• 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.

• 한국식품과학회지
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• 제26권2호
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• pp.110-116
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• 1994

효소적수식에 따른 정어리 myofibrillar protein의 특성변화를 연구하기 위하여 1/100량의 pepsin으로 $37^{\circ}C$. pH 1.65에서 각각 1, 4, 8, 12, 24시간 부분가수분해시킨 후 단백질의 물리화학적 및 기능적 특성을 검토하였다. 정어리 myofibrillar protein은 pepsin에 의하여 가수분해 1시간까지는 직선적으로 가수분해율이 증가되어 약 30%의 가수분해율을 나타내었고 가수분해 4시간에는 약 40%의 가수분해율을 나타내었으나, 그 이후에는 더 이상 가수분해되지 않아 가수분해 24시간에도 가수분해율은 크게 증가되지 않았다. 전기영동상은 분자량 40,000정도의 굵은 band는 큰 변화를 나타내지 않고 비교적 분자량이 큰 것으로 보이는 상층부의 몇몇 엷은 band와 분자량이 작은 하층부의 band가 가수분해가 진행되면서 소실되었다. 중간부위에 위치하는 몇몇 엷은 band는 가수분해시간이 지나면서 하나로 뭉쳐지는 듯한 경향을 나타내었다. Gel여과 pattern은 두개의 큰 peak와 세개의 작은 peak를 나타내 주고 있는데 가수분해 1시간에 작은 peak는 모두 사라지고 앞쪽의 큰 peak는 가수분해시간이 지남에 따라 점차 작아지고 뒷쪽의 큰 peak는 가수분해시간이 지남에 따라 점차 약간씩 뒤로 밀려가는 경항을 나타내었다. 유화활성과 유화용량은 pepsin 가수분해에 의하여 모두 감소되었으며 특히 유화용량은 가수분해 시간이 경과되면서 현저히 감소되어 가수분해 24시간에는 약 59%로 저하되었다. 유화활성은 가수분해기간중 큰 변화를 나타내지 않아 가수분해 24시간에도 약 94%의 유화활성이 유지되었다. 기포력은 크게 증가되어 가수분해 24시간에는 대조구의 1.9배나 증가되었다. 거품안 정성은 반대로 감소되어 가수분해 8시간에는 약 0.6배로 감소되었으나 그 이후에는 다시 증가되어 가수분해 24시간에는 약 0.8배로 감소율이 둔화되었다. 열응고성은 pepsin수식에 의하여 0.55 내지 0.69배로 감소되었으며 점도는 가수분해시간이 길어지면서 점차 증대되어 가수분해 24시간에는 약 1.36배 증대되었다. 흡수율은 현저히 떨어져 가수분해 1시간에 약 0.32배로 감소되었고 용해도는 현저히 커져 가수분해 1시간에 약 1.46배로 증대되었다. 그러나 그 이후에는 흡수율이나 용해도 모두 더 이상 큰 변화를 나타내지 않았다. 용해도의 pH의존성은, pH 5와 9부근에서 다소 낮은 용해도를 나타내었으며 pepsin수식에 의하여 이러한 경향은 가수분해 초기인 1시간에는 더욱 뚜렸이 나타났다가 가수분해 후기인 24시간에는 크게 둔화되는 양상을 나타내었다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권11호
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• pp.599-606
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• 2017

마이크로버블-산소를 이용한 물리 화학적인 방법에 의해 가축분뇨에 포함된 유기오염물질과 질소, 인 제거에 효과를 실험실 규모의 단일 반응기를 이용하여 알아보았다. 사용한 가축분뇨의 성상은 TCOD $36,894{\pm}5,024mg/L$, SCOD $22,031{\pm}2,018mg/L$, 암모니아성질소 $4,150{\pm}35mg/L$, 그리고 인산염인 $659{\pm}113mg/L$로 고농도의 유기오염물질과 영양염류를 포함하였다. 마이크로버블과 함께 사용한 기체로 공기를 사용하였을 때 보다 산소를 사용하였을 때, 그리고 산소의 공급량이 많았을 때 유기오염물질, 질소, 인 제거량이 증가하였다. 산소를 분당 600 mL 사용하였을 때 공기를 사용했을 때와 비교하면 TCOD 제거율은 2.5배, 인은 약 5.6배 높았다. 또한 반응 시간이 길수록 영양염류의 제거율은 점진적으로 증가하여, 암모니아성질소와 인 제거는 각각 $41.03{\pm}0.20%$와 $65.49{\pm}1.39%$까지 제거되었다. 인 제거율을 증가시키기 위해 마이크로버블 적용 한 후 유출수를 응집침전을 시켰을 때, 인은 유입된 인 농도 대비 최대 92.7%까지 제거되는 것이 확인되었다. 그러나 유기오염물질(TCOD) 제거는 초기 6시간 이내에 $28.7{\pm}0.2%$까지 제거되었으나 더 이상 제거되지 않았다. 이 연구 결과 마이크로버블-산소를 가축분뇨 뿐만 아니라 다양한 하 폐수처리장의 포기조에 적용하면 연계된 단위 공정에 부하를 줄일 수 있으며 또한 고품위의 안정적인 유출수를 생산할 수 있는 방법으로 제시할 수 있을 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제22권10호
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• pp.1295-1306
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• 2012

Carboxymethylcellulase를 생산하는 미생물을 해수에서 분리하여 16S rDNA의 염기서열을 분석하고 계통 발생학 방법으로 비교한 결과, Bacillus atrophaeus로 확인되었다. 이 해양 미생물을 B. atrophaeus LBH-18로 명명하였으며 response surface method (RSM)를 사용하여 carboxymethylcellulase의 생산 조건을 최적화하였다. 이 균주의 생육에 최적인 미강, 펩톤 및 배지의 초기 pH는 68.1 g/l, 9.1 g/l 및 7.0이었으나, carboxymethylcellulase의 생산에 최적인 조건은 각각 55.2 g/l, 6.6 g/l 및 7.1이었다. 이 균주의 생육과 carboxymethylcellulase의 생산에 최적인 온도는 $30^{\circ}C$이었다. 이 균주의 생육에 최적인 생물배양기의 교반속도 및 통기량은 324 rpm 및 0.9 vvm이었으나, carboxymethylcellulase의 생산에 최적인 조건은 각각 343 rpm 및 0.6 vvm이었다. 파이롯트 규모의 생물배양기를 사용하여 실험한 결과, 이 균주의 생육과 carboxymethylcellulase의 생산에 최적인 내압은 0.06 MPa이었다. 최적 조건의 내압으로 배양한 결과, 이 균주의 carboxymethylcellulase의 생산성은 127.5 U/ml이었으며, 이 결과는 내압을 가하지 않고 배양한 경우에 비하여 1.32배 향상된 것이다. 본 연구를 통하여 쌀 도정 공정의 부산물인 미강을 기질로 개발하였으며 해양 미생물을 사용하여 carboxymethylcellulase의 생산기간을 7~10일에서 3일로 단축시켰다.

• 농업과학연구
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• 제17권1호
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• pp.1-8
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• 1990

판지(板紙)스럿지 자체(自體)의 사용(使用) 적량(適量)을 보기 위(爲)하여 1,200, 1,600, 2,000Kg/10a을 사용(使用)하였을 경우(境遇)와 판지(板紙)스릿지에 톱밥, 계분(鷄糞) 및 요소(尿素)를 배합(配合)하여 부숙(腐熟)시킨 처리구(處理區)를 대두(大豆)에 시용(施用)했을 때 생육특성(生育特性)과 수량(收量) 및 식물체중(植物體中) 화학성분(化學成分) 함량(含量)을 조사(調査)한 결과(結果) 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. 1. 시용(施用)한 판지(板紙)스럿지 자체(自體)가 토양중(土壤中)에서 분해시(分解時) 발아(發芽)에 지장(支障)을 초래(招徠)하여 결주율(缺株率)이 대조구(對照區)보다 5-9%, 배합(配合)스럿지퇴비(堆肥) 시용시(施用時) 3.6-4.1%가 증가(增加)하였으나, 그 후(後) 생육기(生育期) 전반(全般)에 걸쳐 별(別)다른 지장(支障)이 없는 것으로 나타났다. 그러나, 판지(板紙)스럿지 자체(自體)를 시용(施用)하거나, 배합(配合)스럿지퇴비중(堆肥中)에서 스릿지 함량(含量)이 높고, 부재료(副材料) 함량(含量)이 낮은 배합구(配合區)는 파종(播種)기나 이식기(移植期)에 시용(施用)하는 것은 적합(適合)하지 않다. 2. 생육(生育) 현황(現況)은 판지(板紙)스럿지 자체(自體)와 배합(配合)스럿지퇴비(堆肥) 시용시(施用時) 초장(草長)의 경우(境遇) 초기(初期)에 성장(成長)이 약간(若干) 저조(低調)하였으나, 생육(生育) 후기(後期)에 별(別) 차이(差異)가 없었으며, 최대엽(最大葉)의 엽폭(葉幅) 및 엽장(葉長), 주경절수(主莖節數), 협수등(莢數等)도 대조구(對照區)와 큰 차이(差異)가 없었다. 3. 수량요소(收量要素)에서는, 판지(板紙)스럿지를 1,200, 1,600, 2,000Kg/10a로 증량(增量) 시용(施用)한 결과(結果) 수량(收量)이 증가(增加)하였고, 배합(配合)스릿지퇴비구(堆肥區)에서 협수(莢數) 및 개체당(個體當) 알 수(數)는 판지(板紙)스럿지 양(量)보다 톱밥과 계분(鷄糞) 및 요소(尿素) 함량(含量)이 많은 CS-3구(區)에서 많았고, 100립중(粒重), 1리터 중(重)은 판지(板紙)스럿지 양(量)이 많고 톱밥, 요소(尿素), 계분(鷄糞)이 상대적(相對的)으로 적은 CS-1에서 많았다. 이는 콩의 경우(境遇) 관행(慣行) 시비량(施肥量)에 추가(追加)된 배합(配合)스럿지퇴비중(堆肥中) 질소(窒素) 성분(成分)의 과다(過多) 현상(現象)이 아닌가 추측(推測)된다. 4. 화학성분중(化學成分中)에서 질소(窒素) 함량(含量)은 판지(板紙)스럿지와 배합(配合)스럿지퇴비(堆肥) 시용구(施用區)가 무처리구(無處理區)나 대조구(對照區)보다 현저(顯著)히 많았고, 판지(板紙)스럿지 처리구(處理區) 중(中)에서는 2,000Kg/10a 시용구(施用區)가 전(全) 생육(生育)단계에 걸쳐 높은 수준(水準)이었으며, 배합(配合)스럿지퇴비(堆肥) 시용구(施用區) 간(間)에는 별(別) 차이(差異)가 없었다. 그 외(外) $P_2O_5$, $K_2O$, Ca 및 Mg의 함량(含量) 변화(變化)는 처리(處理)간 차이(差異)가 발견(發見)되지 않았다. 5. 결론적(結論的)으로 볼 때, 판지(板紙)스럿지 자체(自體)의 비효(肥效)는 인정되나, 그 자체(自體)를 사용(使用)할 때, 불균일(不均一)하게 처리(處理)되어 스럿지가 뭉쳐있으면 토양중(土壤中) 분해(分解)가 어렵고, 균일(均一)하게 처리(處理)되여도 급격(急激)한 분해(分解)가 문제(問題)되어 바람직하지 않으며, 적절(適切)한 부재료(副材料)와 C/N율(率)을 조절(調節)하고, 미생물(微生物), 통기성등(通氣性等) 부숙(腐熟) 조건(條件)을 유지(維持)시켜 충분(充分)히 부숙(腐熟)시킨 후(後) 시용(施用)할 때 유기물(有機物) 비료자원(肥料資源)으로 작물(作物)에 처리(處理) 시용(施用) 가능성(可能性)이 있으며, 동시(同時)에 폐기물(廢棄物) 활용(活用) 및 처리(處理) 효과(效果)도 기(期)할 수 있다.