• Title/Summary/Keyword: FW

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Permeable FW-H 방법을 이용한 원형 실린더 주변의 난류유동소음해석 (Turbulent-Induced Noise around a Circular Cylinder using Permeable FW-H Method)

  • 최원석;홍석윤;송지훈;권현웅;정철민
    • 해양환경안전학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.752-759
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    • 2014
  • 난류유동에 의한 소음은 계산비용의 관점에서 음향 상사법을 이용하여 전산유체 기법과 결합해 다양한 해석모델이 연구되고 있다. FW-H 음향상사법을 이용한 유동소음해석의 연구가 활발히 이루어지고 있으나, 기존 문헌들의 결과에서는 계산비용의 관점에서 난류유동에 의한 소음성분을 생략하고 있다. 그러나, 최근의 연구에서 유동소음특성에 있어 난류소음의 중요성이 밝혀진바 있다. 본 논문에서는 RANS 난류모델과 투과성 경계면을 이용한 Permeable FW-H 음향상사법을 이용한 난류유동소음해석에 대해 연구하였다. 2D실린더에 대하여 직접적으로 변동압력을 추출하는 직접법과 난류성분을 고려하지 않은 FW-H 상사법, 또 난류소음의 성분을 포함하는 Permeable FW-H 방법의 경우를 비교하였다. Permeable FW-H 방법을 통해 일반적으로 적용되는 FW-H 방법에서 해석 불가능한 난류에 의한 소음의 영향을 기존의 FW-H 방법과 동일한 계산비용으로 예측할 수 있었고, 적절한 투과성 경계면 설정을 통해 높은 정확도의 해석이 가능했다. Permeable FW-H 방법을 통한 난류유동해석 절차를 확립하였으며, 그 유용성을 확인했다.

자연 정화작용 연구: I. 갯벌과 농지 상층수중 유 ${\cdot}$ 무기 원소의 거동에 관한 예비 연구 (Self-purification Mechanisms in Natural Environments of Korea: I. A Preliminary Study on the Behavior of Organic/Inorganic Elements in Tidal Flats and Rice Fields)

  • 최강원;조영길;최만식;이복자;현정호;강정원;정회수
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제5권3호
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    • pp.195-207
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    • 2000
  • 우리나라 갯벌과 농지내 유 ${\cdot}$ 무기 원소의 거동을 이해하기 위해 제한된 환경의 실험실 수조에서 예비실험을 수행하였다. 총 6개의 아크릴 투명 수조에 갯벌 퇴적물 3종 SW1&2(anoxic, silty mud), SW3&4(anoxic, mud), SW5&6(suboxic, mud)과 농지 토양 3종 FW1&2(벼 포기 포함), FW3&4(벼 포기 제외), FW5&6(간척 농지,펴 포기 제외)을 채운 후 오염물질(구리, 비소, 카드뮴, 크롬, 납, 수은, Glucose+Glutamic acid)이 주입된 해수와 담수를 각각 SW 및 FW수조에 넣고, 2주일에 걸쳐 상층수 및 표층 퇴적물/토양을 채취 ${\cdot}$ 분석하였다. 분석 결과 FW와 SW상층수 중 질산염 이온의 농도는 각각 700${\sim}$800 ${\mu}$M, 2${\sim}$5 ${\mu}$M로 FW에서 현저히 높았고, 인산염 이온의 농도는 각각 3${\sim}$4 ${\mu}$M, 1${\sim}$2 ${\mu}$M(SW1 제외)로 FW에서 약간 높았다. 특이하게 SW1에서 인산염 이온은 시간이 지남에 따라 수 십 ${\mu}$M에 이르는 높은 농도로 증가하였다. 한편, 표층 퇴적물/토양 중 박테리아 세포 수는 FW1&3에서 평균 2.5${\times}$10$^9$cells/g dry sediment으로 SW의 평균 3.0${\times}$10$^8$cells/g dry sediment 보다 약 10배가 높았다. FW5 토양 중 박테리아 세포 수(3.5${\times}$10$^8$cells/g dry sediment)는 SW 퇴적물 중 숫자와 유사하였다. SW 퇴적물 중 MUF-Phosphate 활성도는 100-200 nM/ml/hr이지만 FW5&6을 제외한 FW 토양에서는 약 2,000 nM/ml/hr로 현저히 크게 나타났다. ${\beta}$-D-Cellobiose, ${\alpha}$-D-Glucose, 그리고 ${\beta}$-D-Glucos의 활성도 또한 FW 퇴적물에서 큰 값을 보였다. 그러나 FW5&6 토양 중 효소활성도는 SW 퇴적물에서의 값과 유사했다. 수조 상층수 중 Cu, Cd, As 농도는 모든 FW, SW수조에서 시간이 지남에 따라 일관성 있게 감소하였고, 제거속도는 Cu가 다른 원소에 비해 빨랐다. 제거속도는 FW 3개 수조 중 FW5&6에서 세 원소 모두 가장 느렸고, SW 3개 수조 중에서는 SW1&2에서 가장 빨랐다. SW와 FW간 제거속도 차이는 세 원소 모두 명확치 않았다 Cr은 FW에서 전반적으로 감소하는 경향을 보였지만 SW에서는 실험 초기에 감소하다 24시간 이후에는 증가 후 일정한 양상을 보였다. Pb은 FW에서 전반적으로 감소했지만 SW에서는 초기에 급격히 증가 후 다시 급격히 감소하는 양상을 보였다 Pb 또한 Cu, Cd, As와 마찬가지로 SW1&2에서 제거속도가 가장 빠르게 나타났다. FW 상층수 중 Hg는 시간에 따라 급격히 감소했고, 제거속도는 Fw5&6에서 가장 느렸다. 이러한 결과에 근거할 때 벼가 자라고 있고 이분해성 유기물이 풍부한 FW1&2, FW3&4 토양과 상층수에서는 유기물의 분해 활동이 활발하였지만, 벼가 경작되지 않는 FW5&6과 SW 에서는 유기물이 상대적으로 결핍되어 유기물의 분해활동이 적었을 것으로 판단된다. 한편, 수조에 인위적으로 유기물을 첨가한 경우 박테리아 세포수는 SW1에서 164시간 동안 4배 증가하였으나 SW3과 SW5에서는 각각 2.7배, 1.5배 그리고 FW1&3&5의 경우 각각 약 2배, 1.7배, 0.6배 정도만 증가하였다. Cu, Cd, As등 친 유기성 원소들의 시간에 따른 농도 감소 그리고 이들 원소(Hg 포함) 농도 감소 속도가 유기물이 적은 FW5&6에서 상대적으로 느리게 나타난 결과 등은 이들 금속들이 부유 입자 표면의 유기물과 결합 ${\cdot}$ 침적되어 퇴적물로 제거되었기 때문에 나타난 결과로 생각된다. 한편, SW1&2에서 이들 원소의 제거 속도가 빨랐고 인산염 이온의 농도가크게 증가했던 원인은 SW3&4에 비해 상대적으로 공극이 큰 퇴적물로 채워진 SW1&2 퇴적물의 공극수 중 황화수소, 인산염 이온 등이 퇴적물 상층수로 쉽게 확산 ${\cdot}$ 공급되었고, 그 결과 Cu, Cd, As 등 금속 이온이 황화수소 이온과 결합 ${\cdot}$ 제거된 까닭으로 생각된다. 종합적으로 수조 상층수중 유 ${\cdot}$ 무기 원소의 거동은 주로 입자 표면의 유기물과 퇴적물/토양에서 공급된 황화물에 의해 조절된 것으로 생각된다.

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사육수의 담수화시 수용밀도에 따른 넙치(Paralichthys olivaceus)의 생리적 반응 비교 (Physiological Responses of Olive Flounder (Paralichthys olivaceus) by Capacity Density Difference during Salinity Change from Seawater to Freshwater)

  • 허준욱;이복규;민병화;박인석;최철영;이정열;장영진
    • 환경생물
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    • 제22권3호
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    • pp.419-425
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    • 2004
  • 사육수의 담수화시 수용밀도에 대한 생리학적 반응을 비교하고자, 30마리와 60마리씩 실험수조에 수용하여 30분이내에 사육수를 담수로 교환하였다. 혈장의 Cortisol 농도는 실험개시시 30SW에서 $2.8\;ng\;mL^{-1}$,60SW는 $2.7\;ng\;mL^{-1}$로부터 30FW와 60FW는 24시간째 각각 $66.9\;ng\;mL^{-1}$, $314.1\;ng\;mL^{-1}$로 유의하게 높아졌다. 혈장의 Glucose농도는 60SW는 개시시 $15.8\;mg\;dL^{-1}$로부터 60FW는 3시간째 $257.7\;mg\;dL^{-1}$, 24시간째 $164.0\;mg\;dL^{-1}$로 개시시보다 높은 값으로 남아있었다. $Na^+$ 농도는 30SW와 60SW는 시간경과에 따라 차이를 보이지 않았으나, 30FW와 60FW는 시간경과에 따라 낮아지는 경향을 보였다. $Cl^-$농도는 60FW에서 개시시 $59.0\;mEq\;L^{-1}$로부터 3시간과 24시간째에 각각 $43.5\;mEq\;L^{-1}$, $30.0\;mEq\;L^{-1}$로 유의하게 낮아진 값을 보였다. 모든 실험구에서 생존율은 100%였다. 사육수를 24시간동안 담수로 교환시 사육밀도의 차이에 따른 혈장과 혈액학적 지표에서 다소 차이를 나타냈으며, 삼투압 조절 능력 및 생존율에서는 해수에서와 같은 경향을 보였다.

Evaluation of the Biogas Productivity Potential of Fish Waste: A Lab Scale Batch Study

  • Kafle, Gopi Krishna;Kim, Sang Hun
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제37권5호
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    • pp.302-313
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    • 2012
  • Purpose: The biogas productivity potential of fish waste (FW) was evaluated. Methods: Batch trials were carried out in 1.3 L glass digesters kept in a temperature controlled chambers at $36.5^{\circ}C$. The first order kinetic model and the modified Gompertz model were evaluated for biogas production. The Chen and Hashimoto model was used to determine the critical hydraulic retention time (HRT $_{Critical}$) for FW under mesophilic conditions. The feasibility of co-digestion of FW with animal manure was studied. Results: The biogas and methane potential of FW was found to be 757 and 554 mL/g VS, respectively. The methane content in the biogas produced from FW was found to be 73% and VS removal was found to be 77%. There was smaller difference between measured and predicted biogas production when using the modified Gompertz model (16.5%) than using first order kinetic model (31%). The time period for 80%-90% of biogas production ($T_{80-90}$) from FW was calculated to be 50.3-53.5 days. Similarly, the HRT $_{Critical}$ for FW was calculated to be 13 days under mesophilic conditions. The methane production from swine manure (SM) and cow manure (CM) digesters could be enhanced by 13%-115% and 17%-152% by mixing 10%-90% of FW with SM and CM, respectively. Conclusions: The FW was found to be highly potential substrate for anaerobic digestion for biogas production. The modified Gompertz model could be more appropriate in describing anaerobic digestion process of FW. It could be promising for co-digestion of FW with animal manure.

저온 저장 후지 사과의 과피와 과육 중 파이토케미컬 함량의 상관관계 (Correlation between phytochemical contents in peel and flesh of cold-stored Fuji apple)

  • 김장수;강상재
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.112-125
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    • 2024
  • 사과 과피의 total anthocyanin의 함량과 과육 중 총폴리페놀 함량과 총플라보노이드 함량, total proanthocyanidin 함량, 당도 등의 함량을 확인하고 이들 간의 상관관계를 확인하였다. 과피의 total anthocyanin의 함량은 0.130±0.005 mg CE/g fw에서 0.262±0.028 mg CE/g fw의 범위를 나타내었으며, 전체 평균 0.200±0.008 mg CE/g fw를 나타내었다. 사과 과육 중 총폴리페놀 화합물의 함량은 4.283±0.141 mM GAE/g fw에서 8.207±0.234 mM GAE/g fw까지 함유되어 있었으며 평균 함량은 6.275±0.177 mM GAE/g fw 정도였다. 총플라보노이드 화합물의 평균 함량은 3.586 mM QE/g fw 정도이며, 2.467±0.458 mM QE/g fw에서 4.510±0.080 mM QE/g fw 범위에 있었다. 과육 중 total proanthocyanidin의 함량은 3.475±0.577 mM EE/g fw에서 6.816±0.277 mM EE/g fw 정도로 비교적 큰 차이를 보였으며, 과육의 당도는 대부분 12 °Brix에서 14 °Brix 정도였다. DPPH 라디칼 소거능 활성(%)은 개개의 사과 시료에서 66.36%에서 94.99%까지로 비교적 편차가 크며, ascorbate 상당량 0.482 mM에 해당하는 항산화 활성을 나타내었다. ABTS 라디칼 소거 활성도는 99.12%에서 99.9%까지 저해하는 것으로 나타나 DPPH 라디칼 소거능보다 비교적 더 높은 저해 활성을 나타내었으며 ascorbate 상당량은 0.486 mM였다. total anthocyanin과 총폴리페놀 화합물과의 상관관계는 y = 15.192x + 3.2169(R2=0.2748), 총플라보노이드와의 상관관계는 y = 15.18x + 0.555(R2=0.6226), total proanthocyanidin과의 상관관계는 y = 14.918x + 2.3422(R2=0.3372), 당도와의 상관관계는 y = 10.558x + 11.126(R2=0.1925)로 나타났으며, 이중 total anthocyanin과 총플라보노이드와의 상관관계가 가장 높았으며 당도와의 상관관계가 가장 낮은 것으로 확인되었다.

소유역의 오염원 현황과 오염물질 배출특성 (Status of pollution source and characteristics of discharged loads in a small watershed)

  • 이수인;신재영;주소희;나영광;최중대
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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    • pp.569-569
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    • 2016
  • 본 연구에서는 소유역 내 오염원 현황에 따른 발생부하와 배출부하를 분석하고자 하였다. 대상유역은 경상북도 영천시 북안천 일대이며, 소유역을 6개의 세유역으로 구분하여 발생부하와 배출부하를 산정하였다. 오염원 현황자료는 2013년 전국오염원 조사자료를 기초로 하였으며, 행정구역 단위의 오염원 조사 및 행정구역과 유역의 경계가 일치 하지 않는 경우의 오염원별 점유율은 토지종합정보망(Land Management Information System, LMIS)의 연속지적도 자료를 이용하여 면적비로 산정하였다. 대상유역의 전체 인구는 총 5,140명이며, 이 중 시가 인구가 2명, 비시가 인구가 5,138명으로 나타났다. 생활계 오염원은 소유역 별 인구를 분석한 결과, FW-'1은 3,113명, FW-'2는 298 명, FW-'3은 604 명, FW-'4는 836 명, FW-'5는 283 명, 그리고 FW-'6은 6 명으로 분석되었다. FW-'1의 인구는 총 3,113명으로 대상유역에서 가장 많은 인구가 분포하고 있는 것으로 나타났다. 축산계 오염원은 FW-'1 지점에 총 115 가구의 농가가 위치하여 소유역 중 가장 많은 축산 농가가 위치하고 있으며. 가축 사육 두수는 돼지 8,040두, 젖소 394두, 한우 1,587두, 사슴 10두 그리고 가금(기타) 수가 292,158두로 다른 지점들과 비교하여 사육 두수가 가장 많은 것으로 나타났다. FW-'2 지점은 돼지 1,350두가 있는 돼지 농가가 1가구 위치하고 있는 것으로 나타났다. FW-'3 지점은 돼지 14,692두, 한우 1,287두, 가금(기타) 100두가 있으며, 축산 농가는 총 42가구가 위치하고 있는 것으로 나타났다. 다른 지점들과 비교하여 돼지 사육 두수가 가장 많은 것으로 나타났다. FW-'4 지점의 가축현황은 돼지가 900마리, 한우 1,222 마리이며, 총 57개의 농가가 위치하고 있고, 이 중 돼지 농가는 1가구이며, 그 외 56개의 농가는 모두 한우 농가이다. FW-'5 지점은 한우 407마리 가금(기타) 150마리가 있는 것으로 나타났으며, FW-'6 지점은 축산 농가가 존재하지 않는다. 또한 대상유역 내에는 총 14개의 산업체가 있으며, $800.33m^3/day$만큼의 폐수를 발생시키고 있다. 이중 FW-'1 지점 산업체 개수는 12개이며, 폐수 발생량은 $730.59m^3/day$로 가장 많은 양의 폐수가 발생하고 있다. 대상유역 내에는 산업계, 양식계, 매립계의 오염원은 없는 것으로 나타났다. 오염원 자료를 바탕으로 발생부하량과 배출부하량 산정결과 생활계와 축산계, 토지계 중축산계의 BOD, T-N, T-P 모두 가장 높은 것으로 분석되었다. 배출부하량 비교 결과에서도 BOD, T-N, T-P 모두 축산계 배출부하량의 비율이 높게 나타났으며, 이 중 BOD는 토지계 배출부하량이 차지하는 비율이 축산계 배출부하량보다 약간 높게 나타났다. T-N과 T-P는 축산계 배출부하량 비율이 가장 높은 것으로 분석되었다. 그러나 오염원의 정량적인 발생원 규명을 위해서는 오염원 그룹이 포함되어있는 지역에 대하여 장기적인 실측 모니터링을 통해 얻은 오염부하를 산정하여 비교?분석하는 연구가 필요할 것으로 판단된다.

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Meat Quality Traits of Pigs Finished on Food Waste

  • Choe, Jihwan;Moyo, Knowledge M.;Park, Kibum;Jeong, Jeongho;Kim, Haeun;Ryu, Yungsun;Kim, Jonggun;Kim, Jun-mo;Lee, Sanghoon;Go, Gwang-woong
    • 한국축산식품학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.690-697
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    • 2017
  • Despite the benefits associated with the use of food waste (FW), there are mixed consumer perceptions regarding pork quality harvested from pigs fed FW. Twenty crossbred pigs were selected for the present study. Ten pigs were fed a conventional diet (control group), and the other 10 pigs were given a conventional diet and FW (FW group) during different growth stages. Meat quality in the FW group showed deteriorative qualities with higher lightness and yellowness synonymous to pale soft exudative meat. Drip loss in the experimental group was significantly higher than that in the control group (p<0.01). The contents of polyunsaturated fatty acids in the FW group were higher and those of saturated and monounsaturated fatty acids were lower than those in the control group. The contents of thiobarbituric acid were significantly different between the control and FW groups (p<0.05). There was also a significant difference between the control and FW groups in terms of off-flavor (p<0.05) after sensory evaluation. To conclude, the off-flavor noted, including other inferior pork quality traits, in the FW group implies that FW should not be used as swine feed.

FW-H 방정식에서 적분표면의 크기가 유동소음 해석결과에 미치는 영향 (Size Effect of Integral Surface of FW-H Equations on Prediction of Aeroacoustic Noise)

  • 유승원;이종수;민옥기
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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    • pp.416-421
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    • 2001
  • This paper presents the numerical prediction of sound generated by viscous flow past a circular cylinder. The two dimensional flow field is predicted using FEM based Reynolds-averaged Navier-Stokes solver, and the calculated unsteady fluid field values are utilized by an acoustic code that implements Ffowcs Willianms-Hawkings(FW-H) equation. The integration surface used in acoustic analysis is extended from the cylinder surface to permeable surfaces. The 2D based CFD calculations overpredict the acoustic amplitude, however, if adequate correlation length is used, the predicted acoustic amplitude agrees well with experiment. The predictions using extended integral surface in FW-H equation show results that contain the characteristics of quadrupole - volume integration - noise term, and do not vary seriously with the integral surface location.

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Aspergilius Oryzae 접종 남은 음식물 사료가 육계의 생산성, $NH_3$ 발생량 및 분내 미생물 성상에 미치는 영향 (Effect of Feeding Aspergillus oryzae Inoculant Food-waste Diets on Performance, $NH_3$ Emission and Fecal Microflora in Broiler Chickens)

  • 황보 종;홍의철;이병석;배해득;김원;노환국;김재황;김인호
    • 한국가금학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.281-289
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    • 2005
  • 본 시험은 시중에 유통되고 있는 일반 건조잔반을 AO 배양물로서 육계에 급여하여, 육계의 생산성, $NH_3$ 발생 및 분내 미생물 성상에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였다. 시험축은 2주령 브로일러 Hubbard 종 총 300수를 공시하였다. 기초사료로 육계 전기사료를 급여하였고, 시험사료는 잔반사료(FW)와 AO 배양물 사료(AFW)의 대체 수준에 따라 처리구를 나누어 급여하였다. 시험 1에서는 기초사료를 대조구로 하고, 처리구는 FW와 AFW을 각각 20, 40, $60\%$씩을 대체하여 7처리구 4반복 반복당 3수씩 84수를 공시하였다. 시험 2, 3,4에서는 기초사료를 대조구로, 시험구는 각각 FW와AW의 비율이 1:0, 3:1, 1:1, 1:3, 0:1이 되도록 대조구 사료의 20, 40, $60\%$씩을 각각 대체하여 6처리구 4반복 반복당 3수로 72수씩을 각각 공시하였다. 시험 1에서 FW구와 AFW구는 대조구에 비해 급여 수준에 따라 증체량이 감소하는 경향이 있었으나, FW $60\%$ 구를 제외하면 유의적 차이는 없었고(p<0.05), 사료섭취 량과 사료 효율에서도 차이는 나타나지 않았다. 총 세균수는 대조구에 비해 FW구와의 차이는 없었으나, AW의 첨가 수준이 높아질수록 증가하였고, 대장균수는 감소하였다(p<0.05). 시험 2, 3, 4에서 FW와 AFW의 혼합 급이 비율에 따라, 시험 2에서는 전처리구에서 증체량, 사료섭취량 및 사료효율에 차이는 없었고, 시험 3에서는 증체량에서만 FW와 AFW의 비율이 1:0과 3:1 처리구에서 대조구 및 0:1 처리구에 비해 감소하였다(p<0.05). 시험 4에서는 전처리구에서 사료섭취량에는 차이가 없었으나, 증체량과 사료효율에서 1:0 처리구가 대조구에 비해 감소하였다. 시험 3에서 $NH_3$의 발생량은 처리구간 비교에서 FW와 AFW의 비율이 1:0처리구에서 가장 높았으며, 1:3 및 0:1 처리구에 비해 유의적으로 높았다(p<0.05). 결과적으로, 육계 전기에서 건조 잔반의 사료 급여 대체수준은 $20\%$에서 사용 가능하며, 건조 잔반의 AO 배양물로서 대체 급여는 건조 잔반의 사료가치 증진 및 축사환경 개선에도 효과가 있음을 시사한다.

음식물쓰레기와 폐활성 슬러지를 이용한 생물학적 수소생산

  • 상병인;이윤지;김동임;김동건;김지성;유명진;박대원
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2005년도 제17회 워크샵 및 추계학술대회
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    • pp.299-306
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    • 2005
  • Anaerobic fermentation of food waste (FW) and waste activated sludge (WAS) for hydrogen production was performed in CSTR (Continuous Stirred tank reactor) under various HRTs and volumetric mixing ratio (V/V) of two substrates, FW and WAS. The specific hydrogen production potential of FW was higher than that of WAS. However, pH drop in the CSTR for hydrogen production from FW was higher than that from WAS. The maintenance of desired pH during fermentative hydrogen production is regarded as the most important operation parameter for the stable hydrogen production. Therefore, when the potential of hydrogen production from FW and better buffer capacity of WAS, the proper mixture of FW and WAS for fermentative hydrogen production were considered as a useful complementary substrate. The maximum yield of specific hydrogen production, 140 mL/g VSS, was found at HRT of 2 day and the volumetric mixing ratio of 20:80 (WAS : FW). The spatial distribution of hydrogen producing bacteria was observed in anaerobic fermentative reactor using fluorescent in situ hybridization (FISH) method.

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