• 한국기계가공학회지
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• 제3권1호
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• pp.38-44
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• 2004

An internal finishing process by the application of magnetic abrasive machining has been developed as a new technology to obtain a fine inner surface of non-ferromagnetic pipe. In this paper, an abrasive slurry circulation system was designed and manufactured. As a result, it was found that a fine inner surface of pipe was available by the use of these machining methods. The basic machining characteristics of pin-type magnetic tools were analyzed experimentally. In addition, the experimental results show that pin-type magnetic tools have more machining efficiency than Iron particles as magnetic tools.

• 유기물자원화
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• 제22권4호
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• pp.62-71
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• 2014

폭기방식에 따른 돼지분뇨 슬러리의 액비화 효과를 분석하기 위하여 3 가지 형태의 산기방식을 적용하였다. 첫 번째 형태는 기존에 일반적으로 사용되는 산기방식으로서 바닥부분에 고정식으로 설치된 산기장치를 통해 공기를 상향식으로 공급하는 방식이다. 두 번째 방식은 기존 바닥부분 고정 설치식 산기장치를 현수식으로 적용하여 시험용 반응조 바닥으로부터 약 10 cm정도 띄워서 설치하였다. 세번째 방식은 액비조 내의 돼지분뇨 슬러리를 펌프로 흡입하여 다시 액비조로 보내는 순환용 배관에 벤추리 방식의 공기 공급부를 설치하여 배관 내를 흐르는 액비에 공기를 혼합하는 방식의 반응조이다. 고액분리한 돈분뇨 슬러리를 시험용 반응조에 주입 후 1 주일간 정치시켜 고형물을 침전시킨 다음에 폭기 시험을 개시하였다. 바닥 고정식 폭기방식의 반응조에 투입된 원 슬러리 중의 유기물과 T-N, T-P, BOD 농도는 각각 1.82%, 4,400 mg/L, 360 mg/L, 13,542 mg/L 이었으며 폭기 실시 후 채취한 슬러 중의 유기물과 T-N, T-P, BOD 농도는 2.01%, 4,400 mg/L, 420 mg/L, 16,824 mg/L 수준이었다. 본 연구에서 시험용으로 제작, 사용된 배관 내 혼합방식의 시험구에서의 상기 수질분석 항목의 농도는 각각 1.58%, 3.700 mg/L, 260 mg/L, 15,735 mg/L 에서 1.96%, 4,000 mg/L, 340 mg/L, 18,098 mg/L 수준으로 변화하였다. 바닥 폭기방식과 배관 내 혼합방식의 두 가지 폭기조의 중층 부분에서의 측정한 상기 수질분석 항목의 농도는 변화정도는 각각 10.4%, 0%, 16.7%, 24.2%와 24.0%, 8.1%, 30.8%, 15.0% 인 것으로 분석되어 배관 내 혼합방식에서의 혼합효과와 액비조 내 액비성분의 균질도 정도가 상대적으로 더 높은 것으로 분석되었다. 폭기조 표면에 생성되는 거품 층의 두께는 배관 내 혼합방식이 더 얇게 형성되는 결과를 보였다.

• 에너지공학
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• 제9권3호
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• pp.178-183
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• 2000

본 연구에서는 유동과 냉각수를 이용하는 아이슬러리 제조관정을 관찰하고, 이 시스템의 가장 큰 문제점인 관내동결 특성을 파악하였다. 시험수로는 수도수(city water)를 이용하였다. 시스템을 순환하는 시험수가 제빙관내에서 $0^{\circ}C$ 이하의 과냉각 조건이 형성되어 제빙관을 빠져 나오면서 축냉조에 설치된 충격판상에서 과냉각 해소가 일어났다. 이때 유동과냉각수는 내부에너지를 방출하면서 그 일부가 얼음 입자로 상변화되었고, 나머지는 실험장치를 계속순환하였다. 제빙관에서 시험수와 브라인의 열교환 방식을 대향류와 평행류 두 조건에서 시험수의 과냉각도는 Reynolds 수가 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였고, 이들 결과 값으로부터 각각의 관계식을 유도하였다. 또한 브라인의 냉각속도가 0.29~0.53[$^{\circ}C$/min] 범위에서 시험수의 과냉각도는 브라인 냉각속도에 종속되지 않았다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제18권2호
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• pp.99-110
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• 2012

본 연구에서 조사된 일부 선도적인 양돈농가에서는 설치 운영하는 호기적 액상발효 공정은 대부분의 농가가 공정별 설계인자 및 물리 화학적인 성분변화의 특성보다는 경험적인 운영을 토대로 액비를 생산하고 있는 것을 알 수 있었다. 김 등의 조사연구에 따르면 가축분뇨의 발생단계인 분뇨수거방식은 현재 국내 돈사의 70% 이상이 슬러리 형태로 분뇨가 배출되고 있는 것으로 보고되고 있다. 양돈분뇨의 수거방식과 배출형태가 대부분 슬러리라는 사실은 양돈분뇨의 적정처리에 의한 환경오염 차단과 자원화 이용과정에 적용될 각종 공법 및 시스템 적용이 돈사 슬러리부터 집중 관리해야 함을 시사한다. 이처럼 가축분뇨 액비화의 적정처리에 있어서는 발생단계 뿐만 아니라 액비가 토양에 환원되기 직전까지의 모든 과정이 전반적으로 고려되어야 한다. 본 연구의 조사대상 농가의 가축분뇨 액비화 운영에 있어서 핵심적으로 구분 할 수 있는 단계를 주요사항 별로 구분하여 Table 8에 나타내었다. 가축분뇨 액비화 처리에 있어서 고액분리 단계의 경우 고액분리 방식과 효율에 따라 BOD (생물학적산소요구량), COD (화학적산소요구량), VFA (휘발성지방산) 등의 제거율의 차이가 있는 것으로 보고되고 있으며, 이는 후단공정 즉 주발효조에서의 공기주입량의 산정, 공기공급방식, 발효기간 및 2차 발효 등 운영방식 결정에 주요한 요인이 될 수 있다. 이와 같이 액비가 생산되어 토양에 환원되기까지의 과정은 각각의 주요한 요소들이 유기적으로 연계되어 있으며, 농가 현장을 방문조사하고, 생산되는 액비를 비교 분석한 결과 액비화 공정에 있어서 필수적인 핵심적 단계를 도출 할 수 있었다. 이에 대한 주요내용은 다음과 같다. 1. 돈사 슬러리 관리 단계 돈사 슬러리는 혐기부패를 최대한 방지하며, 주요 악취물질인 $H_2S$, $NH_4$, VFAs의 생성을 억제하여야 한다. 돈사환경을 개선하기 위한 방법으로서는 부숙이 완전히 완료되어 유용미생물이 활성화된 액비를 돈사 세척수로 이용하거나, 슬러리 피트에 일부 투입하여 단순 저장일수를 처리일수로의 개념적 전환이 필요하다. 2. 고액분리 단계 일반적으로 BOD의 주요원인인 고농도의 유기물질은 대부분 분뇨의 고형성분에 포함되어 있기 때문에 물리적 처리공정인 고액분리 단계에서 최대한으로 제거하여 후단공정인 주발효조의 부하를 최소화 시킨다. 3. 발효처리-공기공급 단계 축산농가 마다 사료의 종류나 관리방법 등이 각기 다르므로 배출되는 슬러리의 성상을 파악하여 물질수지와 처리일수에 기초한 발효조 용량과 공기주입량의 산정이 필요하다. 또한 공기확산 및 막힘현상을 고려한 자동제어 장치나 발효조의 상태를 감시 제어하기 위한 인자로서 pH 및 산화환원전위 등을 실시간으로 모니터링 하는 것이 중요하다. 4. 발효처리-미생물, 반송 단계 일반점검 (온도, pH, 용존산소, 산화환원전위, 전기전도도 등)과 정밀점검 (BOD, COD, VFAs, SS, N, P 등)의 주기적인 점검을 통하여 미생물 생장에 알맞은 유입농도와 반송량을 결정하고 농가환경에 맞는 발효조 운전방식을 확립 할 필요가 있다. 5. 후숙처리-최종액비 단계 후숙조에서는 공기과잉 투입으로 인한 질소성분의 손실을 방지하고, 유용미생물을 이용하여 토양환원에 적합한 액비를 제조한다. 가스발생에 의한 작물생육 피해를 방지할 수 있는 액비 안정화 운전기술을 확립하고, 살포시기를 대응하여 액비의 유 출입을 집중적으로 관리한다. 6. 액비유통센터 연계-농지환원 단계 제조된 액비는 액비유통센터에 위탁하여 살포하는 체계를 확립하고, 악취 민원의 발생을 최대한 억제한다. 액비유통센터는 철저한 년 중 살포프로그램을 운영하여 원활한 살포조직 체제를 구성하는 것이 중요하다. 축산농가에서 가축분뇨 관리방법은 축사의 입지, 주변 환경 및 각종 환경규제 등 여러가지 여건에 따라 각기 다르며, 다수의 축산농가가 특정한 처리방법을 동일하게 적용하는 것은 현실적으로 불가능하다. 따라서 본 연구에서 분석된 각 농가의 액비 성상 등은 여러 가지 환경적 요소가 복합적으로 작용하고 있으며, 조사농가 중 일부는 발효과정 중에 있는 액비를 채취하였으므로, 분석결과를 해석하여 가축분뇨 운영관리를 총체적으로 판단하는 것은 다소 무리가 있다. 추후에는 각 공정에 대해 유입되는 슬러리원수에서부터 처리가 완료되는 단계까지의 과정을 일괄적으로 분석하여, 유입 유출농도, 수리학적 체류시간 등 공학적 요소 및 이에 따른 경제성 평가 등을 세밀하게 연구할 필요성이 있다. 이밖에도 가축분뇨의 중요한 관리부분인 병원성미생물과 관련된 위해성 분분을 고려하지 않을 수 없다. 가축분뇨에는 인간에게 직접적인 영향을 미칠 수 있는 Escherichia coli, Campylobacter, salmonella, Listeria 등 다양한 병원성 세균이 발견된다. 최근 전국적으로 발생된 구제역 사태는 우리나라 축산업 자체에 큰 타격을 주었을 뿐만 아니라, 사회 경제적으로도 막대한 손실을 가져왔다. 이 사건을 계기로 국내 축산기반의 전면적 재정비가 불가피하게 되었음은 물론 가축 분뇨에서 유래한 병원성 미생물 및 바이러스 등의 근원적 대처방법 개선과 가축분뇨의 위생적 처리에 대한 안전관리가 시급한 현안이 되었다. 따라서 안전한 경축순환의 액비유통 관리 체계 구축을 위해서는 병원성 미생물, 바이러스 등과 같은 위해요소를 억제 할 수 있는 액비화 처리기술의 표준화 공정 개발 또한 필요하다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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• pp.915-918
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• 1997

An internal finishing process by the application of magnetic abrasive machining has been developed as a new technology to obtain a fine inner surface of pipe. In this paper, an abrasive circulation system was designed and manufactured. As a result, it was found that a fine inner surface abrasive of pipe was available by the use of this machining methods. The basic machining characteristics of pin-type magnetic tools were analyzed experimentally. In addition, the experimental results show that we can realize that pin-type magnetic tools have more machining efficiency than iron particles as magnetic tools.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제16권1호
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• pp.1-12
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• 2010

본 조사는 경남지역 양돈농가의 분뇨자원화 실태를 조사, 분석하여 자연순환농업 활성화를 위한 방안을 제시하고자 경남지역 15개 시군 109개 양돈농가를 대상으로 직접방문조사를 실시하였다. 양돈농가 현황, 분뇨관리 실태, 자연순환농업 추진현황 등을 조사, 분석하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 경남지역 양돈농가 경영주의 연령분포는 50대 비율이 가장 높았고 다음이 60대로 전체의 1/4을 차지하였으며, 그 다음은 40대였고 40대와 50대를 합하면 67%를 차지하였다. 경영주의 교육수준을 보면 고졸학력이 가장 높은 비율을 나타내었고 그 다음이 35.8%로 고졸 이상 대학교육을 받은 것으로 조사되었다. 분뇨수거방식은 100% 슬러리인 양돈농가가 전체의 1/3을 차지하였으며, 슬러리가 50%를 넘는 양돈농가는 34.9%로 조사되었다. 분뇨처리방법은 해양배출이 조사농가의 2/3를 초과하는 것으로 나타난 반면, 분뇨의 50% 이상을 자원화 하는 농가는 8.3%로 낮은 수준이었다. 양돈농가의 분뇨처리비용은 전체 조사농가의 2/3를 차지하는 농가가 톤당 10,000원~15,000원이 소요되는 것으로 조사되었다. 가축분뇨의 해양배출 금지 이후에 양돈농가의 41.3%가 톤당 10,000원~15,000원을 분뇨처리 비용으로 기꺼이 지불하겠다고 하였다. 양돈농가의 분뇨관리를 위한 장비보유현황을 보면, 고액분리기는 72.5%의 농가에 설치되어 있으며, 로더는 44%, 분뇨수거, 운반 빛 이용을 위한 차량은 10.1% 만이 보유하고 있는 것으로 조사되었다. 또한 각종 환경개선제 사용에 대해서는 전체 조사 양돈농가의 84.1%가 어떤 종류나 형태이든 환경개선제를 사용하고 있는 것으로 조사되었다. 자연순환농업에 대하여 양돈농가의 37.6%는 인지하고 있는 것으로 나타났으나 모르고 있는 농가비율이 25.8%로 상당히 높은 편이었다. 자연순환농업과 연계하여 향후 양돈분뇨 관리방법은 개별농가 자원화와 공동자원화가 60.6%를 차지하였다. 결론적으로 경남지역 양돈농가의 양돈분뇨처리는 해양배출 의존도가 매우 높아 자원화이용 수준이 아직 낮은 편이며, 향후 각 시군의 토양과 작물재배 특성에 맞는 자연순환농업을 추진하기 위하여 지역내 양돈분뇨의 자원화 비율은 높아져야 하고 양돈분뇨 퇴 액비의 유통이 활성화 되어야 할 것이다.