• 유기물자원화
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• 제24권4호
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• pp.95-103
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• 2016

본 연구는 젖소분뇨를 원료로 하여 반 건식 혐기소화 방법을 적용하였을 경우의 혐기소화 가능성을 분석하고 혐기소화 과정에서 배출되는 젖소분뇨 혐기소화 잔재물의 고체연료로서의 가치를 평가하기 위하여 수행되었다. 젖소분뇨의 반 건식 혐기소화 가능성을 평가하기 위하여 950 mL 용량의 반응조를 제작하여 회분식 혐기소화를 실시하였다. 이와 동시에 젖소분뇨 혐기소화 원료를 가로 1,000 mm, 세로 450 mm 크기의 기밀형 아크릴 반응조에 투입하고 항온실에서 중온 혐기소화를 실시한 후에 배출되는 혐기소화 잔재물을 고체연료화 실험원료로 사용하였다. 혐기소화 기질로 사용된 젖소분뇨의 수분함량은 80.64%였으며 젖소분뇨에 첨가한 식종액의 수분함량은 96.83% 수준이었다. 젖소분뇨를 혐기소화하기 위하여 젖소분뇨와 식종액을 1:1 비율로 혼합하였을 때의 수분함량과 VS/TS(휘발성 고형물/총고형물) 함량은 89.74%와 83.35% 수준이었다. 이 젖소분뇨를 혐기소화 한 결과 식종액을 혼합하였을 때 바이오가스가 생성된 반면에 식종액을 혼합하지 않은 경우에는 바이오 가스가 거의 발생되지 않았다. 반 건식 혐기소화를 거친 젖소분뇨 혐기소화 잔재물은 신선분에 비해 열량가가 약 20% 정도 감소하였다. 반면에 회분은 15%에서 18.4%로 증가하였다. 젖소분뇨 혐기소화 잔재물울 고체연료 형태로 펠릿화하였을 경우 크롬과 납, 카드뮴, 황 등의 농도가 규제 수준보다 낮았다. 따라서 젖소분뇨를 혐기소화 하여 바이오가스를 회수하고 난후 혐기소화 잔재물을 고체연료화하여 연료로 활용하는 방법을 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 월간낙농육우
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• 제32권7호
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• pp.97-103
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• 2012

• 월간낙농육우
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• 제36권12호
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• pp.117-119
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• 2016

• 월간낙농육우
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• 제32권1호
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• pp.113-119
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• 2012

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제49권1호
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• pp.137-146
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• 2007

2005년 말을 기준으로 우리나라의 농림업 생산액은 총 36.3조원으로 이중 축산업 생산액은 11.8조원으로 전체 생산액의 32.5%를 차지하여 가장 많은 비율을 점유하고 있으며(농림부, 2006), 유제품의 소비량도 꾸준히 증가하여 1인당 63.6kg의 우유․유제품을 섭취하는 것으로 나타났다(농촌경제연구원, 2005). 이 같은 성장은 축산농가들이 국제 경쟁력 확보를 위해 그동안 보여준 각고의 노력과 꾸준한 투자의 결과로 평가되고 있으며, 이제는 축산물이 국민의 식생활에서 없어서는 안될 중요한 위치를 차지하게 되었다. 우리나라의 가축사육두수는 1970년대부터 해마다 계속 증가하여 2005년 말 현재 한우 1,819천두, 젖소 479천두, 돼지 8,962천두, 닭 109,628천수가 사육되고 있으며 사육농가의 전업화로 인하여 농가수는 점차 줄어들고 있는 반면에 농가당 사육두수는 증가하고 있는 실정이다(농림부, 2005). 농가당 평균 가축사육두수는 한우 8.8두, 젖소 51.7두, 돼지 671.4두, 닭 813.0수이며, 이중 부업이 아닌 전업농으로 볼 수 있는 한우 50두 이상의 사육농가가 전체 한우농가의 2.9%, 젖소 50두 이상 사육농가가 46.8%, 돼지 1,000두 이상의 농가가 21.6%, 닭 30,000수 이상의 농가가 1.0%를 차지하고 있어, 젖소가 다른 축종에 비해 전업농의 규모가 가장 많이 이루어졌다고 볼 수 있다(농림부, 2005). 따라서 매년 축산농가로부터 발생되는 분뇨의 양도 증가되고 있으며, 1990년초부터는 가축분뇨가 작물의 비료원으로 쓰이는 순기능보다는 환경오염의 한 요인으로 지목되면서 토양, 수질 및 대기오염이라는 역기능이 더 부각됨에 따라 도시근교의 낙농가, 초지나 사료작물포를 확보하지 못한 목장, 상수원 보호구역내에 위치한 목장에서는 분뇨처리에 고심을 하지 않을 수 없게 되었다. 특히 체격이 크고 방목지 및 운동장 등의 야외에서 사육되는 경우가 많은 젖소는 다른 가축에 비해 분뇨배설량이 많을 뿐 아니라, 운동장 등 축사 외부에서 활동하는 시간이 많기 때문에 주변으로부터 환경을 오염시키는 주범으로 지목을 받아 왔다. 또한 조사료 생산기반인 동시에 생산된 분뇨를 환원해야 할 경지면적이 협소한 상황에서 이루어진 젖소의 규모확대는 가축분뇨의 토양에 대한 부하를 높이게 되었고, 하천의 수질을 오염시키는 환경오염의 주범으로 인식되어 왔다. 이와같은 대내외적인 요인으로 인해 낙농가들은 목장의 규모에 관계없이, 분뇨를 적절하게 처리하는 것이 목장관리에 필수적인 사항으로 인식하게 되었다. 가축분뇨는 2, 3차 산업에서 발생하는 폐기물과는 그 성격 자체가 판이하게 달라 제도적 접근 방식도 나라와 환경에 따라 현격하게 다르다. 미국과 EC의 경우는 가축분뇨 자체를 환경보전재(Natural Resource)로 규정하고 적정한 사용방법을 정립하여 계도(Guide) 하므로서 환경을 보전하는 적극적인 환경보전 제도를 채택하고 있으며, 일본의 경우는 방류수의 수질을 규제하는 소극적 환경보전 제도로 출발했으나 1993년부터는 환경보전형 농업(축산)으로 정책방향을 전환하여 실행해 오고 있다. 우리나라도 이미 1981년부터 가축분뇨에 의한 환경오염 방지제도(법)가 시행되어 왔으나 법의 시행으로부터 25년이 경과한 현재까지도 가축분뇨에 의한 환경오염은 사회로부터 계속 지탄을 받고 있는 상태이다. 가축분뇨의 처리방식은 축종이나 농가 경영여건별로 크게 다르나, 궁극적으로는 경작지에 퇴비․액비 형태로 살포하여 이용하거나 또는 정화하여 방류하는 방법으로 이루어지고 있다. 따라서 젖소분뇨 또는 슬러리 처리에 필요한 시설 또는 활용계획을 세우기 위해서는 젖소로부터 배출되는 분뇨의 특성뿐만 아니라 오염물질 및 비료성분 배출량 추정이 무엇보다 중요하다고 할 수 있다. 본 연구는 젖소분뇨를 효율적이고 적절하게 처리하기 위한 기초자료를 제공하고 국가단위 관리방안을 제시하기 위하여 수행하였다.

• 월간낙농육우
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• 제27권11호통권307호
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• pp.133-139
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• 2007

• 월간낙농육우
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• 제19권5호통권205호
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• pp.86-90
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• 1999

• 한국축산시설환경학회지
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• 제17권1호
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• pp.11-22
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• 2011

젖소는 성장단계 및 생산단계별 사료 급여 및 사양 관리 방법을 다르게 하여 사육되고 있어, 이에 따라 사료섭취량, 음수량 및 분뇨 배설량과 특성이 달라질 수 있는 것으로 인식되어 왔다. 그러나 이에 대한 정확한 자료가 조사되고 제시되지 않아 축산분뇨 정책을 수립하고 낙농농가가 적절하게 분뇨처리를 실시하도록 유도하는데 어려움이 있어왔다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 성장 단계와 생산 단계별로 젖소를 공시하여 사료섭취량, 음수량 및 분뇨 배설량과 분뇨 특성의 변화를 조사하였다. 시험 결과를 요약하면 다음과 같다. 사료와 물의 최대 섭취조건에서의 젖소의 평균 분뇨 발생량은 41.5 kg/두/일(분 24.9, 뇨 16.4 kg)이고 분뇨의 평균 수분함량은 각각 85.0% 과 93.9% 이였다. 젖소 분뇨의 $BOD_5$, COD, SS의 오염 물질농도는 각각 분에서 15,444, 53,159, 40,528 mg/L이었고, 뇨에서 8,454, 1,116, 962 mg/L이었다. 그리고 분과 뇨를 통한 수질오염물질인 $BOD_5$, $COD_{Mn}$, SS의 일일부하량은 523, 1,416 및 1,025g 인 것으로 조사되었다. 또한, 비료성분인 N, P, K의 함량은 분 중에는 0.33, 0.49 및 0.20% 으로 나타났고, 뇨 중에는 1.02, 0.27, 1.03으로 나타났다. 광물질인 Ca, Na, Mg 함량은 1.56, 0.24, 0.69% 이었으며, 중금속물질인 Zn, Cu, Cr, Pb, As의 분중의 함량은 69.23, 19.14, 2.89, 7.73, 2.94 ppm 수준으로 조사되었다. 따라서 농가에서 젖소의 성장단계별 배출되는 분뇨를 파악함으로써 영양과 오염물질의 최적 균형을 유지할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권12호
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• pp.696-704
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• 2015

본 논문은 톱밥 깔개 젖소분뇨 TS 13%를 반건식 간헐주입 연속혼합 반응조(Semi-Continuously Fed and Mixed Reactor, SCFMR)에 주입하여 신재생에너지인 바이오가스의 생산성과 TVS 제거효율을 비교 평가하여 최적 운전조건을 도출하고자 하였으며, 그 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 톱밥 깔개 젖소분뇨 주입 TS 13%의 반건식 SCFMR의 운전결과 HRT 25일(OLR $4.40{\sim}4.50kg\;VS/m^3-day$)에서 최대 바이오가스 발생량 1.44 v/v-d와 $CH_4$ 발생량 1.12 v/v-d를 달성하였으며, 이 때 TVS 제거효율은 바이오가스 발생량 기준 37%이었다. 이는 톱밥 깔개 젖소분뇨 1일 100 kg 주입 시 $3.60m^3$의 바이오가스를 생산하는 결과이다. 높은 유기물 부하율인 OLR $4.45kg\;VS/m^3-day$(HRT 25일)에서 SCFMR의 운전이 안정적인 이유는 주입시료인 톱밥 깔개 젖소분뇨가 갖고 있는 높은 Alkalinity 농도 때문이다. 그 결과 반응조의 Alkalinity는 14,500~15,600 mg/L as $CaCO_3$ 범위이었으며, 반응조의 안정성을 평가하는 V/A 비는 평균 0.11, P/A 비는 평균 0.43을 유지하였다.

• 월간낙농육우
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• 제26권11호통권295호
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• pp.175-180
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• 2006