정부는 온실가스 감축을 위해 2011년 7월 12일 산업별 감축목표를 담은 '2020년 저탄소 녹색사회 구현을 위한 로드맵'을 발표하였다. 농식품 부문의 에너지 사용을 제외한 비 에너지 부문의 경우 2020년 BAU 대비 1,349천$CO_2$-eq.톤 (7.1%)을 감축해야 한다. 비 에너지 부문의 온실가스 감축에서 큰 부분(약 45%)을 차지하는 것이 가축분뇨에 관련한 감축량이다. 따라서 가축분뇨 처리과정에서 배출되는 온실가스 양을 정확히 평가하여 효율적 감축방안을 찾아내는 것이 중요하다. 이번 연구는 전과정평가를 통해 가축분뇨 처리과정의 온실가스 배출원을 판단하였다. 가축분뇨 처리과정에서 가장 많은 온실가스를 배출하는 시스템은 퇴/액비 및 정화처리 시스템 (1,649.45 kg $CO_2$-eq./head/year)이었고 가장 적은 온실가스를 배출하는 시스템은 폭기형 액비 시스템 (1,024.46 kg $CO_2$-eq./head/year)이었다. 전체 배출량 중 전기 사용에 의해 배출되는 온실가스의 비중이 가장 높은 시스템은 고온호기발효 시스템 (34.9%)이었다. 향후 온실가스 감축을 위해서는 가축분뇨 처리시스템을 선택할 경우 에너지 효율성도 고려해야 한다.

본 연구는 친환경 한우생산을 위해 다양한 원료사료의 선택 및 구성비율 변경을 통해 메탄 저감용 사료배합비의 작성 및 적정 사육밀도에 관한 연구를 규명하기 위하여 실시하였다. 본 연구의 메탄 저감용 사료배합에 활용한 원료사료는 파쇄 옥수수와 알팔파 외 21종이었다. 또한 적정 사육밀도를 조사하기 위한 공시동물은 평균 체중 150 kg의 한우 송아지 12두를 선정하여 4개월간 실험을 수행하였다. TMR 1, 2, 3에 비해 TMR 4에서 약 3~4배정도 낮은 메탄가스 발생량을 보였으며, 사료가격에서도 저렴한 결과를 보였다. TMR 4는 TMR 1, 2 및 3에 비해 건물 소실율에서 낮은 경향을 보였으며, 메탄생성량은 24~37%정도 감소하는 결과를 보였다. 한편, 한우 육성우의 적정 사육밀도 실험에서 저밀도 ($18m^2/head$) 및 일반 처리구 ($9m^2/head$)는 과밀도 처리구 ($6m^2/head$)에 비해 총 증체량, 일당증체량 및 사료요구율이 개선되는 결과를 보였다. 또한 건강과 질병에 관련된 혈액성분에서 저밀도 및 일반 처리구는 영양대사 및 건강에 관련된 total protein, glucose, AST, ALT 및 GGT 농도가 과밀도 처리구에 비해 효과적으로 개선되는 결과를 보였다. 체위 발육(development of body size)의 경우 저밀도 및 일반 처리구의 체중, 흉폭, 요각폭 및 곤폭은 고밀도 처리구에 비해 현저하게 증가하였으며, 특히, 저밀도 처리구는 일반 처리구보다 체위발육이 우수한 결과를 보였다. 그리고 저밀도 및 일반 처리구는 고밀도 처리구에 비해 깔짚의 수분 함량, 대장균 및 콕시듐의 조절에서도 긍정적인 결과를 보였다. 이와같이 한우 육성우의 적정 사육밀도는 두당 $6m^2$ 이상이 바람직한 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 원료사료의 선택 및 구성비율 변경을 통해 메탄 생성량을 저감시킬 수 있는 가능성을 사료자원의 배합비 조정으로 메탄 저감용 사료생산의 가능성을 제시하였으며, 사육밀도는 한우의 성장과 발육에 중요한 요인임을 알 수 있었다. 따라서 본 연구에서는 적절한 원료사료의 선택 및 구성비율 변경을 통해 메탄 발생량 조절의 가능성을 제시하였으며, 사육밀도는 한우의 성장과 발육에 중요한 요인임을 확인할 수 있었다.

In this study, researches on the development of country specific greenhouse gas measurement and sampling methods from the livestock sector were reviewed. Research on greenhouse gas emission factors was started in early 2000 but was not actively involved in the development of livestock sector based emission factor: since 2009, works are underway for the development of livestock sector based emission factor. Most of the research on greenhouse gas emission in the field of animal studies were done by National Institute of Animal Science, because of the uniqueness of the research laboratories. Methods of emission measurement are still not internationally certified and therefore, measurement and sampling methods for Korea livestock sector are being studied, consulting the worldwide research trends. Flux chamber method are commonly using in Korea for green house gas emission factors measurement. In recent years, continuous measurement of the microclimate was introduced to measure greenhouse gases from livestock manure storage facilities and the micrometeorology method should be adapted as recommended by Intergovernmental Penal on Climate Change (IPCC) Guideline.

본 시험은 사료내 phytase 첨가가 육성비육돈의 생산량과 분뇨 배설량에 미치는 영향을 조사하기 위해 수행하였다. 3원 교잡종 (Yorkshire ${\times}$ Landrace ${\times}$ Duroc) 육성비육돈 80수를 공시하였으며, 처리구는 phytase 첨가 유무에 따른 2처리구, 처리구당 5반복, 반복당 8수씩을 육성비육돈의 체중 (50, 80, 110 kg)에 따라 3단계로 나누어 phytase 첨가 유무 (0, 500 FTU/kg)와 육성 비육돈 성장 3단계 (육성I기, 육성II기, 비육기)의 $2{\times}3$ 복합요인으로 7일간씩 수행하였다. 육성비육돈의 성장 단계에 따른 개시체중은 각각 $58.6{\pm}3.9$, $83.2{\pm}3.8$ 및 $111.4{\pm}5.4kg$ 이었다. 증체량은 phytase 첨가구가 무첨가구에 비해 높았으며 (P<0.01), 성장 단계별로 보면 육성II기의 증체량이 가장 높고, 비육기의 증체량이 가장 낮았다(P<0.05). 사료요구율은 phytase 무첨가구가 첨가구에 비해 높게 나타났으며, 비육기의 사료요구율이 가장 높았다 (P<0.05). 사료섭취량과 음수량은 성장 단계와 phytase 첨가 유무에 따른 섭취량의 유의적인 차이는 보이지 않았다 (p>0.05). 분의 배설량은 성장 단계에 따라 감소하였으며 (p<0.05), phytase 첨가구가 무첨가구에 비해 감소하였다 (p<0.01). 뇨의 배설량은 처리구간 유의적인 차이는 없었다. 질소와 인의 섭취량은 phytase 첨가 유무와 성장 단계에 따른 차이를 보이지 않았다(P>0.05). 질소의 배설량은 phytase와 성장 단계에 따른 차이가 없었으나, 인의 배설량은 phytase 첨가구에서 감소하였다. 질소와 인의 배설율은 phytase 첨가구가 무첨가구에 비해 감소하였다 (P<0.05).

본 연구는 무창 자돈사 및 육성 비육돈사에 대한 악취 제어를 위하여 이산화염소 가스를 이용한 악취 제어 효율을 검증하고자 하였다. 본 실험은 일반농장에서 실시하였으며 실험결과는 다음과 같다. 1. 무창 자돈사는 환기시스템이 덕트입기 방식이어서 즉, 상부 덕트 바로 하부에서의 공기속도는 4.53 m/s로 나타나 입기구를 통하여 들어오는 공기에 의하여 돈방내 전체적인 공기의 흐름이 나타나 효과적으로 환기가 되었다. 그리고 무창 육성비육사는 공기속도의 분포 흐름은 돼지의 생활공간 (하부)에서는 0.26 m/s로 나타났다. 2. 무창 자돈사내부에서의 암모니아 가스는 이산화염소 가스를 분무하기 전에는 9 ppm 전후로 측정되었으나, 이산화염소 가스 분무후 돈사내 암모니아 농도는 3 ppm 이하로 나타나 70% 이상 저감되었지만 황화수소는 검출이 거의 되지 않았다. 3. 무창육성비육돈사의 환기시스템에 의한 유해가스 (암모니아)의 농도를 분석한 결과로써, 돈사내부는 $26mg/{\ell}$로 유지되었지만 돈사외부로 배출된 가스는 이산화염소 가스와 혼합되어 11 ppm으로 감소되었으며 바이오 커텐 외부에서의 측정 결과 1 ppm 이하로 측정되어 암모니아 가스가 거의 측정되지 않았다. 이상의 실험결과를 종합해 볼 때 무창 돈사에 있어서 이산화염소 가스 분무에 의한 돈사 내외부에서 암모니아 등의 악취를 외부에 휘산시키는 농도를 저하시킬 수 있음을 알 수 있었다.

본 연구는 '가축분뇨의 관리 및 이용에 관한 법률'에 의거 '08년부터 농촌진흥청에서 수행하고 있는 '가축분뇨 처리시설 및 관련기술 평가' 사업의 효과나 평가 절차 및 방법 등에 대해 점검해 보고, 각 평가항목 간의 AHP (Analytic Hierarchy Process, 계층분석법)를 통하여 가중치의 타당성 검토와 제도운영의 개선방안을 마련하고자 직접적 이해관계자인 평가를 받은 30개 업체의 전문가를 대상으로 우편 설문조사를 실시하여 분석하였다. 본 평가사업의 종합평가 결과는 시설업체 및 축산농가 등에 가축분뇨 처리시설에 대한 신뢰성 확보에 도움이 되었으며, 평가의 주요 항목인 '업체의 능력', '기술력', '시설의 처리효율', '시설의 편이성', '경제성'에 대해서는 평가결과의 객관성 측면에서 70% 이상이 보통 이상이라 응답하고 있으나 객관적 평가 또는 매우 객관적이라 응답한 비율은 각각 46.4%, 46.4%, 57.1%, 53.6%, 35.7%로써 경제성 평가분야가 가장 낮아 이에 대한 보완이 필요함을 나타내었다. 또한 가축분뇨 처리시설에 대한 종합평가시 평가 항목간 합리적 가중치를 부여하기 위하여, AHP를 실시한 결과 공법 선택의 기준 중 기술성과 경제성에 대한 가중치는 0.425, 0.575로서 경제성의 비중이 높았다. 기술성 요소로 대표되는 '기술의 현장 적용성'과 '시설의 관리 용이성' 및 '처리 효율성'에 대한 가중치는 각각 0.226, 0.375, 0.399로서 '처리 효율성'이 가장 높았으며, '기술의 현장 적용성'이 가장 낮게 평가 되었다. 이러한 결과를 바탕으로 현재의 가중치와 비교해 보면 현재는 기술성 특히 처리효율에 대해 과대 평가되고 있어 개선이 필요하다. 따라서, 추후 가축분뇨 처리시설 종합평가시 AHP를 이용한 각 항목별 가중치를 적용한 기술성 평가를 종합적으로 고려할 경우 평가의 객관성 확보와 평가사업의 신뢰도를 높이는데 크게 기여할 것으로 판단되며, 향후 다수의 계층적 요인과 기술 수요자도 포함하여 분석 범위를 확대할 필요가 있다.

본 연구는 가축분뇨 처리시설의 평가 및 최적 선택의 의사결정에 있어서, 시설물은 내구성이 있는 자산이므로 내용연수 전 기간에 걸친 비용측면에서의 경제성이 고려되어야 하는 바, 이를 위하여 LCC (Life Cycle Cost) 기법의 적용 가능성을 검토하고자 수행하였다. 경제성의 비교 분석을 위해 양돈 분뇨 1일 100톤 처리규모의 공동자원화시설 설치 공법들 중 4개 공법에 대한 시설투자 및 연간 운영비를 조사하였는데, 초기 투자비는 2,699~3,202 백만원 수준으로 T 공법이 가장 높았고 E 공법이 가장 낮았다. 연간 운영비에 있어서는 378~498 백만원 수준으로 T 공법, J 공법, E 공법, B 공법 순으로 유리한 것으로 조사되었다. LCC 분석을 위해 한국은행 및 통계청의 10년간 ('00~'09) 자료를 이용하여 이자율 (4.7%), 물가상승율 (3.13%), 실질 할인율 (1.52%)를 기준하고, 현가계수 산정을 위해 내용연수를 토목 건축 (30년), 기계 (10년), 전기계장 (15년) 으로 기준하였다. 이를 바탕으로 한 분석 결과, 톤당 운영비로 보면 17,570~18,998원/톤 수준으로서 E공법이 17,570원/톤으로 가장 낮은 반면, B 공법이 20,661원/톤으로 가장 높아 상대적으로 가장 비경제적이었다. 특히 초기투자비가 높더라도 연간 운영비가 낮은 T 공법이 초기투자비는 T 공법보다 낮으나 연간 운영비가 상대적으로 높은 B 공법에 비해 LCC가 낮게 평가되었다. 따라서 가축분뇨 처리시설의 경제적 측면에서의 공법 선택에 있어서는 초기시설투자비 또는 연간 운영비 중 어느 한쪽만 평가하여 결정하기 보다는 LCC 분석을 적용하여 평가하는 것이 합리적임을 알 수 있다. 또한 경제성 분석에 있어서, 불확실성에 따른 LCC 분석 결과의 변화를 파악하기 위해 '00~'09년 간의 할인율 변동폭을 적용하여 민감도분석을 실시한 결과, 변동범위 안에서 변화하더라도 각 대안별 비용우위에 대한 변화는 달라지지 않아 안정적이라고 할 수 있다. 따라서 LCC를 이용한 경제성 평가는 가축분뇨 처리시설의 선택을 위한 의사결정에 유용한 평가 지표가 될 수 있으리라 판단된다. 향후 분석의 신뢰성 제고와 활성화를 위해서는 각 비용요소들에 대해 공신력 있는 데이터베이스 구축이 대단히 중요하며, 아울러 시설평가 시 정성적인 요인도 고려할 수 있는 연구가 추가적으로 이루어져야 할 것이다.