• 유기물자원화
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• 제24권3호
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• pp.63-74
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• 2016

본 연구는 돈분 퇴비화 시 공기흡입 시스템을 적용한 반응기 내 퇴비의 이화학적 성상을 조사하기 위하여 실시되었다. 본 연구에서는 톱밥을 수분조절재로 이용하여 돼지분뇨와 적절하게 혼합한 후, 총 용적 30 L 크기의 플라스틱 재질 반응기에서 실험을 수행하였다. 공기펌프를 이용하여 반응기 하단부에서 공기를 주입하였으며, 진공흡입펌프를 이용하여 반응기 상단부, 중앙 측면부, 하단부에서 각각 공기를 흡입 할 수 있게 설비하였다. 온도의 경우, 퇴비화 개시 후 3일 째에 $58^{\circ}C{\sim}62^{\circ}C$로 가장 높게 관찰되었으며, 모든 시험구가 3일간 $50^{\circ}C$ 이상의 온도를 유지하는 것을 관찰할 수 있었다. 퇴비의 온도는 점차 안정화 되어 60일 이후 대기 온도와 비슷하게 감소했다. 퇴비단 표면에서 발생하는 암모니아는 대조구를 제외하고 퇴비화 개시 4일 째에 각각 상부흡입조건 : 500 ppm, 하부흡입조건 162 ppm, 중앙 측면흡입조건 120 ppm 순으로 가장 높은 발생량이 조사되었다. 퇴비 표면에서 발생한 암모니아의 경우, 상부흡입 처리구가 타 처리구에 비해 상대적으로 높은 암모니아 발생량을 보였다. 총 켈달질소 함량 (TKN)은 퇴비단의 질량 감소에 의해 점점 증가하는 것을 관찰할 수 있었고, C/N비는 초기 퇴비단이 23 이었으며, 퇴비화가 진행되면서 점차 감소해 최종적으로는 상부흡입조건 13, 중앙 측면흡입조건 12, 하부흡입 13으로 관찰되었다. $NH_4-N$ 과 $NO_3-N$의 비율은 퇴비화 개시 시 10.52였으며, 점차 감소하여 퇴비화 종료일에 상부흡입조건 0.97, 중앙 측면흡입조건 0.70, 하부흡입조건 3.2로 관찰되었다. 결과적으로 상부흡입조건과 중앙 측면흡입 조건이 양질 퇴비를 만들기 위한 최적의 조건인 것으로 관찰되었다.

• 유기물자원화
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• 제25권2호
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• pp.59-67
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• 2017

본 연구는 톱밥이 수분조절재로 혼합된 돈분 퇴비화 시 공기 흡입 강도의 효과를 조사하기 위해 실시하였다. 25 L 규모의 퇴비화 반응기에 일정하게 주입되는 공기 주입량을 기준으로 공기 흡입량을 4 단계 (100%, 200%, 300%, 400%)로 구분하여 실험을 수행하였다. 모든 반응기의 온도가 퇴비화 개시 후 2일 이내에 호열성 단계에 도달하였으며 퇴비화 5일 까지 이를 유지하는 것을 관찰할 수 있었다. 이후 반응기의 온도는 점차 감소하여 퇴비화 실험이 끝날 무렵에는 외기와 비슷한 온도를 나타냈다. 초기 혼합원료의 수분함량은 64.27% 로 측정되었으며, 점차 감소하여 100%에서 38.4, 200%에서 33.08%, 300%에서 14.59% 그리고 400%에서 11.93로 나타났다. 퇴비화 기간 동안, pH는 6.83에서 8.67로 증가하였다가 점점 감소하여 100%, 200%에서 7.56, 300%에서 8.19, 400%에서 8.08로 관찰되었으며, 이는 100%와 200%의 공기 흡입강도가 타 처리구보다 퇴비화에 적합한 흡입조건인 것으로 사료된다. 퇴비화 초기 혼합 원료의 총 켈달질소 (TKN)는 2.3%로 측정되었으나, 점차 변화하여 퇴비화 종료 시점에 100%는 3.3%, 200%는 3.1%, 300%는 2.5%, 400%는 2.3%로 조사되었다. 이러한 결과는 100%, 200% 처리구가 타 처리구에 비해 $CO_2$ 발생 및 수증기 휘발로 인한 중량손실이 높기 때문인 것으로 사료된다. 퇴비화 초기 혼합원료의 C/N비는 25.17로 측정되었으며 급격히 감소하여 퇴비화 종료 시점에는 100%에서 11.88 200%에서 11.97, 300%에서 14.31, 400%에서 14.72로 조사되었으나 처리구 간 큰 차이는 발견되지 않았다. 이상의 연구 결과 양질 퇴비화를 위한 공기 주입량 대비 최적 공기 흡입 강도는 100%와 200% 처리구인 것으로 조사되었다.

• 환경영향평가
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• 제29권3호
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• pp.157-181
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• 2020

하천, 호소 및 해양항만의 퇴적물은 수계로 배출된 오염물질의 종착점이면서 동시에 지속적으로 오염물질을 수계로 배출하는 오염원(source)으로 작용한다. 지금까지 오염퇴적물은 육상매립 또는 해양투기해왔던 것이 현실이었다. 하지만 육상매립은 고 비용, 해양투기는 런던협약으로 인해 전면 금지되었다. 따라서 본 연구에서는 대상부지인 왕궁축산단지의 오염퇴적토를 대상으로 토양정화방법을 적용하여 연구하였다. 토양정화방법은 해외 적용사례와 국내 처리 가능한 적용기술을 선별하여 전처리, 퇴비화, 토양세척, 동전기, 열탈착을 적용하였다. 오염특성파악을 위한 대상 부지 조사결과 수질은 용존산소(Disolved Oxigen, DO), 부유물질(Suspended Solid, SS), 화학적산소요구량(Chemical Oxygen Demand, COD), 총질소(Total Nitrogen, TN), 총인(Total Phosphorus, TP) 이 방류수 수질기준을 초과하였고 특히 SS, COD, TN, TP는 기준을 수십 배에서 수백 배 초과하였다. 토양은 돼지사료의 성장을 촉진하는 구리, 아연의 농도가 높게 나타났으며, 카드뮴이 토양환경보전법 기준치 1지역을 상회하였다. 전처리기술은 하이드로사이클론을 활용하여 입도분리를 실시하였으며, 미세토양이 80% 이상 분리되어 선별효율이 높게 나타났다. 퇴비화는 유기물 및 석유계 총 탄화수소(Total Petroleum Hydrocarbon, TPH) 오염토양을 대상으로 실시하였으며, TPH는 우려기준 이내로 처리되었고, 유기물의 경우 대장균이 높게 분석되어 70℃에서 퇴비화 최적조건을 적용하여 비료규격을 만족하였으나 비료규격에 비하여는 유기물함량이 낮게 분석되었다. 토양세척은 연속추출시험결과 Cd는 미세토에서 5단계인 잔류성(Residual)물질이 확연하게 존재하였고 Cu 및 Zn은 오염분리가 쉬운 이온교환성(1단계), 탄산염(2단계), 철/망간산화물(3단계)의 함량이 대부분을 차지했다. 산용출과 다단세척을 단계별로 적용결과 염산, 1.0M, 1:3, 200rpm, 60min이 최적 세척인자로 분석되었으며 다단세척실험결과 오염 퇴적토는 대부분 1단에서 토양환경보전법 우려기준을 만족하는 것으로 분석되었다. 따라서 본 연구의 적용성 시험결과 중금속오염이 높은 오염토는 전처리 후 토양세척을 적용하여 처리토를 골재로 활용하고, 유기물 및 유류 오염토는 퇴비화를 적용하여 오염물질과 대장균을 사멸한 후 부숙토로 사용하는 것이 효율적임을 확인할 수 있었다.

• 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.

• 환경영향평가
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• 제28권6호
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• pp.604-615
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• 2019

본 연구에서는 폐기되는 조류 바이오매스를 재활용하여 퇴비화 과정을 통해 새로운 형태의 조류토양개량제(algae soil conditioner, ASC)로 제조하고 영양성분에 대한 특성을 평가하였다. ASCs는 응집부상공법을 통해 수집된 조류 바이오매스를 주원료로 하였으며 추가적으로 다양한 보조 원료(톱밥, 펄라이트, 깻묵 등)를 첨가하여 제조하였다. ASCs는 투입된 조류 바이오매스 질량 비율에 따라 각각 blank 0%, ASC1 11.7%, ASC2 21.6%, ASC3 37.6%, ASC4 59.5%로 구분하여 총 127일간 부숙하였다. ASCs는 호기성 미생물 반응에 의해 온도 증감이 뚜렷하게 나타났으며 6~7회의 크고 작은 온도 피크가 관찰되었다. 이화학 분석결과 유기물이 무기화(mineralization) 되면서 macronutrients (TN, P₂O₅, K₂O) 뿐만 아니라 secondary macronutrients (CaO, MgO)에서도 두드러진 증가를 보였다. 미생물 군집변화는 ASCs의 부숙과정에 따라 1단계(세균, 사상균)→2단계(방선균, 세균)→3단계(고초균)로 나타났으며 온도변화와 영양성분의 거동과 밀접한 관련이 있다고 판단되었다. 부숙 완성도에 따라 토양개량제의 품질이 결정될 수 있으며 본 연구결과에서는 조류 바이오매스를 59.5% 이내로 조절한다면 효과적인 미생물 활성을 유도할 수 있을 것으로 판단되었다. 결론적으로 조류 바이오매스를 재활용한 토양개량제의 제조 및 활용 가능성을 확인하였으며 추가적인 기술적 발전이 이루어진다면 향후 효과적인 토양개량제로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국작물학회지
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• 제36권5호
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• pp.407-428
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• 1991

우리나라 동해안지대는 태백산맥이 동서로 뻗쳐있고 해안을 끼고있어 기후의 변화가 다양한 동시에 풍해를 입기 쉬운 환경에 놓여있다. 이지대에 풍해를 일으키는 바람의 종류는 태백산맥을 넘어오면서 휀(Fohn) 현상에 의해 상승기류된 고온건조한 편서풍에 의해 백수, 경업의 절상, 찰과상, 탈수해, 변색립, 탈립, 도복 등의 수분장해형풍해와 한냉다습한 오호츠크기단이 발달하면 냉조풍이 심하여 하계 저온현상이 일어나서 생육지연, 지경 및 영화의 퇴화, 등숙장해 등이 발생되어 동해안지대를 중심으로 전국에서 84,532M/T의 수량감소를 가져오는 큰 문제지역으로 대두되어 있다. 본논문은 우리나라 동해안지대의 냉조풍피해상습지 6,160ha에 대한 풍해경감대책을 수립코자 1982년부터 1989년까지 8개년간 경북 영덕, 울진지방에서 경북농촌진흥원과 영남작물시험장 영덕출장소에서 실시된 품종선발, 재배시기, 시비법개선, 농토배양, 방풍강설치 등의 시험성적들을 검토한 결과 몇가지 결과를 얻었기에 금후 이지대의 풍해경감대책 자료로 제공코자 한다. 1. 동해안냉조지대의 1954년부터 1989년까지 36년동안 강풍발생빈도는 8월 10일부터 9월 l0일 사이에 높아 이지역의 수도안전출수한계기는 8월10일 이전이 안전하다고 생각된다. 2. 이지대에 주로 풍해를 유발시키는 바람의 종류는 태백산맥을 넘어오면서 휀(Fohn) 현상에 의한 고온건조한 편서풍과 해양에서 내륙으로 부는 한냉다습한 냉조풍이었으며 도작기간중 발생 빈도는 각각 25%였다 3. 태풍내습의 위험시기(8월 10일～9월 10일)를 회피할수 있도록 출수기를 달리하는 3～4품종을 필지별로 접배하거나 유사시에 피해를 분산토록 하는 것이 제 1차적인 대책이 될 것이다. 4 동해안지대에서 수량생산기간(40일간)의 최적등숙온도(22.2$^{\circ}C$)와 최대기상생산력으로 본 최적출수기는 8월 10일이며, 이앙에서 출수기까지의 유효적산온도(GDD)를 이용한 최적이앙기는조생종이 6월 10일, 중생종이 5월 20일 만생종이 5월 10일 이었다. 5. 동해안냉조풍지대는 사질답(38%), 미숙답(28%)로써 저위생산답이 많고 지하수위가 높아 수직배수가 불량하여 답면수온이 낮아 요소비료는 분해가 잘 안되고 비효가 늦어서 생육지연 및 불임의 유발원인이 되고 특히 과용하면 도숙병을 격증시키게 되므로 유안을 시용하는 것이 효과적이다 6. 동해안냉조풍지대는 벼 생육초기에 답면수온이 낮아 인산가용성세균의 활동이 미약하여 토양환원작용이 발달하지 못하여 벼가 흡수 이용할 수 있는 가용성인산함량이 불량하므로 인산을 전량기비 또는 증시하는것보다 이앙후 30일에서 유수형성기에 추비하는것이 효과적이다. 7 이지대는 사질답(38%)이 많아 보통답이나 전질답에 비하여 풍해를 받아 숙색이 나쁘며 등숙이 저하되므로 규산퇴비, 산적토 등의 종합개량처리를 하면 효과가 크다. 8, 동해안냉조풍지대에 방풍강을 설치하면 풍속경감효과(30%)가 크고 기온, 지온, 수온 등의 미기상을 조절하는 효과가 있어 생육촉진, 백수 및 변색립 감소, 고엽방지, 미질향상, 수량증수등의 효과가 현저하였다. 9. 방풍강의 재료는 화학사로 된 방서강과 방오강이며 설치방법은 방서강을 포장둘레에 2m 높이로 치고 그 위에 방오강을 덮어 편서건조풍과 편동냉조풍을 동시에 방풍하여 20%의 증수효과가 있었으며 적정강목은 0.5$\times$0.5cm이고, 설치시기는 유수형성기(8월 1일) 전후였다. 10. 동해안냉조풍지대에서 태풍 통과직후 백수나 변색립발생시 논에 물을 깊게 관수함과 아울러 고성능청무기 등으로 지상부에 충분히 미수를 하면 임실비율 현미천립중 등이 향상되어 증수효과를 얻을 것으로 판단된다.