Saccharomyces boulardii 세포벽 추출물이 in vitro 반추위 발효성상에 미치는 영향

문준범,김한빈,서자겸 강원대학교 동물생명과학연구소 2022 동물자원연구 Vol.33 No.3

본 연구의 목표는 S. boulardii 유래 세포벽 추출물(CWSB)의 첨가가 반추위 발효에 미치는 영향을 평가하는 것이다. 본 연구의 in vitro 발효 실험은 CWSB의 첨가용량이 다른 2개의 실험으로 구성되었다. 실험 1에서는 대조구(CON, 시험사료)와 CWSB0.05(시험사료+CWSB 0.5g/kg 첨가), CWSB0.075(시험사료+CWSB 0.75g/kg 첨가)의 처리구로 구성되었고, 실험 2의 처리구는 대조구(CON, 시험사료)와 CWSB0.5(시험사료+ CWSB 5g/kg 첨가), CWSB1.0(시험사료+CWSB 10g/kg 첨가)의 처리구로 구성되었다. In vitro 배양 이후 3, 6, 12, 24, 48h 동안 발생한 가스 발생량 및 48h 배양 이후 발효 성상을 분석하였다. 실험 1에서는 CWSB0.05 처리구에서 유의적으로 높았던 Vmax(p<0.01)를 제외한 모든 반추위 발효성상에서 처리구간 유의적 차이가 관찰되지 않았고, 이에 따라 사료 내 0.5%, 1%의 고용량 첨가 수준을 설정한 실험 2를 수행하였다. 실험 2에서의 CWSB1.0 처리구는 대조구에 비해 총 VFA 발생량이 유의적으로 높았으나 전체 배양시간 내 가스 발생량 및 건물 소화율, 섬유소 소화율은 대조구와 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 본 연구 결과를 종합해 볼 때, CWSB의 첨가수준은 0.5% 이상에서 반추위 발효 개선효과를 나타낼 것으로 추정된다. The aim of this study was to investigate the effects of dietary supplementation with yeast cell wall extracts from Saccharomyces boulardii (CWSB) on rumen fermentation in an in vitro model. Experiment 1 comprised control (CON, no additive), CWSB0.05 (0.5 g CWSB/kg of substrate), and CWSB0.075 (0.75 g CWSB/kg of substrate) treatment groups, and experiment 2 comprised control (CON, no additive), CWSB0.5 (5 g CWSB/kg of substrate), and CWSB1.0 (10 g CWSB/kg of substrate) treatment groups. In vitro fermentation experiments were performed for 48 h. Gas production was measured after 3, 6, 12, 24, and 48 h of incubation. At the end of the incubation period, in vitro dry matter degradability (IVDMD), neutral detergent fiber degradability (IVNDFD), pH, volatile fatty acid (VFA) levels, and ammonia nitrogen (NH3-N) levels were evaluated. In experiment 1, no significant differences in gas production were observed at any incubation time points, but the theoretical maximum gas production (Vmax) was significantly higher in the CWSB0.05 treatment group (p<0.01) than the other treatment groups. Fermentation parameters, including nutrient degradability, pH, and VFA and NH3-N levels, did not differ between the treatment groups (p>0.05). In experiment 2, gas production after 12 h of incubation tended to increase after supplementation with 1% CWSB (p=0.09). The CWSB1.0 group showed an increased total VFA production, but there were no differences in IVDMD or IVNDFD among the treatment groups. The results of the present study confirmed that a supplementation rate greater than 0.5% CWSB might be recommended to improve rumen fermentation.

사료 주머니의 공극 크기가 in vitro 반추위 내 발효성상에 미치는 영향

문준범,김한빈,이정수,박중국,신동은,박병기,송재용,이세영,서자겸 강원대학교 동물자원공동연구소 2020 동물자원연구 Vol.31 No.2

In in vitro fermentation studies, feed samples can either be included in the in vitro rumen medium using filter bags or can be directly dispersed. The objective of this study was to investigate the effects of different pore sizes of filter bags on the rumen fermentation characteristics in an in vitro system. Corn, soybean meal, and timothy were ground to pass through a 1.0-mm screen and were formulated in the ratio of 70:7:23 based on DM, respectively. The formulated experimental diet (2g/DM) was put in F57 filter bags and R510 nylon bags (Ankom®) which pore sizes were 25 and 50 µm, respectively. An in vitro study was conducted to determine the rumen fermentation characteristics for 3, 6, 12, 24, and 48 h and rumen microbial community at 48 h of incubation. A significantly higher production of gas was observed in the R510 bags than in F57 at all the incubation times (p<0.01). IVDMD (p<0.01) and IVNDFD (p<0.01) were significantly higher, whereas pH (p<0.01) and NH3-N (p<0.01) were lower when R510 bags were used. In the VFA composition, acetate and butyrate were significantly higher (p<0.01) in R510 bags, and propionate and total VFA concentration did not differ (p=0.55 and 0.25, respectively) between F57 and R510 bags. The log copy numbers of bacteria and protozoa did not differ (p=0.69 and 0.94, respectively) between F57 and R510 bags, whereas those of fungi were significantly higher in R510 than in F57 bags (p<0.01). Therefore, the use of R510 may reflect actual rumen fermentation characteristics more precisely than those of F57 because increased gas production, nutrient digestibility and acetate, butyrate proportion were founded in R510. 사료의 생물학적 평가 방법 중 in vitro 발효 평가는 사료 주머니를 사용하는 방법과 사료 주머니 없이 배양병에 직접 사료를 담아 수행하는 방법이 있으며, 본 연구에서는 사료 주머니의 공극 차이가 in vitro 반추위 발효성상과 미생물 조성에 미치는 영향을 평가하였다. 본 연구의 공시 사료는 1mm로 분쇄된 쌀과 대두박, 티모시를 70:7:23의 비율로 이용하였으며, 공극 크기가 각각 25µm, 50µm인 F57과 R510에 공시 사료를 2g씩 담아 in vitro 실험을 수행하였다. In vitro 배양 이후 3, 6, 12, 24, 48h 동안 발생한 발효 성상과 48h 배양 이후 반추 미생물의 조성을 분석하였다. 모든 배양 시간에서 가스 발생량은 R510에서 F57보다 유의적으로 높았고(p<0.01), 건물 소화율(p<0.01)과 섬유소 소화율(p<0.01) 또한 R510에서 F57보다 유의적으로 높았다. 반면, pH(p<0.01)와 NH3-N(p<0.01)은 F57에 비해 R510에서 유의적으로 낮았다. Acetate와 butyrate 비율은 R510에서 유의적으로 높았고(p<0.01), propionate 비율과 총 VFA 발생량은 두 처리구 간 유의적인 차이가 나타나지 않았다(propionate, p=0.55; Total VFA, p=0.25). General bacteria와 protozoa의 총량에서는 유의적인 차이가 나타나지 않았고(general bacteria, p=0.69; protozoa, p=0.94), fungi의 총량은 F57보다 R510에서 유의적으로 높았다(p<0.01). 따라서, R510에서 높았던 가스 발생량과 영양소 소화율, acetate, butyrate 비율을 토대로, in vitro 발효 평가에서 R510을 사용하는 것이 F57 사용에 비해 실제 반추위 발효 성상을 더 정확히 반영할 수 있다고 판단된다.

관절 데이터 간 관계성을 이용한 동작 유사도 검출 알고리즘

문준범,김도형,김영준,Max Wiersma,김승호 한국지능정보시스템학회 2020 한국지능정보시스템학회 학술대회논문집 Vol.2020 No.11

콘크리트 포장 표면처리 방법에 따른 소음 감소 방안 연구

문준범,조윤호,박진희,권순민,한승환 한국도로학회 2004 한국도로학회논문집 Vol.6 No.4

This study tries to compare the noise difference by various surface treatments and to propose appropriatetinning methods. As literature reviews, longitudinally tined pavement is effective to reduce noise made betweentire and pavement surface. Various surface treatments were applied to some sections of test road. In case of car,about 2~3dB(A) was reduced in the section of uniform space 18mm longitudinal tinning. The peak frequencypoint for truck case happened between 200 and 600 Hz. The maximum noise of car was measured at about1000Hz. Therefore, it is proved that surface treatment methods can have a large affect on noise generation. Witha result that friction test, the transverse tined pavement showed better frictional characteristics than thelongitudinally tined pavement, but as a whole it came out satisfactory result. Results from this study are of earlyage, so it is required to check the performance continuously. 본 연구는 다양한 표면처리 공법에 따른 소음도를 비교ㆍ분석하여 소음 감소효과에 적합한 타이닝 방법을 제안하였다. 기존 문헌조사 결과 종방향 타이닝이 소음감소 효과에 우수한 결과를 보인다는 것을 바탕으로 국내 시험도로 일부구간에 표면처리 방법을 적용하였다. 승용차의 경우 일정간격 1 8㎜종방향 타이닝이 다른 비교구간보다 약 2~3dB(A) 소음 감소효과가 있다. 덤프트럭으로 외부소음을 측정하여 주파수 분석한 결과 2 0 0 ~ 6 0 0 H z 사이에서 peak frequency point가 발생하는 것을 알 수 있었다. 또한, 승용차의 경우 1 0 0 0 H z부근에서 소음 발생이 가장 큰 것으로 나타났다. 차량 내부 소음 측정결과 표면처리 방법에 따라 소음 정도가 큰 폭으로 변화하지않았으나, 차량 외부에서는 크게 변화하였다. 따라서 표면처리 방법은 소음도에 중요한 영향을 미치는 인자로 볼수 있다. 표면처리에 따른 미끄럼 저항값 측정결과 종방향 타이닝이 횡방향 타이닝에 비해 낮게 나타났지만 전체적으로 양호한 결과를 보였다. 본 실험 결과는 시공 초기의 값이므로 공용 이후의 지속적인 조사가 필요하다.

얇은 콘크리트 덧씌우기 포장의 공용성 평가

문준범,구한모,엄주용,엄태선,조윤호 한국도로학회 2002 한국도로학회 학술대회 발표논문 초록집 Vol.2002 No.10

콘크리트 포장 표면처리 방법에 따른 소음 감소 방안 연구

문준범,조윤호 중앙대학교 기술과학연구소 2003 기술과학연구소 논문집 Vol.33 No.-

본 연구는 다양한 표면처리 공법에 따른 소음도를 비교 · 분석하여 소음 감소효과에 적합한 타이닝 방법을 제안하였다. 기존 문헌조사 결과 종방향 타이닝이 소음감소 효과에 우수한 결과를 보인다는 것을 바탕으로 국내 시험도로 일부구간에 표면처리 방법을 적용한 결과는 다음과 같다. 일정간격 18㎜종방향 타이닝이 다른 비교구간보다 약 2~3dB(A) 소음 감소 호과가 있다. 특히, 덤프트럭(100㎞/hr)으로 외부소음 측정시 6.3dB(A)로서 가장 크게 차이가 났다. 반면에 임의간격 횡방향 타이닝이 소음감소 효과가 가장 미비한 것으로 나타났다. 덤프트럭으로 외부소음을 측정하여 주파수 분석한 결과 250~500Hz사이에서 peak frequency point가 발생하는 것을 알 수 있었다. 또한, 승용차의 경우 1000Hz부근에서 소음 발생이 가장 큰 것으로 나타났다. 차량 내부 소음 측정결과 표면처리 방법에 따라 소음 정도가 큰 폭으로 변화하지 않았으나. 차량 외부에서는 크게 변화하였다. 그러므로, 차량 외부의 타이어/포장면에서 발생되는 음이 소음값을 측정하기에 적합하다고 판단된다. 분산 분석결과 표면처리 방법에 따라 소음발생에 크게 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 표면처리 방법은 소음도에 중요한 영향을 미치는 인자로 고려가 가능하다고 판단된다. This study tries to compare and analyze the noise effect by various surface treatments, and to propose appropriate tinning methods to reduce noise. As literature reviews, longitudinal tinning is effective to reduce noise made between vehicle tire and pavement surface. The results of this study, which applies surface treatment methods to some sections of test road. Noise 2~3dB is reduced in the section of uniform space 18㎜ longitudinal tinning, while random transverse tinning is ineffective. Especially, the difference of noise reduction is the greatest as 6.3dB(A) at out side noise measured by a dump truck (100㎞/h). As a result of test that measures outside noise and analyzes frequency, the peak frequency point happens between 150 and 500 Hz. The maximum noise of car is measured at about 1000Hz. The interior noise of vehicle is little changed in accordance with surface treatment methods; however, the outside noise is affected by treatment methods. Therefore, it is proved that the outside noise of tire/pavement surface is appropriate to be a standard of noise measurement. As a result of variance analysis, the treatment method could be considered a factor to reduce noise made between vehicle tire and pavement surface because various surface treatments influence noise occurrence.

중부선 리모델링을 위한 노후 CRCP 상태평가 연구

류성우,문준범,이재훈,정원경,김현욱 한국도로학회 2021 한국도로학회논문집 Vol.23 No.3

PURPOSES : Korea Expressway Corporation has been working on an early remodeling project for the Jungbu Expressway to prepare methods for the rehabilitation of the old CRCP(Continuous Reinforced Concrete Pavement). In this study, the distress of the old CRCP was classified, and the engineering properties of the core specimens for each failure type were evaluated. Based on the test results, the concrete conditions of the existing CRCP were evaluated. This provides a basis for the pre-treatment or repair of the existing CRCP in the JungBu Expressway. METHODS : To evaluate the pavement condition of the Jungbu Expressway, existing PMS(Pavement Management System) data were analyzed, and field surveys were conducted for each pavement condition. The longitudinal rebar depth, rebar spacing, horizontal crack, and pavement thickness were examined through core sampling and non-destructive testing. In addition, the core specimens were used to evaluate the compressive strength, chloride penetration test, chloride ion penetration resistance, and freeze-thaw resistance. RESULTS : From the analysis of existing PMS data, field surveys, and laboratory tests, it was found that the old CRCP condition of the Jungbu Expressway was not good. Various types of failures occurred, and horizontal cracks at the rebar location, upward rebar locations, and rebar corrosion were confirmed. In addition, the compressive strength was considerably high, but the durability-related index was judged to be poor. CONCLUSIONS : For the remodeling project of the Jungbu Expressway, appropriate repairs should be carried out for each type of distress in the old CRCP.

콘크리트 거친면 마무리처리에 따른 공용성 평가

박권제,문준범,조윤호,Park, Kwon-Je,Mun, Jun-Beom,Cho, Yoon-Ho 한국도로학회 2004 한국도로포장공학회 논문집 Vol.6 No.1

본 연구는 포장 거친면 마무리 방법에 따른 공용성 평가를 실시하여 국내에 최적의 거친면 마무리 공법을 제안하는 데 목적이 있다. 소음 측정 결과 일정간격 18mm 종방향 타이닝이 다른 비교구간보다 약 2$\sim$3dB(A) 소음 감소효과가 있다. 일정간격 18mm 종방향 타이닝과 26mm 종방향 타이닝을 비교한 결과 26mm 종방향 타이닝에서 약 2$\sim$3dB(A)증가 하였다. 미끄럼 저항성 측정결과는 SN40을 기준으로 했을 경우 전 구간에 대해 양호한 결과를 얻을 수 있었고, 평탄성 측정결과 AASHTO 기준인 PrI 16cm/km 범위 내에 전 구간이 포함되는 것을 알 수 있었다. 그리고, 실제 운전자를 대상으로한 설문조사에서는 종방향타이닝의 주행감이 가장 좋은 것으로 분석되었다. 육안관측으로 배수성 측정결과 일정간격 26mm 종방향 타이닝과 일반구간(일정간격 25mm 횡방향 타이닝)에서 가장 우수한 배수성을 보였다. 반면에 18mm 종방향 타이닝과 임의간격 횡방향에서는 배수능력이 저하되었다. Ranking method를 적용하여 분석한 결과 18mm 종방향 타이닝이 가장 좋은 공법으로 선정되었고, 다음으로 26mm 종방향 타이닝, 임의간격 횡방향, 횡방향 쓸기순으로 선정되었다. This study tries to propose the most effective pavement texture method through the performance evaluation of variable texture methods. Noise 2$\sim$3dB is reduced in the section of uniform space 18m longitudinal tinning. This result is proved by comparing the magnitude of noise in two sections. The noise of 26mm longitudinal firming section is greater than that of 18mm section by 2$\sim$3dB(A). The skid resistances measured in all test section show the reasonable results. The roughness or all the test sections satisfies AASHTO roughness standard (PrI 16cm/km). The result or questionnaire survey about driving quality shows that the longitudinal tinning is the most effective method. As the result of a visual measurement, it is proved that the section applied uniform space 26mm longitudinal tinning and the general section applied uniform space 26mm transverse tinning could drain water effectively. As the result of analysis with the ranking method, the 18mm longitudinal tinning in selected as one of the most effective tinning methods. In addition, 26mm longitudinal tinning, random space transverse tinning, and transverse drag are selected in order.

사료 접종 방법에 의한 in vitro 반추위 발효 상성 변화

유대겸,문준범,김한빈,양성재,박중국,이세영,서자겸 강원대학교 동물자원공동연구소 2019 동물자원연구 Vol.30 No.3

The objective of this study was to investigate the effect of different feed inoculation method on rumen fermentation in an in vitro. Three experimental treatments were used: control (CON, direct dispersion of feed (2 g) in rumen fluid), combinations of direct dispersion (1 g) and nylon bag (DNB, pore size: 50 μm, 1 g), and nylon bag (NB, 2 g). An in vitro fermentation experiment was carried out using strained rumen fluid for 48 h incubation time and timothy was used as a substrate. At the end of the incubation, in vitro dry matter digestibility (IVDMD), in vitro neutral detergent fiber digestibility (IVNDFD), pH, volatile fatty acids (VFA), ammonia nitrogen (NH3-N), and microbial community were evaluated and gas production was estimated at 3, 6, 12, 24, 48 h incubation periods. Gas production was higher in CON than DNB and NB at 6 and 12 h incubation time (p<0.01). There were no differences in final gas production, pH, NH3-N concentration, total VFA production, and VFA profiles among treatments. The IVDMD was lowest in CON (p<0.01) but the IVNDFD was not differed by feed distribution methods. There were no significant differences in general bacteria and fungi. Protozoa count was highest in NB treatment among treatments (p<0.01). The abundance of cellulolytic bacteria, Ruminococcus flavefaciens and Fibrobacter succinogenes, was highest in the CON among treatments (p<0.01). 생물학적 평가 방법 중 in situ와 in vitro 평가 방법은 비용 및 시간을 절약할 수 있으며 동물 복지 측면에서 제약이 적어 주목되고 있는 방법이다. In vitro 실험에서 사용되는 사료 접종법으로 배양병에 직접 사료를 담는dispersion 방법은 실제 반추위 발효 상황에 근접한 조건에서 실험할 수 있는 장점이 있지만, 시간과 노동력이 많이 소모된다. 반대로 사료 주머니를 이용한 방법은 실험 수행의 편이성이 있지만 첨가제 실험 수행의 제약이 있으며, 미생물 활성과 섬유소 소화율이 저하되는 단점이 있다. 본 실험은 dispersion 방법과 사료 주머니 방법을 조합하여 보다 편리한 방법으로 dispersion에 가까운 높은 재현성의 발효 성상과 소화율 평가 가능할 것이라고 생각하여 in vitro 발효 성상과 미생물 조성을 비교하였다. Dispersion 방법과 nylon bag을 조합한 실험에서 건물 소화율은 세척 과정에서 미생물 및 사료 입자의 유실로 과대평가될 수 있지만 이론적 최대 가스 발생량 Vmax,가스 발생량에 대한 분해 속도 상수 Kg에서 유의적 차이가 나타나지 않으며, IVNDFD, pH, NH3-N, total VFA발생량 그리고 VFA 조성에서도 유의적 차이가 나지 않았다. Real-time PCR을 이용한 미생물 조성 분석에서는 general bacteria의 절대량에서 유의적 차이가 나지 않았다. 상기의 결과를 종합해 볼 때, in vitro 실험에서 사료 주머니의 사용은 충분히 적용가능하며 일반적인 방법인 dispersion과 비교해 볼 때, 영양소 이용에 있어 반추미생물의 사료 접촉을 방해하지 않을 것으로 생각된다. 하지만 in vitro bach culture 방법은 배양조건에서 제약이 있어, 향후 연속배양 방법과 in situ의 실험을 통해 본 실험의 실험결과에 대한 추가적인 규명이 필요할 것으로 사료된다.

Nutritional evaluation of total mixed rations containing rice grain in an in vitro rumen fermentation system

양성재,김한빈,문준범,김나은,박중국,박병기,이세영,서자겸 충남대학교 농업과학연구소 2018 Korean Journal of Agricultural Science Vol.45 No.4

This study was conducted to evaluate the nutritional value of total mixed rations (TMR) containing rice grain in an in vitro rumen fermentation system. Three types of grains (corn, wheat, and rice), timothy, and soybean meal (SBM) were used to prepare the experimental TMR: Corn TMR, Wheat TMR, and Rice TMR. The rumen fermentation characteristics of all the experimental TMRs were evaluated by an in vitro anaerobic system using rumen fluid for 24 and 48 h. The digestibility of the nutrients (dry matter [DM], crude protein [CP], and neutral detergent fiber [NDF]), pH, ammonia (NH3-N), and volatile fatty acids (VFA) were determined. Rice TMR showed a higher DM digestibility than that of the Corn TMR at 48 h (p < 0.05). In all treatments, the CP digestibility was more than 80% at 48 h, but no significant differences were observed among the treatments. The NDF digestibility tended to be the lowest in the Wheat TMR (p = 0.06), and the pH tended to be the lowest in the Rice TMR (p = 0.09) among the treatments for the 48 h incubation. The Wheat TMR had the highest NH3-N concentration among the treatments (p < 0.01). Rice TMR had a lowest total VFA concentration among the treatments (p = 0.05) at 24 h, but no significant differences were observed at 48 h. Based on this in vitro result, it was considered that a rice grain has the potential to replace conventional grain ingredients when the TMR was formulated.