• 한국농공학회논문집
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• 제52권5호
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• pp.37-45
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• 2010

Manure recycling as fertilizer is one of solutions for the environmental problem related with livestock manure treatment as well as the ocean dumping ban act prohibiting manure disposal to the ocean. For the manure disposal, forest area can be a candidate place because the area has a wide range of applicable sites. However, the manure application to the forest has a possibility of causing environmental impacts including water quality problems due to nutrient loading. Therefore it is necessary to investigate water quality impact from manure disposal to the forestry plantation. In this study, ground and soil water quality had been monitored in the bio-circulation experimental forest where low concentration liquid manure (LCLM) was applied. Soil and groundwater samples were collected and analyzed weekly from April to October in 2008 and 2009. The mean and variation of NO3-N concentration in soil water of LCLM treatment places showed higher concentration than the reference places declining during growing season. In the case of groundwater from monitoring well in the downstream of disposal site, the $NO_3$-N concentration was 3.59 mg/L in 2008 and 3.26 mg/L in 2009 in average showing higher concentration than the reference well although the concentration was not exceed the national drinking water standard. To investigate the source of nitrate, $\delta^{15}N$ isotope analysis was also implemented. Its result showed that the LCLM application could be the nitrate source requiring further long-term monitoring soil and water quality.

• 한국토양비료학회지
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• 제34권3호
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• pp.153-157
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• 2001

To evaluate the effect of liquid pig manure application, the growth and yield of rice and the quality of infiltration water were investigated with application of different amounts of liquid manure. At this study, liquid pig manure was treated with 100, 200, 300 and 400% of recommending nitrogen fertilizer level, respectively. Liquid manure with application rate more than 200% of recommending N fertilizer level (11kg) caused to increase of plant height and number of tiller at panicle formation stage, but it caused the plant disease and pest and plant lodging. In those treatment, number of panicles per hill and number of spikelets per panicle were increased, but yield of rice was less than chemical fertilizer treatment due to low rate of ripeness and 1,000 grain weight. $NO_3-N$ concentration in infiltration water sample collected at 90 cm of soil depth was increased with increasing application amount of liquid manure. With liquid manure application more than 200% of recommending N fertilizer level, it affected negatively on yield and environment such as groundwater quality.

• 한국토양비료학회지
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• 제34권3호
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• pp.147-152
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• 2001

This study was carried out to investigate the effect of application time and amount of liquid pig manure on growth and yield of rice plant and infiltration water quality. Liquid manure treatment with higher application rate and closer application time to transplanting time showed higher plant height and number of tiller at panicle formation stage, but it caused the plant disease and pest and lodging. In liquid manure treatment with higher application rate, number of panicles per hill and number of spikelets per panicle were higher but yield of rice was less than chemical fertilizer treatment due to low rate of ripeness and 1,000 grain weight. $NO_3-N$ concentration in infiltration water sample was increased with increasing application amount of liquid manure and closer application time to transplanting of rice plant. With consideration yield of rice and environment such as groundwater quality, the proper application amount were 150% and 100% of recommending N fertilizer level (11kg) at before winter and April or May treatment, respectively.

• 한국토양비료학회지
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• 제39권3호
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• pp.136-143
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• 2006

철원군의 모범적 사례로 평가받고 있는 돈분 액비화 사업이 전국으로 확산되고 있으나 최근 액비의 악취문제로 민원이 발생함에 따라 일부 돈본뇨 액비저장조가 가동되지 못하는 사례가 생기고 있다. 따라서 본 시험연구는 대표적 액비저장조의 유형에 따라 악취발생 정도와 액비의 품질을 비교 검토하고 각 저장형태에 따른 장단점을 분석하여 돈분저장조의 발전적 개선을 통하여 돈분 액비화사업의 활성화에 도움이 되고자 수행하였다. 액비 표면상으로 배출되는 악취가스농도는 무처리 저장조가 분사교반식/폭기식 저장조보다 높았으나 밖으로 풍겨 나오는 악취 감지정도는 분사교반식/폭기식 저장조가 무처리 저장조보다 높았다. 분사교반 또는 폭기처리한 액비는 액비품질의 균질도가 높은 반연 무처리 저장조의 액비는 상층, 중층, 및 저층 간의 성분함량 차이가 많아 무처리 액비는 시용시 작물의 균일한 생육이 어려울 것으로 생각되었다. 무처리 저장조는 배출액비의 악취발생 잠재능이 분사교반식 또는 폭기식 저장조의 액비보다 높아 실제 시용시 악취발생이 더 많을 것으로 추정되었다. 분사교반식 저장조는 액비에 이물질 혼입시 액비순환장치에 이상을 가져와 고장이 잦은 것으로 나타났고, 폭기식 저장조는 공기주입배관이 하나밖에 없어 전체액비에 폭기효과가 나타나지 못하는 것으로 추정되었다. 액비의 저장기간에 따른 유기물 및 건물중의 감소경향은 무처리 저장조에서는 뚜렷하였으나 분사교반/폭기처리 저장조의 감소경향은 일관성이 없었다. 무처리 저장조는 액비의 악취저감을 위하여 폭기 또는 교반시설을 추가하여야 할 것으로 생각되었다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제15권3호
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• pp.281-288
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• 2009

가축분뇨 공공처리시설 유입수의 농토변경에 따른 처리효율과 비용절감 효과를 검토하기 위하여 다음을 전제조건으로 분석하였다. 첫째 유입수질을 고농도 (BOD 20,000 mg/L)에서 저농도 (BOD 1,000 mg/L 이하)로 변경한다. 둘째, 기존 시설의 개 보수를 최소화하면서 유입수 전량을 저농도로 유입시킬 경우(BIOSUF) 셋째, 시설의 개 보수 없이 유입수의 일부를 저농도로 유입시킬 경우 (액상부식법)를 검토하였다. 처리용량 확대에 있어서, BIOSUF 공법의 경우는 저류조 등 일부시설을 증설한다면, 현재의 설계 유입물량 130톤/일에서 2.3배인 300톤/일을 유입시킬 수 있을 것으로 산출되었다. 액상부식법의 경우는 설계 유입물량 210톤/일을 190톤/일로 감소시키는 대신 저농도의 유입물량을 60톤까지 확대함으로써 250톤/일 처리가 가능할 것으로 분석되었다. 톤당 처리비의 경우는, BIOSUF 공법은 유입수 농도 변경 전에는 14,674원/톤이었으나 변경 후에는 7,221원/톤으로 50.8%가 감소되었으며, 액상부식법은 당초 9,929원/톤이었으나, 변경 후에는 약 16.6%가 감소된 8,277원/톤으로 산출되어 비용절감 효과가 있는 것으로 분석되 었다. 따라서 가축분뇨 공공처리시설의 운영쵸율을 높이고 양축농가의 처리비용 경감을 위해서는 가축분뇨 (슬러리)를 농가단위에서 저농도로 처리한 후 공공처리시설로 유입하는 체계의 강구가 필요하다.

• 상하수도학회지
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• 제30권1호
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• pp.19-31
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• 2016

The Saemangeum watershed is required to manage water pollution effectively but the effect of liquid manure (LM) on soil and water quality in the basin is not clearly identified as yet. This study aims at assessing the effect on soil of a rice field and water quality of water bodies near the rice field during rice-crop time period to find out the effect of LM, the effect of rainfall, and the effect of rice-crop environment on soil and water quality by analyzing data of nitrogen components. As a result of the LM distribution, $NO_3-N$ was much higher than other N components in the entire soil layers and it was accelerated by rainfall right after the LM distribution. Compared to chemical fertilizer (CF), LM was slightly affected but still influenced on the surface water quality. During weak rainfall, low nitrogen concentration in topsoil was resulted as NH3-N decreased and Org-N and $NO_3-N$ increased. $NO_3-N$ concentration in the water of irrigation canals increased with time. During intensive rainfall, $NO_3-N$ and Org-N of the soil were measured highly in the submerged condition, while the water quality of the rice field was lower due to flooding into the irrigation canal as well as the growth of the rice plants. Also, total nitrogen was increased more than 7 times and it showed serious water quality deterioration due to LM and excessive fertilizer distribution, and rainfall during all rice-crop processes. The effect of LM on water quality should be studied consistently to provide critical data while considering weather condition, cropping conditions, soil characteristics, and so on.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제26권6호
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• pp.864-873
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• 2013

In developing countries, biogas energy production is seen as a technology that can provide clean energy in poor regions and reduce pollution caused by animal manure. Laboratories in these countries have little access to advanced gas measuring equipment, which may limit research aimed at improving local adapted biogas production. They may also be unable to produce valid estimates of an international standard that can be used for articles published in international peer-reviewed science journals. This study tested and validated methods for measuring total biogas and methane ($CH_4$) production using batch fermentation and for characterizing the biomass. The biochemical methane potential (BMP) ($CH_4$ NL $kg^{-1}$ VS) of pig manure, cow manure and cellulose determined with the Moller and VDI methods was not significantly different in this test (p>0.05). The biodegradability using a ratio of BMP and theoretical BMP (TBMP) was slightly higher using the Hansen method, but differences were not significant. Degradation rate assessed by methane formation rate showed wide variation within the batch method tested. The first-order kinetics constant k for the cumulative methane production curve was highest when two animal manures were fermented using the VDI 4630 method, indicating that this method was able to reach steady conditions in a shorter time, reducing fermentation duration. In precision tests, the repeatability of the relative standard deviation (RSDr) for all batch methods was very low (4.8 to 8.1%), while the reproducibility of the relative standard deviation (RSDR) varied widely, from 7.3 to 19.8%. In determination of biomethane concentration, the values obtained using the liquid replacement method (LRM) were comparable to those obtained using gas chromatography (GC). This indicates that the LRM method could be used to determine biomethane concentration in biogas in laboratories with limited access to GC.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제10권3호
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• pp.169-174
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• 2004

양돈분뇨 발효액비를 이용하여 양액재배용 액상비료로의 전환을 위한 양액재배(수경재배) 를 수행한 결과, 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 발효액비(FLM)의 비효영양염류의 농도는 N, P, K가 각각 5,600, 98, 3,000mg/$\iota$ 정도로 저 인산의 액상물이며, pH, EC는 각각 8.75, 22.0 mS / cm 이었다. 2. 발효액비의 유해성을 검토하기 위하여 100배 희석액을 이용하여 발아실험을 한 결과, 수도수(control)보다 $125\%$의 높은 발아지수(G$\cdot$I)를 나타내어 무해함을 밝혔다. 3. 100배 희석한 발효액비를 기준으로 각각 인산염과 카리를 첨가한 FLM-2, FLM-3를 이용하여 상추 수경재배를 실시한 결과, N, P, K 모두 높은 FLM-3에서 옆장, 옆폭, 엽수, 건물중 모두 높은 성장률을 보여주었다. 이는 발효액비의 이용 시 단순이용보다는 부족분의 첨가가 전제되어야함을 보여주고 있는 것이다. 4. 발효액비의 이용 시 양액의 pH, EC의 변화는 수량 등 식물영양생리에 장해요인으로 작용할 것으로 사료되어 졌으나 약산성의 pH 유지 및 EC 2.0mS/cm 이하의 유지 등 양액재배에 따른 작물의 피해는 없는 것으로 사료되어, 적정희석만 유지되어 질 경우 양액으로서의 이용 가능성은 충분한 것으로 사료되어진다. 향후, 발효액비의 다양한 이용을 위해서는 영양염류의 흡수특성 및 최적 영양염류의 비율 등 작물영양생리학적 검토가 추가적으로 연구되어져야 할 것이다.

• 유기물자원화
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• 제25권4호
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• pp.31-39
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• 2017

2013년 7월~8월 동안 전국 가축분뇨 공동자원화센터 및 액비유통센터 중 180개소에서 생산된 액비를 수집하였으며, 기계적 부숙도 측정기를 통하여 액비의 부숙도 판정을 수행하였다. 본 연구에서는 수집된 180개의 액비 중에서 부숙으로 판정된 46개의 샘플을 이용하여 비효성분 (질소, 인, 칼륨) 및 이화학적 성상과 중금속 함량에 대하여 조사하였다. 조사대상 액비는 경기도 7점, 충청북도 3점, 충청남도 2점, 전라북도 13점, 전라남도 5점, 경상북도 3점, 경상남도 11점, 대전광역시 1점, 제주도 1점으로 전체 46점의 부숙 액비를 이용하였으며 부숙액비의 이화학적 성상 평균은 pH 8.0, EC 11.6 mS/cm, SS 5,188 mg/L, TKN 847 mg/L, ${{NH_4}^+}-N$ 317 mg/L, ${{NO_3}^-}-N$ 170 mg/L, Org-N 360 mg/L, TP 193 mg/L, TK 2,557 mg/L, NPK 성분 합계량은 3,596 mg/L로 조사되었다. NPK 성분 합계량의 경우 1,000~2,000 mg/L에서 2점 (4%), 2,000~3,000 mg/L에서 17점 (37%), 3,000~4,000 mg/L에서 11점 (24%), 4,000 mg/L 이상의 범위에서 16점 (35%)으로서 부숙 액비의 41%가 비료공정규격 (가축분뇨발효액)의 기준(NPK 성분 합계량 0.3%)에 미달하는 것으로 나타났으며, 성분의 대부분이 칼륨농도에 기인하는 저질소 저인산의 불균일한 비효성분 특성을 확인할 수 있었다. 부숙 액비의 중금속함량 평균은 As 불검출, Cd 0.01 mg/kg, Hg 불검출, Pb 0.02 mg/kg, Cr 0.14 mg/kg, Cu 6.89 mg/kg, Ni 0.44 mg/kg, Zn 20.70 mg/kg로 나타났으며, 모든 항목에서 비료공정규격의 기준을 만족하여 안전한 수준인 것으로 판단되었다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제18권3호
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• pp.221-228
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• 2012

본 연구의 목적은 국내에서 생산 유통되고 있는 자원화조직체의 액비 샘플에 대해 이화학적 성상을 분석하고, 액비의 성분 균일도 및 화학적 특성을 조사하여, 향후 가축분뇨 '액비 품질인증제'의 '목표요소' 및 '평가요소'를 정립하기 위한 기초자료를 수집함에 있다. 연구 결과에 대한 주요내용은 다음과 같다. 1. 공동자원화센터 및 액비유통센터 약 150여 개소 액비샘플의 부숙도판정기를 통한 부숙도 판정 결과, 공동자원화센터에서 부숙 49%, 액비유통센터에서 부숙 33%으로 나타났으며, 공동자원화센터 및 액비유통센터 모두에서 중숙 미숙을 합한 비율이 50%를 넘었다. 2. 강원도, 경기도지역의 '부숙' 비율이 67%로 가장 높았고, 경남, 전북지역이 '중숙', 충북, 충남지역이 '미숙'의 비율이 높은 것으로 나타났다. 경기도, 강원도지역을 제외한 타 지역의 액비는 중숙과 미숙의 합이 60% 이상을 차지하였다. 3. 지역별 액비의 이화학적 성상 비교 결과 대부분의 항목에서 농도편차가 큰 것으로 나타나, 균질도는 매우 낮은 것으로 확인되었으며, 특히 T-N과 $NH_4$-N에서 농도편차가 가장 두드러지게 나타났다. 4. 일반적으로 안정화된 퇴비의 경우 암모니아성 질소의 농도는 매우 낮으며, 질산성 질소의 농도가 높은 것으로 알려져 있으며, 이들 인자를 퇴비 숙성도의 지표로 활용하고 있다 (황, 2009). 최 등의 연구에 의하면 돈분뇨 액비를 장기간 폭기하였을 때 부숙이 진행됨에 따라 EC와 암모니아 ($NH_3$)의 농도가 낮아지는 경향을 나타낸다고 보고하고 있다. 이와 같은 연구결과는 액비의 부숙도 판정과 이화학적 성상에 대해 비교적 밀접하게 상관성을 가지는 항목으로서 T-N, $NH_4$-N, $NO_3$-N, EC, $SCOD_{Mn}$, ORP으로 유사하게 나타났다. 5. '부숙' 판정된 액비의 이화학적 평균 성상은 T-N 829 mg/L, $NH_4$-N 517 mg/L, $NO_3$-N 151 mg/L, $SCOD_{Mn}$ 1,205 mg/L, EC 10.32 mS/cm, ORP -117.12 mV.로 나타났다. 최근 농업생산 방식은 화학비료, 농약 위주에서 친환경농업으로 패러다임이 바뀌고 있고, 소비자의 안전 농축산물에 대한 요구가 증가하고 있는 실정이다 (김, 2012). 액비부숙도판정기는 중금속, 병원성미생물, 항생물질 등 수의방역 및 위생적 측면에서는 한계를 가지고 있기 때문에 이를 보완 할 수 있는 물리 생물 화학적인 분석 및 조사 등 추가적인 연구가 필요한 것으로 사료된다.