• 대한환경공학회지
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• 제35권7호
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• pp.503-508
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• 2013

본 연구의 목적은 가축사체 매몰지 토양의 침출수 오염에 따른 병원성 미생물에 의한 잠재적 위해성을 평가하기 위하여 미생물 군집을 조사하는 것이다. 경기도 지역에 위치한 가축사체 매몰지 세 군데(A, B, C) 토양을 대상으로 DNA를 추출하여, 16S rRNA 염기서열을 분석을 통해 미생물 군집을 조사하였다. 연구결과를 문(phylum)별로 구분해보면, A 토양은 전체 토양미생물이 Proteobacteria (100%) 1개의 문으로 동정되었으며, B 토양은 Actinobacteria (66.4%) > Proteobacteria (31.1%) > Bacteriodetes (2.1%) > Acidobacteria (0.3%) 순으로, C 토양은 Actinobacteria (63.1%) > Proteobacteria (36.9%) 순으로 분포하였다. 속(genus)별로 구분해보면, A 토양에서는 Pseudomonas가 98% 비율로 나타났고，B와 C 토양의 경우 Arthrobacter이 각각 68, 61%로 우점하였다. 세 군데(A, B, C) 토양 미생물 군집의 종 다양성을 Shannon 지수에 근거하여 분석한 결과, B 토양(3.45)과 C 토양(3.43)은 유사한 수준이었으나, A 토양(2.37)은 가장 낮게 계산되었다. 또한, 분석결과 Salmonella, Campylobacter 그리고 Clostridium perfringens과 같은 병원균도 발견되지 않았으나, 세균혈증을 일으키는 Ralstonia pickettii가 높은 농도로 관찰되었다. 본 연구에 사용된 가축 매몰지 토양은 침출수에 의한 미생물학적 오염도가 낮은 것으로 판단되지만, 가축매몰에 따른 병원성 미생물에 의한 토양의 잠재적 위해성을 평가하기 위하여 지속적인 모니터링이 필요하다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권12호
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• pp.861-866
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• 2013

본 연구의 목적은 가축사체 매몰지 토양에서 추출된 미생물을 이용하여, 가축사체 매몰지 오염 토양 유래 유기탄소의 분해 효과를 분석하고, 분해에 관여하는 미생물의 종을 규명하는 것이다. 경기도 안성에 위치한 가축 매몰지 토양 유래 용존 유기탄소를 대상으로 토양 서식 미생물의 생분해율을 평가한 결과(56일 동안), 1번 용액(초기 용존 유기탄소 농도 = 19.88 mg C/L)에서는 13일 이내에 48%의 용존 유기탄소가 감소하였으며, 56일째 용존 유기탄소는 $8.8{\pm}0.4$ mg C/L로 56% 분해되었다. 2번 용액(초기 용존 유기탄소 농도 = 19.80 mg C/L)에서도 초기 13일 이내에 용존 유기탄소 농도가 급격히 감소하였으며, 56일째 용존 유기탄소는 $6.0{\pm}1.6$ mg C/L로 70%가 분해되었다. 생분해 실험과정에서, 전체 유기탄소 물질에서 방향족 탄소구조의 비율을 나타낸 지표인 $SUVA_{254}$값은 용존 유기탄소와는 다르게, 일정기간(21일) 동안 증가하다가 감소하는 경향을 나타냈다. $SUVA_{254}$값은 1번 용액과 2번 용액 모두, 21일째 가장 높은 값을 나타내었다. 생분해 실험 14일째 미생물 분석 결과, 토양에서 쉽게 발견되는 Pseudomonas fluorescens, Achromobacter xylosoxidans, Nocardioides simplex, Pseudomonas mandelii, Bosea sp. 등 미생물이 검출되었다. 그리고, 56일째 미생물 분석 결과, Pseudomonas veronii가 우점종으로 나타났다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제57권3호
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• pp.189-196
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• 2014

2010년 발생한 가축전염병인 구제역(FMD)으로 인해 전국에 약 4,700여개소에 가축 매몰지가 조성되었다. 매몰된 가축의 부패 과정에서 발생하는 침출수는 항생제와 같은 다양한 오염물질들을 함유하고 있어 주변 토양 및 수계로 유입되는 경우 환경에 악영향을 초래할 수 있다. 이와 같이 환경에 잔류하는 항생제는 내성박테리아 생성 등을 통해 인간건강 및 생태계 건전성을 위협할 수 있다. 이에 본 연구에서는 가축 매몰에 의한 항생제 오염수준을 평가하기 위해 가축 매몰지 및 인근 농경지 토양에서 항생제 모니터링을 실시하였다. 모니터링 대상 항생제로는 축산용 항생제로 사용량이 가장 많은 tetracycline 계열의 tetracycline (TC), chlortetracycline (CTC), oxytetracycline (OTC)와 sulfonamide 계열의 sulfamethazine (SMZ), sulfamethoxazole (SMX)을 선정하였다. 항생제의 잔류농도는 매몰지 (TC: $144.26-350.73{\mu}g/kg$, SMZ: $17.72-44.94{\mu}g/kg$)가 인근 농경지 (TC: $134.16-320.73{\mu}g/kg$, SMZ: $6.48-8.85{\mu}g/kg$)에 비해 높은 것으로 나타났으며 CTC, OTC, SMX는 검출되지 않았다. 연구결과를 통해 단정할 수는 없으나 매몰된 가축사체에 함유된 항생제가 매몰지 및 인근 토양에 축적될 수 있는 개연성이 있는 것으로 판단되었다. 특히, 농경지에 잔류하는 항생제는 농작물에 의해 흡수되어 인간 건강에 악영향을 미치므로 이에 대한 지속적인 모니터링이 요구된다.

• 분석과학
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• 제30권6호
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• pp.338-347
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• 2017

본 연구의 목적은 돼지와 소를 대상으로 우리나라 대표 토양인 사양질, 식양질, 사질의 토양에 따른 실험실 규모 가축 매몰지를 설치하여 3년동안 분해특성을 살펴보는 것이다. 그 결과 가축 매몰지역 환경조사지침에 따른 가축 매몰지 발굴금지기간인 3년을 기준으로 대부분 분해되는 것을 확인하였으며, 사체분해를 위해 중요인자로 온도, 수분, pH, 토성, 영양소, 매몰지 깊이 등 다양한 외부환경 요인이 적절히 유지되어야 할것으로 판단되었다. 또한 소의 경우가 돼지보다 빠르게 분해되었는데, 토양에 따른 분해속도를 확인한 결과 사질 > 식양질 > 사양질 순으로 분해가 이루어지는 것으로 판단되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권4호
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• pp.277-285
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• 2014

본 연구에서는 구제역으로 인해 발생된 가축사체 매몰지의 조기 안정화를 위하여 유용 미생물 KEM을 사용하였고, 토질에 따른 효과를 알아보기 위하여 매몰지 모형의 반응기를 통해 연구하였다. 반응기는 랩 스케일로 제작하였고, 토질 특성에 다양성을 주기 위하여 일반 토양, 20%의 사토와 섞은 일반 토양, 20%의 점토와 섞은 일반 토양을 각각 준비하였다. 각각의 토양과 유용 미생물 KEM과 섞은 후 사체를 매몰하였다. 분석 대상 악취 성분은 총 8가지로 이산화탄소, 메탄, 암모니아, 트리메틸아민, 황화수소, 메칠메르캅탄, 황화메틸과 이황화메틸이었다. 악취 분석 결과 황화수소와 메틸메르캅탄은 사토를 적용한 반응기에서 저감 효과를 보였고(각각 배출 잔량 0.09, 0.35 mg), 암모니아와 트리메틸아민은 점토를 적용한 경우 저감 효율이 높았다(각각 배출잔량 0.31, 2.06 mg). 이에 근거하여 사토는 황 화합물 악취 저감에, 점토는 질소 화합물 악취 저감에 효과를 나타내는 것으로 보인다. 또한, 토질의 특성에 따라 우점화된 미생물의 군집과 분포도가 변화되는 것을 확인하였다.

• 한국동물위생학회지
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• 제35권4호
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• pp.255-261
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• 2012

Foot and mouth disease (FMD) is highly infectious disease of cloven-hoofed animals, particularly cattle, sheep, pigs and goats. Last outbreak reported in November, 2010 induced the enormous social and economical impacts. Culling of infected animals, movement control, and vaccination are the major control measures of FMD. The aim of this study was to detection foot-and-mouth disease virus (FMDV) in the soil and leachate from modeling burial for pig carcass as measured by real-time reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR). FMDV and Coxsakievirus B1 (CVB1) were detected in soil by week 16 and Coxsakievirus B1 (CVB1) by weeks 12, respectively. FMDV and CVB1 also detected by weeks 8 in the leachate. Results from this study provides an evidence that FMDV could be inactivated for safe of pig carcasses infected with FMDV within 4 month in the carcass burial site.

• 미생물학회지
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• 제49권4호
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• pp.343-352
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• 2013

본 연구를 통해 유용 미생물을 적용하여 악취 저감 효과 및 조기 안정화에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 유기물 분해능과 악취 제어능이 뛰어난 유용 미생물 KEM을 개발하고, 이미 현장에 사용 중인 EM과 바실러스를 각각 적용하였다. 랩 스케일의 매몰지 모형 반응기를 제작하여 유용 미생물을 각각 적용한 경우와 적용하지 않은 경우(미생물을 적용하지 않고 사체만 매몰한 경우, 배지만 적용한 경우, 사체만 적용한 경우)로 나누어 실험을 진행하였다. 주기적인 수분 공급을 해줌으로써 가축 사체의 분해속도가 빨라진 것을 확인하였고, 유용 미생물을 적용한 반응기의 사체분해속도가 대조군 보다 빠른 것을 확인하였다. 가스는 총 8개의 성분(암모니아, TMA, 황화수소, 메틸머캅탄, DMS, DMDS, $CO_2$, $CH_4$)을 중점적으로 분석하였으며, 그 결과 유용 미생물을 적용하였을 경우 암모니아와 메틸머캅탄에 대하여 악취 저감 효율을 보였다. 연구에 사용되었던 토양 내에 많은 토양 미생물과 가축 사체에도 많은 미생물들이 존재하고 있어, 유용 미생물을 투입하였을 때의 뚜렷한 차이는 볼 수 없었다. 그러나 일정 부분에 한하여 악취 저감 효과와 부패 속도를 증가시키는 효과를 확인 할 수 있었다.

• 분석과학
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• 제31권5호
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• pp.185-194
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• 2018

2010년 11월말 5번째 구제역이 발생하여 가축 매몰지로 인한 악취물질, 지하수, 음용수 등에 2차 환경오염 발생 가능성에 대한 문제제기 등 환경영향 저감 방안 마련이 필요하다. 본 연구의 목적은 축종별, 토성별 파일럿 규모 가축매몰지 5기를 설치하여 2012년 2월부터 2015년 2월까지 약 3년 동안 침출수를 채취하여 90 항목을 분석하였으며, 매몰사체의 유기물 분해특성, 사체관련 미량원소 특히 대사체 물질 농도변화, 사체분해정도 등을 정밀 조사하였다. 그 결과 비소, 카드뮴 등 대부분의 중금속은 검출되지 않았으며 토성에 따른 축종별 분해정도를 파악한 결과 돼지보다는 소가 더 빨리 분해되고 사질 > 식양질 > 사양질 토양 순으로 사체분해가 이루어지는 것으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권3호
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• pp.384-389
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• 2010

Outbreak of contagious diseases to livestock animals is becoming prevalent worldwide and consequently, tremendous numbers of the infected or culled stocks are buried on the ground as the most common disposal method. The buried animals can generate a wide range of detrimental components such as leachate, nutrient salts, and pathogenic bacteria, consequently contaminating the surround environment. This implies that regular investigations are required to monitor any possible detrimental environmental aspect occurred around burial sites. Therefore, the current study was conducted to investigate whether the soil and groundwater nearby the burial sites had been contaminated by the substances originated from the burial sites, which can be applied for the establishment of the ideal burial site construction design and post management scheme. For this, two different burial sites located in Cheonan and Pyeongtaek were selected. Cheonan and Pyeongtaek sites were constructed in 2004 and 2008, respectively and both contained dead poultry infected by avian influenza (AI). Soil and groundwater samples were collected around the sites followed by determination of the nutrient concentrations and bacteria (Salmonella, Camphylobacter, and Bacillus) existence in both soil and groundwater. Some of the soil samples showed higher EC, $NH_4$-N, $NO_3$-N concentration compared to those of the background (control) soils. Also the concentration of $NH_4$-N in some of the groundwater samples appeared to exceed the USEPA guideline value for drinking water (10 mg $L^{-1}$). These results indicated that the soil and groundwater were influenced by the burial site originated nutrients. In the soil, Bacillus was isolated in most soil samples while there were no detections of Salmonella and Camplylobacter. Due to the Bacillus existing mainly as a spore in the soils, it was considered that the frequent detection of Bacillus in the soil samples was attributed to the nutrients originated from the burial sites.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제18권1호
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• pp.26-35
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• 2013

Outbreak of animal infectious diseases such as foot-and-mouth disease, avian influenza are becoming prevalent worldwide. For prevent the further infection, tremendous numbers of the infected or culled stocks are buried around farm. This burial method can generate a wide range of detrimental components such as leachate, nutrient, salt, and pathogenic bacteria, consequently. In this study, for the stabilization of livestock carcasses leachate, advanced oxidation processes utilizing the Fenton reaction was investigated in lab-scale experiments for the treatment for $COD_{Cr}$ of livestock carcass leachate. $COD_{Cr}$ reduction by the Fenton oxidation was investigated response surface methodology using the Box-Begnken methods were applied to the experimental results. A central composite design was used to investigate the effects of the independent variables of pH ($x_1$), dosage of $FeCl_2{\cdot}4H_2O$ ($x_2$) and dosage of $H_2O_2$ ($x_3$) on the dependent variables $COD_{Cr}$ concentration ($y_1$). A 1 M NaOH and $H_2SO_4$ was using for pH control, $FeCl_2{\cdot}4H_2O$ was used as iron catalyst and NaOH was used for Fenton reaction. The optimal conditions for Fenton oxidation process were determined: pH, dosage of $FeCl_2{\cdot}4H_2O$ and dosage of $H_2O_2$ were 3, 0.6 g (0.0151 M) and 7 mL(0.259 M), respectively. Statistical results showed the order of significance of the independent variables to be pH > initial concentration of ferrous ion > initial concentration of hydrogen peroxide.