• 한국환경농학회:학술대회논문집
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• 한국환경농학회 2011년도 30주년 정기총회 및 국제심포지엄
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• pp.188-195
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• 2011

Red lateritic soils are typically low in total organic carbon (TOC) and available phosphorus (AP) content and continuous fertilization is required to obtain desired crop yield. In this experiment, cattle manure in three forms (air-dried, composted and vermicomposted) were applied to red lateritic soil to study their effect on TOC and AP content of soil and probable mechanism of P-solubilization as affected by these treatments were also studied. Vermicompost was the most effective to solubilize insoluble P in red lateritic soil (Alfisols) as compared to other organic amendments (air-dried cattle manure and compost). The highest SPA in vermicompost-treated soil attributed to the comparatively higher concentration of all the three SPA isozymes in these soils. The maximum P-solubilization in these soils might be attributed to the highest SPA and presence of several organic acids like citric, lactic and oxalic acids in vermicompost-treated soils. Since, vermicompost application also increased TOC, mineralizable N and exchangeable K content of soil, vermicompost could be considered as the most rational organic amendment to improve chemical properties of red lateritic soils.

• 한국폐기물자원순환학회지
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• 제34권5호
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• pp.474-481
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• 2017

This study was conducted to investigate the effects of inoculum and carbon sources on anaerobic digestion characteristics. The treatments were combinations of inoculum (digestate of cattle manure and rumen fluid) with carbon sources (starch, cellulose, and xylan). Anaerobic digestion was performed in triplicate at $37^{\circ}C$ for 18 days at 100 rpm. Sampling was performed at 0, 1, 2, 3, 4, 5, 7, 9, 12, 15, and 18 days to measure pH, ammonia-N, volatile solids reduction, the cumulative methane content, and the cumulative methane production. There was a significant difference in methane content depending on the carbon source and there was a significant difference in pH, ammonia-N, methane production, and methane content depending on the inoculum (P < 0.05). The results of methane production were higher in the digestate of cattle manure treatment than in the rumen fluid treatment (P < 0.05). In this study, different digestive patterns depending on the type of carbon source could be used as basic research data to set the hydraulic residence time of anaerobic digestion facilities. In addition, the use of ruminal fluid as an inoculum may help accelerate the hydrolysis and acid production steps.

• 한국환경농학회지
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• 제26권1호
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• pp.49-54
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• 2007

본 연구는 축분 퇴비시용에 따른 토양중 양분행동 양상을 구명하기 위하여 직경 30 cm 높이 1 m의 PVC pot에 화산회(구좌통) 토양과 비화산회(애월통) 토양을 충진하고 표토 20 cm 깊이로 계분 부숙퇴비, 돈분 부숙퇴비, 우분 부숙퇴비를 0, 50, 100, 150 ton/ha 해당량을 시용한 후 210일이 경과한 후 토양시료를 채취하여 풍건한 후 가축분 퇴비 처리에 따른 토양중 인산, 칼리 및 마그네슘의 유효화율을 조사한 결과는 다음과 같다. 가축분 퇴비의 시용은 통양중 유기물을 $23\sim111$, 질소 $80\sim450$ ton/ha 해당량을 시용하는 효과가 있었다. 가축분 퇴비의 시용에 따른 인산의 유효화율 변화는 $1.6\sim91.7%$로 가축분 종류에 따른 차이가 매우 컸는데 토양별로 비화산회 토양이 화산회토양에 비하여 월등히 큰 것을 알 수 있었다. 칼리의 유효화율 변화는 $22\sim94%$ 범위로 가축분의 종류 및 시용량에 따라 차이가 컸는데 가축분 종류에 따른 유효화율은 계분 부숙퇴비, 우분 부숙퇴비, 돈분 부속퇴비의 순으로 컸다. 칼슘의 유효화율은 화산회 토양은 $38\sim93%$ 비화산회 토양은 $9\sim90%$ 범위로 가축분 종류 및 토양의 특성에 따른 차이가 컸는데 가축분 종류별로 살펴보면 계분 부숙퇴비, 우분 부숙퇴비, 돈분 부숙퇴비의 순으로 컸다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제24권8호
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• pp.1092-1099
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• 2011

To evaluate the effects of replacing concentrate with urea molasses treated fermented wheat straw (FWS) ensiled with cattle manure (CM) on ruminal characteristics, in situ digestion kinetics and nitrogen (N) metabolism was studied in Nili Ravi cannulated buffalo bulls in a $4{\times}4$ Latin Square Design. Wheat straw treated with urea (4%) and molasses (6%) was ensiled with cattle manure (CM) (70:30) and fermented for 40 days. Four iso-nitrogenous and iso-caloric diets were formulated. In the FWS0, FWS10, FWS20 and FWS30 diets 0, 10, 20 and 30% of the concentrate was replaced with FWS, respectively. Daily intake by bulls was restricted to 1.5% dry matter (DM) of body weight. Ruminal ammonia nitrogen concentration was greater (p<0.05) in bulls fed FWS diet than for those fed FWS0 diet at 3, 6, 9 and 12 h post-parandial. Bulls fed FWS 20 and FWS 30 diets had higher ruminal pH at 3 and 6 h post-parandial than bulls fed FWS10 and FWS0. Ruminal total volatile fatty acid (VFA) concentrations 3 h post-parandial were greater (p<0.05) in bulls fed FWS0 than those fed FWS diets. However ruminal VFA tended to increase at 6, 9 and 12 h post-parandial as the level of FWS increased. In situ ruminal DM and neutral detergent fiber (NDF) degradation, rates of disappearance and extent of digestion were higher (p<0.05) for bulls fed FWS30 diet than those fed FWS0. Ruminal DM and NDF lag time tended to decrease (p<0.05) as FWS concentration in the diet increased. Feed intake, nitrogen intake, N-balance and blood urea-N did not differ (p>0.05) in buffalo bulls fed different diets. Wheat straw treated with urea and molasses and ensiled with CM enhanced the nutritive value of wheat straw and improved nutrient utilization in buffalo bulls when up to 30% of the concentrate was replaced with FWS; no adverse effects on ruminal characteristics and nutrients digestibilities were detected.

• 유기물자원화
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• 제27권2호
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• pp.41-49
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• 2019

가축분뇨 유래 온실가스 배출량은 상당하며, 특히 저장 기간 중에 메탄을 포함한 상당량의 온실가스가 배출된다. 본 연구에서는 고형물 농도가 높은 우분의 저장 시 메탄 배출량 저감을 위해 낮은 온도 저장의 영향을 살펴보았다. 우분이 60일 저장되는 동안 배출된 최대 메탄의 양은 $35^{\circ}C$ 조건에서 $63.6{\pm}3.6kg\;CO_2\;eq./ton\;CM$으로 나타났으며 저장온도가 30, 25, 20, $15^{\circ}C$로 낮아질수록 각각 $51.6{\pm}1.8$, $24.1{\pm}4.4$, $14.9{\pm}0.5$, $3.7{\pm}0.1kg\;CO_2\;eq./ton\;CM$으로 감소하였다. 우분을 $35^{\circ}C$에서 저장하는 동안 30%의 COD가 감소하였지만 $15^{\circ}C$에서는 단 6%의 COD만이 감소되어 우분 내 유기물의 손실은 저장온도가 높을수록 증가하였다. 제거된 COD의 3~10%만이 메탄으로 전환이 되었으며 대부분은 호기 분해에 의해 진행된 것으로 사료된다. 우분의 주요 우점종으로는 Methanobrevibacter과 Methanolobus이 발견되었고 저장온도가 낮아질수록 저온 메탄생성균인 Methanolobus psychrophilus의 우점율(48%, $15^{\circ}C$)이 증가하였다. 수소를 이용한 SMA 실험 결과, 25, $15^{\circ}C$에서 저장한 메탄생성균의 지체기간은 10~11일, 최대 메탄생성속도는 22 mL/g VSS/d으로 $35^{\circ}C$에 저장한 경우(1일, 12~17 mL/g VSS/d)보다 지체기간은 증가하였지만 메탄생산속도는 높은 것으로 나타났다. 이런 결과로 미루어보아 저온저장은 메탄생성균에게 일시적인 저해는 줄 수 있지만, 적절한 조건이 주어지면 그 활성도는 다시 회복될 수 있음을 알 수 있었다.

• 유기물자원화
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• 제30권4호
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• pp.141-150
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• 2022

가축분뇨의 대량 발생에 따른 환경적 부담을 완화하기 위해 가축분뇨의 열분해를 가축분뇨 처리 방법 중 하나로 제시하였다. 탄소 활용 측면에서, 열분해는 분뇨로부터 유용한 탄소 기반 물질을 생산할 수 있다는 장점이 있다. 본 연구는 우분 열분해 과정에서 이산화탄소 적용에 따른 합성가스 발생 특성을 연구하기 위해 수행되었다. 실험결과, 이산화탄소 조건에서 600 ℃이상에서 일산화탄소 가스 발생량이 증가하는 것으로 나타났는데, 이는 이산화탄소와 우분 유래 휘발성물질의 균질반응에 기인한다. 우분 열분해 시 합성가스 증대를 위해, Co/SiO₂를 활용하여 촉매 열분해 실험을 추진하였다. 촉매를 이용한 우분 열분해 시 합성가스인 수소와 일산화탄소가 모든 온도 영역에서 크게 증가하는 것으로 나타났으며, 이를 통해 이산화탄소가 가축분뇨 열분해를 통한 합성가스 생산에 활용 가능함을 알 수 있었다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제20권4호
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• pp.139-146
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• 2014

This research was conducted to examine the temporal methane ($CH_4$) and nitrous oxide ($N_2O$) emission trends in livestock agriculture from year 1990 to 2011 with Tier 1 national greenhouse gas (GHG) inventory reporting method, which was related to efforts of decreasing GHG emissions and to achievement of voluntary GHG mitigation target. Methane emissions from enteric fermentation were calculated with default $CH_4$ emission factors of IPCC. Methane and $N_2O$ emissions from manure treatment processes were calculated with Tier 1 and mixture of Tier 1 and Tier 2 including $N_2O$ emission factors of manure treatment systems and nitrogen excretion rate of livestock, respectively. According to 2013 National GHG Inventory Monitoring, Reporting, and Verification report, GHG emission fluctuations from enteric fermentation and manure treatment processes were similarto livestock head fluctuation. GHG emissions from enteric fermentation were mainly affected by beef cattle including Hanwoo, while manure treatment processes were affected by various livestock.

• 한국유기농업학회지
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• 제19권spc호
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• pp.169-173
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• 2011

The performance of grass filter strips (GFS) in abating $PO_4$-P concentrations from the forage cropland was tested in an experiment on the 10% slope in Grassland and Forages Division, National Institute of Animal Science, Rural Development Administration (RDA) from October 2007 to September 2009. Forage croplands with rye-corn double cropping system applied with chemical fertilizer and livestock manure (LM) were compared in a natural condition. The plots were hydrologically isolated Main plots consisted of the length of GFS, such as 0m, 5m, 10m and 15m. Sub plots consisted of the type of LM, such as chemical fertilizer (CF), composted cattle manure (CCM) and composted swine manure (CSM). Concentrations of PO4-P in surface runoff water were reduced as the length of GFS increased. Especially, GFS with 10m and 15m reduced $PO_4$-P concentrations significantly compared to that with 0m and 5m (p<0.05). The results from this study suggest that GFS improved the removal and trapping $PO_4$-P from forage croplands.

• 한국초지조사료학회지
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• 제19권3호
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• pp.203-210
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• 1999

가축액비의 영양성분 중 질소(N)는 환경적인 면과 사초수량을 고려했을 때 잠재력이 가장 높다. 본 연구는 추파용 연맥에 가축액비의 N 함량을 기준으로 시용수준을 달리하여 시용했을 때 추파용 연맥(Avena saliva L.)의 무기물 함량 및 질산태질소 함량 그리고 토양화학성분 변화를 구명하고자 7처리(화학비료표준구 $120kg\;N\;ha^{-1}$, 우분액비구 120, 240, $360kg\;N\;ha^{-1}$ 돈분액비구 120, 240, $360kg\;N\;ha^{-1}$)를 난괴법 3반복으로 배치하여 1997년 수원에서 수행하였다. 대조구와 비교하여 추파용 연맥의 무기물 함량은 액상분뇨의 시용량이 증가됨에 따라 증가되는 경향을 보였다. 추파용 연맥의 질산태질소 함량은 $1,881-2,605mg\;kg^{-1}$의 범위를 보였으며, 금비구>우분액비 $360kg\;N\;ha^{-1}$구>돈분액비 $240kg\;N\;ha^{-1}$구 순이었다. 액상분뇨의 시용량이 증가될 수록 토양중 치환성 양이온 함량이 높아지는 경향을 보였다. 토양중 전질소 및 무기태질소량은 액상분뇨 시용량에 따라 달랐는데 그 중에서도 돈분액비 $360kg\;N\;ha^{-1}$ 구에서 가장 높았다. 토양침투수중 질산태질소 농도는 시험기간중 심한 변이를 나타내지 않았다. 이상의 결과로 볼 때 토양중 질소량은 돈분액비 $360kg\;N\;ha^{-1}$구, 돈분액비 $240kg\;N\;ha^{-1}$ 순이었다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제18권sup호
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• pp.73-80
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• 2012

가축분뇨 중의 질소성분이 불필요하게 대기중으로 휘산되어 환경오염을 일으키거나 가축분뇨의 비료 가치를 저하시키는 것을 줄여주기 위해서는 가축분뇨 처리단계 별 질소손실 기작 및 조건을 올바르게 이해할 필요가 있다. 각 축종별 우리나라의 전형적인 축사시설 및 가축분뇨 처리형태를 기준으로 가축분뇨에 함유된 질소가 토양에 살포되어 작물에 의해 이용될 수 있는 비율을 산정한 결과는 다음과 같다. 1. 슬러리 형태로 수거한 돈분뇨를 퇴비화 한 후 토양에 표면살포했을 경우 시비 후 2년 이 경과한 시점에서 작물이 이용 가능한 질소 성분은 배설된 분뇨에 함유된 총질소 성분의 27% 수준이다. 2. 슬러리 형태로 수거한 돈분뇨를 혐기소화 한 후 토양 표면에 살포한 상태에서 2년 후에 작물이 이용 가능한 질소는 분뇨중 총 질소의 29%이며, 혐기소화 한 소화폐액을 토양주입(Injection)에 의해 살포할 경우 분뇨중 총질소의 54%가 2년 후 작물에 의해 이용 가능하다. 이러한 결과는 토양주입이 가축분뇨 토양살포 시 휘산되는 암모니아를 저감시키는데 매우 효율이 높음을 입증하는 좋은 예라고 볼 수 있다. 3. 깔짚우사에서 수거한 한우 및 젖소 분뇨를 퇴비화한 후 토양 살포를 할 경우 3년이 경과한 시점에 작물이 이용 가능한 질소는 분뇨 중 총질소의 18% 수준이다. 4. 계분을 퇴비화한 후 토양 살포를 할 경우 2년이 경과한 시점에 작물이 이용 가능한 질소는 분뇨 중 총질소의 18% 수준으로 계산되었다.