• 제목/요약/키워드: Organic Matter Reduction

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표고 재배 중 톱밥 배지의 물리적 성질과 목재 화학성분 변화 (Changes in Physical Properties and Wood Chemical Components of sawdust medium during Oak Mushroom (Lentinula edodes) Cultivation)

  • 이종신;강석구;양승민;김진경
    • 한국균학회지
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    • 제50권4호
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    • pp.291-300
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    • 2022
  • 참나무 톱밥을 이용한 표고버섯 톱밥봉지 재배는 원목재배에 비하여 많은 이점을 가지고 있어 국내 톱밥배지 재배 농가는 매년 증가하고 있는 추세이다. 그동안 표고 톱밥재배에 대한 많은 연구가 수행되어 보고된 바 있으나, 주요 연구 내용은 톱밥배지 제조 시 혼합하는 농산부산물 영양원 첨가제의 종류와 첨가효과, 톱밥 배지 재배에 적합한 신품종 개발, 참나무 발효 톱밥과 생 톱밥 간의 재배 특성 비교 등이 있으며, 배지 구성 물질 중에서 표고의 주 영양원인 참나무 톱밥의 재배 기간 중 목재 화학적 성분 변화에 대한 보고는 이루어지지 않았다. 이에 본 연구에서는 균 배양 및 버섯 수확 기간 중 배지의 물리 및 톱밥의 목재 화학 성분 변화 등에 대한 조사를 수행하였다. 그 결과, 종균 접종 후 배양 기간 중에 배지의 중량 감소가 발생하며, 이것은 배지 함유 수분의 증발이나 톱밥 목질부의 분해에 의한 현상이 아니고, 배지 중에 첨가한 저분자 수용성 물질인 쌀겨가 먼저 균사에 의해 분해, 이용되기 때문이라는 결론에 이르렀다. 또한 배양 중에 균사 생장 배지의 함수율이 꾸준히 증가하는 것을 확인하였으며, 균사 생장과 함께 유기물 분해 과정인 이화작용이 진행되어 분해 산물인 물이 생성됨으로써 배지의 함수율이 증가하는 것으로 판단하였다. 표고버섯 수확이 반복하여 진행됨에 따라 톱밥의 목재 세포벽 주성분인 홀로셀룰로오스와 리그닌 등 유기물 비율이 꾸준하게 감소하였으며, 특히 리그닌 감소 비율이 크게 나타나 백색부후균인 표고 균의 목재 세포벽 성분 분해 특징이 확인되었다. 이에 반하여 무기물 성분으로 이루어진 회분은 수확 횟수 증가와 함께 증가하는 경향을 보였는데, 이것은 홀로셀룰로오스와 리그닌의 유기물 비율이 감소함으로써 상대적으로 증가하는 결과로 나타난 것이다.

지붕 빗물이용을 위하여 개발된 침투화분의 환경·수문학적 평가 (Hydrologic and Environmental Assessment of an Infiltration Planter for Roof Runoff Use)

  • 문소연;최지연;홍정선;전제찬;유기경;;김이형
    • 한국습지학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.325-331
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    • 2015
  • 불투수면의 증가와 도시화 현상은 지하수량의 감소, 지표수의 고갈, 홍수의 증가 등과 같은 자연적인 물순환 시스템에 변화를 가져왔다. 또한, 인간이 사용할 수 있는 수량의 감소 또한 초래하게 되었다. 이에 빗물의 적절한 처리와 재활용은 최근 발생되는 수문학적 문제의 해결에 도움이 될 수 있을 것으로 예상되어왔다. 따라서 본 연구는 지붕빗물유출수를 침투 및 저류 기작으로 처리하여 자연적인 물순환의 회복을 이루고자 침투화분 기술을 개발하였다. 연구결과, 침투화분 기술은 평균 79% 정도의 강우유출유량 저감효과가 있는 것으로 분석되었다. 또한 유출유량 지연효과 및 첨두유량 지연효과도 발생하였는데, 약 3시간의 유출지연효과와 38%의 유량 저감효과가 발생하는 것으로 나타났다. 한편, 침투화분의 오염물질 처리효율은 TSS 97%, BOD 및 CODcr 94%, TN 86%, TP 96%, Total Cu, Total Zn, Total Pb의 중금속은 약 93% 처리되었으며, 처리수의 오염물질 농도는 TSS 13.3mg/L, BOD 3.6mg/L, TN 4.7mg/L 및 TP 0.1mg/L로 분석되어 도시재이용수, 조경용수, 공업용수로서 사용이 가능할 것으로 분석되었다.

리그노셀룰로오스 섬유 기반 활성탄-첨가 섬유판 필터의 미세먼지 저감장치용 적용가능성 평가 (Evaluating the Applicability of Activated Carbon-added Fiberboard Filters Fabricated with Lignocellulosic Fiber for the Reduction Equipment of Particulate Matter)

  • 양인;소재민;황정우;최준원;이영규;최원실;오승원;문명철
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제59권4호
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    • pp.548-556
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    • 2021
  • 본 연구는 부직포의 환경오염 문제를 해결하기 위하여 리그노셀룰로오스 섬유와 야자각 활성탄(CSA)을 이용한 미세먼지-저감 여과필터의 제조 가능성을 조사하였다. CSA의 경우, 휘발성 유기화합물(VOC)과 유해금속의 저감을 위한 여과필터 제조용 원료로서 적용 가능성을 확인하였으며, CSA의 VOC 저감효과는 목섬유보다 5배 이상으로 측정되었다. 돈모, 인모, 돈혈과 같은 단백질계 원료와 낙엽송 수피 열수 추출물을 이용하여 조제한 천연접착제를 적용하여 최소 200 kg/m3의 목표밀도와 함께 최대 40 wt%의 CSA로 제조된 섬유판은 취급이 가능한 강도를 보유한 것으로 나타났다. 그러나 이 조건에서 제조된 섬유판의 경우, 통기성이 낮아 이를 해결하기 위하여 통기구를 가진 섬유판의 제조가 요구되었다. 활성탄으로 사용한 CSA는 강도 및 성형성을 고려하여 입자의 크기는 2 mesh 이상으로 조절이 필요하였고, 표층에는 목섬유만 심층에는 목섬유와 활성탄으로 구성된 3층 섬유판으로 제조하는 방안이 최적조건으로 도출되었다. 한편 필터지(한지)는 우수한 미세먼지 여과능을 가진 것으로 조사되었으며, 결과적으로 타공 섬유판과 함께 한지로 구성된 여과필터 세트가 부직포로 생산되고 있는 기존 여과필터를 대신하여 실내외 공간에 존재하는 미세먼지외에 VOC와 유해금속 등의 저감장치용 여과필터로서 사용이 가능한 것으로 나타났다.

Effect of concentrate supplementation on nutrient digestibility and growth of Brahman crossbred cattle fed a basal diet of grass and rice straw

  • Do, Van Quang;Nguyen, Xuan Ba;Doyle, Peter T.;Dau, Van Hai;Lane, Peter A.;Malau-Aduli, Aduli EO;Nguyen, Huu Van;Parsons, David
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제57권9호
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    • pp.35.1-35.8
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    • 2015
  • Background: An experiment was conducted in Vietnam to test the hypothesis that total dry matter (DM) intake and liveweight (LW) gain would increase in a curvilinear manner with increasing amounts of concentrate offered. Method: There were five treatments: a basal diet of Guinea grass fed at 1 % of LW and rice straw fed ad libitum (T0), or this diet supplemented with concentrate at 0.6 (T1), 1.2 (T2), 1.8 (T3), or 2.4 % of LW (T4). The concentrate comprised locally available ingredients, namely cassava chips, rice bran, crushed rice grain, fishmeal, salt, and urea, mixed manually. Results: Concentrate intake increased from T0 to T3, but there was no difference in concentrate intake between T3 and T4. Total feed intake increased in a curvilinear manner from 4.0 to 6.4 kg DM/d as the quantity of concentrate consumed increased. The substitution of concentrate for grass and rice straw increased with increasing consumption of concentrate and was as high as 0.49 kg DM reduction per kg of concentrate consumed. LW gain increased curvilinearly, with significant differences between T0 (0.092 kg/d), T1 (0.58 kg/d) and T2 (0.79 kg/d); but there were no significant differences in LW gain between T2, T3 (0.83 kg/d) and T4 (0.94 kg/d).With increasing amount of concentrate in the diet, the digestibilities of dry matter, organic matter, crude protein, and crude fat increased, but NDF digestibility decreased. Conclusion: Based on these results, young Vietnamese Brahman-cross growing cattle will respond to a locally-sourced concentrate mix offered at a level of up to 1.2 % of LW.

Voluntary Intake and Digestibility of Fresh, Wilted and Dry Leucaena (Leucaena leucocephala) at Four Levels to a Basal Diet of Guinea Grass (Panicum maximum)

  • Aregheore, Eroarome Martin
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제15권8호
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    • pp.1139-1146
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    • 2002
  • Sixty crossbred Anglo-Nubian goats (growing females), 18-24 mo of age, with a mean pre-experimental live weight of $20.9{\pm}0.44kg$ were used to investigate voluntary dry matter intake (DMI) and digestibility of supplements of Leucaena leucocephala (LL) leaves to a basal diet of guinea grass. The experiment was a 3 forms of presentation: fresh, wilted and $dry{\times}4$ levels of supplementation: 10, 20, 30 and 40% of total forage allowance with LL leaves. The goats were assigned based on weight and age to one of the twelve diets in a randomized manner and each level had five animals (replicates) per diet for 56 days. The form of presentation of LL leaves had effects on dry matter (DM) and nutrient composition. DM and NDF were higher in the dry LL leaves (p<0.05). In the diets, CP increased as the level of supplementation with LL leaves increased (p<0.05). Mean CP was similar in the fresh ($14.8{\pm}3.5%$), wilted ($14.3{\pm}3.3%$) and dry forms ($13.9{\pm}3.1%$). Neutral detergent fibre (NDF) decreased linearly (p<0.05) with increase in levels of supplementation. Organic matter (OM) followed the trend of CP concentration (p<0.05). Drying was observed to reduce the availability of CP at the different levels of supplementation and subsequently this affected the NDF of the diets. DM intake of the goats on the fresh and wilted LL leaves was significantly higher (p<0.05) than in those on the dry LL leaves. DM intake of the basal diet was observed to decrease as the level of supplementation (p<0.05) increased regardless of the form of presentation of LL. Growth rate was best (p<0.05) on the fresh form followed by wilted and the least in the dry form. Growth rate decreased linearly (p<0.05) with increase in the level of supplementation in the dry form. The form of presentation and level of supplementation influenced DM, CP and OM digestibility (p<0.05). Except for NDF, the digestibility of DM, CP and OM were better (p<0.05) in the goats on fresh LL leaves compared to the wilted and dry leaves. Based on the data on DMI, growth rate and apparent nutrient digestibility coefficients, the results suggest that LL leaves is best utilized when fed fresh or wilted to goats. In the dry form of presentation, the best level of supplementation without a reduction in voluntary DMI and growth rate is the 20%. In the fresh and wilted form, LL leaves could be fed up to the 40% level with improved DMI, growth rate and nutrient utilization.

MFC의 금속 및 탄소전극에 의한 전기생산 특성과 오염저감 효과 (Electricity Generation and De-contamination Effect for Characteristic Electrode Material in a Microbial Fuel Cell System Using Bay Sediment)

  • 권성현;송형진;이은미;조대철;이인형
    • 한국환경과학회지
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    • 제19권8호
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    • pp.951-960
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    • 2010
  • Sediment works as a resource for electric cells. This paper was designed in order to verify how sediment cells work with anodic material such as metal and carbon fiber. As known quite well, sediment under sea, rivers or streams provides a furbished environment for generating electrons via some electron transfer mechanism within specific microbial population or corrosive oxidation on the metal surfaces in the presence of oxygen or water molecules. We experimented with one type of sediment cell using different anodic material so as to attain prolonged, maximum electric power. Iron, Zinc, aluminum, copper, zinc/copper, and graphite felt were tested for anodes. Also, combined type of anodes-metal embedded in the graphite fiber matrix-was experimented for better performances. The results show that the combined type of anodes exhibited sustainable electricity production for ca. 600 h with max. $0.57\;W/m^2$ Al/Graphite. Meanwhile, graphite-only electrodes produced max. $0.11\;W/m^2$ along with quite stationary electric output, and for a zinc electrode, in which the electricity generated was not stable with time, therefore resulting in relatively sharp drop in that after 100 h or so, the maximum power density was $0.64\;W/m^2$. It was observed that the corrosive reaction rates in the metal electrodes might be varied, so that strength and stability in the electric performances(voltage and current density) could be affected by them. In addition to that, COD(chemical oxygen demand) of the sediment of the cell system was reduced by 17.5~36.7% in 600 h, which implied that the organic matter in the sediment would be partially converted into non-COD substances, that is, would suggest a way for decontamination of the aged, anaerobic sediment as well. The pH reduction for all electrodes could be a sign of organic acid production due to complicated chemical changes in the sediment.

EMT-3D 모델을 이용한 동경만의 PFOA 시뮬레이션 (Numerical Simulation of PFOA in Tokyo Bay using EMT-3D)

  • 김동명
    • 해양환경안전학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.173-181
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    • 2007
  • 3차원 생태계 모델(EMT-3D)을 사용하여 도쿄만의 PFOA을 대상으로 그 적용성을 검토하였으며, 민감도 분석 및 시나리오 분석을 행하여 영향인자를 판별하고 대안에 따른 영향을 평가하였다. 계산치와 대상해역 실측치간의 R값과 $R^2$값이 각각 0.7115${\sim}$0.8759와 0.5062${\sim}$0.7672로 계산되어 모델의 재현성은 비교적 양호한 것으로 나타났다. 민감도 분석결과 용존 PFOA의 경우 계수 변화에 따른 농도변화는 미미한 것으로 나타났으며, 입자성유기물질중 PFOA는 분배계수, 흡착속도, 퇴적속도의 영향이, 식물플랑크톤 체내의 PFOA는 생물농축계수, 섭취속도, 분배계수의 영향이 큰 것으로 나타났다. PFOA에 대한 모델 적용 시에는 목적하는 상태함수에 따라 이들 계수에 대한 정밀한 고찰이 필요할 것으로 사료된다. 도쿄만 인근의 각 지역별 하수처리장으로부터의 유입부하 삭감에 따른 변화는 미미한 것으로 평가되었으며, 각 지역의 하천으로부터 공급되는 PFOA량을 감소시킨 경우는 표층의 경우는 도쿄, 저층의 경우는 치바로부터의 유입부하를 줄였을 경우가 변화가 가장 큰 것으로 나타났다.

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낙동강 하구 주요 사주 서식지 토양 특성 (Soil properties of barrier island habitats in the Nakdong river estuary)

  • 이용민;여운상;성기준
    • 한국습지학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.355-362
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    • 2014
  • 하구에서의 퇴적과 침식 현상에 의한 토양특성의 변화는 식물성장 환경의 변화를 유도하고 하구 식물의 분포와 성장에 영향을 미치게 되어 다양한 생태적 기능을 수행하고 있는 하구의 주요 서식처의 변화를 초래할 수 있다. 본 연구에서는 낙동강 하구 지역의 주요 사주섬 및 서식지별 토양 특성을 파악하고자 을숙도 하단, 맹금머리등, 백합등, 도요등의 갈대와 새섬매자기 우점지역 그리고 갯벌 지역의 표토 특성을 분석하였다. 분석결과 직간접적으로 식물의 영향을 받는 용적밀도, pH, 유기물 특성 및 총질소 등에서 95% 유의수준에서 서식지 별 차이가 있는 것으로 나타났지만, 주로 입도 특성때문에 사주섬 간에 차이를 나타내었던 수분함량이나 산화환원전위 등은 큰 차이를 보이지 않았다. 이는 낙동강 하구 사주 지역 토양이 퇴적과 같은 지형 형성 기작에 주로 영향을 받으며 이후 식생의 유무나 종류 등의 영향 또한 받고 있기 때문으로 추정된다. 조사토양의 물리적 특성 중에서는 수분함량과 용적밀도, 화학적 특성에서는 유기물 함량과 pH가 각각 7개의 다른 토양특성들과 90% 이상의 유의수준에서 상관관계를 갖고 있는 것으로 나타나 대상지역의 전반적인 토양특성에 중요한 역할을 미치고 있는 것으로 나타났다.

가축분뇨의 마이크로버블과 촉매와의 반응 시간 증가에 따라 질소 제거에 미치는 영향 (The Effect of the Reaction Time Increases of Microbubbles with Catalyst on the Nitrogen Reduction of Livestock Wastewater)

  • 장재경;성제훈;강연구;김영화
    • 대한환경공학회지
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    • 제37권10호
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    • pp.578-582
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    • 2015
  • 가축분뇨에 포함된 질소이온의 저감 효과가 마이크로버블과 촉매와 접촉하는 시간을 증가시켜 향상되는지를 알아보았다. 마이크로버블과 촉매를 이용하는 반응기 2개를 연속 배치시키고, 첫번째 반응기(1단)를 거쳐 다음 반응기(2단)로 이송되도록 하였으며 각 반응기에서는 2시간씩 반응하도록 하였다. 가축분뇨의 마이크로버블과 촉매와의 반응시간 2시간과 4시간 경과했을 때, 산화제로 공기를 사용하였을 때는 암모니아성 질소 제거율은 15.6%에서 39.3%로, 산소를 넣었을 때는 18.3%에서 52.8%로 증가하여 반응시간이 길수록, 그리고 산소를 사용할 때 제거율이 더 높은 것으로 나타났다. 아질산성질소와 질산성질소의 경우도 산소를 이용할 때 반응시간에 따라 아질산성질소는 80.2%에서 90.4%로, 질산성질소는 60.0%에서 75%로 반응시간이 길수록, 그리고 산소를 사용할 때 더 높은 것으로 나타났다. 유기오염물질의 경우 TCOD의 제거능이 SCOD의 제거능 보다 높게 나타났는데 이것은 생물학적으로 분해가 불가능한 물질의 분해가 더 많이 된 것을 의미하며, 이 시스템 이후 생물학적 처리를 수행하는 경우 유출수의 유기오염물질 농도를 줄일 수 있을 것으로 판단된다.

벼논에서 양분관리별 탄소의 흡수·배출에 대한 탄소수지 평가 (Evaluation of Carbon Balance for Carbon Sink/Emission with Different Treatments in Paddy Field)

  • 김건엽;이종식;이선일;정현철;최은정;나운성
    • 환경생물
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    • 제35권4호
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    • pp.715-725
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    • 2017
  • 토양 유기탄소 축적량 변화와 작물의 생태계 탄소 수지를 파악하기 위하여 농업의 탄소 관리에 필요한 기초 자료 마련을 위하여 2014~2016년 (3년) 벼 재배기간 동안 토양의 유기탄소 축적량과 작물의 생태계 순 생산량을 측정하였다. 그 결과로 벼 재배지 토양 유기탄소 축적량은 NPK+볏짚퇴비 처리($3.88Mg\;C\;ha^{-1}$)에서 가장 많았고 NPK (화학비료) 처리보다 40.8%, NPK+헤어리베치 처리보다 17.0%의 축적 효과가 있었다. 그러나 NPK+볏짚퇴비 처리가 NPK+헤어리베치에 비해 토양 유기탄소 축적량이 높게 나타나 헤어리베치 시용에 비해 볏짚퇴비 시용이 농경지 내 탄소 축적량이 높은 것으로 나타났다. 벼 재배지 생태계 순 생산량은 NPK 처리($11.31Mg\;C\;ha^{-1}$)에 비해 NPK+헤어리베치 처리($14.01Mg\;C\;ha^{-1}$)에서 19.3%와 NPK+볏짚퇴비 처리($12.6Mg\;C\;ha^{-1}$)에서 10.2% 축적 효과가 있었다. 따라서 화학비료 단일 처리보다 화학비료를 절감하기 위한 유기물 처리가 토양유기탄소 축적 및 재배지의 작물 생태계 탄소 축적량을 증대시키는 효과가 있는 것으로 나타났다.