• 한국유기농업학회지
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• 제20권3호
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• pp.411-422
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• 2012

본 시험은 농촌 노동력이 노령화 및 부녀화되고 있은 현실에서 원예작물의 무경운 유기재배의 지속 가능성을 구명하여 농산물의 생산비를 절감하고 노령화 대응 기술을 개발하고자 시험을 수행하였다. 실험은 무농약 인증 상태를 유지하고 있는 비닐하우스 토양에서 유기재배 방법으로 시험을 수행하였으며, 시험구는 경운하지 않은 무경운 토양과, 경운 토양으로 나누어 시험을 수행하였다. 1. 경운 방법에 따른 고추의 생육 및 수량 : 고추의 생육은 무경운 재배가 관행 경운재배 고추에 비하여 주간과 주지길이, 경경과 절간장이 감소되어 생육이 억제되었다. 고추의 과 특성은 무경운 재배구가 경운재배에 비하여 과경과 1과중이 유의성 있게 증가되고 수확과수가 많아 고추 수량은 10% 정도 증수되었다. 고추의 품질은 무경운 재배구가 경운에 비하여 향상되었다. 2. 경운방법에 따른 생산비 절감 효과 : 경운방법에 따른 생산비를 이론적으로 분석한 결과 종묘 종자비와 무기질 비료비, 농약비, 수리비, 소 농구비, 영농시설상각비, 기타요금 등은 경운방법에 따라서 차이가 없었다. 무경운재배가 경운재배에 비하여 유기질 비료비 감소, 광열동력비 감소, 제 재료비의 감소, 대농구상각비 및 수선비 절감으로 중간재비가 11% 정도 절감되었다. 무경운은 경운과 관련된 작업이 생략되어 고용노력비와 자가노력비가 감소되었으며 농가소득은 11%, 소득율은 5% 정도 증가되는 것으로 나타났다. 그러나 본 시험에서 무경운재배구가 관행 경운재배에 비하여 수량은 10% 정도 증수되고, 품질 향상으로 조수입은 25% 정도 증가되었다. 따라서 제재료비는 34% 정도 증가되었으며, 중간재비는 3%, 경영비는 2% 정도 증가되었고 농가소득은 무경운재배에서 52% 정도 높았고 소득율은 22% 정도 증가되었다. 경운과 무경운에 관계없이 유기재배는 관행재배에 무기질 비료비에 비하여 토양 양분관리를 위한 유기질비료(퇴비 제외) 비용이 증가되었다. 무경운농업은 농작물의 생산량과 품질, 대형농기구 구입비, 농기구의 운영비 등 경제성 뿐만 아니라, 농민의 건강과 농촌의 사회 안정화, 생물다양성과 병해충발생, 경관 조성, 국토보존, 지구온난화 대응 등 다양한 분야에 보다 적극적이고 체계적인 검토가 요청되었다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제18권3호
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• pp.145-150
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• 2012

한우 깔짚 더미에서 배출되는 $CH_4$의 일별 배출량은 측정 시작일의 273.013 ${\mu}g\;m^{-2}\;s^{-1}$ (SE : ${\pm}1.047{\mu}g\;m^{-2}s^{-1}$)을 최대로 하여 점차 감소하여 측정 마지막 일에는 2.309 ${\mu}g\;m^{-2}\;s^{-1}$ (SE : ${\pm}0.061{\mu}g\;m^{-2}\;s^{-1}$)이었다. $N_2O$의 일별 배출량은 $CH_4$의 배출량과 달리 측정 시작일에는 0.267 ${\mu}g\;m^{-2}\;s^{-1}$ (SE : ${\pm}0.018{\mu}g\;m^{-2}\;s^{-1}$)로 미미하였으나 시간이 지남에 따라 지수적으로 증가하여 시험 시작 후 43일째에 3.596 ${\mu}g\;m^{-2}\;s^{-1}$ (SE : ${\pm}0.454{\mu}g\;m^{-2}\;s^{-1}$)로 최대를 기록한 후 서서히 감소하여 마지막 일에는 1.888 ${\mu}g\;m^{-2}\;s^{-1}$ (SE : ${\pm}0.012{\mu}g\;m^{-2}\;s^{-1}$) 이었다. 지구온난화지수를 이용한 $CH_4$과 $N_2O$ 배출량을 $CO_2$-eq로 환산했을 때, 시험첫 날 $CH_4$에 의한 $CO_2$-eq가 전체 환산량의 약 99%였다. 이후 $CH_4$의 배출량이 감소하고 $N_2O$의 배출이 증가하면서 34일 째에 $CH_4$과 $N_2O$에 의한 CO-eq 비율이 50:50이 되었으며 이후 $N_2O$의 영향이 더 컸다. $CH_4$과 $N_2O$의 배출량 변동성을 보기 위해 $CH_4$과 $N_2O$의 일 평균 배출량에 대한 일별 표준오차의 비율을 계산하였다. $CH_4$의 경우 그 비율이 11일째까지는 1.0% 이하였으나 시간이 지날수록 증가하여 57일 후에는 10.9%까지 증가하였다. $N_2O$의 경우 $CH_4$에 비해 그 비율이 컸는데 (0.4%~51.0%), $CH_4$의 경우와 달리 초기에 높았으며 시간이 지날수록 줄었다. $CH_4$과 $N_2O$의 생성이 활발할 경우 일 평균 배출량에 대한 일별 표준오차의 비율이 적으나 그렇지 않을 경우 비율이 높아졌는데 이는 배출장소의 비 균질성에 기인한다고 볼 수 있다. 따라서 퇴비화 과정의 온실가스 배출량을 줄이기 위해서는 $CH_4$ 감소를 위해 초기 공기 공급을 늘리며, 교반 등을 통해 비균질성을 감소시켜야 한다.

• 한국토양비료학회지
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• 제8권3호
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• pp.121-133
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• 1975

1. 제주도(濟州道) 전토양(田土壤)은 육지(陸地)에 비(比)하여 PH 가 높고 유기물(有機物)과 염기(鹽基)의 함량(含量)이 높으나 유효인산(有效燐酸)의 함량(含量)만은 현저(顯著)히 낮다. 한편 남제주(南濟州) 전토양(田土壤) (91점(點))의 pH 및 유기물(有機物)과 유효인산(有效燐酸)의 함량(含量)은 각각(各各) 6.1, 13%, 23ppm이고 북제주(北濟州) 전토양(田土壤)은 각각(各各) 6.4, 3.7%, 76ppm이다. 2. 제주도(濟州道) 전토양(田土壤)은 토양비옥도(土壤肥沃度)의 면(面)에서 볼때 흑색토(黑色土), 농암갈색토(濃暗褐色土) 그리고 암갈색토(暗褐色土) 및 적황색토(赤黃色土)로 분류(分類)될 수 있다. 3. 토양유기물(土壤有機物)의 함량(含量)은 흑색토(黑色土)(15%)>농암갈색토(濃暗褐色土)(7%)>암갈색(暗褐色) (3%)의 순(順)이며 유기물함량(有機物含量)이 높은 토양(土壤)일수록 인산흡수계수(燐酸吸收係數)가 높고 유효인산함량(有效燐酸含量)이 낮다. 한편 유기물함량(有機物含量)이 높은 토양(土壤)은 염기치환용량(鹽基置換容量)이 크나 염기(鹽基)의 함량(含量)이 적어서 염기포화도(鹽基飽和度)는 낮다. 4. 대맥(大麥)의 지역별(地域別) 수량(收量)을 보면 북제주(北濟州)가 남제주(南濟州)보다 높고 서부(西部)가 동부지역(東部地域)보다 높으며 토양종류별(土壤種類別)로는 암갈색토(暗褐色土)>농암갈색토(濃暗褐色土)>흑색토(黑色土)의 순(順)이다. 5. 감자와 고구마의 생산력(生産力)은 육지(陸地)보다도 제주도(濟州道)에서 높은데 이들은 반토성(礬土性)에 강(强)한 작물(作物)이라고 생각된다. 화산회토양(火山灰土壤)에서는 내(耐)알루미늄성(性)의 작물(作物)이나 품종(品種)의 선택(選擇)이 중요(重要)하다. 6. 제주도(濟州道)에서의 3요소(要素)의 비효(肥效)를 보면 육지토양(陸地土壤)에 비(比)하여 고구마는 3요소(要素)의 비효(肥效)가 모두 낮으나 동작물(冬作物)인 대맥(大麥)과 유채(油菜)는 질소(窒素)와 인산(燐酸)의 비효(肥效)가 높으며 특(特)히 질소(窒素)의 비효(肥效)가 높다. 한편 남제주(南濟州) 토양(土壤)이 북제주(北濟州)에 비(比)하여 3요소(要素)의 비효(比效)가 높다. 7. 생산력(生産力)이 낮은 화산회토양(火山灰土壤)의 개량(改良)을 위(爲)하여는 매우 많은 양(量)의 석회(石灰)를 요구(要求)하나 석회(石灰)를 일시에 다량시용(多量施用)하는 것은 양분(養分)의 균형(均衡)을 악화(惡化)시킬 우려가 있으므로 석회적량(石灰適量)을 수작기(數作期)에 걸쳐 나누어주거나 고토(苦土) 및 가리(加里)의 증시(增施) 및 퇴비(堆肥)와 함께 주는 것이 바람직하다. 8. 화산회토양(火山灰土壤)에서는 시용인산(施用燐酸)의 대부분(大部分)이 불가급태(不可給態)로 되여 유효화비율(有效化比率)이 낮으므로 인산(燐酸) 30~40kg/10a 정도(程渡)의 시용량(施用量)으로는 그 비효(肥效)가 극(極)히 적으며 최대수량(最大收量)을 얻기 위(爲)한 인산시용량(燐酸施用量)은 300~400kg/10a 달(達)하는 것으로 추정(推定)된다. 한편 인산(燐酸)의 효과(效果)도 유기질비료(有機質肥料)를 병용(倂用)하는 조건(條件)에서 더욱 크다.

• 한국토양비료학회지
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• 제11권1호
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• pp.9-16
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• 1978

사과나무용 복합비료(複合肥料)의 합리적(合理的) 조성비(組成比)를 찾고자 사소첨가(硼素添加) 복비(複肥) 시제품(試製品)($N-P_2O_5-K_2O-B_2O_5-MgO$: 10-10-0.2-1.0)을 요소(尿素), 중과석(重過石), 염화가리(鹽和加里) 일반복비(一般複肥)(22-22-11)와 붕사(硼砂)를 사용(使用) 왜성(矮性)후지 일년생묘목(一年生苗木)과 수퍼타입스서크림슨 삼년생(三年生)을 비교적(比較的) 척박(瘠薄)한 삼개토양(三個土壤)에 주당총엽중(株當總葉重), 또는 주당신초장등(株當新稍長等) 생육량조사(生育量調査)로 실시(實施)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 후지에서는 붕소첨가(硼素添加) 복비(複肥)>일반복비(一船複肥)>삼요소단비(三要素單肥)>삼요소단비(三要素單肥)+붕소(硼素)>붕소첨가복비(硼素添加複肥)+붕소증시(硼素增施)(17배(培))>무인산(無燐酸)의 순(順)으로 효과가 적어졌다. 2. 스타크림슨 삼년생(三年生)은 붕소복비(硼素複肥)+붕소(硼素) 및 인산증시(燐酸增施)>붕소복비(硼素複肥)>일반복비(一般複肥)>단비(單肥)>붕소복비(硼素複肥)+(붕소증시)硼素增施>단비(單肥)+붕소(硼素)>무인산(無燐酸)의 순(順)이었으며 척박(瘠薄)한 토양(土壤)에 퇴비(堆肥)를 사용(使用)치 않으면 붕소증시(硼素增施)에서 극히 불량(不良)하고 단비붕소(單肥硼素)가 가장 좋고 붕소첨가(硼素添加) 복비(複肥)가 다음이었다. 3. 붕소(硼素)만 증시(增施)되면 생육(生育)이 불량(不良)하였으나 인산(燐酸)과 동시(同時)에 증시(增施)되는 경우 효과가 나타나고 토양중(土壤中)에 붕소(硼素)가 삼요소(三要素)와 동일(同一)한 위치(位置)에 분포(分布)할 때 효과가 좋은 것으로 추정(推定)되었다. 4. 사과나무에 대(對)한 시비반응(施肥反應)은 엽폭(葉幅)에는 없으며 엽장(葉長)에서 인정(認定)되고 엽당중량(葉當重量)에서 잘 반영되는 것으로 보아 시비효과지표로 표고신장량(標高伸長量), 간주장(幹周長) 간비대량(幹肥大量)보다도 주당신초장(株當新稍長) 및 주당총엽중(株當總葉重)이 좋을것으로 보였다. 5. 사과용 붕소첨가(硼素添加) 복비(複肥)의 조성(組成)은 10-10-10-0.2보다 10-20-10-0.6($N-P_2O_5-K_2O-B_2O_5$)이 척박지(瘠薄地) 및 중간비옥도지용(中間肥沃度地用)으로 좋을 것으로 보였다. 6. 엽분석결과(葉分析結果) 붕소첨복비중(硼素添加複肥中) Mg가 Fe와 함께 엽중증가(葉重增加)에 기여(寄與)한 것으로 보여 Mg 효과가 인정(認定)되었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제17권2호
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• pp.93-116
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• 1974

토양(土壤), 퇴비(堆肥), 사료(飼料)로부터 세포내지질(細胞內脂質)을 다량생산(多臺生産)하는 효모(酵母)로서 Rhodotorula glutinis var. glutinis SW-17을 선발(選拔)하였고 또 식물엽(植物葉)에서 세포외(細胞外) 지질(脂質)을 다량생산(多量生産)하는 2균주(菌株)의 효모(酵母) Rhodotorula glutinis var. glutinis SW-5 및 Rhodotorula graminis SW-54를 분리동정(分離同定)하여 그들의 세포내외(細胞內外) 지질생산(脂質生産)에 관(關)한 기초적(基礎約)인 연구(硏究)를 한바 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1) $24^{\circ}C$에서 8일간(日間) 진탕 배양(培養)할때 균체증식후(菌體增殖後) 질소성분(蜜素成分)이 어느정도(程度) 소모(消耗)되었을 때부터 지방(脂肪)의 생성(生成)이 시작되었으며 이때 Rhodotorula glutinis var. glutinis SW-17은 세포내지질(細胞內脂質)을 효모건체(酵母乾體)에 대하여 최고(最高) 58.42%까지 그리고 Rhodotorula graminis SW-54는 세포외(細胞外) 지질(脂質)을 2.62g/l까지 생산(生産)하였다. 2) 배양액중(培養液中)의 탄소원(炭素源)과 질소원(窒素源)이 $4{\sim}5$일(日)에 전부(全部) 소모(消耗)된 후 기아상태(飢餓狀態)에서 $24^{\circ}C$로 계속 진탕배양하면 효모세포(酵母細胞)는 세포내외(細胞內外) 지질(脂質)을 다시 이용(利用)하여 배양(培養) 90일경(日頃)에는 지질(脂質)이 완전(完全) 소모(消耗)되었다. 3) 세포내외(細胞內外) 지질(脂質)의 생함성(生合成)은 탄소원(炭素源)과 질소원(窒素源)의 상대적(相對約)인 농도(濃度)와 밀접(密接)한 관계(關係)가 있어서 질소(窒素)가 효모증식(酵母增殖)에 전부 이용(利用)되어 질소(窒素) 기아상태(飢餓狀態)에서 과잉(過剩)의 탄소원(炭素源)이 있을때 지질(脂質)이 현저하게 생성(生成)되었다. 반대(反對)로 배양액내(培養液內)의 질소농도(室素濃度)를 증가(增加)시키면 지질생산량(脂質生産量)은 현저하게 저하 되었다. 4) 본분리선정(本分離選定)된 효모균주(酵母菌株)의 배양(培養) 및 지질생성(脂質生成) 최적(最適) pH는 $5.0{\sim}6.0$이었다. 5) 본분리선정(本分離選定)된 효모균주(酵母菌株)의 세포내(細胞內) 지질(脂質)은 myristic, palmitic, palmitoleic, stearic, oleic, linoleic 및 linolenic acid로 구성(構成)되었으며 이중(中) palmitic acid $30{\sim}45%$, oleic acid가 $35{\sim}50%$로 가장 많았다. 6) 본분리(本分離) 선정(選定)된 효모균주(酵母菌株)의 세포회(細胞外) 지질(脂質)의 구성지방산(構成脂肪酸)은 myristic, palmitic, stearic, oleic, linoleic, linolenic, 3-D-hydroxypalmitic 및 3-D-hydroxystearic acid로 구성(構成)되었으며 이중(中) 3-D-hydroxypalmitic acid가 22${\sim}$25%, 3-D-hydroxy-stearic acid가 13${\sim}$17%로 가장 많았다. 7) 본분리선정(本分離選定)된 효모균주(酵母菌株)의 세포내(細胞內) 지질(脂質) 구성(構成) polyol은 glycerol뿐이 었으며 세포외(細胞外) 지질(脂質)의 구성(構成) polyol은 glycerol, mannitol, xylitol 및 arabitol 이었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제11권
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• pp.83-88
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• 1969

각지(各地)에서 수집(蒐集)한 토양(土壤), 퇴비(堆肥), 부후목(腐朽木) 고류(藁類) 및 초식동물(草食動物)의 분(糞)과 위내용물(胃內容物)을 시료(試料)로 하여 94주(株)의 cellualase 생성균(生成菌)을 분리(分離)하고, 이중(中) CMC분해력(分解力)이 비교적(比較的) 강(强)한 MC-9, MC-10, MC-53 및 MC-61의 4균주(菌株)를 선정(選定)하여 이들 균(菌)의 cellulase 생성(生成)에 대(對)한 최적배양조건(最適培養條件) 및 무기(無機), 유기물질(有機物質)의 첨가효과(添加效果)를 검토(檢討)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 선정(選定)한 4균주(菌株)의 cellulase 생산(生産)에 있어서의 최적(最適) 외적조건(外適條件)은 MC-9: pH 5.5, 온도(溫度) $35^{\circ}C$, 배양일수(培養日數) 5일(日) MC-10: $pH\;5.5{\sim}6.0$, 온도(溫度) $30^{\circ}C$, 배양일수(培養日數) 5일(日) MC-53 : pH3.5, 온도(溫度) $30^{\circ}C$, 배양일수(培養日數) 5일(日) MC-61 : $pH\;3.5{\sim}40$, 온도(溫度) $30{\sim}35^{\circ}C$, 배양일수(培養日數) 5일(日) 이었다. 2. 선정균주(選定菌株)의 cellulase 역가(力價)는 최적배양조건하(最適培養條件下)에서 MC-9 : CMC점도저하력(粘度低下力) 87.7%, CMC 당화력(糖化力) 3.20 glucose mg./국건물(麴乾物) gm./분(分) MC-10 : CMC점도저하력(粘度低下力) 82.9%, CMC 당화력(糖化力) 2.48 glucose mg./국건물(麴乾物) gm./분(分) MC-53 : CMC점도저하력(粘度低下力) 72.4%, CMC 당화력(糖化力) 1.76 glucose mg./국건물(麴乾物) gm./분(分) MC-61 : CMC점도저하력(粘度低下力) 87.1%, CMC 당화력(糖化力) 2.68 glucose mg./국건물(麴乾物) gm./분(分) 이었다. 3. 선정균(選定菌)을 밀기울 배양(培養)할 시(時)에 무기염류(無機鹽類) 첨가(添加)의 효과(效果)는 인정(認定)할 수 없었으며 유기물질(有機物質)로서 대두피(大豆皮)와 감귤피(柑橘皮)의 첨가(添加)는 $3{\sim}5%$의 CMC점도저하력(粘度低下力)을 향상(向上)시키는 효과(效果)를 보였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제31권2호
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• pp.95-106
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• 1998

매년 석탄화력발전소에서 다량으로 배출되어 나오는 폐기물 fly ash를 효율적으로 재활용하고 환경오염을 줄이기 위해서 fly ash를 알카리 처리하여 인공 zeolite를 합성하고 광물학적 특성 및 형태학적 구조를 X-ray, IR, SEM 분석으로 밝혀냈다. 또한 $NH_4{^+}$, $K^+$, $H_2PO_4{^-}$ 이온에 대한 fly ash와 인공 zeolite의 흡착능을 비교하기 위해 반응시간, 시료의 양, 이온의 농도에 따른 흡착량을 조사하였고, 4% PVA(Polyvinylalcohol)용액으로 입자화시킨 인공 zeolite를 다양한 비율로 첨가하여 상토를 제조하고 폿트 실험을 실시한 결과를 종합하면 다음과 같다. 인공 zeolite의 양이온치환용량(CEC)은 $257.7cmol^+kg^{-1}$으로 fly ash의 $7.0cmol^+kg^{-1}$보다 36배나 증가된 값을 보였으며 $SiO_2/Al_2O_3$의 비가 감소하였고, $Na^+$의 양은 증가하였다. 인공 zeolite의 이화학성질, X-ray, IR 분석의 결과를 종합해볼 때 천연 zeolite 조성 ($Na_2O-SiO_2-Al_2O_3-H_2O$)과 유사하였다. SEM 촬영 결과 fly ash는 전체적으로 표면에 전혀 공극이 없는 구형의 형태를 지녔으며, 인공 zeolite는 알카리 처리로 인해 다공성이 큰 물질로 변화되어 표면적이 한층 증대된 것을 볼 수 있었다. fly ash와 인공 zeolite 모두 반응시간이 증가할수록, 시료의 양이 증가할수록, 이온의 농도가 높을수록 흡착량이 많았으며 대체적으로 $NH_4{^+}$ 이온이 $K^+$ 이온보다 더 많은 흡착량을 보였으며, fly ash 보다는 인공 zeolite가 이온에 대한 흡착능이 더 우수함을 볼 수 있었다. NPK+토양+입자상태의 zeolite 20%+퇴비 5%구에서 배추의 생육이 가장 좋았으며 시중 상토의 경우 재배기간이 20일이 넘었을 때 엽이 황색으로 변했지만 제조한 상토에서 자란 배추는 이러한 증상을 나타내지 않았다. 폐기물인 fly ash를 알카리 처리하여 양이온치환용량이 증가된 인공 zeolite를 합성하고 여기에 비료 성분 N, P, K를 첨가하여 입자화 시킨 후 이를 상토제조에 이용하는 것이 석탄회의 부가가치를 높이는 가장 효과적인 방법이라고 판단된다.

• 유기물자원화
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• 제23권2호
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• pp.36-46
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• 2015

경축순환농업은 축산농가에서 발생하는 가축분뇨를 비료자원으로 인식하여 농경지로 환원하는 지속 가능한 농업체계로 부상하였다. 하지만 우리나라의 경축순환농업 체계는 아직 미비하여 가축분뇨 처리 및 자원화에 애로를 겪고 있는 지역을 쉽게 찾아볼 수 있다. 본 연구에서는 1) 지역 특성을 고려한 맞춤형 경축순환농업 모델을 제시하고 2) 가축분뇨의 농경지 환원 시 잠재적 양분 공급량 및 작물의 양분 요구량에 관한 관계분석을 바탕으로 제시된 모델의 바이오매스 물질흐름 분석을 그 목적으로 한다. 개별농가 시설을 통한 경축순환농업을 실행하고 있는 우리나라 지역 두 곳과 (YC, JJ)과 공동자원화시설을 위탁처리하고 있는 두 곳 (NW, NS)을 선정하여 NS의 두 지역, NW의 세 지역, YC의 세 지역, JJ의 네 지역 등 총 열두 곳의 지역별 현장조사 및 면접을 실시하였고, 설문조사를 위한 농가들은 NW의 54농가, YC의 51농가, JJ의 44농가로 총 149농가의 설문조사를 수행하였다. JJ지역의 공동자원화시설은 퇴 액비화 역할뿐만 아니라 에너지화 모델로의 공동추진(two track model)이 보다 효과적일 것으로 판단된다. YC지역의 경우, 중규모(30톤 내외)의 분산형 공동자원화시설 3~4개를 축산농가가 밀집된 면(面)에 설치하는 모델이 적합할 것으로 판단된다. 기존 처리현황 대비 공동자원화시설이 적용된 시나리오의 양분흐름을 비교해 보면 두 지역 모두 인과 칼리량은 늘어나고(최대 7%까지) 질소량은 감소하는(최대 15%까지) 경향을 보이는 것으로 나타났다. 모델이 적용된 YC지역의 가축분뇨 유래 질소, 인산, 칼리는 전반적으로 비슷하게 고른 값을 보이고 있으나, 작물의 양분요구량과 양분의 토양 환원량을 비교해 보면 연간 질소가 719톤, 인이 1,269톤씩 각각 과잉 공급되고 있음을 알 수 있다. JJ지역의 경우 작물 양분요구량 대비 질소 671톤/년의 추가공급이 필요할 것으로 추정되며 이는 화학비료로 대체될 수 있음을 의미한다. 인의 경우 32톤이 과잉공급되어 JJ와 YC 지역 모두 인의 지표수 유출(runoff)에 기인한 부영영화(eutrophication)를 고려하여 경축순환농업 모델을 구축해야 할 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권12호
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• pp.913-921
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• 2011

본 연구는 저탄소 녹색마을을 Y군의 협조를 얻어 A, B, C마을에 설치한다는 전제에서 환경성, 경제성, 에너지자립도 등을 분석하여 종합적인 타당성을 검토하였다. 대상 바이오매스의 종류 및 양은 가축분뇨 28톤/일, 과수전정지 2톤/일로 하루 30톤 규모로 시설용량을 설정, 시설은 습식계(가축분뇨) 바이오매스를 이용한 바이오가스화 시설과 건식계(전정가지) 바이오매스를 이용한 화목보일러 시설, 열병합발전기, 퇴비화시설 등으로 구성하였다. 구성된 시스템을 운전하였을 때, 전기생산량은 540,540 kWh/년, 열에너지 생산량은 1,762 Gcal/년으로 분석되었다. 대상마을 가구(129가구)에서 기존에 사용하고 있는 전기에너지는 309,600 kWh/년으로 시설에서 생산된 전기에너지를 공급하면 대상지역의 전기에너지 자립률은 100%가 되며, 잉여전력은 230,940 kWh/년이었다. 또한 열에너지는 대상마을의 비닐하우스에서 소요되는 양을 산정하였으며, 기존 사용량 1,415 Gcal/년으로 열에너지 자립률 역시 100%가 되며, 잉여량은 347 Gcal/년이 되었다. 경제성은 시설설치비용 504,000만원, 운영비 48,509만원, 수익 33,712만원으로 연간 약 1억 4천만원 적자, 15년 동안 약 22억원의 적자이나, 환경성 분석에서 원유대체효과 약 178백만원, 온실가스감축효과 약 92백만원으로 연간 총 2억 7천만원의 환경적 편익이 발생되어, 종합적으로는 연간 약 1억 3천만원 정도의 편익이 발생되었다. 정부 및 지자체의 예산지원을 통하여 진행되더라도 경제성, 환경성, 에너지자립도를 종합하여 볼 때, 충분한 타당성이 있는 사업이라고 판단되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권3호
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• pp.391-396
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• 2010

본 연구에서는 퇴비공장 또는 공공시설에서 발생되는 악취폐가스의 대표적인 제거대상 오염원인 암모니아의 효율적 처리를 위하여, 여러 운전 조건 하에서 동 부피의 폐타이어담체와 compost를 충전하고 반송슬러지를 고정한 바이오필터의 암모니아 제거 특성을 조사하고 바이오필터공정의 적정운전조건을 구축하였다. 암모니아를 함유한 폐가스의 처리를 위하여 바이오필터를 30일(2회/1일의 회수로 총 60회 실험) 동안 약 $30^{\circ}C$의 온도조건 하에서 암모니아부하를 $2.18g-N/m^3/h$부터 $70g-N/m^3/h$ 까지 증가시키면서 운전하였다. 바이오필터를 가동하여 I부터 IV 단계까지는 암모니아 제거율이 거의 100%로서, 암모니아부하가 $17g-N/m^3/h$에 이르기까지 거의 모든 암모니아가 제거되었으나, 바이오필터 운전 V 단계에서 암모니아부하를 약 $35g-N/m^3/h$로 증가시켰을 때에 암모니아제거율은 약 80% 정도로 급락하여 암모니아 제거용량이 약 $28g-N/m^3/h$이었다. 그러나 바이오필터 운전 VI 단계에서 암모니아부하를 약 $70g-N/m^3/h$로 두 배로 증가시켰을 때에도 암모니아제거율은 80%를 유지하여 최대암모니아 제거용량이 약 $55g-N/m^3/h$에 달하였다. 이와 같이 본 연구의 최대 암모니아 제거용량은, 분뇨슬러지를 유기담체인 rock wool에 접종하고 Kim 등에 의하여 수행된 바이오필터실험의 최대 암모니아 제거용량인 $1,200g-N/m^3/day$(i.e., $50g-N/m^3/h$)보다 다소 우월하였다. 그러나 본 연구의 암모니아 질소 임계부하는 Kim 등에 의하여 수행된 바이오필터실험의 암모니아 질소의 임계부하인 $810g-N/m^3/day$(i.e., $33.75g-N/m^3/h$)에 미치지 못하였다. 본 연구의 최대 암모니아 제거용량이 Kim 등보다 우월한 이유는 Kim 등에 의하여 사용된 미생물담체보다 본 연구에서 사용한 미생물담체인 폐타이어담체의 코코넛 활성탄분말로 도포된 표면 및 발달된 내부공극이 각각 질산화 및 탈질 미생물이 고정화되기 더욱 쉬운 환경을 제공하기 때문이라고 사료된다.