 생산성에 도움이 되는 것으로 판단되며 효소제 첨가로 인해 에너지 절약효과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다.

토종 실용계의 사육밀도 및 사료 내 에너지 수준에 따른 생산성, 혈액, 면역 및 계육 품질에 미치는 영향 (Effects of Stock Density and Nutrient Levels on Growth Performance, Serum Profile, Immune Status and Meat Quality in Korean Native Chickens)

  • 김광열;전진주;김현수;손지선;김희진;유아선;홍의철;강보석;강환구
    • 한국가금학회지
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    • 제48권2호
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    • pp.91-100
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    • 2021
  • 본 연구는 토종 실용계 사육 시 사육밀도와 에너지 함량에 따른 생산성, 혈액 성분, 면역 및 계육품질에 미치는 영향에 대해 구명하고자 수행되었다. 토종닭 병아리 240수를 공시하여 4처리 4반복 반복당 15수씩 완전 임의 배치하였다. 처리구는 사육밀도 2 수준(14, 16 birds/m2)과 에너지 2 수준[ME kcal/kg; High: starter(3,150), grower(3,200), Final(3,250); Low: starter(2,950), grower(3,000), Final(3,050)]으로 2 × 2 요인실험 설계하였다. 체중분석 결과 SD 14 처리구와 EL High 처리구에서 유의적으로 높은 것으로 나타났다. 증체량에서는 초기와 후기에서 에너지 함량에 따라 EL High 처리구가 유의적으로 높게 나타났으며, 전구간에서는 사육밀도와 에너지 함량에 따라 SD 14 처리구와 EL High 처리구가 유의적으로 높게 나타났다. 사료섭취량은 초기, 중기와 전구간에서 사육밀도에 따라 SD 14 처리구가 유의적으로 높게 나타났다. 사료 요구율은 에너지 함량에 따라 EL High 처리구가 유의적으로 낮게 나타났다. 혈액 내 생화학 조성 결과 AST 에서는 사육밀도에 따라 SD 16 처리구가 높게 나타났다. 면역글로블린과 코티솔 분석결과 IgM에서 사육밀도 × 에너지 함량에 따라 유의적인 차이가 나타났으나, 코티솔에서는 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 결론적으로 사육밀도가 높을수록 섭취경쟁으로 인하여 AST가 증가하였고, 이로 인해 생산성이 감소되었다. 그리고 에너지 함량이 높을수록 생산성이 개선되었다. 그러나 혈액, 면역 및 계육 품질의 결과는 일정하지 않았으며, 좀 더 자세한 연구가 필요할 것으로 보인다.

육성기 염소의 유지에너지 요구량 결정연구 (A Study on the Determination of the Maintenance Energy Requirement in Growing Goats)

  • 정상욱;장치만;장세영;윤영식;문상호
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.111-116
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    • 2020
  • 가축의 영양사양에 있어 우리나라 고유의 환경에 맞게 적정 영양소 요구량을 제시하는 것은 가축생산성 향상 및 최적화된 영양공급을 유도하기 위한 필수요소이다. 국내에선 영양소 요구량 및 사양표준 제정에 대한 연구는 한우, 젖소, 돼지, 가금 등 4대 주요 경제동물에서만 진행되었으며, 염소에 대해선 성장단계 별 사양표준이 확립되지 않아 염소 사육농가에서 정밀사육을 실시하는데 어려움을 겪고 있다. 본 연구는 국내 개량종 육성기 염소의 유지에너지 요구량을 결정하여 적정 에너지 급여체계를 확립하고 염소 농가의 사료비 절감과 가축생산성 향상을 도모하고, 이후 정밀사양을 위한 기초자료를 제시하기 위하여 수행되었다. 본 실험은 3개월령 개량종 염소 32두를 공시하여, Latin Square 설계를 이용하여 4개의 처리구를 두고 3개월 간 실험을 실시하였다. 일당증체량은 사료의 에너지 수준을 NRC+10%로 처리한 처리구에서 가장 높게 나타났으며, 사료요구율은 6.3g~7.3g의 범위로 나타났다. 처리구 간 소화율에서 유의적인 차이는 나타나지 않았지만 에너지 수준을 NRC+10%로 처리한 처리구에서 건물, 조단백질, 조지방 등의 소화율이 다른 처리구에 비해 상대적으로 높게 나타났다. 군 사양실험을 통해 얻은 에너지 섭취량과 증체량 값의 회귀식(Y=0.5439X+111.51, R2=0.712)을 통해 육성기 염소의 유지에너지 요구량은 111.51kcal/kgBW0.75로 추정되었다. 염소의 에너지 요구량에는 성별, 성장단계, 사양방식, 계절 등 여러 조건에 따라 차이가 발생할 수 있기 때문에 국내 환경에 맞는 염소의 사양표준제정을 위해선 여러 요인을 산정한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

메탄올 내부개질형 용융탄산염 연료전지의 성능 (Performance of a Molten Carbonate Fuel Cell With Direct Internal Reforming of Methanol)

  • 하명주;윤성필;한종희;임태훈;김우식;남석우
    • 청정기술
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    • 제26권4호
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    • pp.329-335
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    • 2020
  • 재생에너지로부터 수전해를 통하여 생산된 수소와 포집된 CO2를 활용하여 메탄올을 합성하는 power-to-methanol 기술이 재생에너지를 대용량으로 저장하는 방안으로 제시되고 있다. 본 연구에서는 메탄올을 수소 및 전력 생산에 활용함에 있어 더욱 효율적인 방법으로 연료전지 내부에서 메탄올 수증기개질 반응이 일어나는 내부개질형 용융탄산염 연료전지에 대해 성능 분석을 실시하였다. 용융탄산염 연료전지의 연료극으로 사용되는 다공성 Ni-10 wt%Cr을 촉매로 메탄올 수증기개질 반응을 수행한 결과 연료전지 운전 조건에서 연료극은 메탄올 수증기개질 반응에 충분한 활성을 나타내었다. 메탄올 수용액을 직접 용융탄산염 연료전지의 연료극으로 공급한 결과 연료전지의 성능은 외부 개질기를 통하여 생산된 개질가스를 공급하는 경우에 비해 다소 성능이 낮게 나타났으며, 메탄올 공급유량이 비교적 낮은 경우 고 전류밀도에서 불안정한 성능을 나타내었다. 연료극으로부터 생성된 가스를 재순환시킴으로써 연료전지의 성능을 향상시킬 수 있었으며, 메탄올 전환율도 90% 이상 얻을 수 있었다. 물질수지를 통하여 연료극에서 일어나는 반응을 분석한 결과 전류밀도 및 가스 재순환 유량이 증가함에 따라 메탄올 수증기개질 반응속도가 증가함을 확인하였다. 이상의 결과로부터 별도의 촉매층을 설치할 필요 없이 연료극 만으로도 용융탄산염 연료전지 내에서 메탄올 수증기개질 반응이 가능하며, 메탄올 내부개질형 용융탄산염 연료전지를 통하여 전력과 합성가스를 동시에 생산할 수 있음을 확인하였다.

Effects of Dietary Supplementation with the Combination of Zeolite and Attapulgite on Growth Performance, Nutrient Digestibility, Secretion of Digestive Enzymes and Intestinal Health in Broiler Chickens

  • Zhou, P.;Tan, Y.Q.;Zhang, L.;Zhou, Y.M.;Gao, F.;Zhou, G.H.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제27권9호
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    • pp.1311-1318
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    • 2014
  • This study was designed to investigate the effects of basal diets supplemented with a clay product consisting of zeolite and attapulgite (ZA) at 1:1 ratio on growth performance, digestibility of feed nutrients, activities of digestive enzymes in small intestine and intestinal health in broiler chickens. In experiment 1, 112 one-day-old male chickens were randomly divided into 2 groups with 8 replicates of 7 chickens each. In experiment 2, 84 one-day-old male chickens were randomly allocated into 2 groups consisting 6 replicates of 7 chickens each. The experimental diets both consisted of a maize-soybean basal control diet supplemented with 0% or 2% ZA. The diets were fed from 1 to 42 days of age. The results showed that ZA supplementation could increase body weight gain (BWG) and feed intake (FI), but had no significant effect on feed conversion ratio. The apparent digestibility values of crude protein and gross energy were significantly increased (p<0.05) by ZA from 14 to 16 d and 35 to 37 d. Dietary ZA treatment significantly increased (p<0.05) the activities of amylase, lipase and trypsin in jejunal digesta and the activities of maltase and sucrase in jejunal mucosa on days 21 and 42. The ZA supplementation also significantly increased (p<0.05) the catalase activity, reduced (p<0.05) the malondialdehyde concentration in the jejunal mucosa. In addition, a decrease of serum diamine oxidase activity and an increase (p<0.05) in concentration of secretory immunoglobulin A in jejunal mucosa were observed in birds treated with ZA on 21 and 42 days. It is concluded that ZA supplementation (2%) could partially improve the growth performance by increasing BWG and FI. This improvement was achieved through increasing the secretion of digestive enzymes, enhancing the digestibilites of nutrients, promoting intestinal health of broiler chickens.

Effects of Keratinase on Performance, Nutrient Utilization, Intestinal Morphology, Intestinal Ecology and Inflammatory Response of Weaned Piglets Fed Diets with Different Levels of Crude Protein

  • Wang, D.;Piao, X.S.;Zeng, Z.K.;Lu, T.;Zhang, Q.;Li, P.F.;Xue, L.F.;Kim, S.W.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제24권12호
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    • pp.1718-1728
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    • 2011
  • Two experiments were conducted to investigate the in vitro ability of keratinase to hydrolyze soybean glycinin and ${\beta}$-conglycinin and to evaluate the in vivo effects of keratinase when included in corn-soybean diets with different levels of crude protein and fed to nursery pigs. In experiment 1, a saturated keratinase solution (1 ml) was added to two blank controls of either glycinin or ${\beta}$-conglycinin resulting in the hydrolysis of 94.74% glycinin and 88.89% ${\beta}$-conglycinin. In experiment 2, 190 pigs (8.3${\pm}$0.63 kg BW) were allotted to one of four treatments in a 2${\times}$2 factorial arrangement on the basis of body weight, and sex was balanced among the pens. The effects of crude protein (19 vs. 22%) and keratinase (0 vs. 0.05%) were studied. Each treatment was applied to six pens with seven (two pens) or eight pigs per pen. Pigs were fed the experimental diets for 21 d. Weight gain and feed conversion ratio were improved (p<0.05) with keratinase supplementation while feed intake was reduced (p<0.05). Keratinase supplementation increased (p<0.05) the apparent total tract digestibility of dry matter, energy, crude protein and phosphorus. Keratinase supplementation also increased n-butyric acid in the cecum and colon, lactobacilli and total anaerobe counts in the colon as well as the ratio of villus height to crypt depth in the ileum. Additionally, fecal score, ammonia nitrogen and branch chain volatile fatty acids in the colon, E. coli and total aerobe counts in the colon, crypt depth in the jejunum and ileum as well as serum interleukin-1 and interleukin-6 concentrations were also decreased (p<0.05) by keratinase supplementation. A reduction in dietary crude protein decreased (p<0.05) colon ammonia nitrogen concentration and cecal propionic acid and branch chain volatile fatty acid concentrations. In addition, cecal E. coli counts, colon total anaerobe counts, ileal crypt depth, and serum interleukin-1 and interleukin-6 concentrations were also decreased (p<0.05) with the reduction of dietary crude protein. With the exception of fecal scores, there were no significant interactions between crude protein and keratinase. This study provides evidence that dietary keratinase supplementation improved nursery pig performance by improving intestinal morphology and ecology, thus improving nutrient digestibility and alleviating the inflammatory response.

Effect of Bacillus amyloliquefaciens-based Direct-fed Microbial on Performance, Nutrient Utilization, Intestinal Morphology and Cecal Microflora in Broiler Chickens

  • Lei, Xinjian;Piao, Xiangshu;Ru, Yingjun;Zhang, Hongyu;Peron, Alexandre;Zhang, Huifang
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제28권2호
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    • pp.239-246
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    • 2015
  • The present study was conducted to evaluate the effect of the dietary supplementation of Bacillus amyloliquefaciens-based direct-fed microbial (DFM) on growth performance, nutrient utilization, intestinal morphology and cecal microflora in broiler chickens. A total of two hundred and eighty eight 1-d-old Arbor Acres male broilers were randomly allocated to one of four experimental treatments in a completely randomized design. Each treatment was fed to eight replicate cages, with nine birds per cage. Dietary treatments were composed of an antibiotic-free basal diet (control), and the basal diet supplemented with either 15 mg/kg of virginiamycin as antibiotic growth promoter (AGP), 30 mg/kg of Bacillus amyloliquefaciens-based DFM (DFM 30) or 60 mg/kg of Bacillus amyloliquefaciens-based DFM (DFM 60). Experimental diets were fed in two phases: starter (d 1 to 21) and finisher (d 22 to 42). Growth performance, nutrient utilization, morphological parameters of the small intestine and cecal microbial populations were measured at the end of the starter (d 21) and finisher (d 42) phases. During the starter phase, DFM and virginiamycin supplementation improved the feed conversion ratio (FCR; p<0.01) compared with the control group. For the finisher phase and the overall experiment (d 1 to 42) broilers fed diets with the DFM had better body weight gain (BWG) and FCR than that of control (p<0.05). Supplementation of virginiamycin and DFM significantly increased the total tract apparent digestibility of crude protein (CP), dry matter (DM) and gross energy during both starter and finisher phases (p<0.05) compared with the control group. On d 21, villus height, crypt depth and villus height to crypt depth ratio of duodenum, jejunum, and ileum were significantly increased for the birds fed with the DFM diets as compared with the control group (p<0.05). The DFM 30, DFM 60, and AGP groups decreased the Escherichia coli population in cecum at d 21 and d 42 compared with control group (p<0.01). In addition, the population of Lactobacillus was increased in DFM 30 and DFM 60 groups as compared with control and AGP groups (p<0.01). It can be concluded that Bacillus amyloliquefaciens-based DFM could be an alternative to the use of AGPs in broilers diets based on plant protein.