• 한국토양비료학회지
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• 제48권6호
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• pp.697-704
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• 2015

This study was carried out to assess bioenergy conversion efficiency by biogas and solid fuel production in the cattle feedlot manure discharged from beef cattle barn. Feedlot manure was sampled from the cattle farmhouse located in Yong-in, Gyeonggi during the mid-fattening stage, periodically. The chemical characteristics, BMP (Biochemical methane potential) and HV (Heating values) of feedlot cattle manures were analyzed. Total solid contents of cattle feedlot manure were in the range of 29.98~44.28%, and volatile solid contents were in the range of 23.53~24.47%. In the anaerobic digestion of cattle feedlot manure, the methane production potential has increased from 0.141 to $0.187Nm^3kg^{-1}-VS_{added}$. The methane production of fresh cattle feedlot manure showed the range $0.141{\sim}0.187Nm^3kg^{-1}$-Manure (average $0.047Nm^3kg^{-1}$-Manure), the LHVs (lower heating values) of the produced methane were in the range of $316{\sim}560kcalkg^{-1}$-Manure (average $400kcalkg^{-1}$-Manure). In the direct combustion of fresh cattle feedlot manure, the LHVs were measured in the range of $747{\sim}1,271kcalkg^{-1}$-Manure (average $916kcalkg^{-1}$-Manure), and LHVs of solid fuel which have the water content of 20% were in the range of $2,694{\sim}2,876kcalkg^{-1}$-Manure (average $2,791kcalkg^{-1}$-Manure). Then, the drying energy of average $443kcalkg^{-1}$-Manure was consumed in the production of solid fuel which has a water content of 20%. Therefore, the direct combustion of cattle feedlot manure showed about 2.3 times higher LHV than the LHV of methane produced by anaerobic digestion. And LHV of solid fuel was about 6.0 times higher than the LHV of methane produced by anaerobic digestion. Then, the production of solid fuel presented more bioenergy conversion efficiency than the biogas production in the bioenergy use of cattle feedlot manure.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제35권1호
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• pp.64-68
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• 2010

Cattle feedlot manure could be used effectively as the solid fuel for heating of agricultural facilities. Therefore, this study was carried out to investigate the thermal and physicochemical characteristics of solid fuel extruded with cattle feedlot manure. Calorific values of the solid fuel extruded with cattle feedlot manure, which was dried to the moisture contents of 0.0% (w.b) and 35.0% (w.b,) were 14,906 kJ/kg and 11,797 kJ/kg, respectively. Calorific value of extruded solid fuel was linearly decreased with the increase of moisture content. The first, second, and third reaction point during thermal pyrolysis of solid fuels extruded with cattle feedlot manure was investigated as $108.1^{\circ}C$, $312.2^{\circ}C$, and $459.4^{\circ}C$, respectively. The maximum reaction point was presented at the temperature of $312.2^{\circ}C$. Weight loss of extruded cattle feedlot manure during thermal pyrolysis until $600^{\circ}C$ was reached to about 60%. Volume decrease of initial extruded cattle feedlot manure was 61% during drying for the use as solid fuel. Maximum strength of extruded cattle feedlot manure, which was dried as the moisture content of 10% (w.b.) was 41,9150 N/$m^2$. Ignition gas analysis of extruded cattle feedlot manure presented that it has small amount of $NO_x$ and $SO_x$. It was shown that dried cattle feedlot manure had main components of C and O including small amount of Mg, Si, and Ca.

• 한국초지조사료학회지
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• 제21권4호
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• pp.203-210
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• 2001

To establish the recycling system of animal manure(AM) for environmental preservation and improve the utilization of AM, this study was to investigate the effects of the types and nitrogen application rate of AM on herbage productivity, efficiency of nitrogen utilization, nutritive value and an increase of soil fertility and in mixed grassland. This sudy was arranged in split plot design. Main plots were the types of AM(Cattle feedlot manure, CFM; Pig manure fermented with sawdust, PMFS; cattle sluny, CS) and subplots were the application rate of animal manure, such as 100, 200 and 300kgNiha. I. DM yields of herbage were the highest with CS and decreased by application over ZOOkgNiha AM. 2. Crude protein(CP) ontent was the highest with CFM and followed by CS, and the lowest with PMFS, and increased as application rate of AM increased. 3. Nitrogen(N) yields of CS treatment was higher than that of CFM and CS. and increased significantly as application rate of AM increased(P<0.05). 4. The contents of NDF, ADF and TDN was hardly influenced by the types and application rate of AM. 5. Organic matter(0M) content in the soil was the highest with PMFS and followed by CFM and the lowest with CS. OM content increased significantly as application rate of AM increased(P<0.05). 6. Total nitrogen content of the soil was not affected by the type of AM, but increased significantly as application rate of AM increased(P<0.05). (Key words : Animal manure, Grassland, Cattle feedlot manure, Pig manure fermented with sawdust, Cattle slurry, Soil fertility)

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제58권6호
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• pp.22.1-22.15
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• 2016

Background: Dietary manipulation is a common practice to mitigate gaseous emission from livestock production facilities, and the variation of fat level in the diet has shown great influence on ruminal volatile fatty acids (VFA) and enteric methane generation. The changes in dietary fat levels influence rumen chemistry that could modify manure nutrient composition along with odor and gaseous emissions from manure management facilities. Methods: A field experiment was carried out on beef cattle feedlots to investigate the effect of four levels of dietary fat concentrations (3 to 5.5 %) on the manure composition and gaseous emissions (methane-$CH_4$, nitrous oxide-$N_2O$, carbon dioxide-$CO_2$ and hydrogen sulfide-$H_2S$) from the feedlot pen surface. The experiment was carried out over a 5-month period from June to October during North Dakota's summer-fall climatic condition. Air and manure sampling was conducted five times at a 20-30 day intervals. Results: Overall, this research indicated that fat levels in diet have no or little effect on the nutrient composition of manure and gaseous emission from the pens with cattle fed with different diet. Though significant variation of gaseous emission and manure composition were observed between different sampling periods, no effect of high fat diet was observed on manure composition and gaseous emission. Conclusions: It can be concluded that addition of fat to animal diet may not have any impact on gaseous emission and manure compositions.

• 한국초지조사료학회지
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• 제30권4호
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• pp.317-324
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• 2010

쌀 소비 감소로 인해 발생하는 중산간지 휴경답에서 노동력 절감을 위해 한번 파종으로 다년간 이용이 가능한 목초의 도입을 위해 본 시험을 수행하였다. 장소는 충남 금산이며 처리는 화학비료를 이용한 톨페스큐 위주 혼파조합(대조구)과 퇴비를 시용한 톨페스큐(Fawn) 단파구, 페레니얼 라이그라스(Reveille)단파구, 톨페스큐위주 혼파조합(톨페스큐 16, 오차드그라스 6, 페레니얼 라이그라스 4, 켄터키블루그라스 2, 화이트클로버 2 (kg/ha)), 극만생 이탈리안 라이그라스(Ace), 레드클로버(Kenland)단파구 및 리드 카나리그라스(Venture)단파구를 두었다. 건물수량 및 영속성의 기준이 되는 목초율은 톨페스큐 단파구, 톨페스큐 위주 혼파구, 리드 카나리그라스가 우수하여 이 초종과 혼파조합이 중산간지 휴경답에서 퇴비를 이용하여 초지를 조성 이용할 경우 유리한 것으로 판명되었다. 또한 이 처리구의 ha당 연간 건물생산성은 15톤을 넘는 수준으로 중산간지 휴경답이 목초 재배에 매우 유리함을 입증하고 있다. 또한 다년생 목초의 도입으로 매년 반복되는 경운 파종하는 번거로움을 생략할 수 있는 유리함도 있다. 또한 사료가치와 기호성이 높은 레드클로버나 페레니얼 라이그라스는 영속성이 낮으나 보파 등 관리방법의 개선을 통해 이용이 가능할 수 있을 것이다. 극만생 품종으로 4-5년간 이용이 가능한 것으로 보고된 극만생 이탈리안 라이그라스는 국내에서 재배되는 이탈리안 라이그라스와 같은 경향을 보였다. 이는 다년생목초와 예취 및 비배관리를 동일하게 한 사실에 기인할 수도 있으므로 금후 이탈리안 라이그라스에 적합한 관리를 통해 재검토되어야할 필요가 있다. 이와 같이 중산간지 휴경답에 적합한 초종이나 혼파조합을 이용하면 생력적으로 사료가치와 기호성이 높은 양질 목초의 고위 생산성을 달성할 수 있음이 입증되었다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제24권1호
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• pp.71-80
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• 2004

본 연구는 영년초지에 있어서 가축분뇨를 처리형태별로 시용시기를 달리 했을 때 목초의 생산성과 분뇨의 이용효율을 조사하기 위하여 퇴구비, 톱밥발효돈분 및 액상발효우분을 가을, 봄 및 가을/봄 분할시용하여 수행된 연구결과는 다음과 같다. 1. 가축분뇨의 시용시기는 물론 분뇨의 처리 형태간에 목초의 생산성과 사료가치는 유의성있는 차이를 나타내지 않았다. 2. 가축분뇨의 N 이용효율은 퇴구비와 액상발효우분이 톱밥발효돈분 보다 낮았다. 3. 가축 분뇨의 시용시기별 종류별 토양유기물 함량은 시용시기간에 유의성 있는 차이를 보여주지 못하였고, 분뇨처리 형태간에는 퇴구비에서 가장 높았고, 액상 발효우분에서 가장 낮았다. 4. 토양질소 함량에는 분뇨의 처리형태나 시용시기는 거의 차이를 나타내지 않았고 상호간에도 유의적인 관계를 보여주지 않았다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제21권4호
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• pp.191-202
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• 2001

Experiments were conducted on established grassland sward at Gongiam, Kwangju, and Kyung-gi in Korea from 1995 to 1997. The influence of mineral-N fertilizer or animal manure(AW) on herbage dry matter(DM) yield, N yield, the recovery of AM-N, and soil N and organic matter(0M) content in the mixed sward('potomac' orchardgrass, 'fawn' tall fescue, and 'kenblue' Kentuky bluegrass) was investigated. The treatments were replicated three times in a split plot block design. AM(the main plots) was applied at 200kg N ha ' year ' on each plot. The types of AM were cattle feedlot manure(CFM), pig manure fermented with sawdust(PMFS) and Korea native cattle slurry(KNCS). Three levels of mineral-N fertilizer, as urea, ranging from 0 to 200kg N $ha^{-1}\;year^{-1}$ in 100kg increments, were superimposed on each plot. The fertilizers and AM were applied in two equal dressings(the end of March and middle of November). AM and mineral fertilizer had significant effects(p<0.05) on herbage DM and N yields. Herbage yields in KNCS were higher than those in CFM and PMFS(p

• 한국토양비료학회지
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• 제41권5호
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• pp.354-361
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• 2008

본 연구에서는 깔개물질에 의한 양분 유입 및 축사 내 분뇨 방치 및 퇴비화 과정 중 발생하는 양분손실이 양분순환에 미치는 영향을 조사하기 위해 전남 지역 한우 농가(사육두수 100두, 경지 면적 2.5 ha)를 대상으로 사료$\rightarrow$ 가축 $\rightarrow$ 분뇨 $\rightarrow$ 퇴비 $\rightarrow$ 토양 $\rightarrow$ 사료의 양분순환구조를 분석하였다. 분뇨에 의해 발생한 질소와 인산을 기준으로 비교했을 때, 톱밥을 깔개물질로 사용할 경우 질소 1.6%, 인산 3.1%, 왕겨의 경우 질소의 14.2%와 인산 27.4%가 추가로 공급 되는 것으로 나타났다. 따라서, 양분수지 또는 양분순 환구조 분석에서 깔개물질의 종류와 사용량도 고려할 필요가 있다. 양분순환구조의 가장 큰 특징은 우사내 분뇨의 야적기간(21일)과 퇴비화 기간(90일) 동안에 발생하는 물질과 양분의 손실이었다. 톱밥퇴비의 경우 이 기간 동안 질소의 78.4%, 인산의 9.5%가 손실되었으며, 왕겨퇴비의 경우 각각의 손실률은 81.6%와 10.3%였다. 톱밥 퇴비의 물질 및 양분 손실률이 낮은 것은 톱밥의 C/N 비와 난분해성인 리그닌 함량이 높아서 유기물 분해가 상대적으로 느리게 일어났기 때문으로 판단되었다. 기존의 양분수지 연구는 대부분 분뇨 발생 시점의 양분함량을 기준으로 계산하였지만, 본 연구의 결과에 의하면 분뇨 발생 이후부터 농 경지 시용 이전까지 발생하는 양분손실과 이에 영향 을 미치는 깔개 물질의 특성을 고려하여야만 정확한 양분수지 구명이 가능한 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제4권2호
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• pp.45-53
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• 1984

본(本) 연구(硏究)는 우리 나라에 있어서의 도시(都市)와 농촌(農村)의 비점원(非點源) 오염물질(汚染物質) 배출량(排出量)과 강우시(降雨時) 유출(流出)에 따르는 농도(濃度)의 양상(樣相)을 조사(調査)하였다. 주요분석항목은 COD, BOD, SS 이었으며 1981년(年) 5월(月)부터 8일(日)까지 수행(遂行)되었다. 도시지역(都市地域)의 비점원(非點源) 오염물질(汚染物質) 배출량(排出量)은 강우강도(降雨强度)와 강우지속시간(降雨持續時間) 등이 영향을 주었는 데 초기우수(初期雨水)에서 그 농도(濃度)는 유량(流量)이 증가(增加)함에 따라 높아지는 양상(樣相)을 띤다. 또, 집중강우시(集中降雨時) 유량(流量)이 급격히 증가(增加)하더라도 그 농도(濃度)는 희석되기 때문에 그만큼 증가(增加)하지 않는다. 최대강우(最大降雨) 이후(以後) 다시 새로운 강우(降雨)가 형성(形成)될 때 오염물질(汚染物質)의 농도(濃度)는 초기강우(初期降雨) 이전(以前)의 농도(濃度)보다 낮은 경우가 있는데 이것은 하수천(河水川) 및 하수거(下水渠)에 침적된 오염물질(汚染物質)이 강우(降雨)에 의해 씻어 내려갔기 때문이다. 그러나 최대유량(最大流量) 이후(以後) 초기강우(初期降雨)보다 큰 강우강도(降雨强度)가 지속(持續)되는 경우에는 유량(流量)이 증가(增加)함에 따라 오염물질(汚染物質)의 농도(濃度)가 증가(增加)한다. 도시지역(都市地域)의 강우시(降雨時) 면적당(面積當) 비점원(非點源) 오염물질(汚染物質)의 배출량(排出量)은 COD 489.9~1.328 kg/ha/yr로 평균(平均) 690.5 kg/ha/yr이고, BOD 226.8~614.8 kg/ha/yr로 평균(平均) 319.7 kg/ha/yr이고, SS 589.7~1,598.5 kg/ha/yr로 평균(平均) 831.2 kg/ha/yr로 산출된다. 농촌지역(農村地域)에서는 침전(沈澱)되었던 생활하수(生活下水), 퇴비 침출수 및 기타 농업폐기물(農業廢棄物) 등에 의해서 오염물질(汚染物質)이 흘러나온다. 논의 경우 면적당(面積當) 비점원(非點源) 오염물질(汚染物質) 배출량(排出量)은 COD 21.7~114 kg/ha/yr로 평균(平均) 62.34 kg/ha/yr이고, BOD 9.53~34.5 kg/ha/yr로 평균(平均) 18.65 kg/ha/yr이며, SS 8.35~29.57 kg/ha/yr로 평균(平均) 16.12 kg/ha/yr로 나타났다. 한편, 경작지의 경우 COD 46.3~171.8 kg/ha/yr범위로 평균(平均) 91.9 kg/ha/yr이고, BOD 11.7~42.5 kg/ha/yr범위로 평균(平均) 22.98 kg/ha/yr이고, SS 11.4~43.4 kg/ha/yr범위로 평균(平均) 23.09로 나타났다. 축산지역(畜產地域)의 오염물질(汚染物質)은 강우시(降雨時) 가축(家畜) 및 청소수(淸掃水), 퇴비국물에 기인한다. 면적당(面積當) 비점원(非點源) 오염물질(汚染物質) 배출량(排出量)은 COD 2,489~6,658 kg/ha/yr로 평균(平均) 3,804 kg/ha/yr이고, BOD 464~2,900 kg/ha/yr로 평균(平均) 2,047 kg/ha/yr이며, SS 729~1,442 kg/ha/yr로 평균(平均) 1,149 kg/ha/yr로 나타났다. 산림지역(山林地域)의 오염물질(汚染物質)은 강우시(降雨時) 나뭇잎이 퇴적되어 형성(形成)된 유기물층(有機物層)으로부터, 침출수(浸出水)가 씻겨져 내려오는 경우이다. 면적당(面積當) 비점원(非點源) 오염물질(汚染物質)의 배출량(排出量)은 COD 5.45~18.56 kg/ha/yr로 평균(平均) 9.86 kg/ha/yr이고, BOD 1.67~7.54 kg/ha/yr로 평균(平均) 3.48 kg/ha/yr이며, SS 9.74~10.35 kg/ha/yr로 평균(平均) 4.64 kg/ha/yr로 나타났다.