• 제목/요약/키워드: 생물학적 농축

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니켈 함유폐수의 독성평가 및 처리방안에 대한 연구 (Research of the Toxic Estimation and Treatment Method of Wastewater Including Nickel)

  • 김만수;황환민;박종운
    • 대한환경공학회지
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    • 제31권11호
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    • pp.983-988
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    • 2009
  • 본 연구는 산업단지 폐수종말처리 시설내로 유입되는 니켈폐수의 독성평가 및 이의 효과적 처리방안을 도출하기 위하여 수행되었다. 처리장내로 유입되는 폐수를 24시간 동안 1시간 간격으로 시료를 채취하여 니켈 농도를 분석한 결과 0.33 mg/L~116.0 mg/L의 농도범위로 조사되었으며, 평균 24.0 mg/L로 조사되었다. 본 대상폐수의 농축질화균을 이용한 니켈의 독성도 조사 결과 Nitrosomonas와 Nitrobacter에 대한 $IC_{50}$값이 각각 5.5 및 4.9 mg/L인 것으로 나타났으며, 이는 본 유입폐수를 5배 희석하여 주입하여도 질산화 미생물의 50%를 사멸시킬 수 있는 농도인 것으로 나타났다. 또한 Nickel hydroxide형성에 의한 니켈 제거효율 실험결과 응집 pH에 따라 잔류 니켈 농도는 pH 11에서 1.7 mg/L, pH 12에서 0.6 mg/L로 나타났으며, 이는 상기 니켈 함유 폐수의 $NH_4$-N 및 $NO_3$-N에 대한 $IC_{50}$ 독성농도 조사 결과와 비교시 69.1~89.1% 및 65.3~87.8%의 독성도가 제거될 것으로 판단된다. 따라서 pH 10~11 이상으로 니켈 함유폐수를 응집처리 후 생물학적 처리를 수행한 결과 83.8%~99.4%의 범위로 평균 97.6%의 질산화 반응효율을 얻을 수 있었다.

바실러스균을 이용한 하수 슬러지의 악취 제거 특성에 대한 연구 (A Study on the Odor Removal Characteristics of sewage sludge using Bacillus sp.)

  • 성일화
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권12호
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    • pp.1-8
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    • 2016
  • 본 연구에서는 하수 처리에 많은 장점이 있는 Bacillus sp.를 하수 슬러지에 적용함으로써 악취 제거에 대한 타당성을 검토하였다. 1차 슬러지를 공기공급 만으로 24시간, 48시간, 72시간 경과 후의 $NH_3$제거율은 12.5 %, 12 %, 42.1 %를 나타내었고, Bacillus sp.농축액 10%와 기타 물질을 넣어 고형화시킨 BIO-CLOD를 주입한 반응기에서는 $NH_3$제거율이 43 %, 70 %, 81 %의 제거율을 보였다. NB배지에서 배양된 Bacillus sp.를 1차 슬러지 반응기에 주입율 0 %, 1.7 %, 3.3 %, 6.7(v/v%)에서 72시간 경과 후의 TVOC제거율은 59 %, 71 %, 88 %, 98 %를 나타내었고, $NH_3$제거율은 29 %, 25 %, 31 %, 48 %로서 TVOC 제거율이 더 높았으며, Bacillus sp.주입 농도에 따른 탈수 실험에서는 Bacillus sp.농도를 4(v/v%)로 하는 것이 적합한 것으로 판단되었다. Bacillus sp.농도와 악취물질 감소간에 상관관계가 성립되며, 공기공급과 바실러스의 주입은 생물학적 산화를 도와 악취물질의 제거가능성을 확인하였다. Alum과 PAC을 사용한 1차 슬러지와 소화슬러지의 SRF값으로 적정한 Alum응집제량은 500 mg/L이였고 PAC을 사용할 때는 적정량이 6 mg/L주입하는 것이 타당하다고 판단되었다.

전처리 가용화 공정이 잉여슬러지 혐기성 소화효율에 미치는 영향 (The Effect of Solubilization Pretreatment Process on Anaerobic Digestion of Waste Activated Sludge)

  • 유호식;안세영
    • 유기물자원화
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    • 제24권3호
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    • pp.35-43
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    • 2016
  • 하수처리장에서 배출되는 잉여슬러지 감량율을 증가시키기 위해 사용된 전처리 가용화시설에서, 가용화율에 따른 COD 성상변화를 살펴보았다. 대상하수처리장의 농축 잉여슬러지에 포함되어 있는 난분해성 COD는 총 COD의 37.0 % 이었다. 전처리 가용화시설에서 배출되는 잉여슬러지의 COD 세부성상 변화를 살펴보면 가용화율(5%, 10%, 20%, 30%, 35%)의 증가에 따라 고형성 생분해성 COD는 점차적인 감소를 보이고 있으며 이로 인한 용존성 생분해성 COD와 고형성 난분해성 COD가 증가하는 것을 볼 수 있었다. 잉여슬러지를 가용화하기 위하여 물리적 전처리시설을 적용할 때 생물학적 2차처리시설의 SRT가 상대적으로 길게 운영되면 잉여슬러지의 고형성 난분해성 COD의 함유율이 높고 상대적으로 고형성 생분해성 COD 농도가 낮게 된다. 고형성 생분해성 COD가 상대적으로 낮은 잉여슬러지의 경우 전처리 시설에 의한 가용화의 효과가 당초 예상보다 낮아질 수 있으므로, 가용화하여 혐기성 소화 할 경우 잉여슬러지에 대한 COD 성상 조사가 요구된다. 가용화율 5%에서 혐기성소화조에서의 COD 제거율은 2.1% 증가하였고, 가용화율 35%에서는 COD 제거율이 15.1% 증가 되었다. 전처리 시설에서 잉여슬러지 고형성 COD를 35% 가용화하였을 때 혐기성소화조에서의 COD 제거율은 25%에서 40%로 향상되었고 메탄가스발생량은 $607m^3$/일에서 $907m^3$/일으로 증가하는 것으로 나타났다.

최근 3년(2008-2010)간 식품안전 분야 국가연구개발사업 운영 현황 분석 (Analysis on the National R&D Portfolio of Food Safety in Korea from 2008 to 2010)

  • 곽노성;정지원;이종경
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.115-123
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    • 2013
  • 식품안전관리는 과학적 근거에 따라 진행되어야 한다. FAO/WHO에서는 식품안전관리 4대 원칙 중 하나로 위해성 분석을 제시하고 있으며, WTO에서는 위해성 평가에 입각한 경우에 한하여 자체적인 안전기준을 인정하고 있다. 과학적 분석 없이는 식중독 발생의 원인을 추적 제거함으로써 재발을 막는 것 또한 불가능하다. 연구개발은 과학적 근거를 생산하는 중요한 역할을 한다. 정부의 식품안전 연구개발은 11개 정부기관에서 40개가 넘는 사업을 통해 진행되고 있다. 그렇다보니 정확한 통계 자료를 확보하기 어렵다. 본 연구에서는 사업명, 과학기술표준분류, 키워드라는 3가지 기준에 따라 국가과학기술지식정보서비스(NTIS)에서 제공하는 데이터베이스를 활용해 2008년부터 2010년까지 진행된 식품안전 연구과제를 추출하였다. 분석 결과, 식품의약품안전청과 농림수산식품부 및 농촌진흥청의 연구사업이 중요한 비중을 차지하고 있다. 위해성 평가를 위한 기초자료 확보 등을 위해서는 현재보다 1년 이상 다년도 과제의 비중을 높일 필요가 있다. 또한 SCI 논문을 투고할 수 있는 수준으로 연구의 깊이를 높일 필요도 있다. 노로바이러스 등 생물학적 위해에 대한 연구비중을 높이는 방향으로 연구 포트폴리오의 조정이 필요하다. 이를 위해서는 식품안전 관련 사업의 통합 집중화할 필요가 있다. 별다른 차이가 없음에도 부처가 다르다보니 별도로 설정하고 있는 식품안전관리와 농축산물 위생/품질관리로 이원화된 과학기술표준분류의 통합도 필요하다.

다각적 수환경지표를 이용한 영산호의 생태영향 평가 (Evaluation of Yeongsan Lake Ecosystem Using Various Environment Parameters)

  • 최지웅;안광국
    • 생태와환경
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    • 제41권2호
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    • pp.155-165
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    • 2008
  • 본 연구의 목적은 다각적 수환경지표를 이용하여 영산호의 현재 상태를 평가하고 더 나아가 영산호의 수질 관리 및 생태계 보전에 활용하기 위함이다. 본 연구에서 적용한 정수생태계 건강성 평가 모델은 U.S. EPA(1998)의 정수생태계 평가 기법 (Lake and Reservoir Bioassessment and Biocriteria)에 기초를 두었고, 이 모델을 바탕으로 우리나라 호소의 특성에 맞게 수정 보완한 안과한(2007)의 모델을 따랐다. 또한 영산호의 물리적 서식 환경을 평가하기 위하여 Plafkin et al.(1989)에 의해 개발된 물리적 서식지 평가 모델을 이용하여 호소환경에 맞는 7 메트릭 모델을 적용하였다. 조직별 수은 분석은 수은 직접분석기(DMA-80)를 이용하여 U.S. EPA 7473 method로 측정하였다. 본 연구의 조사 결과, 채집된 어류는 1차 조사에서 7과 22종 389개체, 2차 조사에서 7과 21종 631개체, 3차 조사에서 7과 19종 330개체로 총 30종 1,350개체가 채집되었다. 생물학적 건강성 평가 지수는 평균 19로 악화상태(범위: $14{\sim}26$, n=15)인 것으로 나타났고 지점별 큰 변이는 보이지 않았다. 이는 외래종의 우점, 생태계 교란에 의한 기형어종과 사체의 빈도가 높았기 때문인 것으로 사료되었다. 물리적 서식지 평가 결과에 따르면 영산호의 서식지 건강도는 평균 72로 보통$\sim$양호상태(범위: $48{\sim}99$, n=15)를 보였고, 영산호 하류쪽이 상류에 비하여 물리적 서식지 건강도가 낮은 것으로 나타났다. 일반 수질 항목 측정 결과, 염도는 하구둑에 가까워질수록 증가하는 것으로 나타나 해수의 영향을 반증하였다. 총수은 농도는 조직별, 지점별로 일부 차이를 보였으나, 전반적으로 수은농축의 영향은 미미한 것으로 사료되었다. 영산호의 생태 건강성 향상을 위해 외래종에 의한 교란 억제, 물리적 서식지의 복원 등이 필요한 것으로 판단된다.

폐수처리장의 과불화화합물 검출수준 및 처리공정 중 물질흐름 해석에 관한 연구 (Study on Concentrations and Mass Flows of Perfluorinated Compounds (PFCs) in a Wastewater Treatment Plant)

  • 박종은;김승규;오정근;안성윤;이미나;조천래;김경수
    • 대한환경공학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.326-334
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    • 2012
  • 본 연구는 최근 수 환경에서의 과불화화합물의 배출원 중 하나로 인식되고 있는 폐수처리장을 대상으로 이들 물질의 처리 공정별 물질량 흐름 및 거동을 예측하고자 수행되었다. 시료채취는 여름철과 겨울철에 유입수, 중화조유출수, 1차침전지 유출수, 포기조 유출수, 2차 침전지 유출수, 최종 방류수, 탈수여액, 1차 슬러지, 농축슬러지, 탈수 슬러지를 각각 3일간 채취하였으며, 채취한 후 동일한 비율로 혼합하여 분석용 시료로 하였다. 총 10개 물질을 대상물질로 하여 분석한 결과, 물 시료 중 농도는 PFOS (perfluorooctanesulfonate)가 N.D.~26.29 ng/L, PFOA (perfluorooctanoate)가 N.D.~38.15 ng/L로 검출되었으며 기타 PFNA (Perfluorononanoate)가 N.D.~36.79 ng/L, PFHxS (perfluorohexanesulfonate)가 N.D.~24.36 ng/L로 나타났다. 슬러지 시료의 경우, PFOS가 6.82~59.37 ng/g, PFOA가 0.13~0.37 ng/g, PFDS (perfluorodecanesulfonate)가 N.D.~0.83 ng/g으로 검출되었다. 각 처리 공정별 물질량 흐름을 관찰한 결과, 과불화화합물의 대부분이 유입되는 양보다 유출되는 양이 더 많은 것으로 나타났는데 이는 전구물질들이 처리공정을 거치면서 생물학적 분해에 의해 과불화화합물의 발생원으로서 작용하고 있기 때문인 것으로 판단된다.

혈소판 농축혈장이 조골세포의 초기부착과 증식 및 활성에 미치는 생물학적 영향 (Biological Effect of Platelet Rich Plasma on the Initial Attachment, Proliferation and Cellular Activity of Osteoblast)

  • 박상일;임성빈;김정근;정진형
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제31권3호
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    • pp.513-529
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    • 2001
  • For reconstruction of the bony defect, various artificial substitutes were developed. Among them, there has been a study of calcium phosphate coated bone substitutes for increasing attachment of osteoblasts in vivo. The purpose of this study was to evaluate the effects of serum and platelet-rich plasma (PRP) on calcium phosphate coated culture plate for the initial attachment, proliferation and activity of osteoblasts. After sampling the blood from white rats and concentrating by centrifugation, the amount of attachment of PDGF-BB and $TGF-{\beta}$ on the calcium phosphate coated culture plate was measured. Cultured HOS and ROS 17/2.8 cell was measured on attachment level and proliferation rate of osteoblasts. Alkaline phosphatase activity of HOS and ROS 17/2.8 cell was measured for studying on the activating rate of osteoblast. 1. Counting the amount of platelets of seperated plasma and PRP, the average number of platelets was 177,003 $cell/{\mu}l$ in plasma, and 1,656,062 $cell/{\mu}l$ in PRP, which was about 9 times as high as in plasma. 2. Amount of PDGF-BB deposited at calcium phosphate coated plate had increased by the total amount of plasma and PRP on the culture plate, whereas $TGF-{\beta}$had been deposited on the plate only when treated by $50{\mu}{\ell}$ of PRP(p<0.01). 3. After plating serum and PRP for 3 hours, we attached with HOS and ROS17/2.8 cell for 1 hour and 4 hours. There were no significant difference of the attachment between serum and control group, whereas there were significantly difference of the attachment between depositioning of PRP and control group. 4. After attaching plasma and PRP for 3 hours, cell number has much increased when HOS and ROS17/2.8 cell had been cultured for 48 hours(p<0.05). 5. After attaching plasma and PRP for 3 hours, concentration of alkaline-phosphatase has increased when HOS and ROS17/2.8 cell had been cultured for 48 hours(p<0.01). These results suggested that PRP affected on initial cell attachment rather than proliferation and activation of osteoblasts at calcium phosphate coated plate.

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마이크로버블 공급에 의한 폭기조내 교반과 용존산소 분포 특성 (Characteristic of Mixing and DO Concentration Distribution in Aeration Tank by Microbubble Supply)

  • 임지영;김현식;박대석;조영근;송승준;박수영;김진한
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.251-259
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    • 2016
  • 본 연구는 가압식 마이크로버블 발생장치를 이용하여 공기를 마이크로화 시켜 공급하면서 pilot-scale 규모의 폭기조내 DO 농도 및 ORP 변화를 살펴보았다. 마이크로버블에 의한 폭기조 내 교반 및 산소전달 능력을 확인한 결과, 폭기조 횡(橫)방향으로 마이크로버블 공급위치에 따라 폭기조 내액의 순환으로 인하여 단일반응조 내에서 측정위치별 DO 농도가 다르게 나타남을 확인할 수 있었다. 또한, 마이크로버블 공급위치에 따른 교반현상을 파악하고 마이크로버블 공급위치의 적정성을 확인하고자 유체유동해석을 한 결과, 마이크로버블 공급위치가 폭기조 횡(橫)방향으로 1/2지점일 경우, 좌측면에서 공급될 때보다 폭기조 내부의 교반이 잘 이루어져 사영역이 적게 발생되는 것을 확인되었다. 실험 및 유체유동해석 결과를 바탕으로 마이크로버블 공급위치에 따라 단일반응조에서 DO 농도를 변화시켜 격벽이 없는 영역분리가 가능하므로 혐기, 무산소, 호기를 한 공간에서 운영할 수 있는 가능성을 확인할 수 있었다. 마이크로버블을 공급했을 경우, 산기관을 사용할 때와는 다르게 MLSS가 부상농축되는 고액분리 현상이 발생하였는데 마이크로버블이 생물학적 처리를 위하여 부상의 목적이 아닌, MLSS의 혼합과 적절한 DO 농도 유지를 목적으로 사용되기 위해서는 폐수 종류에 따른 적절한 크기의 버블선택이 중요함을 확인할 수 있었다.

먹이영양과 물만들기에 따른 붉은쏨뱅이(Sebastiscus tertius) 자어의 성장과 생존 (Effects of Feed Nutrition and Green Water on Growth and Survival of Red Marbled Rockfish(Sebastiscus tertius) Larvae)

  • 김철원;정달상
    • 현장농수산연구지
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    • 제13권1호
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    • pp.115-129
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    • 2011
  • 붉은쏨뱅이의 인공종묘생산을 위하여 자어의 성장과 생존에 영향을 미치는 초기먹이생물의 영양학적인 측면과 수질안정을 위한 첨가물들의 농도에 대하여 조사하였다. 영양가치가 다른 먹이생물로 rotifer를 배양하여 자어에게 공급하였을 때 농축 Chlorella로 배양된 rotifer를 공급하였을 때 전장의 성장이 11.90 mm로 가장 좋았으며 생존율은 유지효모로 배양한 rotifer를 공급한 실험구가 47.0 %로 가장 높게 나타났다. Rotifer를 영양강화 시킨 후 먹이로 공급하였을 때의 super selco로 영양강화시킨 실험구에서 전장과 체중이 각각 13.0 mm, 12.7 mg로 가장 좋은 성장을 보였으며 생존율도 48.0 %로 가장 높게 나타났다. Artemia의 경우는 다른 실험구와 성장차이는 보이지 않았으나 생존율에서는 super selco로 영양강화한 실험구에서 비교적 높게 나타났다. 먹이종류에 따른 자어의 성장은 rotifer+Artemia+배합사료를 공급한 실험구에서 전장과 체중이 각각 18.4 mm와 18.1 mg으로 가장 좋았고, 생존율에 있어서는 rotifer+Artemia 실험구가 57.5%로 가장 높게 나타났다. 물만들기는 Chlorella 농도가 10×105 cells/ml인 실험구에서 전장과 체중 성장이 각각 11.83mm와 14.3mg로 나타나 가장 효과적이였던 것으로 나타났으며 생존율은 20×105 cells/ml 실험구에서 54.5%로 가장 높게 나타났다 PSB의 첨가 효과는 PSB 농도가 15×105 cells/ml 실험구에서 전장과 체중이 각각 13.98mm와 13.15mg으로 가장 좋았으며 생존율은 PSB 농도 10×105 cells/ml 실험구에서 61.0 %로 가장 높게 나타났다.

국내 돼지분뇨의 액비성분 특성 비교조사 (Physicochemical Characteristics of Liquid Fertilizer made from Pig Manure in Korea)

  • 전상준;김수량;노경상;최동윤;김동균;이명규
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.221-228
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    • 2012
  • 본 연구의 목적은 국내에서 생산 유통되고 있는 자원화조직체의 액비 샘플에 대해 이화학적 성상을 분석하고, 액비의 성분 균일도 및 화학적 특성을 조사하여, 향후 가축분뇨 '액비 품질인증제'의 '목표요소' 및 '평가요소'를 정립하기 위한 기초자료를 수집함에 있다. 연구 결과에 대한 주요내용은 다음과 같다. 1. 공동자원화센터 및 액비유통센터 약 150여 개소 액비샘플의 부숙도판정기를 통한 부숙도 판정 결과, 공동자원화센터에서 부숙 49%, 액비유통센터에서 부숙 33%으로 나타났으며, 공동자원화센터 및 액비유통센터 모두에서 중숙 미숙을 합한 비율이 50%를 넘었다. 2. 강원도, 경기도지역의 '부숙' 비율이 67%로 가장 높았고, 경남, 전북지역이 '중숙', 충북, 충남지역이 '미숙'의 비율이 높은 것으로 나타났다. 경기도, 강원도지역을 제외한 타 지역의 액비는 중숙과 미숙의 합이 60% 이상을 차지하였다. 3. 지역별 액비의 이화학적 성상 비교 결과 대부분의 항목에서 농도편차가 큰 것으로 나타나, 균질도는 매우 낮은 것으로 확인되었으며, 특히 T-N과 $NH_4$-N에서 농도편차가 가장 두드러지게 나타났다. 4. 일반적으로 안정화된 퇴비의 경우 암모니아성 질소의 농도는 매우 낮으며, 질산성 질소의 농도가 높은 것으로 알려져 있으며, 이들 인자를 퇴비 숙성도의 지표로 활용하고 있다 (황, 2009). 최 등의 연구에 의하면 돈분뇨 액비를 장기간 폭기하였을 때 부숙이 진행됨에 따라 EC와 암모니아 ($NH_3$)의 농도가 낮아지는 경향을 나타낸다고 보고하고 있다. 이와 같은 연구결과는 액비의 부숙도 판정과 이화학적 성상에 대해 비교적 밀접하게 상관성을 가지는 항목으로서 T-N, $NH_4$-N, $NO_3$-N, EC, $SCOD_{Mn}$, ORP으로 유사하게 나타났다. 5. '부숙' 판정된 액비의 이화학적 평균 성상은 T-N 829 mg/L, $NH_4$-N 517 mg/L, $NO_3$-N 151 mg/L, $SCOD_{Mn}$ 1,205 mg/L, EC 10.32 mS/cm, ORP -117.12 mV.로 나타났다. 최근 농업생산 방식은 화학비료, 농약 위주에서 친환경농업으로 패러다임이 바뀌고 있고, 소비자의 안전 농축산물에 대한 요구가 증가하고 있는 실정이다 (김, 2012). 액비부숙도판정기는 중금속, 병원성미생물, 항생물질 등 수의방역 및 위생적 측면에서는 한계를 가지고 있기 때문에 이를 보완 할 수 있는 물리 생물 화학적인 분석 및 조사 등 추가적인 연구가 필요한 것으로 사료된다.