• 한국토양비료학회지
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• 제43권4호
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• pp.446-452
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• 2010

돈분뇨 축산 액비의 연용이 토마토와 오이의 수량 및 식물체내 중금속 함량에 미치는 영향과 시설하우스 토양의 화학성 및 중금속 함량에 미치는 영향을 구명하고자 2002년부터 2006년까지 5년간 같은 처리구에 동일한 돈분 액비를 계속 처리하였다. 시험에 쓰인 돈분 액비는 SCB, TAO, BMW 등 3종이었으며, 대조구로 화학비료 처리구를 두어 비교하였고, 시설하우스의 토양은 규암통 미사질양토로, 염류나 중금속 함량이 높지 않았다. TAO에 비해 SCB는 질소 함량이 적었고 BMW는 매우 낮았으며, 인산과 칼리 함량도 비슷한 경향을 나타내었다. 세 가지 돈분 액비를 처리했을 때 토마토와 오이의 수량은 화학비료를 처리한 관행시비와 크게 다르지 않아, 축산 액비의 연용이 작물의 수량성에 악영향을 미치지는 않은 것으로 여겨진다. 5년간 돈분 액비를 계속 사용하여 처리한 결과, 토양 화학성에 있어 화학비료 처리구에 비해 인산과 칼리의 함량이 높지 않았으며 중금속 함량도 비슷한 수준이었다. 식물체의 중금속 함량도 관행 화학비료 처리와 크게 다르지 않았으며, 우리나라 시설재배지 작물의 평균 중금속 함량과 비교해서도 높지 않았다. 따라서 돈분뇨 발효 액비를 기비의 질소 시용량 기준으로 처리했을 때에는 토마토와 오이의 수량이 화학비료를 처리했을 때와 대등하였으며, 토양 화학성 측면에서도 나쁜 영향을 미치지는 않는 것으로 판단된다. 이는 돈분뇨 축산 액비를 질소 기비 수준으로 처리한 결과로서, 단위 면적당 돈분 액비 처리량을 높였을 때에는 다른 결과를 얻을 수 있으므로, 심도있는 검토와 연구가 필요하다.

• KSBB Journal
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• 제10권3호
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• pp.304-316
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• 1995

액화 실험에서 BAN과 Termamyl을 비교할 때 전반적으로 Termamyl이 우수했으며 Termamyl을 (0.00625% ~0.025% 범위로 첨가하였을 때 첨가량 증가에 따른 액화반응 촉진이 뚜렷이 관찰되였다. Termamyl 240uc의 경우 타파오카에 대해 최소 0 0.0125 (v/w)% 이상이 필요하였고, 반응시간은 2 시간 정도가 석당하였다. 최적온도는 $90∼95^{\circ}C$이었고 pH는 5.8 부근이 최척이였다. 반응초기 점도가 매우 높게 나타나는데 호화속도를 약간 줄이가 위해 초기 온도를 $70^{\circ}C$정도로 낮추는 갯이 좋았다. 당화실험에서는 Novo AMG 및 국내 도일 산엽 당 화효소 모두 액화된 타피오카 용액을 잘 당화시켰다. 그러나 Novo AMG와 도일 당화효소의 활성은 기 질 에 따라 약간썩 탈랐다. 즉 이당류인 말토오스를 기 질 로 할 때는 Novo AMG의 단위 부피당 활성이 도일 당화효소의 약 1.2배이였으나, 전분을 기질로 할 때는 활성비가 1.5배였다. 경시적으로 볼 때 초기에는 당화 속도가 빨랐고 포도망이 축적되는 후기에는 당화속도 가 감소하였다. 당화의 최적온도는 약 $55∼60^{\circ}C$ 부근이었고 pH는 조절하지 않는 경우 (pH 5.7)와 조절 한 경우 (pH 4.3)간에 차이가 없었다. 85% 이상의 당화를 위해서는 타피오카 샤용량에 대해 Novo AMG 400uc을 기준으로 O.0625(v/w)% 이상, 그 리고 10시간 이상의 반응사간이 필요하였다.

• 한국환경보건학회지
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• 제21권1호
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• pp.56-67
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• 1995

This study was carried out to observe how composting reaction proceed in the optimum composting condition and to understand the characteristics of final compost, when swine feces was amended with different bulking material. Sawdust, rice straw, and rice hull were selected as bulking materials and each of these was mixed with swine feces to obtain the optimum range of moisture contents and C:N ratio. To grasp the influence of newspaper on cornposting reaction when it flew into the composting site intentionally or accidentally, another composting reaction using newspaper as a bulking material was studied. In this experiment, raw material mixes containing the same amount of organic materials were put into 4 composting reactors and composted in the same environmental condition for 3 weeks from Aug. 1, 1994 to Aug. 22, 1994. The followings are the main results of this study. 1. The maximum temperatures reached at during cornposting reaction were 53.8$\circ$C, 51.9$\circ$C, 52.7$\circ$C, and 52.1$\circ$C in the reactor using sawdust, rice straw, rice hull, and newspaper as a bulking material respectively: Thermophilic temperatures were maintained for 72, 108, 108, and 111 hours in each reactor. Mean temperatures of reactors using sawdust, rice straw, rice hull, or newspaper as a bulking materials were 39.7$\circ$C, 39.5$\circ$C, 41.3$\circ$C, and 40.3$\circ$C, but no significant difference between these mean temperatures was observed(p>0.05). Each composter showed significant difference from room temperature(p<0.01), and the mean difference between them was 9.4$\circ$C. 2. Ash contents of each reactor increased rapidly in order of rice straw, rice hull, newspaper, and sawdust according to the pattern of second order function. This rate of increase seemed to result from structural characteristics of a bulking material. The absolute values of second order coefficient of these regression functions were 0.0199, 0.0159, 0.0157, and 0.0144 in each reactor using rice straw, rice hull, newspaper, or sawdust as a bulking material. 3. C:N ratio decreased as the reaction proceeded. Degree of decrease was in order of rice straw, rice hull, newspaper, and sawdust. This sequence was consistent with the increase rate of ash content. The ratios of initial C:N ratio to final C:N ratio were 0.45, 0.53, 0.64, and 0.75 in each reactor using rice straw, rice hull, newspaper, and sawdust as a bulking material respectively. From this ratios, it was possible to infer that all the composting reactions were completed. 4. Fertilizer content containing in the final compost was 1.61~2.20% of N, and 0.35~0.54% of P in dry weight base. According to the classification standard for compost constituent by Higgins, all composts had the intermediate grade of N, but below the low grade of P excepting the newspaper amended compost(fall into the range of the low grade). 5. Heavy metal contents contained in the composts were analyzed. In case of Cd, the range of 0.58~1.11 $\mu$g/g was observed, and in case of Pb, the range of 24.76~39.53 $\mu$g/g was observed(in wet weight base). These values are below the permissible heavy metal level for compost of foreign countries.

• 한국버섯학회지
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• 제12권2호
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• pp.122-126
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• 2014

천연 억새 1년, 2년, 3년생의 화학성분 분석결과 인산은 증가하는 반면 칼슘과 칼리는 낮아지는 경향이었고 총 질소는 2년생 억새에서 증가하였고, 총 탄소는 3년생 억새에서 급격히 증가하는 경향으로 버섯배지의 이용성이 높게 평가되었다. 억새의 발효조건은 미강20%를 혼합할 경우 발효는 5일부터 5일간에 지속되고 이때 온도는 $50-55^{\circ}C$로 유지되어 고온성 미생물 군이 형성됨을 알 수 있었고 처리효과 구명은 미강20% 첨가발효배지가 무처리 억새배지보다 수량이 60% 향상되었다. 느타리봉지재배의 억새배지는 포플러톱밥50%의 포플러톱밥 20%를 억새발효배지 20%로 대체한 혼합배지인 포플러톱밥30%, 억새발효배지20%, 비트펄프30%, 면실박20% 배지를 개발하였다.

• 공업화학
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• 제29권5호
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• pp.613-619
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• 2018

본 연구에서는 유입 슬러지에 다양한 전처리 방법과 고액분리장치를 이용한 유출수의 잉여슬러지를 농축 후 내부반송을 적용하여, 중온혐기-고온호기 혼합 슬러지 처리 공정의 슬러지 소화효율과 메탄가스 생성량에 미치는 영향을 비교 검증하였다. 실험실 규모의 혼합 소화공정장치를 제작하여 서로 다른 유입 슬러지 전처리방법을 적용하여 5단계로 실험을 진행하였다. 1단계에서는 열-알칼리처리 전처리를 하여 슬러지를 공급하였고, 2, 3, 4단계에서는 유출수로부터 농축된 잉여슬러지의 내부반송과 각각 열-알칼리처리, 열처리, 알칼리 처리(7일)를 거친 유입 슬러지를 공급하였다. 마지막 5단계에서는 전처리를 하지 않은 슬러지를 공급하였다. 실험 결과, 1단계에서 4단계까지 진행되는 동안 Volatile Suspended Solid (VSS) 제거율은 유입 슬러지 전처리와 내부반송을 적용하는 경우 크게 증가하였으며, 메탄생성량 또한 2단계에서 슬러지 내부반송과 열-알칼리처리 전처리 적용의 경우 285 mL/L/day까지 크게 증가하였다. 한편, 5단계에서 전처리를 하지 않은 슬러지를 공급하였을 경우 VSS 제거율과 메탄 생성량이 크게 감소하였다. 결론적으로, 유입 슬러지의 열-알칼리처리 전처리와 유출수의 농축 잉여슬러지의 내부반송을 통해 복합 슬러지 처리 공정의 슬러지 제거 효율과 메탄생성량을 크게 증가시킬 수 있었다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제17권sup호
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• pp.1-6
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• 2011

정부는 온실가스 감축을 위해 2011년 7월 12일 산업별 감축목표를 담은 '2020년 저탄소 녹색사회 구현을 위한 로드맵'을 발표하였다. 농식품 부문의 에너지 사용을 제외한 비 에너지 부문의 경우 2020년 BAU 대비 1,349천$CO_2$-eq.톤 (7.1%)을 감축해야 한다. 비 에너지 부문의 온실가스 감축에서 큰 부분(약 45%)을 차지하는 것이 가축분뇨에 관련한 감축량이다. 따라서 가축분뇨 처리과정에서 배출되는 온실가스 양을 정확히 평가하여 효율적 감축방안을 찾아내는 것이 중요하다. 이번 연구는 전과정평가를 통해 가축분뇨 처리과정의 온실가스 배출원을 판단하였다. 가축분뇨 처리과정에서 가장 많은 온실가스를 배출하는 시스템은 퇴/액비 및 정화처리 시스템 (1,649.45 kg $CO_2$-eq./head/year)이었고 가장 적은 온실가스를 배출하는 시스템은 폭기형 액비 시스템 (1,024.46 kg $CO_2$-eq./head/year)이었다. 전체 배출량 중 전기 사용에 의해 배출되는 온실가스의 비중이 가장 높은 시스템은 고온호기발효 시스템 (34.9%)이었다. 향후 온실가스 감축을 위해서는 가축분뇨 처리시스템을 선택할 경우 에너지 효율성도 고려해야 한다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제15권3호
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• pp.271-280
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• 2009

본 연구는 기존 발효퇴비의 첨가 수준이 퇴비화 진행과정에 주는 영향을 분석하기 위하여 실시하였다. 본 과제 수행에 있어 지금까지 도출된 주요 결과는 다음과 같다. 1. 퇴비화 개시 2일 경과 후에 각 처리별 온도는 $67{\sim}71^{\circ}C$ 내외로 상승하였다. 발효퇴비를 첨가하지 않은 대조구와 발쵸퇴비 5% 첨가수준의 두 개의 퇴비단에서 $71^{\circ}C$까지 상승하였으며 발효퇴비 15% 첨가수준에서 $67^{\circ}C$를 기록하여 온도 최고점이 제일 낮았다. 온도변화를 기준으로 볼 때 퇴비화 전 기간 동안 대조구의 발효속도가 타 처리구에 비해 느린 것으로 판단할 수 있다. 2. 암모니아 발생양태는 온도변화 패턴과 유사한 경향을 보인다. 즉 발효온도가 높은 시기에는 암모니아 발생농도가 높고 뒤집기 이후의 퇴비단 온도상승은 암모니아 발생정도의 증가추세를 수반하는 것으로 나타났다. 3. 퇴비화의 진행초기에는 pH가 상승하는 경향을 보였다. 이는 퇴비화진행 초기단계에서 발생하였던 암모니아 농도 증가와 연관되어진 것으로 볼 수 있다. 퇴비화가 진행되어짐에 따라 pH는 점차 낮아져서 본 시험의 퇴비화 후기에는 PH가 각 처리구별로 다소간의 차이는 있지만 약 7~8 사이로 낮아지는 추세를 나타냈다. 4. 퇴비화 기간이 경과함에 따라 각 처리별 퇴비단의 C/N은 감소하는 결과를 보였다. 각 처리구별 C/N 감소정도는 퇴비화 초기에 더 높게 나타났고 이러한 경향은 각 처리구에서 비슷한 추세를 보였다. 5. 퇴비화에 따른 미생물 수는 퇴비와 개시 후 증가하다가 퇴비단의 온도 감소와 함께 감소하는 경향을 보이고 있고 이러한 추세는 전 처리구에서 공히 관찰되었다.

• 한국버섯학회지
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• 제18권3호
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• pp.274-279
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• 2020

본 실험은 농가 관행인 굴삭기 뒤집기와 자주식교반기를 이용한 뒤집기 비교 시험을 통해 발효단계별 배지의 특성을 조사하였다. 야외발효배지의 온도는 자주식교반기 처리에서 뒤집기 후 온도 상승이 빨라지는 경향을 보였다. 후발효배지의 온도는 농가관행인 굴삭기 처리구에서 온도가 높게 유지되면서 후발효과 진행되었다. 야외발효 단계에서 배지에는 고온성 세균 (Bacillus spp.), 방선균, 형광성 Pseudomonas 속, 사상균 등 다양한 미생물들이 분포하였고, 특히 배지발효 과정에서 배지의 분해와 발열에 관여하는 호기성 세균의 밀도는 자주식교반기 처리구에서 상대적으로 높았고, 고온성 발효과정 중 푸른곰팡이균과 중온성 방선균은 생육이 억제되거나 사멸되는 양상을 보였다. 유기물을 분해하는데 중요한 역할을 하고 있는 고온성 방선균은 자주식교반기 처리에서 농가관행보다 높은 밀도를 보였다. 처리별 볏짚의 길이는 자주식교반기를 사용하였을 경우 조금 짧았고, 수분함량은 처리간에 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. pH와 EC는 처리간에 뚜렷한 차이를 보이지 않았고, a, b값은 자주식교반기에 의한 뒤집기가 진행될수록 높아지는 경향을 보였다. 발효 단계별 배지의 CN율을 조사한 결과 농가관행인 굴삭기의 경우 23.1에서 시작하여 5차 뒤집기에서는 16.2까지 낮아 졌고, 자주식교반기의 경우 23.3에서 16.9로 낮아 졌다. 따라서 처리간에는 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. 처리별 수확량을 조사한 결과 1주기에서는 자주식교반기 처리에서 20%의 증수효과가 있었고, 2주기에서는 28%, 3주기에서는 26%의 증수효과가 있었으며, 전체적으로 23%의 수량 증대효과가 있었다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제27권3호
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• pp.439-446
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• 2014

Many studies on methane ($CH_4$) and nitrous oxide ($N_2O$) emissions from livestock industries have revealed that livestock production directly contributes to greenhouse gas (GHG) emissions through enteric fermentation and manure management, which causes negative impacts on animal environment sustainability. In the present study, three essential values for GHG emission were measured; i.e., i) maximum $CH_4$ producing capacity at mesophilic temperature ($37^{\circ}C$) from anaerobically stored manure in livestock category ($B_{0,KM}$, Korean livestock manure for $B_0$), ii) $EF_{3(s)}$ value representing an emission factor for direct $N_2O$ emissions from manure management system S in the country, kg $N_2O-N$ kg $N^{-1}$, at mesophilic ($37^{\circ}C$) and thermophilic ($55^{\circ}C$) temperatures, and iii) $N_{ex(T)}$ emissions showing annual N excretion for livestock category T, kg N $animal^{-1}$ $yr^{-1}$, from different livestock manure. Static incubation with and without aeration was performed to obtain the $N_2O$ and $CH_4$ emissions from each sample, respectively. Chemical compositions of pre- and post- incubated manure were analyzed. Contents of total solids (% TS) and volatile solid (% VS), and the ratio of carbon to nitrogen (C/N) decrease significantly in all the samples by C-containing biogas generation, whereas moisture content (%) and pH increased after incubation. A big difference of total nitrogen content was not observed in pre- and post-incubation during $CH_4$ and $N_2O$ emissions. $CH_4$ emissions (g $CH_4$ kg VS-1) from all the three manures (sows, layers and Korean cattle) were different and high C/N ratio resulted in high $CH_4$ emission. Similarly, $N_2O$ emission was found to be affected by % VS, pH, and temperature. The $B_{0,KM}$ values for sows, layers, and Korean cattle obtained at $37^{\circ}C$ are 0.0579, 0.0006, and 0.0828 $m^3$ $CH_4$ kg $VS^{-1}$, respectively, which are much less than the default values in IPCC guideline (GL) except the value from Korean cattle. For sows and Korean cattle, $N_{ex(T)}$ values of 7.67 and 28.19 kg N $yr^{-1}$, respectively, are 2.5 fold less than those values in IPCC GL as well. However, $N_{ex(T)}$ value of layers 0.63 kg N $yr^{-1}$ is very similar to the default value of 0.6 kg N $yr^{-1}$ in IPCC GLs for National greenhouse gas inventories for countries such as South Korea/Asia. The $EF_{3(s)}$ value obtained at $37^{\circ}C$ and $55^{\circ}C$ were found to be far less than the default value.

• 미생물학회지
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• 제48권1호
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• pp.42-47
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• 2012

열수구(Hydrothermal vent)는 빛이 없는 환경에서 생명체의 진화가 일어나는 독특한 환경을 유지하고 있다. 남태평양 Tonga의 Tofua arc의 열수구로부터 퇴적물을 채취하여 산화철[iron(III)], 황(elemental sulfur, $S^0$) 그리고 질산염을 전자수용체로 사용하고, 수소($H_2$), yeast extract를 전자공여체로 사용하여 배양에 의한 미생물의 다양성을 연구하였다. 배양 온도는 각각 $65^{\circ}C$와 $80^{\circ}C$였으며, 연속희석배양법과 16S rRNA 유전자의 PCR-Denaturing Gradient Gel Electrophoresis를 분석하고, 검출된 염기서열의 정보분석을 통하여 고세균을 동정하였다. 16S rRNA 유전자의 계통분류학적 분석 결과 배양된 대부분의 고세균은 Thermococcus 속(T. alcaliphilius, T. litoralis, T. celer, T. barossii, T. thoreducens, T. coalescens)에 속하며 그들과 98-99%의 상동성을 가지고 있었다. Thermococcus 속의 미생물들이 일반적으로 이용할 수 없는 질산염과 산화철을 전자수용체로 첨가한 배양에서 관찰되었으나, 이는 환원제로 첨가한 $Na_2S$의 산화물을 이용하여 성장한 것으로 추정된다. Thermococcus 속에 속하는 고세균 외의 다양한 고세균의 배양을 위해서는 $Na_2S$ 대신 다른 환원제를 사용하는 배양조건의 이용이 요구된다.