• 한국토양비료학회지
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• 제22권4호
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• pp.323-328
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• 1989

절대(絶對) 혐기조건(嫌氣條件)에서 볏짚의 분해작용(分解作用)에 관여(關與)하는 혐기미생물(嫌氣微生物)과 그 분해생성물(分解生成物)들의 행동(行動)을 구명코져 시험(試驗)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 전(全) 시험기간(試驗期間)동안 처리(處理)에 관계없이 메탄생성균수(生成菌數)가 섬유소분해균수(分解菌數)보다 많았다. 2. 혐기미생물(嫌氣微生物)의 활성(活性)은 볏짚+요소구(尿素區)에서 항온초기(恒溫初期)에 높았던 반면 볏짚단용구(單用區)는 초기(初期)에 감소(減少)되었다가 항온 10日 이후부터 다시 증가(增加)되었다. 3. 중간분해산물(中間分解産物)인 휘발성지방산(揮發性脂肪酸)은 볏짚+요소구(尿素區)보다 볏짚단용구(單用區)에서 그 생성양(生成量)이 높았고 체재기간(滯在期間)도 더 길었으며 이들중 propionic acid함양(含量)이 가장 높았다. 4. 최종분해산물(最終分解産物)인 가스의 발생양(發生量)은 메탄생성균(生成菌)의 활성(活性)과 대단히 밀접(密接)한 관련을 갖고 있었다. 5. 항온기간(恒溫期間)중 액(液)중의 평균 Eh값은 -250mV이었고 이때 $CH_4$:$CO_2$의 %비(比)는 약 60~65 : 35~40이었다. 6. $CH_4$와 $CO_2$ 가스로부터 환산(換算)한 유기물(有機物)의 분해률(分解率)은 볏짚+요소구(尿素區)가 50일(日)동안 45.6%이었으며 볏짚단용구(單用區)는 36.8%이었다.

• 한국유기농업학회지
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• 제26권4호
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• pp.775-787
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• 2018

본 연구는 반추동물의 메탄 감소에 효과가 있는 합성첨가제를 대체 할 수 있는 천연첨가제를 찾고자 연구를 실시하였다. 첨가제인 MRA-1(파), MRA-2 (SLS), MRA-3 (SDS), MRA-4(파+탄닌산)를 만들어 발효시간대별(3, 6, 9, 12, 24 및 48 h) in vitro 시험을 실시하였다. pH는 발효시간동안 적정범위였으며, 건물소화율은 모든 발효시간대별 모든 처리구에서 대조구와 유의적(P>0.05)인 차이를 보이지 않았고, 미생물성장량에도 부정적인 영향을 미치지 않았다. 메탄 발생량은 발효 24시간대 MRA-1구를 제외한 나머지 처리구에서 대조구에 비해 유의적(P<0.05)으로 낮게 측정되었으며, 특히 이산화탄소 발생량은 MRA-4 첨가구에서 발효 9, 24, 48시간대에서 유의적(P<0.05)으로 낮았다. 메탄생성량 감소에 영향이 있는 프로피온산 함량은 발효 24시간대 MRA-4구에서 대조구에 비해 유의적(P<0.05)으로 높았다. Ciliate-associated methanogens은 발효 24시간대 MRA-1, MRA-3 및 MRA-4구에서 대조구에 비해 유의적(P<0.05)으로 낮게 측정되었다. 따라서 파와 탄닌산은 반추위 내 메탄 저감 효과가 있는 합성첨가제를 대체 할 수 있어 반추동물용 천연 메탄 저감제로서의 활용 가능성이 있을 것으로 사료된다.

• 한국환경농학회지
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• 제12권1호
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• pp.41-49
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• 1993

본(本) 연구(硏究)는 저온기(低溫期)의 농축산(農畜産) 폐기물(廢棄物) 처리를 위한 혐기발효(嫌氣醱酵) 효율(效率)을 증진(增進)코저 저온(低溫)에 내성(耐性)을 갖는 메탄 생성균주(生成菌株)를 개발(開發)하여 발효(醱酵) 모균(母菌)으로 이용하려 하였다. 시험(試驗)에 사용한 시료(試料)는 북위(北緯) $34.8{\sim}37.4$ 도(度)의 국내(國內), 북위(北緯) 41.4도(度) 지역(地域)인 미국(美國)의 중북부(中北部) 및 북위(北緯) $54.5{\sim}56.9$ 도(度)의 카나다 아한대(亞寒帶) 지역(地域)의 토양(土壤), 늪지 퇴적물(堆積物), 수중(水中) 퇴적물(堆積物) 및 유기물(有機物) 퇴적층(堆積層) 등을 채취(採取)하여 사용하였다. 채취(採取)된 시료(試料)는 저온조건(低溫條件)에서 메탄 생성량(生成量)의 측정(測定), 저온내성(低溫耐性) 메탄 생성균(生成菌)의 생태적(生態的) 특성(特性)을 조사(調査)하였으며 그 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 저온(低溫)에서 메탄 생성량(生成量)은 Cellulose 배지(培地)가 Methanol 배지(培地)보다 더 높았다. 2. 저온(低溫)($8^{\circ}C$)에서의 $CH_4$ 발생량(發生量)은 아한대(亞寒帶) 지역(地域) 늪지 퇴적물(堆積物)에서 30일 동안에 $15{\sim}19\;{\mu}\;moles/ml$ 로 높았으나 온대지역(溫帶地域) 시료(試料)에서는 검출(檢出)되지 않았다. 3. 아한대(亞寒帶) 지역(地域) 시료(試料)(카나다, $54.5\;^{\circ}N$)의 집적 배양액(培養液)에 메탄 생성균에 영향을 주지 않는 $40\;{\mu}g/ml$의 Streptomycin + Vancomycin 또는 Ampicillin + Oleandomycin 처리로 $CH_4$생성량(生成量)이 $57{\sim}67%$ 억제(抑制)되었다. 4. 온대지역(溫帶地域) 시료(試料)에는 고온(高溫)에 내성(耐性)을 갖고 있는 메탄 생성균주(生成菌株)가 있으며, 아한대(亞寒帶) 지역(地域)의 시료(試料)에는 고온성균(高溫性菌)이 존재(存在)하지 않는 반면에 $8{\sim}13^{\circ}C$ 의 저온(低溫)에 내성(耐性)을 갖는 메탄 생성균주(生成菌株)의 존재를 확인할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제22권9호
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• pp.1187-1193
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• 2012

본 연구는 할로겐 화합물의 첨가가 in vitro 상의 반추위 발효성상과 메탄생성에 미치는 영향에 대한 효과를 규명하고자 실시하였다. Italian rye grass 및 배합사료를 6:4의 비율로 급여한 반추위 cannula가 시술된 홀스타인에서 반추위액을 채취하여 사용하였고, 채취된 반추위액은 분쇄된 timothy (대조구; C)에 bromochloromethane (BCM구), 2-Bromoethanesulfonic acid (BES구), 3-Bromopropanesulfonic acid (BPS구), chloroform (CLF구) 및 Pyromellitic diimide (PMDI구)의 5가지 할로겐 화합물을 각각 1 ppm씩 첨가하여 in vitro 배양하였다. pH는 6.72에서 6.25 정도로 배양시간이 경과함에 따라 낮아지는 경향을 나타내었고, 배양 48시간에는 처리구간 차이가 없었다. 배양 48시간 후의 총 가스 발생량은 처리구간 유의적인(p<0.05) 차이는 없었고, BPS구를 제외한 모든 처리구에서의 메탄 발생량은 대조구에 비해 유의적으로(p<0.05) 감소하였다. 배양 12시간에서의 총 휘발성 지방산 및 propionic acid의 발생량은 처리구가 대조구에 비해 유의적으로(p<0.05) 높았다. 본 실험의 결과, 할로겐 화합물의 첨가는 반추위 내의 pH, 건물 소화율, 미생물 수 및 총 가스 발생량의 발효 성상에는 영향을 주지 않으면서 메탄의 발생량이 감소 되었다. 실험 결과를 종합해 보면, 할로겐 화합물 첨가는 반추위 내 pH, 가스 발생량, 반추위 미생물 성장량 및 propionic acid 모두 증가하였으며, 반추위내 메탄생성을 억제하였다. 앞으로 할로겐화합물과 다른 메탄억제 물질과 혼합하여 반추위 내 메탄생성 억제에 관한 구체적인 연구가 필요한 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제22권10호
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• pp.1324-1329
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• 2012

본 연구의 목적은 organic acids를 첨가하여 in vitro 상의 반추위 발효성상과 반추위 내 메탄 억제에 미치는 영향에 대한 효과를 알아보고자 하였다. 반추위액은 순천대학교 부속목장의 반추위 cannula가 시술된 Holstein에서 채취하였고, organic acids는 반추위액과 버퍼의 혼합액에 첨가하여 배양하였다. 그 결과 pH 값은 lactic acid, malic acid 및 succinic acid첨가구에서 6.69에서 6.16 정도로, 대조구와 다른 첨가구보다 낮았다. 총 가스 발생량은 배양 48시간에 aspartic acid, malic acid 및 succinic acid첨가구에서 유의적(p<0.05)으로 높았고, 메탄 발생량은 lactic acid 첨가구에서 대조구보다 낮았다. 총 VFA와 propionic acid의 농도는 배양 12시간에 모든 첨가구가 대조구에 비해 높았다. 반추위 미생물 측정 결과에서는 Fumaric acid와 malic acid의 bacteria수가 대조구에 비해 유의적으로 증가하였으며(p<0.05), protozoa수는 유의적(p<0.05)으로 감소되었다. 이상의 실험 결과를 종합해 보면, organic acids의 첨가는 반추위 내 pH를 감소시키고 가스 발생량, 반추위 미생물 성장량 및 propionic acid 모두 증가시켰으며, 특히 lactic acid는 메탄생성을 억제하였다. 앞으로 Organic acid와 다른 메탄억제 물질과 혼합하여 반추위 내 메탄생성 억제에 관한 구체적인 연구가 필요한 것으로 사료된다.

• 유기물자원화
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• 제27권3호
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• pp.81-89
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• 2019

돈 슬러리(Pig slurry, PS)가 저장되는 동안 상당량의 온실가스가 배출되고 있으며 메탄($CH_4$)이 주요 온실가스로 알려져 있다. 메탄 배출을 줄이기 위해서 진한 황산을 이용하여 돈 슬러리의 pH를 5.0-6.0까지 낮춰서 저장하는 방법이 사용되고 있다. 하지만 부식성이 있고, 사람과 동물에 위험하다는 단점이 있어 사용에 한계가 있다. 본 연구에서는 돈 슬러리가 저장되는 동안 배출하는 메탄을 줄이기 위해 친환경적 방법인 설탕 첨가를 시험해보고자 한다. 설탕을 이용한 돈 슬러리의 산성화 이후, 돈 슬러리의 pH는 7.1에서 설탕의 첨가량(10, 20, 30, 40, 50 g/L)에 따라 $5.8{\pm}0.1$, $4.6{\pm}0.1$, $4.4{\pm}0.1$, $4.1{\pm}0.1$, $4.0{\pm}0.1$으로 감소하였다. 주요 유기산으로는 lactate, acetate, propionate가 검출되었으며 20 g/L 이상의 농도에서는 lactate의 비중이 전체 유기산의 42-72%(COD 기준)까지 증가하였다. 대조군을 41일 동안 저장하는 동안 $20.6{\pm}2.3kg\;CO_2\;eq./ton\;PS$가 배출되었으며 10, 20 g/L에서만 메탄이 검출되었다. 특히, 10 g/L에서는 30일 이전까지는 소량의 메탄이 배출되었으나 그 이후부터는 메탄 배출량이 증가하여 $8.7{\pm}0.4kg\;CO_2\;eq./ton\;PS$(대조군의 40%)까지 도달하였다. 이러한 현상의 원인은 돈 슬러리의 pH 상승(pH 7.0)으로 인한 메탄생성균의 활성도 회복으로 판단된다. 저장 후 돈 슬러리 내 유기물 제거율은 VS 24%, COD 27%로 나타났지만 산성화를 할 경우 유기물 손실(VS 15-4%, COD 12-17%)을 크게 낮출 수 있음 보였으며 저장하는 동안 감소한 COD의 90% 이상이 호기 분해에 의해 일어난 것으로 보인다.