• 한국농공학회지
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• 제35권2호
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• pp.92-103
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• 1993

A sunday system with a horizontal bin-type composter was constructed and operated to evaluate its composting performance for four days for each test in October, 1992. A sundry system is one of popular systems for composting livestock manure, of which main benefit is to utilize unlimited, clean, and free solar radiation. A rectangular concrete bin(composter) with dimension of 300cm(length) X90cm(width) X60cm(height) was bedded alternatively with four lanes of aeration pipes and heating pipes, and was insulated at three walls with 50mm styrofoam. Each aeration pipe of a diameter of 25mm had 4mm perforated holes at every 15cm longitudinally, and supplied air of about 2m$^3$/min to the composter to maintain aerobic condition . A stirrer rotating at 1 rpm made one round trip every 20 minutes on the conveying chain along the the length of the composter. Five tests (Test 1~Test 5) were implemented to evaluate the composting effectiveness of a sundry system with a horizontal bin-type composter. Treatments of two levels of the mixture ratio of swine manure and paper sludge cakes(manure : paper sludge cakes= 1 : 4 and 1 : 2) and two levels of the water content(W/C ; 70% and 50%) were made to test the significance of the physicochemical properties for decomposition of the mixture materials. Temperature, C/N ratio, water content, microbial activity of the composting materials were taken measurements to evaluate its performance with the lapse of composting time for tests. A small-scale sundry system with a bin-type composter did not appear to be an appropriate system for composting livestock manure. Since heat generation by the composting materials could not overcome heat loss due to areation in a small-scale composter, a proper thermal enviroment could not be maintained to propagate massively thermopilic microorganism relatively in a short period of time. Different from the result of Chol et al.(1992) 6), a temperature variation of the composting materials did not show the peak clearly and C/N ratio didn't lower with time as expected. Mesophilic microoragnism seemed to play an important role for decomposition of the mixture materials. A sundry system with a bin-type composter may be good for a large-scale livestock farm household which may produce enough animal manure. Therefore a decision should be made very carefully to choose a system for composting livestock waste.

• Animal Bioscience
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• 제36권1호
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• pp.132-143
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• 2023

Objective: The aim was to study the influence of cooling milk at 9℃ at the farm versus keeping it at 20℃ on Parmigiano Reggiano cheese lipolysis. Methods: A total of six cheesemaking trials (3 in winter and 3 in summer) were performed. In each trial, milk was divided continuously into two identical aliquots, one of which was kept at 9℃ (MC9) and the other at 20℃ (MC20). For each trial and milk temperature, vat milk (V-milk) and the resulting 21 month ripened cheese were analysed. Results: Fat and dry matter and fat/casein ratio were lower in MC9 V-milk (p≤0.05) than in MC20. Total bacteria, mesophilic lactic acid and psychrotrophic and lipolytic bacteria showed significant differences (p≤0.05) between the two V-milks. Regarding cheese, fat content resulted lower and crude protein higher (p≤0.05) both in outer (OZ) and in inner zone (IZ) of the MC9 cheese wheels. Concerning total fatty acids, the MC9 OZ had a lower concentration of butyric, capric (p≤0.05) and medium chain fatty acids (p≤0.05), while the MC9 IZ had lower content of butyric (p≤0.05), caproic (p≤0.01) and short chain fatty acids (p≤0.05). The levels of short chain and medium chain free fatty acids (p≤0.05) were lower and that of long chain fatty acids (p≤0.05) was higher in MC9 OZ cheese. The principal component analysis of total and free fatty acids resulted in a clear separation among samples by seasons, whereas slight differences were observed between the two different milk temperatures. Conclusion: Storing milk at 9℃ at the herd affects the chemical composition of Parmigiano Reggiano, with repercussion on lipolysis. However, the changes are not very relevant, and since the cheese can present a high variability among the different cheese factories, such changes should be considered within the "normal variations" of Parmigiano Reggiano chemical characteristics.

• 한국균학회지
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• 제41권4호
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• pp.218-224
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• 2013

한국 전통 발효식품에서 분리한 효모로부터 인산 가용화 활성이 우수한 5균주를 선발하였다. 선발한 균주 중 2균주는 Pichia anomala로 동정되었고, 3균주는 각각 Pichia farinosa, Candida versatilis, Pichia subpelliculosa로 동정되었다. 인산 가용화 효모는 $20{\sim}35^{\circ}C$의 온도에서 잘 자라는 중 온성 효모였으며 P. farinosa Y669는 $45^{\circ}C$의 고온에서도 생장하였다. C. versatilis Y907 균주는 pH 5~6의 좁은 pH 범위에서 생장하였고 15%의 NaCl 농도까지 내성을 나타내는 호염성 균주였다. 그 외 4균주는 pH 4.0~8.0에서 생장하였으며 NaCl 10% 농도에서 내성을 나타내었다. 인산 가용화 균주는 토양에서도 8주 동안 $10^7{\sim}10^8$ cfu/g의 밀도를 유지하며 생존하였다. 분리균주 중 인산 가용화 활성은 P. subpelliculosa Y1101가 가장 우수하였으며 배양 11일 후 697.2 ug/mL의 유리인산을 생성하였다.

• 청정기술
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• 제22권3호
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• pp.175-180
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• 2016

본 연구에서는, 저온 및 약산성 조건에서 높은 활성을 보이는 티로시나아제인 tyrosinase-CNK의 반응 안정성을 조사하였다. Tyrosinase-CNK는 지금까지 알려진 중온성(mesophilic) 및 호열성(thermophilic) 환경 유래의 티로시나아제 보다는 열 안정성이 낮았으나 0 ℃에서 효소 안정성이 매우 뛰어났고, 반복적인 동결-해동(freeze-thaw) 과정에서도 효소 활성을 안정적으로 유지하였다. 또한, 물과 ethanol 및 acetonitrile이 혼합된 유기용매 환경에서 초기 상대 활성 값의 변화가 관찰되었으나 유기용매 농도의 증가로 인한 추가적인 활성 저하를 유발하지 않고 활성을 일정하게 유지하였다. 한편, 효소 반응의 염(salt)에 대한 저해는 chaotropic 특성이 많이 나타나는 염일수록 적게 나타났다. 결과적으로, tyrosinase-CNK는 통상의 티로시나아제를 이용하여 반응을 수행하기 어려운 환경에서도 원하지 않는 반응을 억제하고 효소 불활성화를 최소화면서 반응을 촉매할 것으로 기대된다.

• 한국환경보건학회지
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• 제28권5호
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• pp.77-85
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• 2002

중온과 고온의 혐기성 연속회분식 공정(anaerobic sequencing batch reactor ; ASBR)에서 소화슬러지의 고액분리특성이 처리효율에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. 연구결과 침전가능 고형물농도가 높은 도시하수슬러지 처리시 고액분리특성 및 고액분리형태가 전체처리의 안정성 및 처리효율에 상당한 영향을 미쳤다. 중온ASBR에서는 부상농축현상이 일어났으나, 고온ASBR에서는 중력농축에 의한 고액분리가 일어났으며, 상대적으로 고온 ASBR의 처리효율이 우수하였다. 그리고 수리학적 체류시간, cycle period 및 고액분리형태는 소화슬러지의 농축 특성과 임계 고형물농축을 지배하는 중요한 인자였다. 중온ASBR에서 고액분리 후 농축슬러지베드용적(thickened sludge bed volume)은 매우 중요한 운전 요소이며, 소화슬러지의 중력농축특성은 배출시 농축고형물의 유실현상과 침전시 계속적으로 발생하는 소화가스에 의한 슬러지계면의 파괴현상 및 슬러지베드의 불안전성을 야기시켜 처리효율을 감소시켰다. 중력농축의 경우 소화가스와 슬러지농축용적간의 상호작용(cyclic mutual effect)이 주기적으로 일어났으나, 부상농축에서는 이러한 현상이 일어나지 않았다.

• 유기물자원화
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• 제25권1호
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• pp.15-21
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• 2017

본 연구에서는 하수슬러지의 유기산 생산에 있어 해조류 첨가를 통한 상승효과를 확인하고자 새로운 접근을 시도하였다. 기질농도를 동일하게 20 g COD/L로 하고 하수슬러지와 해조류의 혼합비율을 COD 기준, 100:0, 75:25, 50:50, 25:75, 0:100으로 조절하여 실험하였다. 실험 온도는 $35^{\circ}C$, 중온에서 이루어졌고 메탄 생산균의 활성을 억제하기 위해서 $90^{\circ}C$, 20분간 열처리된 혐기성소화슬러지를 식종균으로 이용하였다. 실험결과를 살펴보면, 해조류의 첨가량이 증가할수록 유기산의 농도도 증가하는 경향을 나타내었으며 혼합비율별 100:0, 75:25, 50:50, 25:75, 0:100 (하수슬러지:해조류) 유기산 생산량은 각각 1.45, 3.22, 4.28, 5.24, 4.82 g COD/L이었다. 하수슬러지와 해조류만의 유기산 생산량을 기반으로 하여 상승효과를 계산한 결과, 혼합비율 75:25, 50:50, 25:75 에서 각각 0.92, 1.14, 1.26 g COD/L로 나타났다. 이는 해조류가 25% 비율로 첨가 시 전체 생산된 유기산의 40%가 상승효과에 의해 생산되었음을 의미하며, 해조류의 상대적인 높은 C/N비와 생분해도에 기인한다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권7호
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• pp.418-425
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• 2015

본 논문에서는 양돈폐수의 전처리 공정으로 부유성 세라믹 담체로 충진한 Anaerobic Filter (AF)을 이용하여 신재생에너지 메탄가스의 생산 가능성과 전처리 후 유출수의 후속 고도처리 적정성을 평가하였다. 유입 COD 농도가 14,000 mg/L인 양돈폐수를 Anaerobic Filter에 점진적으로 유기물부하(OLR)를 증가시키면서 혹은 수리학적 체류시간을 짧게 유지하면서 $35^{\circ}C$에서 운전한 결과는 다음과 같다. Anaerobic Filter는 HRT 0.5일(OLR 28 g TVS/L-d)에서 최대 메탄발생량 1.74 v/v-d를 달성하였으며, Biogas 기준 TVS 제거효율은 HRT 3일(OLR 4.67 g TVS/L-d)로 운전하였을 때 63%를 얻었다. 반면 유출수 분석에 의한 TCOD 제거효율은 75%를 상회하였다. 유출수의 알카리도는 모든 운전 조건에서 2,050~2,980 mg/L as $CaCO_3$로서 후속 질소제거 시 야기될 수 있는 알카리도 파괴를 상쇄할 수 있을 것이다. HRT 2일 이하의 운전조건에서 Anaerobic Filter 유출수의 COD/TKN 비는 10~35 범위로서 고도처리 시 적정비인 8 이상을 만족하였으며 COD/TP 비는 38~56범위로서 적정비 33 이상 유지가 가능하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권6호
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• pp.1252-1257
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• 2011

본 연구는 안성시 관내에서 발생하는 농산부산물 바이오매스 중 오이, 토마토, 파프리카 작물 잔사를 수거하여 실험에 공시하고 각 부산물의 발생특성과 메탄 생산 퍼텐셜을 조사 분석하였다. 농산부산물의 에너지 자원화 기준으로는 메탄생산량을 설정하고, 부산물별 메탄 퍼텐셜을 시험하였으며 측정된 메탄 퍼텐셜을 기초자료로 활용하여 단위면적당 바이오매스 발생량, 바이오가스 생산량 및 비료가치를 조사 분석하였다. 실험적 메탄 퍼텐셜은 농산부산물별로 $0.170{\sim}0.354Nm^3\;kg^{-1}\;VS_{added}$의 값을 보였으며, 그중 파프리카 열매가 가장 높은 메탄 생산 퍼텐셜을 보였으며, 오이 줄기가 가장 낮은 메탄 생산 퍼텐셜을 보였다. 시설 원예에서 기인하는 바이오매스별 메탄생산량은 줄기 부위가 잎이나 열매 부위 보다 낮은 값을 나타내는 경향을 보였다. 시설 재배지의 단위면적당 바이오매스 발생량은 오이 30.5 > 토마토 28.3 > 파프리카 $21.5Mg\;ha^{-1}$순 이었으며, 단위면적당 메탄생산량은 오이 782.5 > 파프리카 686.8 > 토마토 $645.0Nm^3\;ha^{-1}$순 이었다.

• 유기물자원화
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• 제17권4호
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• pp.112-121
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• 2009

겨울과 여름의 평균 기온차가 무려 $32^{\circ}C$에 이르는 우리나라에서 외부환경의 영향을 감소시킬 수 있는 유기성 폐자원의 지하혐기조 효율에 관한 연구는 매우 중요하다. 돈슬러리의 지하혐기소화조의 설계인자를 구명(究明)하기 위하여 수원소재 서울대 부속목장에 $20m^3$의 용량 소화조 pilot plant를 설계, 제작하여 유기물부하율(OLR) $23.6kgVS/m^3$/일을 인입하여 종온($31{\sim}37^{\circ}C$)으로 약 40일간 운전하였다. 평균 $CH_4$ 생성율은 $5.78{\sim}8.62m^3$/일로 분석되었으며, 바이오가스의 주(主)구성가스는 $CH_4$과 $CO_2$ 로서 각각 67.5%, 19.6%로 나타났다. 바이오가스 생성율은 $733L/kg\;VS_{added}$, $CH_4$ 생성량은 $495L/kg\;VS_{added}$ 분석되었다. 돈슬러리의 혐기소화공정 후 돈슬러리의 생화학적 요인, 즉, TS, VS, TSS, $BOD_5$, $TCOD_{cr}$, $SCOD_{cr}$, $NH_3-N$, available P과 병원성 미생물, 즉, fecal coliforms and Salmonella는 각각 68%, 74%, 79%, 86%, 89%, 81%, 55%, 79% 감소되었으며, 미생물은 98%, 100% 사멸되었다. 본 연구에서 변형 UGAD는 돈슬러리의 바이오가스 생성과 생화학적 요인의 농도저감효과가 높은 것으로 관찰되어 산업화를 위하여 향후 심도있는 연구가 필요하다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권12호
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• pp.2197-2204
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• 2000

리그닌은 펄프나 제지공장에서 나무의 화학적 처리를 하는 과정에서 생성되는 주요한 부산물이다. 이런 리그닌은 난분해성 물질로서 제지폐수의 생물학적 처리에 어려움을 초래하며, 특히 함량이 높을 경우 혐기성 소화에서 억제(inhibition) 물질로 작용하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 회분실험을 통하여 혐기성 소화에서 온도와 혐기성 소화 슬러지의 양에 따른 고분자 활엽수 리그닌(lignosulfonate, MW $\geq$ 20,000)의 영향을 관찰하였다. 고분자 활엽수 리그닌은 혐기성 소화 초기에는 메탄생성에 강한 억제작용을 하였으나 일정한 시간이 지난 후에는 이런 억제작용은 사라지고 메탄생성이 정상적으로 이루어졌다. 즉, 고분자 활엽수 리그닌은 aceticlastic methanogen에 대해 bacteriocidal 작용보다는 bacteriostatic 물질로서 작용하였다. 리그닌이 첨가되지 않은 대조군의 경우에는 메탄생성이 10일간 이루어지는데 반하여 1.3%, 2.6%와 3.9%의 리그닌이 첨가된 경우에는 같은 양의 메탄올 생성하는데 각각 14.5일, 17.8일 과 21.1일이 소요되었다. 2.6%의 리그닌을 첨가한 경우 초기 8일간은 $30^{\circ}C$ 조건에서의 메탄생성속도가 가장 컸으나 12일째부터 $40^{\circ}C$에서의 메탄생성속도가 급속히 증가하여 14일 후에는 총 메탄생성량이 $30^{\circ}C$를 초과하였다. 그러나 $50^{\circ}C$에서는 줄곧 메탄생성이 거의 이루어지지 않았다. 즉, aceticlastic methanogen에 대한 리그닌의 억제작용을 중온 (mesophilic)보다 고온(thermophilic)에서 더 컸다. 리그닌에 의한 이런 억제작용은 또 리그닌의 양(L)과 초기 혐기성 소화슬러지의 농도(AnS)의 비와 중요한 관계가 있었다. L/AnS의 비가 작으면 작을수록 이런 억제작용은 감소되는 것으로 나타났다. 그리고 본 실험에서 고분자 활엽수 리그닌의 분해와 탈색은 이루어지지 않았다.