• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.660-667
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• 2018

본 연구에서는 천안시 병천 하수종말처리장의 '열건조물'로 고형연료를 제조하기 위하여 유중건조 공정의 최적 조건을 선정하는 연구를 수행하였다. 연구결과물의 특성을 평가하기 위하여 $130^{\circ}C$, $160^{\circ}C$, $190^{\circ}C$의 온도조건에서 '유증발량 측정실험' 및 '열건조물의 유중건조 실험'을 수행하였으며, 칼로리미터와 TGA 장비를 이용하여 고형연료의 성능을 측정하였다. 또한 휴대용 복합악취측정기를 이용하여 유중건조 중 복합악취, 암모니아, 황화수소 및 총 휘발성 유기화합물의 발생농도를 측정하고, EDS 장비를 이용하여 성분분석 연구를 수행하였다. 대량생산을 고려하여 기름과 열건조물의 무게비를 임의의 비율인 4:1로 고정하였고, $130^{\circ}C$에서는 일부 내부수의 순간적인 건조 이후 기름과 열건조물의 물리적인 혼합만이 진행된다고 판단된다. 환경 친화적인 측면을 고려하였을 때, $160^{\circ}C$와 $190^{\circ}C$의 건조효율에 큰 차이가 없으므로 $160^{\circ}C$의 건조온도에서 5분 이내로 처리하는 것을 최적 조건으로 선정하였다. 본 연구에서 재조한 고형연료의 신뢰성을 확보하기 위해 화력발전소 현장연료와의 성능비교 연구를 진행한 결과 발열량 4,449kcal/kg, 함수율 2%, 회분함량 34%로 현재 사용 중인 현장연료보다 대체로 우수한 성능을 나타내었으므로 기존의 목재펠릿 뿐만 아니라 석탄에너지 또한 충분히 대체할 수 있을 것이라 판단된다.

• 공업화학
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• 제18권6호
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• pp.612-617
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• 2007

본 연구는 음식물류폐기물의 직매립 금지가 매립지가스, 악취 및 침출수 발생에 미치는 영향을 평가하고 현행 제도의 타당성을 평가하기 위하여 실시하였다. 음식물류폐기물을 각각 약 45% (Exp.45)와 약 15% (Exp.15)를 충전한 2개의 매립모형조를 비교하였다. 570일 동안 매립지가스 발생량은 Exp.45가 1400 L로 Exp.15의 906 L보다 많았다. 매립가스 조성은 두 반응기 모두 메탄과 이산화탄소가 1 : 1 정도로 발생되어 큰 차이는 없었다. 황화수소는 Exp.15와 Exp.45에서 각각 2~7 ppmv과 2~30 ppmv가 발생하였다. 침출수량에는 큰 차이가 없었으나 $BOD_5$가 Exp.45는 37000 mg/L, Exp.15는 25630 mg/L를 나타내었고 $COD_{Cr}$도 각각 45480 mg/L와 30294 mg/L를 나타내었다. TOC의 농도도 운전기간 동안 Exp.45가 Exp.15보다 2~3배 정도 높았다. 음식물류폐기물 함량이 높은 폐기물 매립은 가스발생량을 증가시켰지만 악취발생 및 침출수 수질 악화 등 환경적 악영향을 더 많이 유발하였기 때문에 현행 음식물류폐기물의 분리배출 및 직매립 금지조치는 적절한 것으로 평가되었다.

• 보존과학회지
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• 제28권1호
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• pp.63-73
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• 2012

본 연구에서는 (심설, 1570-1630)묘에서 출토된 유물로부터 발현되는 89종의 휘발성유기화합물 및 냄새물질을 열탈착기와 가스크로마토그래피-질량분석기로써 동정 및 정량분석 하였다. 주요물질로는 alpha-pinene 4,113ppbv, beta-pinene 2,510ppbv, limonene 2,424ppbv로 나타났으며, 그 외 tran-p-menth-2-ene, acetone, isolongifolene, isoborneol 순으로 검출되었다. 가장 높은 농도의 화합물 군은 terpenes 60.5%, 다음으로는 alcohols이 25.8%를 차지하고 있었다. 예상악취강도 역시 terpenes가 35.1%로 가장 높게 나타났으며, 다음으로 aldehydes 33.4%, alcohols 8.8%로 나타났다. 방향 및 방충, 항균 효과가 있는 것으로 알려진 terpenes는 내관으로 사용된 적송관(Pinus densiflora)으로부터 비롯된 것이며, aldehydes와 alcohols는 관 내부에 안치된 시신과 적송관 모두에서 비롯되는 것으로 평가되었다. 묘의 발굴 혹은 부장유물에서 발현되는 가스의 분석은 발굴과 보존처리 과정에 참여하는 작업자를 유해가스로부터 보호하는 안전대책을 수립하고, 회곽묘 내부의 미라와 부장유물의 보존효과 규명 및 효과적인 보존처리 방안수립에 대한 과학적인 기초자료를 제시할 수 있다.

• 분석과학
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• 제15권6호
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• pp.556-566
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• 2002

군포시는 인구 27만여 명의 분지 형 주소도시로서 당정동 일대에 600여개의 공장이 소재하는 공단지역을 포함하고 있다. 이러한 지형적 그리고 환경적 요인으로 인해 공단지역 시민들로부터 오랫동안 대기오염에 대한 민원이 자주 제기되어오던 지역이다. 본 연구에서는 군포시 지역별로 휘발성 유기화합물의 농도를 측정하고 서울의 특정 지역과의 비교를 통해서 휘발성 유기화합물의 오염원을 규명하며, 이들에 대한 효율적 관리를 위해 대기 중유기화합물의 측정 분석연구를 수행하였다. 악취성분들에 대한 관능시험과 휘발성 유기화합물에 대한 분석측정이 2001년 06월 12일에 11곳의 동사무소 옥상 및 군포 역에서 시료가 채취되었고 그들 시료에 대한 분석이 수행되었다. 이들 시료에 대한 분석결과 공단지역에 근접한 군포 1동, 군포역, 금정동지역의 오염도가 심한 것으로 확인되었으며, 악취 및 대기오염의 오염원이 자동차 배출가스보다는 공단지역임을 확인할 수 있었다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제11권1호
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• pp.1-10
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• 2005

이 연구에서는 하절기에 양돈농가의 육성 비육돈사와 분만돈사에서 얼마만큼의 암모니아, 이산화탄소 등의 환경가스가 발생하는 가를 측정하고, 외기의 환경변화가 내부의 환경에 어떠한 영향을 주는가를 분석하여, 하절기 온도가 높게 올라갈 때 돈사의 생산성 향상을 위한 환경관리 기술을 개발하고, 양돈농장에서 발생하는 악취의 양을 추정함으로써 발생한 악취를 제거하기 위한 기술을 개발하기 위한 기초 자료를 얻기 위해 수행하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 돈사의 하절기 일중 온$\cdot$습도 변화를 측정한 결과 육성$\cdot$비육돈사의 경우 내부온도가 권장 사육온도인 $15{\~}25^{\circ}C$ 보다 높게 유지되는 것으로 나타났고, 분만돈사의 경우도 권장 사육온도인 $20{\~}25^{\circ}C$ 보다 높게 유지되는 것으로 나타났다. 2. 돈사의 내부 상대 습도는 한 낮의 일부시간을 제외하고는 권장환경 습도인 $60{\~}80{\%}$를 유지하는 것으로 나타나 별도의 시설이 필요치 않을 것으로 판단되었다 3. 육성$\cdot$비육돈사와 분만돈사 모두 암모니아 농도가 평균 9ppm 내외로 나타났으며, 평균 환기율은 육성$\cdot$비육돈사가 $110m^3/h{\cdot}pig$로 고온기 권장 환기율 $210m^3/h{\cdot}pig$ 보다 약 $50\%$ 낮게 나타났고, 분만돈사는 평균 $185m^3/h{\cdot}pig$로 권장 환기율 $876m^3/h{\cdot}pig$의 $21\%$ 수준으로 환기율이 낮은 것으로 나타났다. 4. 암모니아 발생률은 육성$\cdot$비육돈사가 평균 $4.37g/h{\cdot}500kg$, 분만돈사가 $4.82g/h{\cdot}500kg$ 으로 분만돈사의 암모니아 발생률이 육성$\cdot$비육돈사의 암모니아 발생률 보다 약 $10\%$ 높은 것으로 나타났다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제46권2호
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• pp.283-294
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• 2004

본 연구는 환기 방식 및 교반 유무에 따른 축분 퇴비화 시스템 내 대기 및 작업 환경을 평가하기 위해 수행되었다. 측정대상 가스상 물질인 암모니아, 황화수소, 악취농도의 경우 자연환기-미교반시 2.45ppm, 19.96ppb, 15.8, 강제환기-미교반시 7.61ppmm 31.36ppb, 30.2, 자연환기-교반시5.50ppm, 14.69ppb, 46.4, 강제교화기- 교반시 30.12ppm, 39.91ppb, 205.5가 평균적으로 발생되는 것으로 분석되었다. 각 운용조건에 따른 흡입성 분진과 호흡성 분진의 평균 농도는 자연환기-미교반시 368.6${\mu}g$/$m^3$,96.0${\mu}g$/$m^3$, 강제화기-미교반시 283.9${\mu}g$/$m^3$, 119.5${\mu}g$/$m^3$, 자연환기-교반시 208.7${\mu}g$/$m^3$, 139.8${\mu}g$/$m^3$, 강제환기-교반시 209.2${\mu}g$/$m^3$, 131.7${\mu}g$/$m^3$인 것으로 조사되었다. 총 부유 박테리아와 곰팡이의 경우 자연환기-미교반시 28,673cfu/$m^3$, 22,507cfu/$m^3$, 강제환기-미교반시 7,462cfu/$m^3$,3,229cfu/$m^3$, 자연환기-교반시 19,592cfu/$m^3$, 26,376.29cfu/$m^3$, 강제환기-교반시 18,645cfu/$m^3$, 24,581cfu/$m^3$가 평균적으로 발생되는 것으로 분석되었다. 대체로 가스상 물질은 자연환기와 교반을 하지 않는 경우보다 강제환기와 교반을 하는 경우에 더 많이 발생되는 경향을 보였다. 또한 흡입성 분진과 총 부유박테리아의 경우, 자연환기-미교반시에 대체로 더 높게 발생된 반면, 호흡성 분진과 총 부유곰팡이의 경우 강제환기-교반시에 더 많이 발생되는 경향을 보였다. 내부 온도와 상대습도는 입자상 물질과 생물학상 오염물질 발생에 영향을 주는 것으로 분석되었고, 암모니아와 황화수소는 축분 퇴비화시 발생되는 악취 원인물질로 입증되었다. 물리적 요인인 온도와 상대습도는 축분 퇴비화 시스템내에서 주로 입자상 오염물질과 생물학상 오염물질의 발생량에 영향을 미치는 주요인자로 입증되었는데, 시스템 내부 온도와 상대습도가 높으면 이것들의 농도도 높아지는 것으로 분석되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제33권6호
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• pp.472-481
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• 2000

축분(우분) 퇴비화시 악취 경감과 양질의 퇴비생산을 위한 적절한 공기주입율을 설정하고자, 밀폐형 반응조 (242l)에 우분과 볏짚의 혼합물(65% 수분함량)을 퇴적하고 0.09, 0.18, 0.90 및 $1.79l\;min^{-1}kg^{-1}dry-solids^{-1}$ 4처리의 공기량을 주입하여 574시간의 퇴비기간동안 퇴적물내의 산소농도 및 산소소비율의 변화와 황화합물 가스의 발생양상 및 산소농도와의 상관관계를 구명하였다. 1. 퇴적물내의 산소농도는 공기주입 즉시 급격히 감소하였으며, 공기주입을 $0.90l\;min^{-1}kg^{-1}dry-solids^{-1}$이하 처리에서의 산소제한성(산소 15%이하)은 공기주입율과 부의 지수적 관계로써 35~300시간의 범위에 있었으나 $1.79l\;min^{-1}kg^{-1}$에서는 산소제한성이 없었다. 2. 공기주입율별 산소소비율은 $0.80{\sim}1.57O_2g\;h^{-1}\;kg^{-1}VS^{-1}$ 범위로써 그 크기는 0.90> 1.79> 0.18> $0.09lmin^{-1}kg^{-1}$ 순이었고, 누적산소소비량은 $460{\sim}900O_2g\;kg^{-1}VS^{-1}$ 범위를 나타내었다. 최대 산소소비량은 공기주입율 $1.2{\sim}1.3lmin^{-1}\;kg^{-1}$ 범위로 추정되었다. 3. 황화수소, 이산화 황 및 메틸멀캅탄 가스의 배출농도는 퇴비화 초기에 극도로 높고 후기로 갈수록 급격히 감소하였으며, 처리별로는 공기주입율이 증가할수록 뚜렷이 감소하였다. 가스의 평균 배출농도는 0.03~2.18, 0~0.50, 0.07~3.38 ppm으로 각각 배출되어 그 농도의 크기는 매틸멀캅탄> 황화수소> 이산화황의 순이었다. 4. 퇴적물내의 산소농도와 황화합물 가스의 배출농도와는 1% 고도의 부의 지수적 상관이 있었으며, 황화수소와 메틸멀캅탄 가스는 산소농도 5%이하에서 급격히 증가하고 15%이상에서는 거의 배출되지 않으나 이산화황은 산소농도 29%에서도 배출되는 것으로 추정되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권7호
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• pp.820-825
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• 2007

지렁이 분변토는 낙엽이나 땅 속의 썩은 뿌리 등을 먹고 장 내의 효소에 의해 부숙화시켜 섭취한 먹이의 80% 이상을 그대로 배설한 질소, 인산, 칼륨 등의 함량이 매우 높고 미생물량도 $10^8$ CFU 이상이 되는 천연비료이다. 또한, 분변토의 단립 구조는 통기성 및 투수성이 매우 우수하며, 비표면적이 크고 양이온 교환용량(2.30-4.60 mg/g-soil)이 높아 탈취 능력이 있는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 분변토의 특성을 유지하고 내구성을 향상시켜주기 위해 폐 polyurethane form을 binder로 하여 담체를 제조한 후, 이를 충전한 바이오필터를 대상으로 악취가스 중 황화수소의 제거 성능을 평가하였다. 본 담체는 별도의 배지를 사용하지 않고 분변토 자체에 포함된 유기, 무기물질을 이용하고, 분변토 자체에 있는 미생물을 이용하여 황화수소를 제거할 수 있었다. 황화수소 주입직후부터 lag phase없이 100%의 제거효율을 보였다. 공간속도 50 $h^{-1}$인 경우 입구농도 450 ppmv까지 출구에서 황화수소가 검출되지 않았으며, 악취가스의 입구 농도가 증가함에 따라 바이오필터의 제거효율이 감소하여 출구의 황화수소 농도가 증가하였다. 이 후 950 ppmv까지 약 93% 이상의 우수한 제거효율은 보였고, 약 61.2 g $S{\cdot}m^{-3}{\cdot}h^{-1}$의 최대제거용량을 얻을 수 있었다. 90% 이상의 제거효율을 갖는 황화수소의 최대제거용량은 SV 50 $h^{-1}$에서 300 $h^{-1}$로 증가함에 따라, 61.2, 65.9, 84.7, 89.4 g $S{\cdot}m^{-3}{\cdot}h^{-1}$로 증가하다가 SV 400 $h^{-1}$ 에서는 약 59.3 g $S{\cdot}m^{-3}{\cdot}h^{-1}$로 감소하였다. 공간속도의 증가에 따른 최대제거속도$(V_m)$와 포화상수$(K_s)$를 Michaelia-Menten식으로부터 구한 결과, 각각 66.04, 88.96, 117.35, 224.15, 227.54 g $S{\cdot}m^{-3}{\cdot}h^{-1}$로 비례적으로 증가하였으며, 반면 포화상수는 79.97, 64.95, 65.37, 127.72, 157.43 ppmv으로 감소한 후 다시 증가하는 경향을 보였다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제18권2호
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• pp.111-122
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• 2012

1. 가축분뇨 발효액비 관련하여 국내 현황은 농가형, 공동형, 상품형 등 크게 3가지 형태로 나누어 운영되고 있다. 특히 퇴비와 달리 가축분뇨 액비의 경우 유통활성화를 위한 품질인증제도는 실시되고 있지 않고 있으나 현장에서의 실무진의 의견을 종합하여보면 액비의 품질관리, 살포시기 조정, 저장기간의 최소화, 공동자원화시설의 운영활성화, 경종농가의 요구 등을 위해서는 반드시 필요한 부분이며 시기의 시급성을 요청하고 있다. 한편 해외국가 중 우리나라와 유사한 축산환경 문제를 가지고 있는 네덜란드는 생태법과 토양보호법을 통하여 분뇨의 관리에 대한 방법과 시기를 규정하고 있으며, 농가마다 가축분뇨 생산기준량이 인산 환산량으로 설정되어 있고 발생량 기록부의 보관을 의무화하도록 하고 있다. 또한 액비에 관한 분뇨 시용량에 대해서는 인산기준 목초지 150 kg/ha/년, 농경지 110 kg/ha/년 이하로 제한하고 있다. 일본의 경우 역시 지자체에서 발효액비 함유 비료성분을 기입하고 지역 내에서 유기액비로 유통하고 있으나, 액비의 지원과 품질의 규제 및 살포에 관한 규정은 별도로 없다. 그 외에 덴마크의 경우 액비에 대한 비료성분의 관리계획이 농가마다 의무화되어 있으며 이를 넘는 시용에 대해서는 벌금을 부과하며, 가축분뇨 저장시설에 대해서는 6개월 이상의 저장시설 설치가 의무화되어 있다. 이처럼 국외에서도 가축분뇨에 대한 관리에 대한 농지환원 및 환경에 관한 규제와 법률은 있지만 액비품질인증에 대한 세부적인 규정은 아직 마련되고 있지 않다. 2. 본 연구는 우리나라 가축분뇨 발효액비의 현장 이용형태에 따라 3가지로 나눈 후 Table 1에서 도출하였던 8가지의 형태에 따라 목표요소를 설정하였다. 향후 액비품질인증제도 구축을 위해서는 각 목표요소에 따른 평가요소의 구체적 정량, 정성화 작업이 필요하다. 예상되는 평가요소로서 (1) 비효성의 경우 사용되어지는 가축분뇨의 원료기준 및 비료의 성분을 나타내기 위한 N, P, K의 함량, (2) 위해성의 경우 비료공정관리규격에서 명시하고 있는 O-157대장균, 살모넬라 등과 같은 병원성미생물과 바이러스, 중금속의 존재여부, (3) 안정성의 경우 악취로 인한 암모니아 농도에 따른 세밀한 기준과 악취제어를 위한 액비의 부숙도에 관한 측정기준, (4) 균질성의 경우 가축분뇨 액비성상의 표준농도를 설정, 생산 공정의 표준화, (5) 경제성의 경우 품질인증기준 규정화, 제조단가 및 판매가격의 가격비율에 대하여 화학비료와 비교한 경제성, (6) 저장성의 경우 상품의 유통을 위해 장기적으로 보관할 수 있는 요소에 관하여 분뇨에서 발생하는 $CO_2$ 발생량이나 그 외에 부패에 영향을 주는 요소, (7) 상품성과 기능성의 경우 작물맞춤형 N, P, K 농도나 작물생장에 보조적인 역할을 할 수 있는 영양분요소 등을 고려하여야 한다. 향후 이러한 평가요소에 대한 명확한 기준을 마련하기 위하여 구체적인 연구와 조사가 필요하다. 특히 2012년부터 해양배출금지에 따른 가축분뇨 및 폐기물에 대한 육상처리가 불가피한 만큼 빠른 시일 내에 목표요소에 대한 평가요소의 구축이 필요하다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제12권1호
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• pp.7-12
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• 2006

본 연구에서는 육성 비육돈 슬러리를 이용하여 슬러리의 환경조건에 따라 슬러리로 부터의 암모니아 발생 특성을 분석코자 하였다. 슬러리의 온도와 pH를 조절하여 슬러리로부터 발생하는 암모니아 농도를 측정 분석한 결과 슬러리의 온도가 높을수록 슬러리로 부터 발생하는 암모니아 농도는 급격히 증가하는 것으로 나타났고, 슬러리의 pH를 5, 6, 7, 8의 4수준으로 조절하여 각각의 온도에 따라 발생하는 암모니아 농도를 측정한 결과 pH 5, 6에서는 암모니아 가스가 검출되지 않았으나 pH 7, 8에서는 많은 양의 암모니아 가스가 검출되었고 양돈 슬러리의 pH가 높을수록 발생하는 암모니아 가스가 많이 발생하는 것으로 분석되었다. 본 연구결과 슬러리의 온도를 낮추어 주거나 슬러리의 pH를 낮춤으로써 슬러리로부터 발생하는 악취가스를 크게 줄일 수 있을 것으로 판단되었다.