• 한국환경농학회지
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• 제14권2호
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• pp.232-245
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• 1995

주택용 소형 퇴비화용기에 의한 부엌쓰레기의 퇴비화 가능성을 알아보기 위하여 두가지 용기 (Type 3 과 Type 4)를 제작하여 실험실 실험을 통하여 조사하였다. 두용기의 구조는 다 같이 용기의 벽을 이중으로 하였으며 Type 4는 보온을 하였고 Type 3은 보온을 하지 않았다. 겨울철 실험을 통하여 type 3은 우리나라의 기후여건에 사용이 불가능한 것으로 판단되어 봄철 및 여름철 실험에서 제외하였다. 따라서 Type 4에 대한 3 계절 실험결과를 요 약하면 다음과 같다. 1) 퇴비화기간 중 상승한 최고온도는 겨울 $43^{\circ}C$, 봄철 $55^{\circ}C$ 그리고 여릅철 $56^{\circ}C$ 였다. 2) 퇴비화원료물질의 무게는 8주 후 평균 63.3% 그리고 부피는 78% 감소하였다. 3) 퇴비층의 밀도는 겨울철 1.5kg/l, 봄철 0.8kg/1 그리고 여름철 0.8kg/1였다. 4) 수분함량은 전 퇴비화기간 동안 큰 변동이 없었으며 8주 후 겨울철 79.3%, 봄철 75.0% 그리고 여름철 70.0%였다. 5) pH 는 모두 첫주에 증가한 후 2주째에 감소하였다. 그 이후는 계절별 차이는 있었으나 계속 증가하였다. 8주 후 pH는 겨울철 6.19, 봄철 7.59 그리고 여름철에 8.69였다. 6) 퇴비화시간의 경과에 따른 회분 및 유기물함량은 분해속도가 빠를수록 증감현상이 뚜렷하였고 cellulose 및 lignin은 증가, hemicellulose 함량은 감소하였다. 7) 질소함량은 3.3-6.8%로 높았으며, 특히 여름철에 대단히 높았다. 암모늄태 질소함량은 전반에 증가했다가 감소하였으며 겨울철 8주째 2.404mg/kg, 봄철 3주째 12,400mg/kg 그리고 여름철 3주째 20,718mg/kg으로 가장 높았다. C/N율은 퇴비화기간의 경과에 따라 감소하였으나 차이는 크지 않았다. 여름철에 질산화가 가장 활발하였다. 8) 휘발성 및 고급유기산함량은 초기에 증가했다가 계절별로 시기적 차이는 있으나 감소하였다. 총 유기산의 최고농도는 겨울철 6주째 9.7%, 봄철 6주째 14.8% 그리고 여름철에는 2주째 15.8%였다. 9) 퇴비의 부숙도와는 무관하게 각 무기성분함량은 $P_2O_5$ 0.9-4.4%, $K_2O$ 1.6-2.4%, CaO 2.2-5.4% 그리고 MgO 0.30-0.61%였다. 10) CN 및 각종 중금속함량도 퇴비화시간의 경과에 따라 큰 변화가 없었으며 각 함량범위는 계절 구분없이 CN 0.21-14.55 mg/kg, Zn 11-166 mg/kg, Cu 5-65 mg/kg, Cd 0.5-10.8 mg/kg, Pb 6-35 mg/kg, Cr ND-33 mg/kg 그리고 Hg ND-302.04 g/kg 이였으며 중금속 역시 다른 무기성분들과 마찬가지로 퇴비화가 진행되면서 축적되지는 않았다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제45권3호
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• pp.258-267
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• 2017

리기다소나무와 신갈나무 목분에 낙엽송 수피 또는/그리고 인공건조시 발생하는 폐액을 첨가제로 사용하여 펠릿을 제조하고, 이에 대한 연료적 특성의 분석을 통하여 고등급 목재펠릿 제조를 위한 원료 및 제조조건을 제공하고자 본 연구를 수행하였다. 첨가제에 대한 화학적 조성을 조사한 결과, 수피는 90% 이상의 전섬유소와 리그닌으로 구성되어 있었으며, 건조폐액은 대부분 당 성분이라 추정되는 0.1%의 고형분을 가지고 있었다. 신갈나무 목분은 수피의 포함으로 회분 함량(2.2%)이 높았으며, 수피와 건조폐액도 4% 이상의 회분을 가진 것으로 조사되었다. 목분 및 첨가제의 발열량은 모두 국립산림과학원(NIFOS)에서 고시한 "목재제품의 규격과 품질기준"의 목재펠릿 1급 기준(18.0 MJ/kg) 보다 높았다. 피스톤형 펠릿성형기로 제조한 펠릿은 첨가제의 양이 2 wt%인 관계로 회분함량과 발열량에 영향을 미치지 않았다. 내구성의 경우, 대부분의 제조 조건에서 첨가제의 사용에 의하여 증가하였다. 한편 첨가제로 수피 그리고 목분의 함수율 조절을 위하여 건조폐액을 함께 첨가하여 제조한 펠릿의 내구성은 첨가제없이 제조한 펠릿과 차이가 없었으며, 수피 또는 건조폐액을 각각 첨가제로 사용하여 제조한 펠릿보다 낮았다. 그러나 펠릿 제조비용 측면에서 건조폐액은 폐수처리에 따른 수익이 가능한 관계로 수피와 건조폐액을 공동으로 펠릿 제조에 사용하는 것이 유리할 것으로 생각한다. 피스톤형 펠릿성형기로 제조한 펠릿의 연료적 특성 측정 결과를 토대로 파일럿 규모의 평다이펠릿성형기로 리기다소나무 및 신갈나무 펠릿을 제조하였다. 제조된 펠릿의 함수율은 목분 및 첨가제의 사용과 상관없이 NIFOS 1급 기준($${\leq_-}$$10%)을 모두 만족하였다. 이에 대한 겉보기밀도와 내구성 측정결과를 종합하면, 첨가제의 사용은 리기다소나무의 경우 목분 함수율을 10%로 조절하고 수피나 건조폐액을 사용하는 것이 그리고 신갈나무의 경우 12%의 목분 함수율에 수피를 사용하는 것이 각각의 최적 목재펠릿 제조 조건이라 생각한다. 신갈나무 펠릿의 회분 함량을 제외하고 이 조건에서 제조한 목재펠릿의 품질은 NIFOS 목재펠릿 1급 기준을 크게 상회하는 것으로 나타났다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제40권3호
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• pp.204-211
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• 2012

본 연구에서는 유동형 열분해 장치를 이용하여 리기다소나무를 $400{\sim}550^{\circ}C$ 범위에서 체류시간 1.9초 동안 급속 열분해하여 바이오오일, 탄, 가스를 각각 생산하였다. 열분해 생산물의 수율은 열분해 온도에 따라 크게 영향 받았다. 바이오오일의 수율은 $500^{\circ}C$ 조건에서 가장 높았으며, 기건 바이오매스 대비 64.9 wt%로 나타났다. 열분해 온도가 높아질수록 탄 수율은 36.8 wt%에서 11.2 wt%로 급격히 감소한 반면 가스 생성량은 16.1 wt%에서 33.0 wt%로 증가하였다. 바이오오일의 수분함량과 발열량은 열분해 온도에 매우 민감한 것으로 나타났으며, 온도가 높아질수록 수분함량은 26.1 wt%에서 11.9 wt%로 감소한 반면, 발열량은 약 16.6 MJ/kg에서 19.3 MJ/kg로 증가하였다. 모든 온도조건에서 생산된 바이오오일에는 공통적으로 22종의 화합물이 확인되었고, 이들은 셀룰로오스 유래 물질 10종과 리그닌 유래 물질 12종으로 분류하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제36권6호
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• pp.138-146
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• 2008

본 연구에서는 잎담배처리공정 및 궐련제조공정에서 분리되어 배출되는 바이오매스 중에서 가장 많은 양을 차지하는 황색종 주맥 바이오매스의 화학성분, 세포벽 물질 조성 및 비등온 조건에서의 열분해 특성에 대해 분석평가 하였다. 주맥 바이오매스에는 전건시료 기준으로 조회분이 19.1%, 전당성분은 20.7%로 다량 함유되어 있었고, 무기원소 중에는 칼륨이 3.8%, 개별당 중에는 fructose 함량이 6.2%로 가장 많은 것으로 분석되었다. 세포벽 성분 중 리그닌 함량은 3%로 낮았지만 펙틴의 함량은 7%로 높았으며, 홀로셀룰로오스는 전체의 13% 정도를 차지하였고, 이중 $\alpha$-셀룰로오스의 함량은 약 60%, 나머지는 $\beta$와 $\gamma$-셀룰로오스로 나타났다. 공기기체 조건과 질소기체 조건에서 황색종 주맥의 열분해 특성은 서로 다르게 나타났는데, 특히 산소가 존재하는 공기기체 조건에서는 $473^{\circ}C$와 $581^{\circ}C$ 온도에서 질소기체 조건에서는 나타나지 않는 열감량 피크들이 DTG 곡선에서 나타났으며, 이 중 $581^{\circ}C$ 온도에서의 피크는 열수추출하여 용해성분을 제거한 주맥의 열분해 시에는 발생하지 않았다. 분리된 용해성 성분을 냉동건조 시킨 후 열감량 분석을 실시한 결과 이 피크가 용해성 성분에서 기인된 것임을 확인할 수 있었다. 주맥 바이오매스의 헤미셀룰로오스와 셀룰로오스 열분해 특성차이는 질소기체 조건에서 더욱 확실하게 구별되어 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제44권1호
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• pp.96-105
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• 2016

급속 반탄화 처리한 참나무 목분의 연료 적합성을 알아보기 위해 다양한 반탄화 시간(0, 5, 7.5, 10분)으로 제조한 반탄화 목분 시료를 10, 20, $40^{\circ}C/min$의 승온속도로 비등온 열중량분석법을 이용하여 시료의 열적 특성과 활성화 에너지를 알아보았다. 반탄화 처리시간이 증가함에 따라 시료의 열분해 시작온도($T_{onset}$)가 증가하였고, 시료 내 헤미셀룰로오스 함량은 감소하고 리그닌 함량은 증가하였으며, 열분해 반응 후의 최종 잔류물 양이 증가하는 모습을 보여주었다. 활성화 에너지는 Friedman과 Kissinger의 2가지 방법을 사용하여 추정하였으며, 각각의 결정계수 결과값은 0.9를 상회하여 계산된 활성화 에너지 값의 높은 유용성을 확인하였다. 시료의 활성화 에너지 계산 값은 반탄화 처리시간이 증가할수록 감소하는 경향이 나타났으며, 7.5분간 반탄화 처리한 시료에서 관찰된 가장 낮은 활성화 에너지 값은 급속 반탄화처리 참나무 목분의 바이오 고형연료제품으로써의 높은 적용가능성을 보여주었다.

• 임산에너지
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• 24권2호
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• pp.1-9
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• 2005

친환경적으로 돈분뇨를 처리하기 위하여 목질칩을 이용한 정화조에서 장기 처리한 목질칩과 돈분뇨 성분의 변화 양상을 관찰하였다. 자체 제작한 정화조에 히터를 가동하면서 3일 후 발효 적정온도인 $55{\sim}60^{\circ}C$에 도달하였고, $180{\iota}$/일 돈분뇨 분해능을 보기는 정화조에서 사용하는 목질칩의 성분은 돈분뇨의 처리시기가 경과함에 따라 회분의 양이 증가하여 돈분뇨 자체에 포함되어 있는 여러 무기물 함량이 더해진 것으로 보였다. 알칼리와 유기용매추출물 및 Klason 리그닌함량은 거의 변화가 없었고, 무처리칩에 비해 흘로셀룰로오스의 양은 약 10% 감소하여 발효 중 목질칩이 부탄소원으로 이용되었을 가능성이 있다고 판단되었다. 장기 처리된 돈분뇨의 성분 중 무기물 함량($Ca^{2+},\;Mg^{2+},\;K^+,\;Na^+$ 등)은 무처리칩에 비해 처리기간에 파라 증가하는 경향을 보였고, 중금속(Cd, As, Cu 등)은 거의 검출되지 않았다. 돈분뇨 원액에 비해 전질소 함량은 감소하나 무처리칩보다는 높은 수치를 보여 나중에 돈분뇨를 발효, 분해한 목질칩을 산지의 퇴비화에 사용해도 환경적 문제가 없을 것이라고 판단되었다. 장기 처리에 따른 미생물 변이는 반응기 내의 온도가 급격히 상승하면서 생균수가 증가하였다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제14권11호
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• pp.1568-1579
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• 2001

This study is aimed at evaluating the effect of Aspergillus oryzae fermentation extract (AFE) on corn silage fermentation characteristics. Trial included two groups of treatments, with or without AFE inclusion in corn ensilage. Sixty corn silage containers, including two treatments with thirty replicates each, were processed in a laboratory scale mini-silo of 21 cm radius by 45 cm height. Three replicate containers were opened and sampled for analysis at 0, 0.5, 1, 2, 3, 4, 6, 10, 18 and 34 days after being ensiled. One silage container from each treatment was installed with a remote controlled electronic thermometer to record the temperature changes. Analysis included silage temperature, pH, fermentation acids, the water-soluble carbohydrates and chemical compositions and the silage protein fractions. Results showed that on the first day, the temperature of the ensiled corn was slightly higher than room temperature, but returned to room temperature on the second day. The pH and concentrations of WSC, ADF, lignin and acetic acid in the AFE treated silage were significantly lower than the control groups (p<0.05). The lactic acid and crude protein on the other hand were significantly higher in the AFE treated silage as compared to the control (p<0.05) at the end of the ensilage period. The DM content was significantly higher (p<0.05) whereas the butyric acid content of the AFE treated silage was significantly lower (p<0.05) than the control at the end of the 34 day ensilage period. Titratable acid and buffering capacity in the corn silage were not significantly different between treatment groups (p>0.05). Ammonia N concentration in the AFE treated silage showed a trend of decrease (p>0.05). NPN and the protein fraction A in both groups increased during the conservation period, but fraction A in the AFE treated corn silage was significantly higher than the control silage (p<0.05). During the conservation period, the AFE treated corn silage showed a trend toward a decrease in fractions $B_1$, $B_3$ and C (p<0.05). The protein fraction B2 showed a trend toward increase in the control group and an inconsistent trend in the AFE treated silage during the ensiling period. The AFE treated silage showed a better Flieg score over the control silage (97 vs. 75) as calculated from the concentrations of lactic acid, acetic acid and butyric acid.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제30권3호
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• pp.355-362
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• 2017

Objective: The use of locally produced forage (LPF) in cattle production has economic and environmental advantages over imported forage. The objective of this study was to characterize the nutritional value of LPF commonly used in Korea. Differences in ruminal fermentation characteristics were also examined for the LPF species commonly produced from two major production regions: Chungcheong and Jeolla. Methods: Ten LPF (five from each of the two regions) and six of the most widely used imported forages originating from North America were obtained at least three times throughout a year. Each forage species was pooled and analyzed for nutrient content using detailed chemical analysis. Ruminal fermentation characteristics were also determined by in vitro anaerobic incubations using strained rumen fluid for 0, 3, 6, 12, 24, and 48 h. At each incubation time, total gas, pH, ammonia, volatile fatty acid (VFA) concentrations, and neutral detergent fiber digestibility were measured. By fitting an exponential model, gas production kinetics were obtained. Results: Significant differences were found in the non-fiber carbohydrate (NFC) content among the forage species and the regions (p<0.01). No nutrient, other than NFC, showed significant differences among the regions. Crude protein, NFC, and acid detergent lignin significantly differed by forage species. The amount of acid detergent insoluble protein tended to differ among the forages. The forages produced in Chungcheong had a higher amount of NFC than that in Jeolla (p<0.05). There were differences in ruminal fermentation of LPF between the two regions and interactions between regions and forage species were also significant (p<0.05). The pH following a 48-h ruminal fermentation was lower in the forages from Chungcheong than from Jeolla (p<0.01), and total VFA concentration was higher in Chungcheong than in Jeolla (p = 0.05). This implies that fermentation was more active with the forages from Chungcheong than from Jeolla. Analysis of gas production profiles showed the rate of fermentation differed among forage species (p<0.05). Conclusion: The results of the present study showed that the nutritional values of some LPF (i.e., corn silage and Italian ryegrass) are comparable to those of imported forages widely used in Korea. This study also indicated that the nutritional value of LPF differs by origin, as well as by forage species. Detailed analyses of nutrient composition and digestion kinetics of LPF should be routinely employed to evaluate the correct nutritional value of LPF and to increase their use in the field.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제19권12호
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• pp.1722-1727
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• 2006

The nutritive value of 4 straws, obtained after thrashing of seeds from fodder crops, was assessed as complete feed for ruminants. Sixteen male Murrah buffaloes (liveweight 365.8${\pm}$19.5 kg), were divided into 4 equal groups and offered ad lib. straw of either Trifolium resupinatum, Trifolium alexandrium, Medicago sativa or Lolium perenne, supplemented with minerals and vitamin A, for 40 days in a completely randomized design. Simultaneously, each straw was offered to 3 rumen fistulated male buffaloes in order to assess the biochemical changes in the rumen. Compared to other straws M. sativa straw had higher (p<0.05) organic matter (OM), crude protein (CP), acid-detergent fiber (ADF) and cellulose content. L .perenne had the highest (p<0.05) hemicellulose and lowest (p<0.05) CP and acid-detergent lignin (ADL) content. T. resupinatum had the lowest concentration of cell wall constituents (CWC). The digestibility of nutrients of T. resupinatum and L. perenne straw was similar, but higher (p<0.05) than that of other straws. M.sativa straw showed highest (p<0.05) digestibility of CP. The highest OM digestibility of T. resupinatum and CP digestibility of M. sativa were responsible for highest (p<0.05) total volatile fatty acids and trichloroacetic acid precipitable nitrogen in the strained rumen liquor. The digestible crude protein (DCP) was highest (p<0.05) in M. sativa followed by that in T. alexandrium. The total purine derivatives excreted in urine varied from 0.22-0.32 mmol/kg $W^{.75}/d$. The efficiency of microbial protein synthesis indicated that OM of straws of M. sativa and that of T. alexandrium was used more (p<0.05) efficiently. The microbial protein synthesized was highest in T. resupinatum, but statistically similar to other groups. The values for N-retention and apparent biological value were highest for L. perenne, though comparable with that of M. sativa and T. alexandrium. The available metabolizable energy (ME) was highest (p<0.05) in T. resupinatum followed by that in L. perenne and lowest in M. sativa. It was concluded that all the straws, supplemented with minerals and vitamin A, could be fed exclusively to adult ruminants with no adverse affect, as animals were able to maintain body weight (372${\pm}$20.1 kg).

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제28권3호
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• pp.34-41
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• 2000

최근 들어 범용 플라스틱계 고분자의 환경오염이 심각한 사회적 문제를 유발함에 따라 많은 연구자들이 생분해성 고분자 소재 개발에 관한 연구를 시행하고 있으며, 본 연구에서는 폐지를 이용한 생분해성 고분자물질의 제조를 위하여 폐지의 화학적 성상 및 최적 전처리조건을 검토하기 위해 시행하였고, 그 결과는 다음과 같다. 각 공시재료별 화학적 조성분 분석 결과 신문폐지와 골판폐지의 리그닌 함량이 사무실 폐지에 비해 높게 나타났다. 또한 건식해리 펄프에 비해 습식해리 펄프의 회분 함량이 낮게 나타났다. 생분해성 고분자의 제조를 위해서는 반드시 폐지의 화학적 전처리가 요구되며, 습식해리 시료가 건식해리 시료에 비해 전처리 효과가 우수하였다. 본 연구에서 행해진 화학적 전처리 중 아염소산나트륨으로 가온($70^{\circ}C$)처리한 전처리방법이 가장 우수한 것으로 판명되었다. 한편 산소-알카리 전처리는 탈리그닌처리 효과는 우수하였지만, 수율이 과도하게 저하되고, 탄수화물의 붕괴에 따른 셀룰로오스의 중합도 저하로 인해 전처리 공정으로서 부적합하다고 판단되었다.