• 제목/요약/키워드: 비용회수율

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Hybrid Anaerobic Reactor를 이용한 음식물쓰레기의 혐기성처리 및 에너지 회수에 관한 연구 (A Study on Anaerobic Treatment and Energy Recovery Technology of Food Waste by Using Hybrid Anaerobic Reactor)

  • 윤영봉;박진영;주진영;김명호
    • 환경위생공학
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    • 제20권1호
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    • pp.64-75
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    • 2005
  • 2005.1.1부터 직 매립 금지 이후 음식물쓰레기를 처리하는 데 있어 많은 사회적 문제가 대두되고 있다. 그리고 우리나라의 경우 전국 음식물쓰레기 배출량이 11,398ton/day('03)으로 상당히 많은 양이 배출되고 있으며, 주로 음식물쓰레기는 매립, 소각, 사료나 퇴비로 재활용하는 방법으로 처리하고 일부 음식물쓰레기는 혐기성으로 처리 하는 방법이 사용되어 왔다. 이 중 혐기성 처리는 유용한 메탄가스를 발생하여 에너지로 사용가능 하다. 본 연구에서는 pH가 낮고 많은 양의 유기물과 고형물을 함유하고 있어 1단 혐기성 처리시 운전에 영향을 줄 것으로 예상되는 음식물쓰레기의 1단 혐기성처리 가능성 및 혐기성 처리시 메탄가스를 이용하여 에너지로서 사용 가능성에 대해 알아보고자 연구를 실시 하였다. 처리시간과 비용을 절감하기 위해 산형성조를 거치지 않고 반 고형물의 유입시 부유물로 인해 발생될 수 있는 plugging와 channeling 현상을 방지하기 위해 USAB(up flow anaerobic sludge blank)의 장점과 낮은 pH의 음식물 쓰레기의 유입시 미생물에 미칠 수 있는 충격을 최소화 할 수 있는 AE(anaerobic filter)장점을 조합하여 환형유공 지지막속에 그레뉼을 충진시킨 Hybrid Anaerobic Reactor(HAR)를 제작하여 실험을 실시하였다. 본 연구에 앞서 음식물쓰레기의 혐기성 생분해도 실험을 실시하여 혐기성처리가능성을 검토하였으며 실험결과 첨가된 VS량당 총 누적메탄량은 $0.471(m^{3}/\cal{kg}\;VS)$로 원소 분석하여 얻은 이론 메탄발생량 $0.58(m^{3}/\cal{kg}\;VS)$$81.2\%$를 나타냈으며 유기물 분해속도 상수는 $0.18(d^{-1})$로 혐기성 처리가 가능하다는 사전 연구 결론을 도출하였다. 연구 결과, 낮은 pH인 음식물 쓰레기를 처리시 산발효조를 거치지 않고도 혐기성 처리가 가능하였으며, 높은 농도로 존재하는 유기물 및 고형물의 처리효율은 매우 양호했고 또한 인의 제거율도 높게 나타났다. 연구결과를 토대로 전국 음식물쓰레기(11,398ton/d)를 대상으로 에너지를 산출하면 Braun에너지 환산계수 $5.97kwh/m3(60\%\;CH_{4})$를 적용할 때 우리나라의 1일 음식물에서 발생되는 에너지 총량은 6,727MWh로 환산될 수 있으며 이는 유기물(COD)당 발생되는 메탄 가스량을 에너지원으로 사용하기에 충분히 가능하다는 것을 확인할 수 있었다. 이상의 결과에 의하면 고농도의 유기물이 함유된 음식물쓰레기는 Hybrid Anaerobic Reactor (HAR)를 이용하여 HRT 30일 정도에서 충분히 직접 혐기성처리가 가능하며, 이때 발생된 $CH_{4}$를 회수하여 이용하면 대체에너지원으로 활용 가치가 높은 것으로 판단된다.

FSH 투여 용량과 방법Ul 따른 한우의 과배란 처리 효율 (Superovulation Response by FSH Treatments in Hanwoo)

  • 최수호;박용수;손우진;이준희;노규진;김주헌;최상용
    • Reproductive and Developmental Biology
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    • 제31권3호
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    • pp.199-205
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    • 2007
  • 본 실험은 polyethylene glycol (PEG)에 용해시킨 FSH의 투여 방법과 용량에 따른 체내 수정란 생산 효율을 난소 반응과 회수되는 수정란의 수량과 품질, 수정란 이식 효율을 조사하였다. 공란우 88마리를 네 군으로 구분하였다. 처리 1군은 50mg의 FSH를 하루 2회 4일 동안 투여하였으며, 처리 2 및 3군은 30% PEG에 녹인 400mg과 200mg의 FSH용량을 1회 투여하였으며, 처리 4군은 CIDR로 처리 후 7일째에 30% PEG에 녹인 200mg의 FSH를 처리하였다. 과배란 처리 후 황체수에서는 처리 1, 2, 3 및 4군에서 각각 11.2, 18.5, 13.1 및 13.9개로서, 처리 2군에서 다른 처리군보다 유의적으로 (p<0.05) 높았다. 회수된 난자의 총 수에서 각 군의 결과는 8.5, 10.4, 8.7 및 7.9개였으며, 이식 가능한 수정란 수에서 각 군의 결과는 3.9, 4.3, 4.7 및 3.7개로 군간의 유의적인 차이는 보이지 않았다. 각 과배란 처리 방법에 따라 생산된 수정란의 이식 후 수태율 $36.0{\sim}50.0%)$ 및 채란시 혈중 progesterone 농도 또한 군간의 유의적인 차이는 보이지 않았다. 결론적으로 공란우에 스트레스를 적게 주며 과배란 처리 호르몬 비용과 노동력을 줄일 수 있으며, 여러 마리의 공란우를 발정 주기에 상관없이 한번에 과배란 처리를 할 수 있는 CIDR를 사용 후 7일째 200mg의 FSH를 1회 투여 방법이 축산 현장에서 적용하기에 매우 유용한 방법이라 사료된다.

고성능 세정식 슬러지 산발효조의 운전 및 적용성 평가 (Operation of High Performance Elutriation-Type Sludge Fermenter and Feasibility for Its Application)

  • 안영호
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.85-92
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    • 2005
  • 도시하수 1차슬러지의 가수분해와 산발효특성 향상을 위해 슬러지상 형태를 가진 새로운 회분식 및 반연속시 발효시스템의 운전특성을 운전 온도와 pH를 함수로 평가하였다. 본 공정에서 적용한 산세정 슬러리 반응조는 pH 9와 고온($55^{\circ}C$)의 운전조건하에서 비교적 짧은 체류시간내 유출수내 다량의 유기산을 생산하는 우수한 운전특성을 가지고 있다. 가수분해 특성은 대상기질인 슬러지의 특성에 미치는 계절적 특성에 상당한 영향을 받았으나, 반면에 산형성특성은 거의 영향을 받지 않았다. 우기계절을 기준으로 할 때 최적 운전조건하에서의 휘발성 유기산의 생성과 회수율은 $0.18\;g\;VFA_{COD}\;g^{-1}\;VSS_{COD}$과 63.3%이었으며, 발효부산물로써 질소와 인의 용출율은 각각 $0.006\;g\;N\;g^{-1}\;VSS_{COD}$ 및 0.003 g $P\;g^{-1}\;VSS_{COD}$이었다. 실규모 처리장($Q=158,880\;$m^3\;day^{-1}$)에서의 물질수지 결과 우기계절동안의 휘발성 유기산과 비휘발성 유기산의 생산량은 약 $3,110\;kg\;VFA_{COD}\;day^{-1}$$1,800\;kg\;COD\;day^{-1}$이었는데, 이는 유입 하수기준으로 약 $31\;mg\;COD\;L^{-1}$, $20\;mg\;VFA_{COD}\;L^{-1}$, $0.7\;mg\;N\;L^{-1}$$0.3\;mg\;P\;L^{-1}$의 수질향상을 가져올 것으로 평가되었다. 이 공정의 적용에 따라 유입하수 $1,000\;m^3$ 당 약 $67 (에너지 비용 제외시)의 경제적 이득이 있으며, 건기계절시에는 이보다 더 높은 경제성을 가질 것으로 기대된다. 또한 본 연구결과 고성능 발효조는 병원성균이 없는 안정화된 고형물 생산, 우수한 고형물 분리특성 및 경제성 등 다양한 장점이 있는 것으로 나타났다.

학교급식 식재료별 시장가격 조사 실태 분석 (Analysis of Surveys to Determine the Real Prices of Ingredients used in School Foodservice)

  • 이서현;이민아;유재윤;김상효;김수연;이호진
    • 대한지역사회영양학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.188-199
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    • 2021
  • 본 연구는 현재 영양교사·영양사들의 식재료 가격 조사방법에 대한 실태 및 향후 요구도를 파악하기 위해 진행되었다. 모집단인 전국 11,818개교에서 비례층화 표본방법으로 약 10%의 학교를 추출하였다. 총 1,158개교에 설문지를 배부하였고, 그 중 회수된 439부(회수율 37.9%)는 SPSS(ver 25.0) 통계 프로그램을 이용하여 분석을 진행하였다. 현재 시장가격 조사 방법에 대한 만족도가 낮은 식재료는 공산품(3.26점), 지역산 식재료(3.33점), 수산물(3.34점), 과일류(3.37점), 채소 및 서류(3.38점)로 나타났고, 이 중 공산품을 제외하고는 지역산 식재료를 포함하여 농산물로 대부분 구성되어있다. 식재료 시장가격 조사 시 공산품 7.94시간, 채소 및 서류 6.94시간, 친환경 식재료 6.25시간, 지역산 식재료 6.24시간, 과일류 6.16시간, 수산물 5.75시간 순으로 시간이 소요되며, 이는 식재료 시장가격 조사에 만족도가 낮은 식재료 종류와 중복되는 것을 확인할 수 있다. 또한 현재 학교에서 직접 가격 조사를 시행하는 빈도가 높은 식재료의 경우 공산품 227개교(52.9%), 과일류 168개교(38.5%), 특용작물 165개교(37.8%), 수산물 164개교(38.1%), 채소 및 서류 160개교(36.8%), 난류 144개교(33.3%), 절임가공품 150개교(37.9%)로 나타났다. 더불어 초등학교와 중·고등학교로 구분하여 현재 실시하고 있는 식재료 시장가격 조사 방법을 살펴본 결과, 초등학교는 식량작물, 채소 및 서류, 친환경 식재료, 지역산 식재료의 경우 학교급식지원센터에서 구성한 TFT에서 조사한 자료 사용에 대해 응답한 비율이 가장 높게 나타났으나 중·고등학교의 경우 인근 학교와 공동조사하거나 학교에서 직접 조사하여 활용하는 비율이 높은 것으로 나타났다. 향후 원하는 식재료 시장가격 조사 방법을 살펴본 결과, 초등학교의 경우 식량작물, 채소 및 서류, 특용작물, 과일류, 난류, 수산물, 친환경 식재료, 지역산 식재료의 경우 학교급식지원센터에서 구성한 TFT에서 조사한 자료 사용에 대한 요구도가 높은 것으로 나타났으며 축산물, 공산품, 절임가공품은 교육청에서 외부전문기관에 의뢰하여 제공하는 조사자료 사용에 대한 요구도가 높았다. 중·고등학교의 경우 모든 식재료 품목에서 교육(지원)청에서 구성한 TFT에서 조사한 자료 사용에 대한 요구도가 높은 것으로 나타났다. 그러므로 학교에서는 직접 식재료 시장가격을 조사하기보다는 공신력 있는 외부 기관이나 같은 교육(지원)청 내의 영양교사·영양사와의 협력을 통해 식재료 시장가격 조사에 투입되는 시간이나 비용을 효율적으로 사용하기를 원하는 것으로 판단된다. 이러한 결과를 바탕으로 시·도 교육청이나 교육지원청에서 구성하여 일괄 조사하거나 공인된 자료를 바탕으로 식재료 시장가격을 조사 및 분석, 외부 전문기관에 의뢰 등의 방법 개선이 필요하며, 각 지역의 학교급식지원센터와 같이 일괄적으로 식재료를 공급하는 곳에서 외부와 가격 비교가 어려운 식재료 품목만이라도 시장가격 공개 혹은 공유가 필요할 것으로 판단된다. 즉, 실제 학교급식에 납품되는 규격, 식재료 납품 단가 등에 대한 비교자료가 존재하지 않는 친환경 및 지역산 식재료의 경우 가격에 대한 평가가 불가능한 상황임을 고려하여, 우선적으로 시·도교육청에서 조사한 결과 혹은 학교급식지역센터에서 제공하는 가격정보를 바탕으로 통합적으로 운영할 수 있는 홈페이지를 운영하는 것이 필요할 것으로 판단된다. 더불어 향후에는 홈페이지를 통해 학교급식에서 사용하는 식재료의 품목 수를 증가시키는 것이 필요하며, 더불어 정보의 질 유지를 위하여 공신력 있는 기관에서 주관하여 운영하거나 위탁하여 운영하는 것이 가장 이상적일 것이라 판단된다. 따라서 본 연구 결과는 학교급식 식재료 시장조사수집에 대한 현주소를 보여줄 수 있는 의미 있는 결과물이 될 것이며, 향후 학교급식 식재료 가격 수집 및 공개방법에 대한 정책마련의 기초자료가 될 것으로 사료된다.

농업용수리시설의 유지관리체제일원화에 관한 연구 - 충남지역 수리계 운영실태조사결과를 중심으로 - (A Study on the Unified Operation and Maintenance System of Irrigation Facilities in Korea - With Reference to the Survey Results on the Activities of Irrigation Fraternities in Chungnam Province -)

  • 김성민;임재환
    • 농업과학연구
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    • 제31권1호
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    • pp.53-75
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    • 2004
  • This study is aimed at identifying the national economic value of the irrigation facilities by reviewing the existing papers on economic values of the irrigation facilities and presenting current status of dual O & M problems of the irrigation facilities. This study suggested the unified O & M system rather than continuing the existing dual O & M system of irrigation facilities based on the surveyed results of the activities of irrigation fraternities in Chungnam Province. The findings and proposals for the successful unified and mono O & M system of the irrigation facilities are as follows: (1) Total number of irrigation facilities in the nation accounts for 67,582, while the total length of irrigation and drainage canals amounted to about 174,259km. On account of the total length of structural canals was estimated at 31%, much losses of water and much O & M costs have been inevitable for the full irrigation rice culture. In spite of the past heavy investment for irrigation facilities, the ratio of rain-fed and partially irrigated paddy fields accounts for 23% in 2003. Both Korea Agricultural and Rural Infrastructure Corporation (KARICO) and the city and Gun Governments have managed the irrigation facilities separately by irrigation fraternities. The KARICO have commanded 59% of irrigation paddy area with 18% of the total irrigation facilities, while the city and Gun governments covered 41% of irrigation paddy area with 82% of the existing number of irrigation facilities representing small and medium scale. (2) The 1999 demand prices of irrigation water per ton expressed in 2000 constant market price was estimated at 388 won, the supply price was amounted to 184 won per ton. Considering the supply and demand curve of the irrigation water, the existing irrigation facilities could not satisfy the demand of irrigation water. (3) In 1999, total present added value of the irrigation facilities during the economic life accounted for 48 trillion won, while total supply cost was 44.7 trillion won. The marginal benefit and cost ratio of irrigation water was 1.08. (4) The total O & M cost per year amounting to 681.1 billion won have been required to maintain and repair the existing irrigation facilities in Korea. For the successful unified O & M of irrigation facilities covering whole irrigated paddy field in Korea, 950 billion won of O & M costs are required to keep up the marginal benefit of irrigation water as 2,800 billion won per year. The total O & M cost as 950 billion won should be allocated 40%, 380 billion won for O & M costs of irrigation facilities and 60%, 570 billion won for improvement of irrigation facilities. (5) The study investigated and reviewed the present O & M status of the irrigation facilities by small and medium irrigation fraternities. Most of the farmers belong to the irrigation fraternities preferred not only unified O & M but also KARICO take-over of the whole O & M activities of the irrigation facilities. The prevailing O & M cost per 10a expended by the Corporation was amounted to 104,890 won, while that of city and Gun governments was only amounted to 4,600 won per 10a. regarding the small amount of O & M cost expended by city and Gun governments, it is evident that the existing irrigation system have been managed ineffectively and deteriorated the facilities comparing that of KARICO. In conclusion, the Government could not satisfied the demand of irrigation water by suppling water with existing irrigation facilities. Therefore new additional investment and financial support for irrigation water development should be made to convert rain-fed and partially irrigated paddy fields into fully irrigated ones. The operation and maintenance cost should be supported to keep the marginal values of rice production of existing irrigation facilities in the national economy and to modernize the obsolete irrigation facilities. By unifying the existing dual O & M systems, all the farmers belong to the irrigated paddy fields have to be equally benefited and could be increased their farm income and be stabilized their rural lives.

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뉴질랜드 (Palmerston North) 의 낙농 현황과 번식 및 번식장해에 관한 연구(I) Palmerston North 지역의 낙농 현황과 우유 생산량에 관한 조사 연구 (Studies on Dairy Farming Status, Reproductive Efficiencies and Disorders in New Zealand (I) A Survey on Dairy Farming Status and Milk Yield in Palmerston North Area)

  • 김중계;맥도날드
    • 한국가축번식학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.1-18
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    • 2000
  • New Zealand, Palmerston North 지역의 낙농가 80여 개 낙농가에 1998년 2월부터 1998년 7월까지 우편설문지에 의해 조사되었다. 주어진 질문항목은 1). General characteristics (10개 질의), 2). Milk yield and feed supplementary (7개질의), 3). Reproductive efficiencies (14개 질의), 4). Reproductive disorders (12개 질의) 4개 항목을 포함하는 합계 43개의 질문을 내포하고 있었다. 낙농가의 응답자 38농가 (47.5%)에서 회수된 질의문 4개 항목중 1). 2). 항목에 해당되는 낙농사업에 있어서 일반적인 낙농 사육현황, 보조사료 그리고 우유 생산 등을 집계 분석하여 장단점을 파악하고, 우리나라 낙농인 (특히 제주도)들에게 인식시켜 보다 낳은 경제적 이익을 주기 위한 목적으로 수행된 바 이 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 낙농사육경력은 38개 낙농가 중 기록된 농가가 21개 (45%)였는데, 이중 15년 미만경력이 3농가(7.9%), 15~19년 경력은 7농가 (18.4%), 20~25년의 경험 농가가 6개 농가 (15.8%)였고, 26년 이상 경력을 가진 농가수는 5농가 (13.2%)로 대체로 우리나라보다 경력기간의 길고 많은 경험을 갖고 있는 낙농부국이었다. 낙농가의 노동력 투입에 있어서 주인 자신이 직접 경영하고 있는 농가는 21농가 (55.3%)였으며, Sharemilker에 의존하여 운영하는 농가가 10농가 (26.3%), 그리고 가족노동력이 투입된 2농가 (3.5%), Manager 가 주로 주관하여 운영되는 3농가 (5.3%), 일하는 사람을 두고 있는 농가 18농가 (31.6%)였으며, Part time 인력을 쓰는 농가는 2농가 (3.5%)뿐이고 기타가 1농가 (1.8%)로 나타내고 있었다. 이러한 사항은 낙농농가 당 1.5 인에 해당됨으로 경제적 이익 향상을 위해서 임금투입이 아주 낮았다. 2. 사육기반인 방목지와 경작지를 분석하여 보면 사육규모별 (200, 300, 400두) 방목지는 각각 56, 90, 165.3ha로 평균 107.8ha이었고, 경작지도 각각 51, 78, 165ha로서 사육규모별 차이가 컸다(P<0.01). 이와 같은 결과는 낮은 비용으로 우유를 생산하고 우유제품 95%를 세계 각국으로 수출할 수 있는 기반이 되고 있음을 입증 할 수 있었다. 낙농가의 전반적인 기록여부사항은 응답농가 (38 농가) 중 10농가 (26.3%)가 computer, 벽기록장을 이용하는 농가수가 15농가(39.5%), 그리고 낙농수첩을 사용하고 있는 낙농가는 36농가(95%)로 가장 높았으며, 두 가지로 기록하고 있는 농가 수는 23농가(70%)로 높은 편이었다. 3. 한편, 환경면에 있어서 분뇨 처리 시설 분야는 큰 도시를 제외한, 공해를 인식하지 못할 정도로 깨끗하여 아직은 철저하지 않아서 공해처리는 문제화되지 않고 있었다. 그러므로, Pond system 이 26농가(68.4%)로 제일 많았으며, 다음에 매일 분을 제거하여 쌓아 놓아서 저장해 놓고 유기질 비료로서 이용하는 농가가 8농가(21.1%), 1 농가(2.6%)에서 Bunker system으로 저장되었고 기타의 방법으로 저장하는 것이 3농가(7.9%)로 대부분 유기질 비료가 부족하여 화학 비료를 많이 사용하고 있는 형편이며 한국의 30~40여년 전 환경 상태와 유사하였다. 4. 우유 착유 시설 조사에서는 Harringbone 시설이 33농가(86.9%)였고, 다음으로 Walkthrough 구조가 3농가(7.9%), Rotary system 과 기타 구조식이 각각 1개 농가(2.6%)로 세계 낙농 선진국으로 인정 할 수 있으나, 축사시설은 거의 없고 착유시설만 설치되어 있어서 기후환경의 이점을 최대로 살려 경제성 향상을 시도하고 있었다. 5. 착유일수와 두당, 년간 비유량에 관해서 착유일수는 평균 275일, 건유기간 약 87일로 New Zeal-and 의 평균 착유일수 228일 보다 약 47일정도 긴 결과를 보여주고 있다. 착유두수 당 우유 총생산량을 보면 년간 평균 3,990kg 이었고, 우유 건물량 (ms)은 약 319kg였다. 그리고 매일 두당 우유건물량 (ms)은 평균 1.2kg, 우유량은 15.5kg(건물 12.5%로 환산), 우유지방은 평균 4.83%로 외국의 수치 보다 상당히 높았고, 우유 단백질은 평균 3.57% 이었다. 6. 결론으로 Palmerstone North 지역의 낙농업은 뉴질랜드의 중심지로 목장운영의 경험과 경력 약 20년으로, 우리나라의 6~9년 보다 길고, 전체 호당 평균 사육두수는 약 355두로서, 우리나라 최근 호당 35두에 비하여 차이가 심했다. 목장에는 사육우사는 거의 없고 단지 충실한 착유실만 있을 뿐으로 대부분의 목장은 가축 노동력인 부부 두 사람 (1.5 인)에 의해서 착유가 실시되고 있으며, 특이한 것은 철저히 봄에만 분만 (93%) 을 유도하는 계절번식을 시도하여 착유기간은 240~280일로 겨올동안은 착유를 하지 않고, 당해년 그 무리의 비유량과 body score에 의해서 건유기가 결정되어 휴식기로 들어감으로서 우리나라와는 다방면(경영형태포함)에서 많은 차이점이 있었다. 그리고 젖소에는 전혀 농후사료를 급여하지 않고 완전히 방목을 위주로 사육되기 때문이며 착유량은 약 3,500kg로 우리나라의 절반이지만 집유시 우유량 보다 유지율에 따라서 환금됨으로 유지율이 4,5%로 상당히 높은 수준으로 개량하여 왔으며, 세계에서 가장 낮은 가격의 우유를 생산하는 낙농부국으로서 우리나라도 노동력 절감과 대규모 사육을 위한 실질적인 면은 물론 경영면에 더욱 치중하여야 할 것이다.

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