• 대한환경공학회지
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• 제28권8호
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• pp.866-871
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• 2006

연속 회분식 방식의 실험실 규모 상향류 반응조를 사용하여 인 결정화공정을 이용한 영양물질 회수에 대한 연구를 수행하였다. 양이온 공급원으로서 산업폐기물인 폐석회와 마그네슘염을 이용하여 그 운전특성을 비교하였다. 이 연구는 고성능 발효조와 인 결정화 반응조로 구성된 새로운 통합 슬러지 처리 공정에 있어서 인 결정화공정의 성공적인 적용성 평가에 초점을 두고 있다. 발효조 유출수와 유사한 특성으로 제조된 합성폐수를 이용한 첫 번째 struvite 결정화 실험에서 반응은 $0.5{\sim}1$ hrs 사이의 반응시간에서 빠르게 진행되었는데, 그 동안 상당량(약 60% 이상)의 암모니아와 인이 제거되었다. 알칼리성 조건이라는 기질의 고유특성으로 인하여 암모니아 탈기 현상이 다소 발생하였으나 그 정도는 미미한 것(<5%)으로 나타났다. 또한 공기주입에 의한 이산화탄소 탈기조건을 추가적으로 제공하였을 때 struvite 형성속도의 향상은 일어나지 않았다. 실폐수로서 발효조 유출수를 사용한 두 번째 실험에서 stuvite 결정화를 위한 마그네슘염의 최적주입량은 struvite형성질량비와 유사한 0.86 g Mg $g^{-1}$ P이었다. 반면에 폐석회의 최적주입량은 0.3 g $L^{-1}$으로 다소 높게 나타났으며, 약 3시간의 반응시간 조건에서 $NH_4$-N과 $PO_4$-P의 제거효율은 각각 80%와 41%로 나타났다. 각 실험에서 침전물을 현미경으로 분석한 결과 마네슘염을 사용한 경우 프리즘과 같은 결정체가 관찰된 반면 폐석회를 사용한 경우는 비결정질의 결정체가 주로 관찰되었다. 하수처리용량 158,880 $m^3\;d^{-1}$의 실규모 처리시설의 경우를 대상으로 한 통합 슬러지처리시스템의 물질수지 분석결과 결정화 반응조 유출수로 부터의 반송되는 영양물질의 재순환 부하(각각 하수 1 $m^3$ 당 0.13 g N와 0.19 g P)는 매우 낮게 유지되는 것으로 나타났다. 그러므로 이미 산업폐기물 형태로 존재하는 폐석회를 본 연구에서와 같이 통합 슬러지 처리시스템의 영양물질 회수 공정에서 재이용하는 것은 높은 환경적 및 경제적 이익과 동시에 산업폐기물의 지속발전적 처리/처분이라는 다양한 장점을 가질 것이다.

• 지능정보연구
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• 제29권4호
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• pp.229-256
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• 2023

팬데믹으로 인한 재택근무와 가정용 전력수요의 증가는 전력수요 패턴에 상당한 변화를 불러왔다. 이로 인해 한전 PPA(전력구매계약) 및 자가용 태양광 발전량 파악이 어려워지고, 전력거래소의 전력수요예측과 계통운영에 어려움이 가중되고 있다. 전기에너지는 다른 에너지 자원과 달리 저장이 어려워, 생산된 에너지와 소비 사이의 균형을 유지하는 것이 매우 중요하다. 전기에너지의 부족이나 과잉 생산은 에너지 시스템에 큰 불안정성을 초래할 수 있으므로, 전력 수급을 효과적으로 관리하는 것이 필수적이다. 특히, 4차 산업혁명 시대에는 데이터의 중요성이 더욱 커져 대규모 화재나 정전과 같은 문제가 심각한 영향을 미칠 수 있다. 이에 따라, 전기에너지 분야에서 정확한 전력수요와 함께 재생에너지와 같은 발전량을 정확하게 예측하여 적절한 발전 관리를 하는 것이 중요하며, 이는 불필요한 전력 생산을 줄이고 에너지 자원을 효율적으로 활용하는데 도움이 된다. 이에, 본 연구에서는 산업통상자원부에서 제공한 169개 발전소의 데이터를 활용하여 최적의 집합전력자원을 구성하기 위해 (1) 재생에너지 발전량 예측제도와 목표, 그리고 실제 적용에 대해 검토하고, (2) 예측제도 정산을 고려한 집합구성 알고리즘을 개발한 후, (3) 분석 로직에 이를 적용하여 결과를 종합하고 해석하였다. 본 연구는 최적의 집합구성 알고리즘을 개발하여, 최대 정산금 대비 80.66%에 달하는 집합구성(Result_Number 546)을 도출하였으며, 발전소 집합을 구성하였을 때 정산금을 증가시키는 발전소(B1783, B1729, N6002, S5044, B1782, N6006)와 정산금을 감소시키는 발전소(S5034, S5023, S5031)를 확인하였다. 집합전력자원을 연구단위로 설정하여 최적의 집합구성 알고리즘을 개발한 최초의 연구로서 의의가 있으며, 본 연구결과의 활용으로 전력시스템의 안정성을 향상시키고 에너지 자원이 효율적으로 활용될 수 있기를 기대한다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제32권5호
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• pp.424-433
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• 2017

본 연구에서는 식품용 기구 및 용기 포장으로부터 식품유사용매로 이행되는 10종의 산화방지제(butylated hydroxyanisole (BHA), butylated hydroxytoluene (BHT), Cyanox 2246, 425 and 1790, Irgafos 168, 및 Irganox 1010, 1330, 3114 and 1076)의 분석법을 확립하였다. 식품유사용매 중 물, 4% 초산, 50% 에탄올의 경우 hydrophiliclipophilic balance (HLB) 카트리지로 고체상 추출(SPE, Solid Phase Extraction)을 하였고, n-헵탄의 경우 이소프로필알콜로 희석하여 HPLC-UVD (276 nm)로 산화방지제의 이행량을 분석하였다. 확립된 분석법으로 위생백, 지퍼백, 우유팩, 주스팩, 가공식품용 포장지, 밀폐용기, 일회용기 등 국내 유통 폴리에틸렌(78건) 및 폴리프로필렌(122건) 재질의 식품용 기구 및 용기 포장 200건으로부터 식품유사용매로 이행되는 10종의 산화방지제 이행량 조사 결과, 총 78건의 폴리에틸렌 식품용 기구 및 용기 포장 중 5건에서 Irganox 1010이 ND~1.444 mg/L 검출되었고, 총 122건의 폴리프로필렌 식품용 기구 및 용기 포장 중 41건에서 Irganox 1010이 ND~3.106 mg/L, 28건에서 Irganox 1076이 ND~4.752 mg/L, 34건에서 Irgafos 168이 ND~3.635 mg/L 검출되어 총 3종의 산화방지제가 검출되었다. 검출된 Irganox 1010, Irganox 1076, Irgafos 168에 대해 일일추정섭취량(EDI)을 계산하고 일일섭취한계량(TDI)과 비교하여 위해도를 평가한 결과, 폴리에틸렌 재질 중 Irganox 1010은 TDI 대비 0.0067%, 폴리프로필렌 재질 중 Irganox 1010, Irganox 1076, Irgafos 168은 TDI 대비 0.0073%, 0.1800%, 0.0200%로 안전한 수준임을 확인하였다. 본 연구에서 확립된 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 식품용 기구 및 용기 포장 중 산화방지제 분석법 및 안전성 평가 결과는 앞으로 기구 및 용기 포장의 안전관리를 위한 과학적인 근거자료로 활용될 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권6호
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• pp.647-653
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• 2007

본 연구의 목적은 기존의 산업용 보일러에서 이산화탄소 배출저감을 위하여 연소가스 재순환에 의한 고온 순산소 연소기술을 개발하는데 있다. 이를 위해 실험실 규모의 LNG 연소기에서 연소 화염특성을 평가하기 위한 조직적인 수치해석 연구가 일차적으로 수행되었다. 특히 본 연구에서 고려한 중요한 변수는 산소부화환경에서 계산된 연소가스의 재순환 정도이다. 배기가스 재순환이 없는 100% 순산소 연소환경에서 화염은 고온의 길고 가는 층류형상의 화염을 보였다. 이는 산화제 중에서 질소성분이 감소함으로써 약화된 난류혼합효과와 $N_2$ 가스에 의한 현열손실의 감소에 기인하는 것으로 판단하였으며 문헌에 발표된 실험과 일치된 결과를 보였다. $O_2/CO_2$ 혼합가스에서 $CO_2$ 가스의 재순환율이 증가될수록 산화제의 유량 증가에 따른 강화된 난류혼합으로 인해 최고 화염온도가 버너 근처로 이동한 반면 전반적인 연소가스 온도는 $N_2$에 비해 $CO_2$의 높은 비열로 인해 낮아지는 현상을 보였다. 결국 80% 이상 $CO_2$ 가스를 재순환한 경우 연소가스의 온도가 급격하게 떨어지는 화염소멸 현상을 보여주었다. 그러나 30% $O_2/70%$ $CO_2$의 혼합 연소조건에서는 기존의 공기연소와 유사한 가스온도를 나타내었다. 이외에도 공기연소와 동일한 유량조건에서 난류강도와 열수지 측면에서 화염특성 변화를 평가하기 위한 면밀한 연구가 수행되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제19권1호
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• pp.51-57
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• 2000

단열이 되지 않은 소형 퇴비화용기를 이용하여 가정에서 발생되는 폐기물 중 종이류를 제외한 퇴비화 가능한 폐기물은 퇴비화하였다. 수분 조절제로서 가정에서 발생되는 폐 신문지를 사용하였다. 초기 퇴비화 혼합물질이 투입되기 시작하여 15주 후에 배출되었다. 실험 결과를 요약하면 다음과 같다 : 퇴비화용기가 단열재로 보온되지 않아 외부 온도의 영향을 크게 받았다. 따라서 퇴비화 후 건조물질 기준으로 분해 율은 $32.28{\sim}77.02%$로 외부 온도에 따라 차이가 현저하였다. 폐 신문지를 혼합하여 초기 수분을 $48.55{\sim}70.14%$로 조절하였음에도 배출된 퇴비의 수분 함량은 $62.38{\sim}87.03%$로 높았으며 pH는 $7.64{\sim}9.17$이었다. 배출된 퇴비 중 회분 및 총 질소 함량은 증가하였으나 $NO_3\;^--N$, $NO_2-N$, $NH_3-N$ 함량은 어떠한 경향을 보이지 않았다. 배출된 퇴비 중 중금속 및 비료성분의 함량은 초기 퇴비화 혼합물질보다 증가하였다. 수 분조절제로 폐 신문지를 1회 사용하였을 때 배출된 퇴비 중의 중금속 함량은 $Zn\;0.60{\sim}1.99mg/kg$, $Ph\;5.77{\sim}29.81mg/kg$, $Cd\;1.20{\sim}3.02mg/kg$, $Cr\;4.01{\sim}6.67mg/kg$, $Cu\;2.10{\sim}6.77mg/kg$, $As\;4.97{\sim}10.15mg/kg$, Hg ND이었으며 비료성분 함량은 $CaO\;0.08{\sim}1.91%$, $MgO\;0.46{\sim}2.80%$, $K_2O\;0.17{\sim}1.05%$, $P_2O_5\;0.96{\sim}3.33%$이었다. 그러나 배출된 건조 퇴비를 재사용하였을 때 배출된 퇴비 중의 중금속 함량은 $Zn\;5.04{\sim}5.77mg/kg$, $Pb\;64.42{\sim}68.62mg/kg$, $Cd\;6.07{\sim}6.29mg/kg$, $Cr\;14.40{\sim}17.08mg/kg$, $Cu\;6.77{\sim}15.44mg/kg$, $As\;10.43{\sim}17.50mg/kg$, Hg ND이었으며 비료성분 함량은 $CaO\;1.51{\sim}2.44%$, $MgO\;2.14{\sim}2.69%$, $K_2O\;2.15{\sim}2.71%$, $P_2O_5\;1.11{\sim}2.80%$이었다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제54권3호
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• pp.292-304
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• 2021

현대 가정에서 가정간편식 (HMR)의 이용은 점점 늘어나고 있으나, 식습관이 형성되고 음식 섭취에 있어서 자기 주도적 성향을 나타내는 만 5세 유아자녀를 둔 어머니의 유아식사에서 HMR 이용 실태에 대한 연구가 미비한 상황으로, 본 연구에서는 유아 어머니를 대상으로 유아식사에서 HMR 이용 실태와 유아의 식사의 질과의 관련성을 규명하고자 하였다. 세종특별자치시내 유치원에 재원중인 만 5세 유아 자녀를 둔 어머니 337명을 대상으로 2020년 6월부터 7월까지 유아 식사에서 가정간편식 이용 실태, 미취학 아동대상 영양지수 평가를 위한 식습관에 대하여 설문조사를 실시하였다. 유아 식사에서 HMR 이용빈도를 조사한 결과 주 3회 이상 섭취가 62명 (18.4%), 주 1-2회 섭취 145명 (43%), 주 1회 미만 섭취 130명 (38.6%)의 분포를 보였다. 이에 유아 식사에서 HMR 이용빈도에 따라 대상자는 '주3회미만섭취군', '주1-2회섭취군', '주1회미만섭취군'의 세 군으로 분류하였다. 유아 어머니의 평균 나이는 38.3세였으며, 어머니의 직업은 세 군간에 유의적 차이가 없이 전업주부가 가장 많았다. HMR을 구입하는데 드는 한 달 평균 비용은 주3회섭취군은 20-30만원, 주1-2회섭취군은 5-10만원, 주1회 미만섭취군은 5만원 미만의 비율이 높은 유의적인 차이를 나타냈다 (p < 0.001). 자녀의 식사에서 HMR 이용 빈도에 따른 식습관은 세 군간에 콩이나 두유, 생선, 육류, 채소류 반찬, 흰 우유 섭취 빈도 모두 유의적인 차이가 없었으나, 과자 또는 달거나 기름진 빵 (p < 0.01), 가공 육류 (p < 0.001), 가공 음료 (p < 0.001), 피자나 햄버거 (p < 0.001)의 섭취 빈도는 세 군간에 유의적 차이를 보여 HMR 이용 빈도가 높은 군일수록 섭취 빈도가 높게 나타났다. 유아 자녀의 영양지수를 평가한 결과 영양지수 총점은 주3회이상섭취군 60.5점, 주1-2회섭취군 63.0점, 주 1회섭취군 64.5점으로 HMR 이용 빈도가 높은 주3회이상섭취군이 다른 두 군보다 유의적으로 낮았다 (p < 0.01). 영역별 점수에서 균형과 환경은 세 군간에 유의적인 차이를 보이지 않았다. 그러나 절제 영역은 주3회이상섭취군 44.1점, 주1-2회섭취군 51.3점, 주1회미만섭취군 57.5점으로 HMR 이용빈도가 높을수록 유의적으로 감소하였다 (p < 0.001). 이상의 결과를 통해 유아 어머니가 유아의 식사에서 HMR의 이용빈도가 높은 경우 전체 및 절제 영역의 식사의 질이 감소됨을 알 수 있다. 유아 자녀의 식사는 주 양육자 어머니가 준비하는 음식에 의존하게 되므로 자녀의 건강을 위한 균형 잡힌 영양섭취 및 올바른 식습관 형성을 위해 어머니의 올바른 식품 선택이 매우 중요하다. 특히 식습관 형성기에 있는 유아 자녀의 식사에서 지나친 가공식품의 사용을 절제할 필요성이 제시되었고, 이를 위해 유아 식사의 주된 관리자가 되는 어머니를 대상으로 한 영양교육의 필요성이 매우 높다.

• 한국운동역학회지
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• 제26권2호
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• pp.175-181
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• 2016

Objective: The aim of this study was to investigate age-related changes of multi-finger synergy during a constant force production task with and without an additional mechanical constraint. Method: Fourteen elderly subjects (age: $78.50{\pm}4.63yrs$, height: $157.29{\pm}8.97cm$, weight: $65.13{\pm}6.93kg$) and 14 young subjects (age: $21.13{\pm}1.35yrs$, height: $171.57{\pm}8.43cm$, weight: $70.29{\pm}16.77kg$) participated in this study. The subjects were asked to place their index and middle fingers on two force transducers fixed on a small non-moving teeterboard and produce 10 N by pressing the sensors while watching force feedback on a computer screen under the no additional constraint condition (NAC). The subjects also performed the same task with an additional mechanical constraint (AC) where the subjects were asked to balance a teeterboard that could be rotated by finger forces. An uncontrolled manifold approach was used to calculate within-trial and between-trial multi-finger synergy indices, variance in uncontrolled subspace ($V_{UCM}$), and variance in subspace orthogonal to UCM subspace ($V_{ORT}$). Two-way repeated measured ANOVA was performed with the within-factor of task condition (with and without an additional constraint) and the between factor of groups (elderly and young). Results: The elderly group showed significantly increased within-trial $V_{ORT}$ in AC compared with NAC (p < .05) while the young group showed no significant difference between AC and NAC. There was no significant group difference for within-trial $V_{UCM}$. Between-trial $V_{ORT}$ remained unchanged between groups and conditions. However, between-trial $V_{UCM}$ for the elderly group significantly decreased in AC as compared to NAC, along with no significant difference for the young group. For multi-finger synergy, there was no significant group difference of within-trial synergy. However, between-trial synergy for the elderly group significantly decreased in AC as compared to NAC (p < .05). Conclusion: Our results indicate that aging decreased consistency (i.e., ability to perform the task on a moment-to-moment basis) with an additional mechanical constraint. In addition, aging was associated with decreased multi-finger synergy on a trial-to-trial basis.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제27권1호
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• pp.46-54
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• 2014

This study was conducted to investigate the effects of eucalyptus (E. Camaldulensis) crude oils (EuO) supplementation on voluntary feed intake and rumen fermentation characteristics in swamp buffaloes. Four rumen fistulated swamp buffaloes, body weight (BW) of $420{\pm}15.0$ kg, were randomly assigned according to a $2{\times}2$ factorial arrangement in a $4{\times}4$ Latin square design. The dietary treatments were untreated rice straw (RS) without EuO (T1) and with EuO (T2) supplementation, and 3% urea-treated rice straw (UTRS) without EuO (T3) and with EuO (T4) supplementation. The EuO was supplemented at 2 mL/h/d in respective treatment. Experimental animals were kept in individual pens and concentrate mixture was offered at 3 g/kg BW while roughage was fed ad libitum. Total dry matter and roughage intake, and apparent digestibilites of organic matter and neutral detergent fiber were improved (p<0.01) by UTRS. There was no effect of EuO supplementation on feed intake and nutrient digestibility. Ruminal pH and temperature were not (p>0.05) affected by either roughage sources or EuO supplementation. However, buffaloes fed UTRS had higher ruminal ammonia nitrogen and blood urea nitrogen as compared with RS. Total volatile fatty acid and butyrate proportion were similar among treatments, whereas acetate was decreased and propionate molar proportion was increased by EuO supplementation. Feeding UTRS resulted in lower acetate and higher propionate concentration compared to RS. Moreover, supplementation of EuO reduced methane production especially in UTRS treatment. Protozoa populations were reduced by EuO supplementation while fungi zoospores remained the same. Total, amylolytic and cellulolytic bacterial populations were increased (p<0.01) by UTRS; However, EuO supplementation did not affect viable bacteria. Nitrogen intake and in feces were found higher in buffaloes fed UTRS. A positive nitrogen balance (absorption and retention) was in buffaloes fed UTRS. Supplementation of EuO did not affect nitrogen utilization. Both allantoin excretion and absorption and microbial nitrogen supply were increased by UTRS whereas efficiency of microbial protein synthesis was similar in all treatments. Findings of present study suggested that EuO could be used as a feed additive to modify the rumen fermentation in reducing methane production both in RS and UTRS. Feeding UTRS could improve feed intake and efficiency of rumen fermentation in swamp buffaloes. However, more research is warranted to determine the effect of EuO supplementation in production animals.

• 한국환경농학회지
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• 제18권4호
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• pp.299-303
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• 1999

충청북도 일대에서 화학비료와 농약을 사용하는 일반적인 경작논(이하 일반논), 화학비료, 퇴비를 사용하지만 농약을 사용하지 않는 논(이하 무농약논), 농약과 화학비료를 사용하지 않고 논에 오리를 사육하는 논(이하 오리논), 농약과 화학비료를 사용하지 않고 논에 열대산 우렁이를 사육하는 논(이하 우렁이논)에 대해 에너지 분석을 실시하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 에너지 효율은 오리논(1.8)이 가장 높고 우렁이논(1.5), 일반논(1.0), 무농약논(0.5)의 순서이다. 생산량에 비해 상대적으로 재생 불가능한 에너지는 일반논과 무농약논이 오리논과 우렁이논보다 2-3배 많이 사용하였고 재생가능한 에너지는 무농약논이 가장 많이 사용하였다. 무농약논은 비료, 퇴비를 과도하게 사용하여 에너지 효율이 낮아졌다. 무농약 재배를 위한 과도한 영양분의 투입은 에너지 측면에서 비효율적일 수 있음을 보여주었다. 논에 동물을 사용하는 방식은 재생불가능한 에너지 투입을 줄일 수 있어서 다른 방식에 비해 친환경적이었다. 하지만 보다 환경적이고 지속가능하기 위해서는 재생 불가능한 에너지를 더 줄일 수 있는 방안에 대한 연구가 필요하다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제14권3호
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• pp.183-192
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• 2008

본 연구는 스크레파 축사에서 톱밥을 미리 충전하고 주기적으로 돈분뇨슬러리을 투입하는 연속호기성 퇴비화 시스템 공정에서 효율적인 퇴비화 환경요인 지표의 기초자료로 활용하기 위하여 퇴비화 과정 중 온도, 수분, 수분수지 등 환경요인과 최종 퇴비의 이화학적 특성을 조사하였다. 1. 퇴비 발효기간 동안 발효층의 온도가 $50{\sim}70^{\circ}C$ 범위로서 정상적인 온도를 유지하였고, 겨울기간 동안에도 높은 온도를 유지하여 퇴비 발효가 활발하게 진행되었다. 발효조의 높이별 온도는 중간층 온도가 가장 높고 하부층 온도가 가장 낮았으며 두 층간 온도차는 $5{\sim}20^{\circ}C$를 나타내었다. 퇴비발효조의 수분함량이 50%내외일 때 발효조 온도가 $20{\sim}30^{\circ}C$로서 정상적인 발효가 일어나지 않았다. 발효조 시설물 내부의 상대습도는 최저 55%에서 최고 88% 범위에 있었다. 따라서 퇴비사의 습한 공기를 제거하기 위한 휀 장치를 설치하는 것이 필요할 것으로 사료된다. 퇴비화 기간 동안 수분수지를 분석한 결과 총 투입 수분의 90%가 증발되는 것으로 산출되었다. 2. 본 연구의 퇴비화 방식은 발효조에 수분조절제인 톱밥을 한 번 투입하고 분뇨를 연속적으로 투입하여 5월 가량 연속적으로 사용이 가능하여 톱밥 $1m^3$으로 돈분뇨슬러리 $3,13m^3$의 퇴비화 처리가 가능하였다. 3. 퇴비화 기간이 약 5개월간 발효를 거치므로 퇴비의 비료성분 함량이 높았으며 탄소함량은 34% 질소 함량은 1.62%를 나타내었고 탄질비는 21을 나타내었다.