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Effect of Continuous Treatment of Mixed Organic Fertilizer With Food Waste on the Growth and Yield of Solarium lycopersicum

  • Ho-Jun Gam;Yosep Kang;Eun-Jung Park;Seong-Heon Kim;Sang-Mo Kang;In-Jung Lee
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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    • pp.110-110
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    • 2022
  • According to the statistics of the Ministry of Environment, the amount of food waste generated in Korea is 15,903 tons, which accounts for about 30% of the daily household waste. Food waste in Korea is on the rise, and various odors, greenhouse gases, and leachate generated in the process of discharging, transporting, and processing are emerging as social problems. Accordingly, there is a need for a method for recycling food waste. Therefore, this study was carried out to establish an appropriate limiting dose by manufacturing fertilizer mixed with food waste powder and treating it on tomatoes to investigate the growth and yield of crops. The experiment was carried out with continuous cultivation in 2021 (1st year) and 2022 (2nd year), and the treatment groups were set to No Treatment (NT), Chemical Fertilizer (CF), Mixed Fertilizer (MF), and Mixed Fertilizer×2 (MF×2). As a result of the 1st year growth survey, shoot and root length did not show a significant difference between the treatment groups, and the fresh weight showed a significant difference between the MF and MF×2. As a result of the 2nd year growth survey, there was no significant difference in shoot length, root length, and dry weight between the treatment groups, and the fresh weight of the CF was significantly greater than that of the MF×2. The yield of 1st year, MF×2 increased significantly compared to other treatment groups. In the case of 2nd year, CF, and MF×2 show significantly high values compared to NT. Judging from these results, continuous cultivation using food waste powder mixed fertilizer did not have a significant effect on crop growth and yield. However, it is considered that several studies including continuous cultivation experiments are needed to accurately set the appropriate application amount and limit the application amount of the mixed fertilizer for food waste.

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Effects of application rate and pH of carbonized rice husk on the reduction of NH3 volatilization and soil quality

  • Yun-Gu Kang;Jae-Han Lee;Jun-Yeong Lee;Taek-Keun Oh
    • 농업과학연구
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    • 제50권2호
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    • pp.231-239
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    • 2023
  • Ammonia (NH3) emitted from the use of fertilizers during agricultural practice generates particulate matter and odors. The application of carbonized rice husk, an eco-friendly material, is one of the measures used to reduce NH3. The objective of this study was to evaluate the effect of the application rate and pH of carbonized rice husk on NH3 emissions and soil quality. An experiment to assess NH3 emissions was performed in a glasshouse using a static chamber method. The pH of the carbonized rice husk was divided into acidic, neutral, and basic groups, and the carbonized rice husk application rates were 1, 3, and 5% of the soil weight. NH3 emissions showed a sharp increase within three days after the inorganic fertilizer was applied. Subsequently, NH3 emissions decreased rapidly after basal fertilization compared to primary and secondary top-dressing. When carbonized rice husks were applied to soil, NH3 emissions decreased in all treatments, and neutral carbonized rice husk was the most effective in comparison with acidic and basic carbonized rice husk. The application rate of carbonized rice husk and NH3 emissions showed a negative correlation, and the lowest emissions were found in units with a 5% application rate. Also, there was no statistically significant difference between NH3 emissions according to the application rate of carbonized rice husk, and when carbonized rice husks were applied at a 5% rate, soil OM increased excessively. Therefore, it is recommended to apply only 1% neutral carbonized rice husk to most effectively reduce NH3 emissions in the soil.

증건 횟수에 따른 우엉의 이화학적 변화 및 관능적 특성 연구 (Changes in the Physicochemical Properties and Sensory Characteristics of Burdock (Arctium lappa) During Repeated Steaming and Drying Procedures)

  • 이금양;손양주;전유호;강희진;황인경
    • 한국식품과학회지
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    • 제47권3호
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    • pp.336-344
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    • 2015
  • 우엉은 다양한 생리활성을 가지고 있으며 가격이 저렴하고 재배가 쉬운 특징이 있어 각광받고 있으나, 아직은 가공 제품에 대한 연구가 활발하지 않은 실정이다. 우엉과 같은 근채류의 일종인 인삼, 도라지, 더덕 등이 증숙 및 건조과정 의해 생리활성 성분이 증가된다는 보고가 있으므로, 본 연구에서는 증건 공정을 우엉에 적용하여 특성을 분석함으로써, 우엉의 활용을 증대시키고자 하였다. 증건 우엉을 제조하기 위하여 증숙(3 h, $90-95^{\circ}C$)과 열풍건조(20 h, $60^{\circ}C$)를 9회 반복 수행하여 시료를 제조하였으며, 이화학적 특성, 항산화 활성 및 관능적 특성 변화를 분석하였다. 수분 함량(wet basis)의 경우, 81.95%의 함량을 보였으며, 증건함에 따라 감소하여 최종적으로 7.64%의 함량을 보였다. 일반성분 함량을 건량으로 환산한 결과, 생 우엉의 탄수화물 함량은 85.58%이었으며, 이후 점차 감소하여 9회 증건 시 77.80%의 함량을 보였다. 한편, 조섬유의 경우 0회 증건시 10.14%의 함량에서 가공함에 따라 점차 증가하여 최종 9회 증건한 우엉에서 26.22%의 조섬유 함량을 나타내었다. 조단백질의 함량은 초기 8.53%에서 점차 증가하여 9회 증건 우엉에서 16.69%의 함량을 보였으며, 조지방 역시 증건과정을 거침에 따라 증가하여 0회 증건 시 0.74%에서 9회 증건 시 1.72%의 조지방 함량을 나타내었다. 반면 회분 함량은 0회 증건 시 5.16%에서 9회 증건 시 3.79%로 감소하였다. 추출 수율은 생 우엉에서 68.95%이였으나 이후 감소하여 9회 증건 우엉에서 27.10%를 나타내었다. 총 수용성 당, 환원당, 이눌린 함량을 측정한 결과, 생 우엉은 총 수용성 당의 약 86%가 이눌린으로 구성되어 있었고, 증건 과정을 거침에 따라 열작용에 의해 이눌린이 분해되고 환원당이 생성되어 4-9회 증건 시료에서 총 수용성 당의 81-96%가 환원당인 것으로 확인되었다. 분말색도의 경우, 명도는 초기 84.49에서 9회 증건 처리 시 39.41로 점차 감소하였으며, 적색도와 황색도는 4회 증건 처리 시까지 증가한 후 감소하였다. 열수추출물의 갈색도는 7회 증건 처리 시까지 증가한 후 감소하는 경향을 보였다. 조사포닌은 5회 증건 시료에서 6.17%의 최대 함량을 보였으며, 총 폴리페놀은 3, 5회 증건 처리 시료에서 약 18-19 mg GAE/g의 가장 높은 함량을 나타내었다. 이와 유사하게 DPPH, ABTS 자유라디칼 소거능과 FRAP활성에서도 3, 5회 증건 시료에서 높은 항산화 활성을 보였다. 관능평가 결과 생 우엉 및 초기 증건 시료에서 풋내, 뿌리채소 냄새, 쓴맛, 떫은, 금속성의 특성이 있었으나, 이후 증건 횟수가 증가함에 따라 감소하였고, 반면에 단 냄새, 구수한 냄새, 캐러멜 향미 및 바디감의 특성 정도가 높아진 것을 확인하였다. 실험결과를 종합해 보았을 때, 생 우엉의 경우 이눌린의 생리활성 효과가 기대되며, 3-5회 증건한 우엉에서는 총 폴리페놀 및 사포닌 함량의 증가로 인한 높은 항산화 활성과 단맛을 기대 할 수 있을 것으로 사료된다. 이번 연구를 통해 우엉 증건 횟수에 따른 이화학적 특성 변화 및 관능적 특성을 확인하였으며, 우엉의 이용 가능성을 증진 시킬 수 있는 기초 자료가 될 수 있을 것으로 기대된다.

Dominance of Endospore-forming Bacteria on a Rotating Activated Bacillus Contactor Biofilm for Advanced Wastewater Treatment

  • Park, Seong-Joo;Yoon, Jerng-Chang;Shin, Kwang-Soo;Kim, Eung-Ho;Yim, Soo-Bin;Cho, Yeon-Je;Sung, Gi-Moon;Lee, Dong-Geun;Kim, Seung-Bum;Lee, Dong-Uk;Woo, Sung-Hoon;Koopman, Ben
    • Journal of Microbiology
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    • 제45권2호
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    • pp.113-121
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    • 2007
  • The bacterial diversity inherent to the biofilm community structure of a modified rotating biological contactor wastewater treatment process, referred to as the Rotating Activated Bacillus Contactor (RABC) process, was characterized in this study, via both culture-dependent and culture-independent methods. On the basis of culture-dependent methods, Bacillus sp. were found to exist in large numbers on the biofilm (6.5% of the heterotrophic bacteria) and the microbial composition of the biofilms was quite simple. Only three phyla were identified-namely, the Proteobacteria, the Actinobacteria (High G+C Gram-positive bacteria), and the Firmicutes (Low G+C Gram-positive bacteria). The culture-independent partial 16S rDNA sequence analysis revealed a considerably more diverse microbial composition within the biofilms. A total of eight phyla were recovered in this case, three of which were major groups: the Firmicutes (43.9%), the Proteobacteria (28.6%), and the Bacteroidetes (17.6%). The remaining five phyla were minor groups: the Planctomycetes (4.4%), the Chlorobi (2.2%), the Actinobacteria (1.1%), the Nitrospirae (1.1%), and the Verrucomicrobia (1.1%). The two most abundant genera detected were the endospore-forming bacteria (31.8%), Clostridium and Bacillus, both of which are members of the Firmicutes phylum. This finding indicates that these endospore-forming bacteria successfully colonized and dominated the RABC process biofilms. Many of the colonies or clones recovered from the biofilms evidenced significantly high homology in the 16S rDNA sequences of bacteria stored in databases associated with advanced wastewater treatment capabilities, including nitrification and denitrification, phosphorus accumulation, the removal of volatile odors, and the removal of chlorohydrocarbons or heavy metals. The microbial community structures observed in the biofilms were found to correlate nicely with the enhanced performance of advanced wastewater treatment protocols.

소멸형 잔반처리기 수분조정제 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of Bulking Agent for an Disappearance Type Food Waste Disposer)

  • 채성준;문정호;박윤서;박상규;오성훈
    • 유기물자원화
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    • 제5권1호
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    • pp.33-42
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    • 1997
  • 음식쓰레기의 처리가 사회적인 문제로 대두되기 시작한 지도 얼마되지 않았다. 하지만 이의 처리방법에 대해서는 여러해 전부터 많은 논란을 일으켜 온 것이 사실이다. 현재 국내 및 일본에서 크게 관심을 가지고 있는 처리방식으로는 음식쓰레기를 고온으로 건조시키는 방법과 일정량의 담체 (수분조정제)를 반응조의 내부에 담아 놓고 일정기간동안 계속적으로 투입하면서 미생물에 의한 분해가 일어날 수 있도록 하는 소멸방식이 있다. 본 연구실에서는 위의 두가지 방식 중 소멸형의 잔반처리기에 관심을 가지고 이의 효율적인 음식물 분해를 위한 조건설정에 대해 실험을 진행하게 되었고 일차적으로 음식물이 투입되고 난후 미생물과의 직접적인 접촉을 이루어지게 하는 수분조정제를 개발하기 위한 실험을 진행하게 되었다. 이를 위해 수분조정제로 쓰일 물질의 선정과 초기 미생물의 성장을 극대화시킬 수 있는 물질의 첨가에 의한 개선, 탈취 흡착제의 첨가에 의한 반응시 발생하는 악취의 농도 변화 등에 대해 실험을 진행하게 되었고, 이에 대한 양호한 결과를 얻게 되었다.

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음식물쓰레기를 처리하는 산발효조의 효율 향상 연구(I) : 식종균의 효과 (Enhanced acidogenic fermentation of food waste (I) : Effect of seed inoculation)

  • 신항식;한선기;송영채;이채영
    • 유기물자원화
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    • 제8권3호
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    • pp.112-117
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    • 2000
  • 음식물쓰레기는 높은 함수율과 VS(volatile solids) 함량으로 인해 수거, 운반 및 매립에 있어서 부패, 악취, 침출수 등의 주요 원인이 되고 있다. 음식물쓰레기의 산발효는 기질의 생분해도와 식종균의 분해능력과 같은 발효제한요소에 의해서 영향을 받는데, 음식물쓰레기의 생분해도는 잘 분해되지 않으며 전체 양의 약 50%를 차지하는 셀룰로우스 성분(야채류)과 깊은 연관이 있다. 이에 대한 효과적이면서도 경제적인 방법은 셀룰로우스의 분해능력이 뛰어난 미생물을 식종하는 것으로, 본 연구에서는 루멘미생물을 이용하여 산발효의 낮은 효율을 향상시키려 하였으며 그 값을 중온 산발효균과 비교하였다. Leaching bed 반응조에 루멘미생물을 식종했을 때의 산발효 효율은 희석율 $3.0d^{-1}$에서 71.2%의 최대값을 얻었으며, 한편 중온 산발효균을 식종하였을 때는 희석율 $4.5d^{-1}$에서 59.8%의 최대값을 얻었다. 이는 루멘미생물의 음식물쓰레기 분해능력이 보다 뛰어남을 보여주는 것이다.

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음식물쓰레기를 처리하는 산발효조의 효율 향상 연구(II) : 희석율 변화의 효과 (Enhanced acidogenic fermentation of food waste (II) : Effect of controlling dilution rate)

  • 신항식;한선기;송영채;이채영
    • 유기물자원화
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    • 제8권3호
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    • pp.118-123
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    • 2000
  • 음식물쓰레기는 함수율과 휘발성 유기물질의 함량이 높기 때문에 수거, 운반 및 매립에 있어 많은 문제점이 야기되고 있다. 음식물쓰레기의 산발효는 pH, 체류시간 등과 같은 환경조건에 의해서 영향을 받는데, 음식물쓰레기의 각 구성성분은 각기 다른 환경조건에서 분해가 진행된다. 전분, 셀룰로우스 및 단백질은 각각 최적의 pH 및 체류시간을 가지고 있어, 전분의 경우는 낮은 pH에서 셀룰로우스는 체류시간이 증가할수록 그리고 단백질은 체류시간의 증가 및 중성 pH에 접근할수록 그 분해가 증가한다. 이러한 사실은 산발효의 환경조건을 조절함으로써 음식물쓰레기의 분해가 향상될 수 있음을 말하여 준다. 산발효 단계에 따라 희석율의 값을 3.0에서 $1.0d^{-1}$로 조절한 경우, 산발효 효율은 71.2%에서 81.1%로 크게 증가하였다. 이때 주된 산발효 산물은 뷰틸산에서 초산으로 점차 변화하였는데, 이것은 산발효의 효율향상이 야채류와 육류의 분해 증가에 기인함을 보여주는 것이다.

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오염된 신발의 효율적인 살균과 탈취를 위한 신발장의 설계 (Design of a shoe rack for effective sterilization and deodorization of the shoes contaminated by various bacteria)

  • 이삼철;장용석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.199-206
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    • 2016
  • 본 연구는 다양한 세균에 오염된 신발을 효과적으로 살균하고 탈취할 수 있는 신발장을 설계하기 위한 최적의 조건을 확립하고자하는 목적으로 실시하였다. 신발장의 제작과 평가는 2014년 10월부터 2015년 9월까지 1년에 걸쳐 진행하였다. 항균성능의 평가는 JIS Z 2801:2010 규격에 따라 대장균과 황색포도상구균 균주에 대하여 실시하였고, 탈취효율은 한국공기청정협회 실내공기청정기 규격인 SPS-KACA002-132:2006 규격에 따라 실시하였다. 대장균과 황색포도상구균 균주에 대한 UV 조사시간에 대한 항균성능을 시험한 결과에서 30초 후에 99.9% 이상의 세균감소율을 보였고, 시험가스에 대한 평균 탈취효율은 42.5%를 보였다. UV램프로 5분의 점등과 25분의 소등을 반복하여 작동을 할 경우에 신발 내부와 신발장 내부 온도는 약 $40^{\circ}C$$25^{\circ}C$ 이하로 유지되었다. 신발장의 작동시간에 따른 온도 변화를 측정한 결과는 UV램프를 점등과 소등을 반복적으로 작동시켜 신발 내부의 온도를 적절하게 유지할 수 있었다. 결과적으로 실제 신발장 내부의 용적은 시험연구원의 챔버 용적보다 매우 작은 용적을 가지고 있기 때문에 시험결과의 값을 상대적으로 보정하게 되면 실제 탈취효율은 측정값보다 매우 클 것으로 판단이 된다. 또한 신발의 내부에서 악취를 유발하는 원인균인 박테리아를 반복적으로 살균하기 때문에 신발 내의 실제 탈취의 효과는 더욱 증가될 것이다. 추가 연구로 일정한 신발장 내부의 온도편차를 찾아야 할 것이다.

기존 정수장 이산화염소 시범도입 사례연구 (A Case Study on Chlorine Dioxide Usage at a Conventional Water Treatment Plant)

  • 이송희;이병두;김진근;석관수;이정택
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.115-119
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    • 2005
  • 소독부산물에 대한 수질기준이 강화됨에 따라 외국은 물론 국내 정수장에서도 강화응집(Enhanced Coagulation), 대체소독제 사용과 오존/활성탄 등의 고도정수처리공정 등을 도입하여 운영중이거나 도입을 계획하고 있다. 국내에서는 1991년도 낙동강페놀오염사고 전후로 26개 정수장에 이산화염소 발생기가 설치되었으나 실공정에서 축적된 운영자료는 거의 없는 실정이다. 본 연구는 홍수기 특정시기에만 소독부산물이 높게 검출되는 A정수장에 이산화염소 발생기를 설치하여 1년간 운영자료를 토대로 수질개선효과 운영관리상의 문제점과 향후 기존 정수장에서 이산화염소 공정도입시 고려하여야 할 내용을 정리하였다. 이산화염소에 의하 소독부산물 저감효과는 전체공정에서 $30{\sim}40%$ 정도였으나, 2-MIB, Geosmin의 제거율은 10% 이내였다. 이산화염소 부산물이 클로라이트 클로레이트 발생량은 이산화염소 투입량의 $70{\sim}100%$ 정도였으며, 접촉시간이 경과되면서 클로레이트로 전환되는 양이 많아졌다. 또한 이산화염소와 염소를 병행사용할 경우 급배수관망에서 클로라이트와 유리잔류염소가 반응하여 이산화염소가 재생성되어 강한염소냄새(락스성) 민원이 발생될 수 있다.

한국산 및 중국산 참기름의 향기성분 비교 및 전자코 장치를 이용한 Odor 판별 분석 (The Odor Discriminents Analysis and the Comparison of Flavor Components in Korean and Chinese Sesame Oils)

  • 권영주;이재곤;등개야;이규희;오만진
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.200-205
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    • 1999
  • 한국산 참깨와 중국산 참깨를 구별해낼 수 있는 보다 합리적이고 과학적인 실험방법을 모색하고자 한국산 및 중국산 참기름의 향기 성분을 분석하였고, 또한 전자코 장치를 이용하여 한국산 및 중국산 참깨로 제조한 참기름의 판별이 가능한지를 MANOVA 분석, 판별분석의 통계기법을 사용하여 실험한 결과는 다음과 같다. 참기름의 향기성분 분석 결과 한국품종 한국산은 41개 성분을 확인하였고, 중국품종 중국산은 39개 성분을 확인하였다. 주성분은 참깨의 고소한 향에 기여하는 pyrazine류로서 한국품종 한국산은 55.4%, 중국품종 중국산은 56.8%를 차지하였고, 달콤한 향에 기여하는 furan류는 한국품종 한국산은 27.0%, 중국품종 중국산은 20.4%로 나타났으며 기타 향기성분 조성면에서도 큰 차이는 없었다. 재배지를 교환시도 향기성분 조성면에서 비슷한 경향을 보였다. 전자코 장치를 이용하여 한국산 참깨 및 중국산 참깨로 제조한 참기름의 냄새 차이 판별여부를 SAS 통계 프로그램을 수행하여 분석한 결과 한국산 및 중국산 참깨 품종간, 재배지간 뚜렷한 냄새 차이를 보였으며 전자코 장치를 이용하여 한국산 및 중국산 참기름 판별이 가능한 것으로 나타났다.

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