• 한국유기농업학회지
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• 제25권1호
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• pp.233-246
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• 2017

본 연구는 친환경안전축산물 생산에 기반이 되는 돼지농장의 HACCP 평가항목별 점수부여 체계의 문제점에 대한 개선방안 도출하여 보다 안전하고 위생적인 돼지 생산에 기초자료로 활용을 제안하기 위한 목적으로 실시하였다. 현행 돼지농장 HACCP 평가항목은 중요도의 구분 없이 동일한 점수(5점)를 부여하고 있으나 본 연구에서는 최근 3년간 지적비율, 위해의 심각도 등을 고려하여 평가항목별로 중요도를 도출하였고 그 결과에 따라 평가항목의 점수를 차등 부여하도록 하였다. 돼지농장의 선행요건 평가항목(70개)은 중요도에 따라 최대 4점에서 최소 2점의 점수체계를 구축하여 총 점수가 200점이 되도록 하였으며, HACCP 관리 분야 평가항목(15개)은 최대 10점에서 최소 5점 체계를 구축하여 총 점수가 100점이 되도록 개발하였다. 본 연구결과를 현장에 적용할 경우 보다 안전하고 위생적인 돼지의 생산이 가능하여 돼지농장 HACCP 도입의 목적을 보다 효과적으로 달성할 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제31권2호
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• pp.317-326
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• 2021

Vanillyl alcohol (VA), which is abundant in Vanilla bean, has strong antioxidant activity. However, the use of VA in the food and cosmetics industries is limited, due to its low solubility in emulsion or organic solvents. Meanwhile, medium chain fatty acids and medium chain monoglycerides have antibacterial activity. We synthesized butyric acid vanillyl ester (BAVE) or caprylic acid vanillyl ester (CAVE) from VA with tributyrin or tricaprylin through transesterification reaction using immobilized lipases. BAVE and CAVE scavenged 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl radicals in organic solvents. In addition, BAVE and CAVE decreased the production rate of conjugated diene and triene in the menhaden oil-in-water emulsion system. While BAVE showed no antibacterial activity, CAVE showed antibacterial activity against food spoilage bacteria, including Bacillus coagulans. In this study, the antibacterial activity of vanillyl ester with medium chain fatty acid was first revealed. Zeta potential measurements confirmed that BAVE and CAVE were inserted into B. coagulans membrane. In addition, the propidium iodide uptake assay and fluorescent microscopy showed that CAVE increased B. coagulans membrane permeability. Therefore, CAVE is expected to play an important role in the food and cosmetics industries as a bi-functional material with both antioxidant and antibacterial activities.

• 유기물자원화
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• 제16권2호
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• pp.57-65
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• 2008

일반적 중 저농도형 하수처리시설을 통해서는 처리가 힘든 고농도 유기성 폐수의 경우 재생에너지 생산이 가능한 혐기성 분해로 처리하는 것이 유리하다. 기존 호기성 처리에서 이미 그 실용성과 우수성이 입증된 E-PFR을 혐기성 처리에 적용하여 그 효용성과 재생에너지 생산 효율 증대 효과 등을 검증하고, 효율적인 재생에너지 생산을 위한 조건 등을 제시하기 위한 연구를 수행하였다. N 음식물쓰레기 처리시설에서 발생하는 탈리액을 대상으로 수행한 Pilot Plant 규모의 실험 연구에서 반응기의 구조적 특성으로 인해 혐기성 분해의 효율 향상 및 메탄가스 발생량이 증가함을 확인하였다. 이러한 처리 효율의 향상은 유체 이동관과 각단을 분리하는 격벽을 설치한 E-PFR의 구조적 특성에 기인한 원활한 혼합조건 형성과 스컴제어로 혐기성 처리에 있어서도 매우 이상적인 반응 조건을 형성시키기가 용이하였기 때문이다. E-PFR은 상향류식 폐수 유입과 각 단별로 분리된 다단형 처리로 인해 폐수 유입 구역에는 상대적으로 높은 MLSS가 유지될 수 있으므로 충격부하에 대한 내성이 강하고, 전체적으로 혐기성 최적 pH인 7.0~8.0 정도를 유지하여 상대적으로 높은 가스 발생량 및 메탄가스 함량을 유지하는 것이 가능하였다. 뿐만 아니라, 각 단별로 각기 다른 MLSS를 유지시키면서 SRT를 상대적으로 길게 유지함으로써 유기물 분해 및 가스 발생 효율을 증가시키는 효과가 있었다. 향후, 반응기의 구조적 개선과 발생가스를 이용한 교반 효과 개선 등을 통해 메탄가스 함량 70 % 수준의 안정적 혐기성 분해가 가능한 실증 플랜트 설계가 가능할 것으로 판단되며, 이를 통해 한층 향상된 재생에너지 획득 시스템 확보가 가능할 것이다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제18권1호
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• pp.19-24
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• 2012

젖소를 사육하는 유우농가 마을을 대상으로 선행 국내/외 문헌자료들에 대한 고찰을 통해 탄소 유입과 배출에 따른 각 부문별 발생량 원단위에 대한 다음과 같은 결론을 도출하였다. 1. 젖소 사육과정에서 탄소 유입에 대한 발생량 원단위는 젖소의 사료 섭취에 의한 탄소 유입(${\fallingdotseq}$ 5.9 ton C/head/year), 젖소 분뇨 퇴비를 초지로 환원시 탄소 유입(${\fallingdotseq}$ 2.3 ton C/head/year), 초지가 함유하고 있는 유기탄소(${\fallingdotseq}$ 318g C/$m^2$/year), 사료작물이 함유하고 있는 유기탄소(${\fallingdotseq}$ 145 g C/$m^2$/year) 및 광합성에의한 대기 중 $CO_2$의 초지 사료작물 흡수(${\fallingdotseq}$ 17 g C/$m^2$/year)로 정리할 수 있다. 2. 젖소 사육과정에서 탄소 배출에 대한 발생량 원단위는 젖소 호흡 및 트림에 의한 대기 중으로 $CO_2$와 $CH_4$ 배출(${\fallingdotseq}$ 2,9 ton C/head/year), 젖소 분뇨내 유기탄소 분해에 의한 대기 중으로 $CO_2$와 $CH_4$ 배출(${\fallingdotseq}$ 0.4 ton C/head/year), 초지에서 대기 중으로의 $CO_2$ 배출(${\fallingdotseq}$ 440 g C/$m^2$/year), 및 초지 내 유기탄소의 지하수 용출(${\fallingdotseq}$ 0)로 정리 할 수 있다.

• 펄프종이기술
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• 제43권1호
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• pp.65-73
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• 2011

The fibrous raw materials in packaging-grade paper production in Korea were mainly obtained from waste paper. The use of recycled paper has both positive and negative impacts in papermaking process. The primary positive impacts are the environmental protection and manufacturing cost reduction, and the negative impacts are the quality reduction in paper quality and the accumulation of heavy metals and other pollutants in wet- and dry-end process. This study was carried out to consider the optimum acid decomposition system with the highest recovery rate for the analysis of heavy metals in packaging-grade paper. The open digestion system using Kjeldahl apparatus and the closed digestion system using microwave oven for decomposing the organic materials in paper were compared. In both open and closed digestion method, the combination of nitric acid, hydrochloric acid and hydrogen peroxide showed higher recovery rate than using only nitric acid alone because the presence of Cl- ions in hydrochloric acid stabilizes ligand formation with metal ions. KOCC was observed to have the highest heavy metal content among the recycled paper samples. The heavy metal contents decomposed with the closed digestion system were relatively higher than with open digestion system.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제18권7호
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• pp.1022-1028
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• 2005

The objectives of this study were to evaluate and compare the environmental load of two different concentrate feed supply systems to the Japanese domestic livestock industry using the Life-cycle Assessment (LCA) method. The current system was defined as that requiring 11.469 million tons of corn imported from the US by sea transport and supplied as concentrate feed to the Japanese domestic livestock industry. The new system proposed by Kaku et al. in 2004 was defined as where 802,830 tons of US imported corn would not be planted in US and would be replaced by barley planted in 278 thousand ha of Japanese domestic land left fallow for the past year. In this case, 909,000 tons of domestic harvest barley would have been supplied as concentrate feed to the Japanese domestic livestock industry in 2000. The activities taken into account within the two system boundaries were three stages: concentrate feed production, feed transportation and gas emission from the soil by chemical fertilizer. Finished compost was regarded as organic fertilizer and was put instead of chemical fertilizers within the system boundary. Adoption of this new concentrate feed supply system by the Japanese domestic livestock industry could reduce 78,462 tons $CO_2$-equivalents of global warming potential, 347 tons $SO_2$-equivalents of acidification potential, 54 tons $PO_4$-equivalents of eutrophication potential and 0.842 million GJ as energy consumption below 2,000 levels. This LCA study comparing two Japanese domestic livestock concentrate feed supply systems showed that the stage of feed transport contributed most to global warming and the stage of emission from the soil contributed most to acidification and eutrophication. The Japanese domestic livestock industry could participate in emissions trading with $CO_2$-equivalents reduced by shifting from some imported US corn as a concentrate feed to domestic barley planted in land left fallow. In that case the Japanese government could launch emissions trading in accordance with Kyoto Protocol in the future.

• 유기물자원화
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• 제30권4호
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• pp.5-13
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• 2022

현대의 환경문제는 다량의 폐기물의 발생과 무분별한 에너지의 소비로 인한 환경오염이 가속화 되고 있다는 것이다. 대표적인 에너지 생산 연료인 화석연료는 에너지를 생산하는 과정에서 연소가 이루어져 다량의 온실가스가 발생하고 최종적으로 기후변화를 야기한다. 또한 전 세계적으로 발생하는 폐기물의 양도 지속적으로 증가하고 있으며 처리하는 과정에서 환경오염이 발생하고 있다. 이와 같은 문제들을 동시에 해결하기 위한 방법 중 하나는 유기성 폐기물의 에너지화 및 감량화이다. 하수처리장에서 발생하는 하수슬러지는 해양매립이 전면 금지된 이후로 다양하게 처리되고 있으나, 그 발생량은 지속적으로 증가하는 추세이다. 하수슬러지는 유기물을 다량 함유하고 있어 혐기소화를 통하여 하수슬러지를 에너지화 하고 최종 배출되는 폐기물을 감량화 하는 것이 바람직하다. 하지만, 잉여슬러지의 경우 대부분이 하수처리에 이용되었던 미생물 덩어리로써 잉여슬러지가 혐기성소화 되기 위해서는 먼저 미생물의 세포벽이 파괴되어야 하는데 세포벽 파괴에는 많은 시간이 요구되기 때문에 혐기성 소화 과정만으로는 높은 바이오가스 생산율이나 폐기물 감량율을 달성할 수 없다. 따라서 잉여슬러지를 가용화하는 전처리 공정이 필요하며, 여러 가지 가용화 공법 중에서 열적 가용화 공정이 가장 효율적인 것으로 검증되었고, 혐기성소화 공정의 전처리 과정으로써 열적가용화 공정을 이용하여 잉여슬러지에 포함된 세포벽을 파괴한 후 전처리 된 잉여슬러지를 혐기성소화 함으로써 높은 바이오가스 생산율과 폐기물 감량율을 달성할 수 있다. 본 연구에서는 열적 가용화장치를 통하여 TS 10%의 농축 잉여슬러지를 전처리하는데 있어서 체류시간 및 운전온도 변수에 따른 가용화 특성에 대한 연구를 수행하였다. 열적 가용화장치의 체류시간에 대한 실험변수는 운전온도를 160 ℃로 고정한 상태에서 각각 30분, 60분, 90분, 120분이었다. 실험 결과로 도출된 TCOD와 SCOD를 통해 계산된 가용화율은 각각 12.11%, 20.52%, 28.62%, 31.40% 순으로 증가하였다. 또한, 운전온도에 따른 변수는 반응시간을 60분으로 고정한 상태에서 각각 120℃, 140℃, 160℃, 180℃, 200℃였으며 가용화율은 각각 7.14%, 14.52%, 20.52%, 40.72%, 57.85% 순으로 증가하였다. 이 외에 TS, VS, T-N, T-P, NH₄⁺-N, VFAs를 분석하여 농축 잉여슬러지를 대상으로 하는 열적 가용화 특성에 대한 평가를 수행 했으며, 그 결과 TS 10%의 농축 잉여슬러지에 대한 열적 가용화를 통하여 30% 이상의 가용화율을 얻기 위해서는 운전온도를 160℃로 고정할 경우 120분의 체류시간이 필요하며, 운전시간을 60분으로 고정할 경우 170℃ 이상의 운전온도가 요구되어 진다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제18권3호
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• pp.326-331
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• 2005

A rumen simulated continuous culture (RSCC) system was used to study the influence of supplementation of the three different types of protein sources such as urea, casein and soy protein on rumen microbial synthesis in terms of rumen microbial synchronization. The urea treatment showed the highest pH value. Ammonia nitrogen concentration was rapidly increased after feeding and not significantly different in the urea treatment (13.53 mg/100 ml). Protozoa numbers were not significantly different for soy protein and casein treatment compared to urea treatments during incubation. The average concentration of total VFA (mMol) was not detected with significant difference among treatments, but iso-butyrate production showed the highest for soy protein treatment among treatments (p<0.001). The lowest concentration in total iso-acids (iso-butyrate and iso-valerate) production was observed in urea treatment. The soy protein treatment showed no significantly change in acetate/propionate. The amounts of dry matter (DM) out flow showed no significant difference among treatments. Organic matter (OM) flow was the highest for urea treatments and the lowest for casein treatment (p<0.03). The nitrogen flow for casein treatment was not significantly different from other treatments. The efficiency of microbial protein synthesis in terms of microbial nitrogen (MN) synthesis (g MN/kg ADOM) digested in the rumen was highest for casein treatment (58.53 g MN/kg ADOM) compared to soy protein and urea (p<0.05). This result suggests that rumen ammonia releasing rate may influence on microbial protein synthesis in the rumen.

• KSBB Journal
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• 제8권5호
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• pp.438-445
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• 1993

유기칠 폐기물을 보다 효율적으로 처리하고자, 상 분리 혐기발효와 Chiorella 배양에 의한 생우분의 4 단계-복합처리를 시도하였다. 3배 희석 생우분을 6 일간 산발효시킨 발효액을 4 일의 수리학적 체류시 간으로 1차 에탄발효조에 공급했을 때, 평균 977ml/l C비ture/day의 바이오가스가 생산되었고, 1차 발효 폐액을 역시 4일의 체류시간으로 2차 메탄발효조에 공급했을 때 평균 428ml/l culture/day의 바이오 가스가 생산되었다. 1차 메탄발효의 바이오가스 생 산성은 재래의 단일조식과 비교했을 때 31.4% 증가 되었다. 또한 산발효과정, 1차 및 2차 에탄발효과정 의 유기물 제거율은 각기 71.8%, 42.6% 그리고 2 24.0%였다. 한편, 2차 메탄발효폐액은 Chiarella s sp. PSH3에 의해 10일의 체류시간으로 반연속배양 처리한 결과, 평균 1.8g/l culture/day(2.8$\times$106 cells/ml)의 조체가 생산되었고, 이 과정의 유기물 제거율은 73%였다. 이상의 4단계 처리과정을 통하 여 초발원료인 3배 희석 생우분의 COD가 51, 300ppm에서 최종단계인 Chiarella의 처리에 의해 평균 85ppm으로 감소되어 총유기물 제거율이 99.8 %에 달하였다. 이들의 결과는 유기질 폐기물의 효 율적 처리와 더불어 바이오가스와 균체단백질을 생산하는 복합처리계의 구성이 가능함을 나타낸다.

• 유기물자원화
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• 제20권2호
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• pp.20-23
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• 2012

본 연구는 유기성폐기물을 처리하고 그것을 이용하여 고체연료 또는 퇴비를 생산하는 종합시스템에 관한 것이다. 유기성폐기물은 90% 전후의 높은 함수율을 나타내고 있기 때문에 처리에 중점을 두어야 할 부분이 수분 처리 방법이다. 따라서 기존의 처리방법으로는 고액분리하여 처리 후 하천에 방류하는 시스템에 의해 처리되고 있다. 하지만 본 연구에서는 기술개발의 차별화 및 선행기술의 회피 전략을 위해, 유기성폐기물의 수분을 건조시키는 방법으로 미생물이 유기성폐기물의 유기물을 분해하여 발생 되는 $80^{\circ}C$ 이상의 열에너지에 의해 수분을 제거하는 발열반응을 적용하여 수분을 제거하는 무방류시스 템이다. 뿐만 아니라 고체연료의 발열량을 높이기 위해서 무연탄, 코크스, 기름 등의 열량보조제를 첨 가하는 대신에 유기성폐기물을 첨가 한 후 적당한 발열반응 및 건조시켜 고체연료를 제조하는 방법으 로 4,000kcal/kg 이상의 높은 발열량을 얻을 수 있으며 불완전연소 등에 의한 2차 오염을 방지할 수 있는 기술이다. 따라서 친환경 미생물 발열반응에 의해 유기성폐기물을 저렴한 비용으로 액상 및 고상 을 동시에 처리 할 수 있으며, 고체연료를 제조할 수 있는 새로운 신기술이다.