• 제목/요약/키워드: $NH_3-N$

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토양중(土壤中)에서 Cd, Cu 및 Zn의 흡착(吸着) 및 용탈(溶脫)에 미치는 토양용액(土壤溶液) pH의 영향(影響) (Effects of soil solution pH on adsorption and desorption of Cd, Cu and Zn by soils)

  • 임수길;이영준;최호진
    • 한국환경농학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.119-127
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    • 1991
  • 본 실험(實驗)에서는 여러 가지 중금속(重金屬) 종류중 Cd, Zn, Cu의 토양(土壤) 중에서의 행동(용해도(溶解度))에 대한 기작을 규명하기 위하여 8종(種)의 토양(土壤)을 이용하여 토양(土壤) Column을 만들고 각기 다른 농도의 중금속(重金屬)을 단독(單獨) 및 혼합처리(混合處理)하고 pH를 $3.0{\sim}11.0$사이에서 조절(調節)하여 중금속(重金屬)의 토양(土壤)에 의한 흡착(吸着) 및 탈착(脫着)을 조사하여 이 현상들의 pH, O.M., C.E.C. 및 토양광물(土壤鑛物) 종류(種類)와의 관계(關係)를 규명하였다. 1. 실험결과(實驗結果)는 모든 토양(土壤)에서 중금속(重金屬)의 흡착(吸着)은 예외없이 pH와 밀접한 관련이 있어 pH 6.0 부근에서 흡착량(吸着量)이 최대(最大)였으며 이보다 낮거나 높은쪽으로 감에 따라 감소(減少)하였으며 이러한 현상(現狀)은 세가지로 중금속(重金屬) Cu, Zn 및 Cd 각각의 단독(單獨) 및 혼합용액(混合溶液)에서 동일(同一)한 경향(傾向)이고 혼합용액(混合溶液) 상태에서 흡착량(吸着量)은 Cu가 Zn, Cd보다 많았다. 2. 또한 토양(土壤)에 의한 중금속(重金屬) Cu와 Zn의 흡착(吸着)은 C.E.C.의 크기 및 유기물(有機物) 함량(含量)과 각각 유의성 있는 정(正)의 상관(相關)을 보였다. 그러나 이들 최대(最大) 흡착량(吸着量)을 나타내는 pH값과 유기물(有機物)과의 관계(關係)는 C.E.C.값과는 반대로 질(負)의 상관(相關)을 보여 낮은 유기물(有機物) 함량(含量)을 갖는 토양(土壤)에서 오히려 높은 pH에서 최대(最大) 흡착(吸着)을 보였는데 이 경향(傾向)은 Cu, Zn 각각의 단독용액(單獨溶液) 또는 혼합용액(混合溶液) 모두에서도 같았다. 3. 중금속(重金屬) 흡착량(吸着量)에 대한 토양(土壤) pH영향에 있어서 NaOH에 의한 pH교정에 비하여 석회물질인 $Ca(OH)_2$ 첨가에 의한 pH조절(調節)의 경우(境遇)에 토양(土壤)에 의한 Cu흡착량(吸着量)이 현저히 증가(增加) pH자체 이외에 Ca가 중금속흡착(重金屬吸着)에 크게 영향함을 나타내었다. 4. 한편 토양중금속(土壤重金屬)의 탈착(脫着) 반응(反應)에 있어서 2 : 1 팽창형광물(膨脹形鑛物)인 Vermiculite함량(含量)과 C.E.C. 및 O.M. 함량(含量)이 높은 대정통(統)의 경우 전북통(統), 예천통(統)에 비하여 탈착(脫着)이 극히 어려운 것을 보여주었다.

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발효탄수화물 첨가 비육돈사료가 초지환원용 슬러리의 악취물질 농도에 미치는 영향 (The Effect of the Addition of Carbohydrate Sources on the Concentration of Odorous Compounds for Recycling of Pig Slurry to Grassland)

  • 조성백;황옥화;박규현;최동윤;양승봉;김두환;박성권
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.257-262
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    • 2013
  • 양돈 사료에 발효탄수화물을 첨가하여 돼지의 슬러리에서 악취물질의 농도를 평가하였다. VFA 분석결과, 분뇨의 SCFA 농도는 대조구, 땅콩껍질, 아몬드피 및 골든화이버구에서 각각 1,893, 1,591, 1,433 및 1,319 ppm으로 대조구에서 가장 높았고(p<0.05), 아몬드피와 골든파이버 구에서 가장 낮았다(p<0.05). VFA의 구성을 살펴보면 SCFA 중에서 아세트산의 비율이 가장 높으며, 다음으로 프로피온산, 부티르산, BCFA 순으로 낮았다. BCFA의 농도는 대조구, 땅콩껍질, 아몬드피 및 골든화이버 구에서 각각 98, 92, 78 및 74 ppm으로 대조구에서 가장 높았고(p<0.05), 골든화이버 구에서 가장 낮았다(p<0.05). VOC 분석결과, 분뇨의 페놀류 농도는 대조구, 땅콩껍질, 아몬드피 및 골든화이버 구에서 각각 97.3, 47.0, 54.3 및 33.3 ppm으로 골든화이버 구에서 가장 낮았으며, 대조구에서 가장 높았다(p<0.05). 그리고 p-크레졸 농도가 페놀류 농도의 93~96%를 차지하였다. 인돌류 농도는 대조구, 땅콩껍질, 아몬드피 및 골든화이버 구에서 각각 1.8, 1.3, 1.2 및 1.0 ppm으로 발효탄수화물 처리구간에 차이가 없었으며(p>0.05), 대조구에서 가장 높았다(p<0.05). ${NH_4}^+$-N의 농도는 대조구, 땅콩껍질, 아몬드피 및 골든화이버 구에서 각각 1,395, 995, 995 및 836 ppm으로 대조구에서 가장 높았으며, 골든화이버 구에서 가장 낮았다(p<0.05). 가축의 장내 또는 슬러리에서 발효과정 동안 미생물이 성장을 위해 필요로 하는 에너지가 제한요소로 작용되면, 미생물은 단백질을 에너지원으로 이용하기 때문에 많은 아미노산이 분해되어 악취물질이 증가 될 수 있다. 따라서 다른 처리구에 비하여 골든화이버 구에서 VOC의 농도가 가장 낮은 것은 골든화이버의 높은 NDF 함량으로(Getachew et al., 2004) 단백질 발효보다 탄수화물 발효가 활발하게 일어나 악취물질의 농도가 낮았다고 판단된다.

악취 저감용 세균에 의한 돈분뇨의 생물학적 처리 (Biological Treatment of Piggery Liquid Manure by Malodor Reducing Bacteria)

  • 전효천;신재형;왕옌칭;최민경;김상민;김수기
    • 생명과학회지
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    • 제32권12호
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    • pp.971-978
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    • 2022
  • 본 실험은 축산분뇨의 악취제거 활성이 우수한 세균을 분리하기 위하여 돈분뇨와 토양으로부터 황산화균 분리용 배지, 암모늄산화균 분리용 배지 그리고 질소산화균 선택배지를 사용하여 12종의 세균들을 분리하였다. SK2654 균주는 Paenibacillus amylolyticus로, SK2656, SK2658, SK2659 균주들은 각각 Rhodococcus jostii, Rhodococcus qingshengii, Rhodococcus opacus로, SK2657과 SK2672 균주들은 Alcaligenes faecalis로, SK2660과 SK2662 균주들은 Kastia adipata로, SK2665 균주는 Microbacterium oxydans로, SK2673 균주는 Halomonas campisalis로, SK2675 균주는 Acinetobacter oleivorans로, SK2676 균주는 Micrococcus luteus로 동정되었다. 돈분뇨 액상원액에 상기 균주 배양액을 1% 접종하였을 때 발효액의 pH는 전반적으로 8.0을 유지하였다. 총균수는 실험 15일차까지 7.3~7.9 log CFU/ml 수준을 유지하다가 15일차 이후로 5.1~5.5 log CFU/ml 수준으로 급격히 감소하였다. 암모니아태질소 농도는 시험 후반부인 30일차에는 Rhodococcus opacus SK2659 균주를 접종한 처리구가 대조구의 39% 수준을 나타내면서 비교적 높은 암모니아태질소 제거능을 보였다. 실험 100일 후 Rhodococcus opacus SK2659 균주를 접종한 처리구는 대조구와 비교하였을 때에 황화수소 농도는 3.23% 수준으로 악취제거에 가장 효과적이었다. 가스발생량은 대부분의 처리구가 대조구에 비해서 낮았으며 실험기간 중 가스량의 측정 누계량은 대조구의 1/4 수준으로 나타났으며, 그 중 Acinetobacter oleivorans SK2675 균주를 접종한 처리구가 대조구에 비해서 12.39% 수준으로 가장 낮게 나타났다. 돈분뇨의 생물학적 처리시 본 연구에서 분리한 Rhodococcus opacus SK2659와 Acinetobacter oleivorans SK2675 균주들을 혼합하여 사용하면 악취저감 효과가 증대할 것으로 판단된다.

골재 부산물의 용토재 활용을 위한 특성 분석 (Physico-Chemical Properties of Aggregate By-Products as Artificial Soil Materials)

  • 양수찬;정영상;김동욱;심규섭
    • 한국토양비료학회지
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    • 제40권5호
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    • pp.418-428
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    • 2007
  • 본 연구는 골재 부산물의 용토재로서 활용을 위한 기초 특성 분석으로서 전국 21개소의 골재 업체를 대상으로 골재 생산시 생하는 슬러지나 석분 등 골재 부산물의 화학성과 물리성 및 광물 조성을 알아 보는데 있다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 골재 부산물의 pH는 전라도 지역의 JH, DA 업체를 제외하고 모두 8.41~10.97 정도로 높았으며, EC는 평균 $167.9{\mu}S\;cm^{-1}$ 이고 전라도 지역은 대부분 $33.0{\sim}122.4{\mu}S\;cm^{-1}$ 정도로 상대적으로 낮은 수치를 보였으나, 경상도 지역은 $169.5{\sim}639.0{\mu}S\;cm^{-1}$ 정도로 상대적으로 높은 수치를 나타냈다. 2. 유기물 함량은 대부분 $2.9{\sim}5.0g\;kg^{-1}$ 이며, 강원도 지역의 GG 업체의 경우 $11.27g\;kg^{-1}$ 로 상대적으로 높았다. T-N의 경우, 0.01~0.11 % 정도이고 $NH_4{^+}-N$의 경우, 대부분 지역은 $14.0{\sim}67.2mg\;kg^{-1}$ 수준이었으나 전라도 지역은 $1.03{\sim}3.00mg\;kg^{-1}$ 수준을 보였다. $NO_3{^-}-N$의 경우, 대부분 지역은 $14.0{\sim}67.2mg\;kg^{-1}$ 수준이었으나 전라도 지역은 $1.0{\sim}3.2mg\;kg^{-1}$ 수준을 보였다. $P_2O_5$ 의 경우, 강원도의 $10.2mg\;kg^{-1}$ 에서 전라도 $24.8mg\;kg^{-1}$ 까지 비슷한 수준을 나타냈다. $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $K^+$$Na^+$ 의 각 평균은 $2.299cmol_c\;kg^{-1}$, $0.472cmol_c\;kg^{-1}$, $0.021cmol_c\;kg^{-1}$, $0.055cmol_c\;kg^{-1}$ 이며 $Ca^{2+}$의 경우, 최고값인 경상도 DE 업체의 $6.385cmol_c\;kg^{-1}$ 부터 최저값인 전라도 JH 업체의 $0.742cmol_c\;kg^{-1}$ 사이의 범위를 보였다. $Mg^{2+}$의 경우 최고값인 전라도 YS 업체의 $1.850cmol_c\;kg^{-1}$ 부터 최저값인 충청도 JK 업체의 $0.006cmol_c\;kg^{-1}$ 사이의 범위를 보였다. 양이온교환용량은 평균 $7.6cmol_c\;kg^{-1}$으로 경상도에서 $17.3cmol_c\;kg^{-1}$으로 가장 높았으며, 전라도에서 $2.2cmol_c\;kg^{-1}$ 으로 가장 낮았다. 3. 중금속 함량은 모든 항목에서 환경부에서 고시한 농경지 오염 우려 기준을 초과하지 않았다. Cd의 경우, 평균 $0.011mg\;kg^{-1}$ 이며 최저 값인 강원도 DM 업체의 $0.003mg\;kg^{-1}$ 에서부터 최고 값인 경상도 DH 업체의 $0.062mg\;kg^{-1}$ 사이의 값을 보였다. $Cr^{6+}$의 경우, 평균 $0.068mg\;kg^{-1}$ 이며 최저 값인 강원도 DM 업체와 SS 업체의 $0.037mg\;kg^{-1}$ 에서부터 최고 값인 경기도 KG 업체의 $0.169mg\;kg^{-1}$ 사이의 값을 보였다. Cu의 경우, 평균 $0.419mg\;kg^{-1}$ 이며 최저 값인 강원도 DM 업체와 SS 업체의 $0.000mg\;kg^{-1}$ 에서부터 최고 값인 충청도 SB 업체의 $1.072mg\;kg^{-1}$ 사이의 값을 보였다. Ni의 경우, 평균 $3.513mg\;kg^{-1}$ 이며 최저 값인 전라도 DA 업체의 $0.045mg\;kg^{-1}$ 에서부터 최고 값인 강원도 GG 업체의 $11.980mg\;kg^{-1}$ 사이의 값을 보였다. Zn의 경우, 평균 $0.588mg\;kg^{-1}$이며 최저 값인 경상도 SU 업체의 $0.014mg\;kg^{-1}$ 에서부터 최고 값인 충청도 SB 업체의 $1.086mg\;kg^{-1}$ 사이의 값을 보였다. Pb의 경우, 평균 $0.467mg\;kg^{-1}$이며 최저 값인 강원도 DM 업체의 $0.008mg\;kg^{-1}$ 에서부터 최고 값인 충청도 SB 업체의 $1.261mg\;kg^{-1}$ 사이의 값을 보였다. Fe의 경우, 평균 $33.815mg\;kg^{-1}$이며 최저 값인 경상도 SU 업체의 $0.805mg\;kg^{-1}$ 에서부터 최고 값인 경기도 KG 업체의 $106.400mg\;kg^{-1}$ 사이의 값을 보였다. Mn의 경우, 평균 $18.427mg\;kg^{-1}$이며 최저 값인 강원도 SS 업체의 $0.703mg\;kg^{-1}$ 에서부터 최고 값인 충청도 SB 업체의 $49.140mg\;kg^{-1}$ 사이의 값을 보였다. 4. 골재 부산물의 토성은 평균적으로 대부분 모래가 50 % 이하이며 미사가 50 % 이상인 미사질양토(SiL)인데 비해 전라도의 경우, 양토(L)였다. 유효수분은 평균 2.58 % 로 매우 낮은 수준이며, 액성한계의 경우, 최저 값인 전라도 JS 업체의 5.9 % 에서 최고 값인 경상도의 DH 업체의 39.1 % 사이의 값을 보이며 평균 24.4 %로 일반 밭 토양의 액성한계와 유사한 수치를 보였다. 대부분 시료에서 점착성 및 가소성 모두 그 성질이 약하거나 없는 C나 D 등급이었다. 5. 골재 부산물의 투수성은 경기도 KG 업체의 경우, $2.8{\times}10^{-6}m\;sec^{-1}$, 강원도 CC 업체의 경우, $0.4{\times}10^{-6}m\;sec^{-1}$, 그리고 전라도 KS 업체의 경우, $1.4{\times}10^{-6}m\;sec^{-1}$ 로 상당히 느린 투수성을 보여준다. 6. 골재 부산물의 X선 회절분석 결과, 석영(Quartz)과 단사녹니석(Clinochlore)이나 금운모(Phlogopite)가 주요 피크로 대부분 시료에서 화강암 또는 화강 편마암 지역의 광물 조성을 보였으며, 강원도 지역의 DM 업체에서 석회암을 모암으로 하는 방해석(Calcite)과 백운석(Dolomite)이 주요 피크였다. 7. 골재 부산물의 화학 조성 분석 결과(X선 형광분석), 대부분 시료는 원암을 화강암이나 화강편마암으로 하고 있기에 대표적인 원소는 $SiO_2$이며 그 다음으로 $Al_2O_3$가 대부분을 차지한다. 강원도의 SS, DM 업체의 $SiO_2$의 함량은 30 %이하로 낮은 반면에 CaO의 함량은 45 % 이상으로 높은 수치를 보여준다. 골재 부산물의 규반비는 1.70~3.42 이며, 이는 골재 부산물이 화학적 풍화 보다는 원암에서 기계적인 파쇄에 의한 단순 입자 크기의 축소로 보이며, 원암 가루, 즉 1차 광물로서 2차 광물이 거의 없기 때문이라 판단된다. 8. 골재 부산물의 시차 열분석 결과, 열변화 곡선이 안정적이며 주요 천이점이 $550^{\circ}C$에서 $610^{\circ}C$ 부근에 석영의 천이를 보이는 것과 열변화 곡선이 불안정적이며 여러 천이를 보이는 것으로 나뉘며, 골재 부산물의 경우는 흡 발열피크를 검토할 때 점토광물이 거의 없는 것으로 보인다.

TMR 제조 시 수분 함량 및 발효제 (Lactobacillus plantarum) 첨가유무가 사료가치에 미치는 영향 (Effects of Increasing Moisture Content with or without Supplementing Inoculant (Lactobacillus plantarum) in TMR on Its Feed Value)

  • 기광석;김현섭;이현준;이왕식;백광수;김상범;임근발;여준모;김용국
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.197-208
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    • 2007
  • 본 연구의 목적은 TMR 제조 시 물을 첨가하여 수분 함량을 높여줄 경우 수분 함량(15, 35, 50%)과 발효제(Lactobacillus plantarum) 첨가유무에 따라 저장방법(자연노출과 밀봉보관) 경과시간별(자연노출 : 0, 6, 12, 24, 48, 72시간, 밀봉보관 : 0, 2, 6, 10, 14, 18일) 사료가치 변화를 조사할 목적으로 실시하였으며 그 결과는 다음과 같다. 자연노출 상태로 저장한 경우, 수분 함량이 적을수록 외관상태가 양호하였으며 수분 함량이 높을수록 곰팡이가 생기는 시기가 빨라짐을 알 수 있었다. 시료의 냄새도 수분함량별, 발효제 첨가유무별로 달랐는데 물만 첨가하여 수분 함량을 35%와 50%로 맞춘 시료는 자연노출 24시간째에 시큼한 냄새가 나기 시작하였으나 같은 수분 함량의 시료에 발효제를 첨가한 시료에서는 발효에 의한 냄새로 시큼한 냄새가 나지 않았고 오히려 발효로 인해 향긋한 냄새가 났다. 발효제를 첨가하지 않은 시료에서는 자연노출 후 6시간이 경과하면서 지속적으로 내부온도가 상승하는 경향을 나타내고 있으며, 발효제를 첨가한 수분 함량 50% 시료에서는 자연노출 6시간부터 지속적으로 온도가 상승하는 경향을 나타낸 반면, 발효제를 첨가한 수분 35% 시료는 자연노출 48시간부터 온도가 급격히 상승함을 보이고 있다. 발효제를 첨가한 시료를 자연노출 시 수분 함량에 따른 경과시간별 pH 변화를 보면, 수분 15%에서는 경과시간에 따른 변화가 적었으나 수분 35%와 50% 시료는 각각 12시간째와 24시간째부터 pH가 급격하게 증가 하였다. 자연노출 시 같은 수분 함량의 TMR 시료에서 발효제를 첨가한 것은 6시간까지는 암모니아 발생이 낮아지다가 6시간 이후부터 암모니아 농도가 증가하는 경향을 나타낸 반면, 발효제를 첨가하지 않은 것은 12시간 이후에 암모니아 농도가 증가하는 경향을 나타내었다. 자연노출 시 영양소 함량 변화는 경과시간이 진행됨에 따라 수분의 증발로 인해 영양소 함량이 증가하는 경향을 나타내었으며, 밀봉보관 시에도 같은 경향을 나타내었다. 이상과 같은 결과를 종합해 보면, TMR 제조 시 수분함량을 조절하기 위하여 물을 첨가시킬 때 물만 첨가하는 것보다는 물에 발효제(Lactobacillus plantarum)를 섞어 주는 것이 경과시간에 따른 TMR의 사료가치 저하를 방지할 수가 있을 것으로 사료되었다.

개미산의 첨가가 건물함량이 다른 호밀 사일리지의 품질에 미치는 영향 (Effects of Formic Acid on the Quality of Rye Silage at Different Dry Matter Levels)

  • 신정남;배동호
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.6-13
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    • 1986
  • 본시험(本試驗)은 호밀 사일리지 제조시(製造時)의 재료(材料)의 건물함량(乾物含量)(19.2, 28.6, 32.2%)별(別) 개미산의 첨가수준(添加水準)을 달리 했을 때 사일리지 품질(品質)에 미치는 영향(影響)을 알고자 실시(實施)하였다. 호밀은 초장(草長)이 약(約) 40cm의 영양생장기인 11월(月) 29일(日) 예취(刈取)하여 즉시 또는 예건후(豫乾後) 포리에틸렌필림 봉지에 1,000g씩 채우고 실온에 보관하였다. 분석(分析)의 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 달관평가(達觀評價)에서 재료(材料)의 건물함량(乾物含量)이 낮은 사일리지(예취직후(刈取直後))에서는 개미산을 첨가(添加)하므로 무첨가(無添加)에 비하여 사일리지 색깔이 선명한 황록색을 띠고 냄새가 더 향긋하고 산유(酸臾)는 약(弱)하였으나 예건(豫乾)사일리지에서는 뚜렷한 차이(差異)가 없었다. 2. 사일리지의 pH는 재료(材料)의 건물함량(乾物含量)이 증가(增加)됨에 따라 상승하였으며, 건물함량(乾物含量)이 19.2%와 28.6%인 구(區)에서는 개미산의 첨가수준(添加水準)이 증가(增加)할수록 유의(有意)하게(P<0.01)감소(減少)하였으나 재료(材料)의 건물함량(乾物含量)이 32.2%인 구(區)에서는 첨가수준(添加水準)에 따른 차이(差異)는 없었다. 3. 사일리지중의 총산(總酸)의 생성(生成)은 재료(材料)의 건물함량(乾物含量) 증가(增加)로 감소(減少)하였으며 개미산 첨가수준(添加水準) 증가(增加)로도 현저히 감소(減少)하였다(P<0.01). 4. 사일리지의 수용성탄수화물함량(水溶性炭水化物含量)은 건물함량(乾物含量)이 증가(增加)됨에 따라 증가(增加)되었으며 개미산의 첨가수준(添加水準)이 높아짐에 따라 역시 뚜렷한 증가(增加)(P<0.01)를 보였다. 5. 사일리지중의 암모니아태질소의 비율은 건물함량의 증가로 감소(減少)되었고 개미산의 첨가수준(添加水準)이 증가(增加)됨에 따라 역시 감소(減少)되었다(P<0.01). 6. 사일리지의 in vitro 건물소화율(乾物消化率)은 재료(材料)으의 건물함량(乾物含量)에 다른 차이(差異)는 없었으나 예취직후(刈取直後) 개미산을 0.71% 첨가(添加)한 사일리지가 첨가수준(添加水準)(0.00%와 0.24%)이 낮은 것에 비하여 유의(有意)하게(P<0.05)높았다.

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미생물제 처리에 의한 이탈리안 라이그라스 사일리지의 In vitro 및 In situ 반추위 발효특성에 미치는 영향 (Effects of Different Microbial Culture Supplements on In vitro and In situ Ruminal Fermentation Characteristics of Italian ryegrass Silage)

  • 임동현;기광석;최순호;김태일
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.309-317
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    • 2016
  • 본 연구는 국내산 조사료인 IRG 사일리지의 이용성을 증진하기 위해 다양한 미생물제의 첨가 시 IRG 사일리지의 in vitro 반추위 발효특성 및 소화율에 미치는 영향을 조사하였으며, 미생물제의 접종 후 배양시간이 경과함에 따라 IRG 사일리지의 품질 및 in situ 반추위 소화율에 미치는 영향을 분석하였다. 미생물제로는 LC, BS 및 SC ($2.7{\times}10^7CFU/m{\ell}$)를 사용하였으며, IRG 사일리지에 $0.5{\times}10^4CFU/g$가 되도록 첨가하여 수행하였다. In vitro 실험 결과, 암모니아태 질소 함량은 12시간 배양 시 대조구보다 미생물제 처리구에서 높았고(p<0.05), 총 VFA 농도와 건물 분해율의 경우에도 유의적 차이는 없었지만, 대조구보다 미생물제 처리구에서 증가하였으며, 특히 L. casei에서 높게 나타났다. 미생물제를 접종한 후 5일간 배양한 결과, IRG 사일리지의 pH는 대조구보다 미생물제 처리구에서 낮았으며(p<0.05), 젖산 농도는 배양 1~5일 동안 대조구보다 미생물제 처리구에서 높았으며(p<0.05), 다른 처리구보다 LC-IRGS에서 접종 직후 가장 높았다(p<0.05). In situ 건물 분해율은 대조구보다 모든 처리구에서 증가하는 경향을 나타내었으며, 접종 직후에는 SC-IRGS에서 높았으나 이후 LC-IRGS에서 증가하였다. 본 연구결과를 보면, IRG 사일리지의 이용성을 제고하기 위해 LC, BS 및 SC을 활용한다면 IRG 사일리지의 반추위 내 소화율이 개선될 수 있으며, 특히 IRG 사일리지에 L. casei를 첨가하여 단시간 추가 발효하여 젖소에 급여한다면 IRG 사일리지 내 초산 및 낙산의 감소로 품질 및 소화율 개선에 효과가 있을 것으로 사료된다.

병원성미생물의 불활성화를 위한 산·알칼리처리가 양돈분뇨의 이화학적 성상에 미치는 영향 (Physicochemical Changes of Swine Manure by the Treatment of Acid and Alkali for Inactivation of Pathogenic Microorganisms)

  • 김초롱;김수량;김하제;전상준;한호;김동균;이명규
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.229-234
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    • 2012
  • 본 연구는 구제역 긴급행동 지침 (SOP)에서 제시한 화학적 처리가 양돈분뇨의 이화학적 성상에 미치는 영향을 알아보고 이에 따른 적절한 후처리 방법을 모색하기 위하여 수행한 것이다. 가축분뇨의 알칼리처리-산중화 및 산처리-알칼리 중화처리는 처리조건에 따라 다양한 이화학적 변화가 있었으며, 이에 대한 결과요약은 다음과 같다. 1. B4 처리구 (Citric Acid-Calcium Oxide)의 경우는 산처리 후 알칼리 중화처리 시에 응고현상이 발생하였다. 이는 구연산과 생석회의 투입으로 인한 물질 간 화학적 결합에 기인하는 것으로 사료된다. 2. 산처리-알칼리 중화 (B처리구)의 모든 처리구에서 EC가 약 50 mS/cm 전후까지 증가 하였으며, A4 처리구를 제외한 알칼리처리-산 중화 (A처리구)에서는 처리 후 원수의 EC 보다도 낮은 경향을 나타냈다. 3. $NH_4{^+}$-N의 농도는 산처리-알칼리 중화 (B처리구)에서 처리 후 거의 변화가 없는 반면, 알칼리처리-산 중화 (A처리구)에서는 급격히 감소하였다. 이는 암모니아의 탈기로 인한 기작으로 사료되며, 특히 CaO를 이용한 A1, A2 처리구에서 두드러지게 나타났다. 4. 알칼리처리-산 중화 및 산처리-알칼리 중화는 처리조건에 따라서 이화학적 변화의 양상이 다양하다. 적정 pH 수준을 위한 시약의 소요량 및 운영관리 면에서 볼 때, 병원성미생물 등으로 오염된 가축분뇨 화학적 전처리시에는 산처리-알칼리중화 (B처리구) 보다는 알칼리처리-산 중화 처리구 (A처리구) 적합 할 것으로 사료된다. 그러나 자원화, 정화처리 등 후처리방법의 선정은 각 농가 및 지역적 환경요소에 따라 다르므로 산 알칼리제제의 소요량에 따른 경제성 평가 및 처리목적 등에 대한 충분한 검토가 필요하다.

토양(土壤) 유기물(有機物)의 생성(生成)과 성상(性狀) "부식물(腐植物)의 화학구조(化學構造) 연구(硏究)의 진전(進展)에 대하여" (A Review on the Chemistry of Soil Organic Matter - Progress in the Study on the Chemical Structure of Humic Substances -)

  • 임선욱
    • 한국토양비료학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.127-144
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    • 1979
  • 부식물(腐植物)은 토양(土壤) 유기물(有機物) 가운데 부식화과정(腐植化過程)에 의하여 형성(形成)된 천연(天然) 고분자물(高分子物)에 속(屬)하는 것이다. 그의 화학구조(化學構造)에 대한 연구(硏究)는 화학(化學)의 발전(發展)에 따라 과거(過去) 30년(年) 이래(以來) 급진적(急進的)으로 발전(發展)되고 있으나 아직 완전(完全)한 상태로 해명(解明)되지 못하고 다분(多分)히 추리적(推理的)인 이론(理論)으로 정체(正體)의 구명(究明)에 노력(努力)하고 있다. 부식물(腐植物)은 단일(單一) 거대분자(巨大分子)도 아니며 또한 단순(單純)한 monomer의 중합체(重合體)도 아닌 것으로 해석(解釋)된다. 일반적(一般的)으로 부식물(腐植物)의 화학구조(化學構造)를 이해(理解) 하기 위하여 그의 생성경로(生成經路)를 추구(追究)하고 화학적(化學的), 미생물학적(微生物學的) 분해방법(分解方法)으로 그의 화학적(化學的) 구성(構成)은 조사(調査)하며 그 밖에 각종(各種) 물리적(物理的)인 방법(方法)으로 구성단(構成團)의 크기와 성질(性質)을 검토(檢討)하여 그 구조(構造)를 추리(推理)하게 된다. 부식물(腐植物)은 자연(自然)의 상태(狀態)로는 하나의 복합체(複合體)로 존재(存在)하며 다양(多樣)한 물질군(物質群)으로 구성(構成)되고 안정화(安定化)되어 있다고 본다. 기본적(基本的)으로는 각종(各種)의 반응기(反應基)를 갖는 핵(核)이 중심(中心)을 이루고 이는 여러 형태(形態)의 구조교(構造橋)를 통(通)하여 다른 핵부분(核部分) 및 다른 물질군(物質群)과 연결(連結)되어 안정(安定)한 "구조단(構造團)"을 형성(形成)하는 것으로 개관(槪觀)한다. 구조단(構造團)의 핵(核)은 주(主)로 polycyclic 방향족계(芳香族系), benzencarboxyl산(酸), 그리고 phenol계 화합물(化合物)들이며 이들은 상호간(相互間)에 각종(各種) 화학결합(化學結合)을 통(通)하여 하나의 회합체(會合體)를 이루며 그 구조(構造)는 획분(劃分)에 따라 달라 fulvin산(酸) 부분(部分)은 humin산(酸)과 humin부분(部分)보다 그 복잡성(複雜性)이 덜하고 분자중(分子重) 및 중축합도(重縮合度)가 낮은 것으로 추정(推定)된다. 핵(核)의 구성물질(構成物質)은 천연적(天然的)으로 lignin flavone 등의 식물성분(植物性分)에서 또는 각종(各種) 토양미생물군(土壤微生物群)의 대사산물(代謝産物)로서 생성(生成)된 방향족(芳香族) 화합물(化合物)이 주(主)가 되어 이들 자체(自體)가 중합(重合)되거나 상호(相互) 축합(縮合)되어 고분자물(高分子物)이 되며, 또 한편으로는 반응성(反應性) 방향족(芳香族) 화합물(化合物)에 amino 산류(酸類)의 부가(附加) 또는 치환(置換)이 일어나 질소(窒素)를 함유(含有)하는 부식물(腐植物)이 형성(形成)되는 것으로 해석(解釋)되고 있다. 부식물(腐植物)을 구성(構成)하는 질소(窒素)는 산가수분해성(酸加水分解性)의 것과 비가수분해성(非加水分解性)의 것으로 구분(區分)되며 그 분포비(分布比)는 대략(大略) 각각(各各) 50%이고 전자(前者)에는 ${\alpha}$-amino-, amide ($NH_3$ 포함(包含))-, amino당류(糖類) 그리고 후자(後者)에는 주(主)로 heterocyclic-N의 형태(形態)가 주(主)이다. 토양(土壤) 부식물(腐植物)의 화학구조(化學構造) 모형(模型)이 다수인(多數人)에 의하여 제안(提案)되었으나 어느 것도 완전(完全)한 조건(條件)을 갖춘 만족(滿足)한 것이 없으며 부분적(部分的)이며 주관적(主觀的)인 상태(狀態) 이므로 앞으로의 연구(硏究)에 기대(期待)하게 된다.

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CNG 버스용 SCR 촉매의 세라믹과 메탈 담체에 따른 De-CH4/NOx 특성 (Characteristics on De-CH4/NOx according to Ceramic and Metal Substrates of SCR Catalysts for CNG Buses)

  • 서충길
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.18-24
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    • 2018
  • 친환경자동차의 보급 확대를 위한 정책수립과 기술개발이 지속적으로 이루어지고 있는 실정이나 아직까지도 내연기관이 차지하는 비중은 약 95% 차지하고 있다. 화석연료를 기반으로 하는 내연기관의 엄격한 배기가스규제를 충족시키기 위해 자동차와 선박용 후처리장치의 비중이 점차로 증가하고 있다. 천연가스는 대기환경 오염물질을 거의 배출하지 않는 청정연료이며, 주로 시내버스의 연료로 사용되어져 왔다. CNG 버스의 보급률이 계속적으로 증가하고 있으며 이에 대한 엄격한 배기규제를 충족시키고 경제적인 후처리장치의 연구개발이 필요하다. 장기적인 연구로는, CNG 버스에서 배출되는 유독성가스인 $CH_4$와 NOx를 동시저감시키는 새로운 NGOC/LNT+NGOC/SCR 복합시스템을 개발하는 것이다. 이 연구는 복합시스템 후단에 장착되는 선택적인촉매환원(SCR)의 washcoat를 세라믹과 메탈 담체에 코팅하여 $de-CH_4/NOx$ 특성을 파악하는 것이다. V, Cu-SCR 촉매는 $CH_4$ 산화반응에는 영향을 미치지 않고, 이중층으로 코팅된 2, 4번 NGOC/SCR 촉매는 $400^{\circ}C$에서 $CH_4$가 산화되기 시작하여 약 $550^{\circ}C$에서는 약 20% 수준으로 $CH_4$가 저감되었다. NGOC/SCR처럼 two layer로 코팅된 2, 4번 SCR 촉매는 $350^{\circ}C$이상에서는 마이너스(-) NOx 전환률을 나타냈다. 이는 $ NH_4NO_3$(질산염)으로 흡장되어 있는 NOx가 촉매의 반응속도가 저하됨에 따라 $N_2$로 환원되지 못하고 $NO+NO_2$로 탈착되었기 때문이다. 세라믹 기반의 복합시스템은 $400^{\circ}C$에서 약 30%, $500^{\circ}C$에서 LOT50에 이르러 메탈 기반의 복합시스템보다 약 20% CH4 정화 성능이 높았고, NGOC/LNT+Cu-SCR 복합시스템 조합이 적합하다.