• 생명과학회지
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• 제30권9호
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• pp.743-748
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• 2020

제독유황은 황산염의 환원제로서 황화수소로 환원되면서 메탄생성과정에서 에너지 이용 경쟁을 통해 저감 할 수 있다. 본 연구는 유독성분이 제거된 유황을 in vitro를 통해 반추위 발효 성상 및 메탄 저감 효과를 평가하였다. 반추 위액은 케뉼라가 부착되어 있는 홀스타인 젖소에서 채취하여 이용하였으며, 기질 사료는 농후사료 1 g (DM)을 사용하였다. 처리구는 0% (대조구), 0.2% (처리구 1), 0.4% (처리구 2), 0.6% (처리구 3), 0.8% (처리구 4) 및 1.0% (처리구 5)로 실시하였다. pH, 총가스발생량 (TG), 메탄, 건물 소화율, 유기물 소화율 및 휘발성지방산을 분석하였다. 메탄생성량은 0.2% 처리구에서(13.78 ml) 가장 낮았으며, 대조구에서(20.16 ml)로 가장 높았다(p<0.05). 휘발성 지방산은 0.2% 처리구에서 64.28 mM 높았다. A/P 비율은 0.2% 처리구에서 1.90으로 가장 낮았으며, 0.8%에서 2.44로 유의성이 있었지만, pH, 총가스발생량, DM 소화율, OM 소화율, acetate, propionate 및 butyrate에서는 차이가 없었다. 총 세균의 DNA는 대조구보다 모든 처리구에서 낮았다. 이 연구를 통해 0.2% 처리구에서 반추위 발효 성상 및 메탄 저감에 효과가 있었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권6호
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• pp.666-677
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• 2019

수산자원보호구역의 유기물과 중금속 분포특성을 파악하기 위하여 2017년 2월 남서해연안 5개 수산자원보호구역(가막만, 여자만, 득량만, 완도연안, 영광연안) 54개 정점에서 표층 퇴적물을 채취하여 입도, 강열감량(IL), 화학적산소요구량(COD), 산휘발성황화물(AVS) 및 중금속(As, Cd, Cr, Cu, Fe, Hg, Pb, Zn)을 분석하였다. 평균입도(Mz)는 평균 7.4±0.1Ø 였으며, 주로 세립한 니(mud) 퇴적물로 구성되어 있었다. IL, COD와 AVS의 평균농도는 각각 4.63±0.96 %, 13.0±3.1 mgO₂/g·dry, 0.092±0.124 mgS/g·dry 였으며, 영광연안이 다른 보호구역에 비해 낮았다. 중금속의 평균농도는 각각 As 7.5±0.9 mg/kg, Cd 0.04±0.02 mg/kg, Cr 70.2±9.7 mg/kg, Cu 15.3±2.8 mg/kg, Fe 3.3±0.5 %, Hg 0.014±0.003 mg/kg, Pb 25.0±6.0 mg/kg, Zn 99±14 mg/kg 였으며, 보호구역내 대부분 만 안쪽에서 높고 만 외측 및 외측연안에서 낮은 특성을 보였다. 퇴적물기준(sediment quality guidelines, SQGs), 오염부하량지수(pollution load index, PLI), 생태계위해도지수(ecological risk index, ERI)를 사용하여 퇴적물 중금속 오염도를 평가한 결과, 남서해연안 수산자원보호구역 퇴적물은 수산생물 및 저서생물에 영향을 주지 않는 안전한 중금속 농도를 유지하고 있었다.

• 한국환경농학회지
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• 제30권3호
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• pp.295-303
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• 2011

혐기성 소화 반응조에서 항생항균물질의 영향을 평가하기 위해서 회분식 및 연속식 실험을 통하여 biogas 발생량, 유기산 생성, 유기물 제거 거동 등을 관찰하였다. 회분식 조건에서 단일항생항균물질 1~10 mg/L에서는 저해 영향이 관찰되지 않았으며, 50 mg/L에서 일부 VFAs가 축적되었고 16~30%의 유기물 제거효율이 감소되었지만, 일시적 저해 영향 후 점차 안정되었다. 그러나 항생항균물질 100 mg/L에서 바이오가스 발생량이 48~58% 감소하였으며, VFAs가 메탄으로 전환되지 않고 축적되었다. 연속식 반응기에서 4종의 혼합항생항균물질을 1~10 mg/L 주입시 미생물에 대한 저해영향은 없었으며, 50 mg/L 주입시 30~40%의 메탄가스 발생량이 감소하였고, 이는 이론적 메탄발생량의 60~65% 수준이었다. 항생항균물질 100 mg/L 주입시 85% 감소한 약 2.2 L/day의 바이오가스가 발생하였으며, 서서히 회복하여 7.2 L/day까지 바이오가스가 발생하였으나 대조군 대비 52% 수준이상은 회복되지 않았다. 항생항균물질 50 mg/L에서는 독성 저해 후 반응조 체류시간의 3배인 약 30일 정도 후 유기물 제거효율 및 바이오가스 회수가 가능하였으나, 100 mg/L 주입 후 40일 후에도 유기물 제거효율 및 바이오가스 발생량은 낮은 수준이었다. 따라서 혐기성 소화조에 고농도 항생항균물질이 유입되어 저해영향이 관찰되었을 경우 소화슬러지의 일부 또는 전체를 교체해야 할 것으로 판단된다. 혼합항생항균물질을 10~100 mg/L까지 주입하였을 경우 잔류항생항균물질 농도는 주입 6시간 후 CTC 80~90%, OTC 50~70%, SMZ 80~90%, TLS 20~40%가 반응조내에서 독성으로 작용한 후 입자성 유기물이나 EPS 등에 흡착되거나 소화온도에 의하여 감소한 것으로 판단된다. 따라서 혐기성 처리를 이용한 공정에 고농도 항생항균물질이 포함된 유기성폐수가 유입되었을 경우 공정의 유지관리에 어려움을 줄 수 있으며, 혐기소화조 유출수내 잔류항생항 균물질이 자연수계로 유입될 경우 2차 오염을 야기할 수 있기 때문에 항생항균물질의 사용의 적절한 관리가 요구되어 진다.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권5호
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• pp.572-580
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• 2019

최근 지구 환경문제에 대한 논의가 활발해지면서 국제 운송의 큰 부분을 차지하고 있는 해상운송에서도 배출물질 규제를 위한 정책이 시행되고 있다. 이 연구에서는 선속 제한에 의한 배출량의 감축 효과를 검토하기 위하여 기관 부하율을 적용하여 선박의 배출물질을 수치계산하였다. 2017년 1월 1일부터 12월 31일까지 부산 북항의 입출항 선박을 대상으로 선속제한구역 20마일권역을 설정하고 해당 구간에서의 선종별, 선속별로 배출량을 계산하고 분석하였다. 항행, 접 이안, 정박 중일 때를 모두 포함하여 가장 많은 배출물질을 발생시키는 선박은 컨테이너선 76.1 %, 일반화물선 7.2 %, 여객선 6.8 %의 순으로 계산되었다. 항행 및 접 이안 모드일 때는 일반화물선이 여객선보다 배출물질이 적었지만 정박 모드일 때는 여객선보다 많았다. 총 배출물질은 질소산화물, 황산화물, 입자상물질, 휘발성유기화합물의 순으로 각각 49.4 %, 45 %, 4 % 1.6 %로 구성되었다. 선속 제한이 없는 경우와 선박 속도를 12노트, 10노트, 8노트로 제한시킬 때 배출물질을 비교하면 속도 12노트 제한의 경우 질소산화물 39 %, 휘발성유기화합물 40 %, 입자상물질 42 %, 황산화물 38 %의 감소효과가 있고, 10노트 제한일 때 질소산화물 52 %, 휘발성유기화합물 54 %, 황산화물 56 %, SOx 50 %의 감소효과가 있으며, 8노트 제한일 때 질소산화물 62 %, 휘발성유기화합물 64 %, 입자상물질 67%, 황산화물 59 %의 감소효과가 있었다. 이처럼 선박의 속도 감소에 따라 배출물질 역시 크게 감소되는 연구결과를 확인할 수 있었으며, 향후 항만 배출물질 감소를 위해 선박의 속도를 제한하는 방안을 적극적으로 고려할 필요가 있다.

• 유기물자원화
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• 제28권4호
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• pp.53-68
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• 2020

한우를 전문으로 사육하는 전업농가의 퇴비사에서 암모니아와 황화수소 그리고 미세먼지 발생량을 측정하였다. 시험은 단순퇴적식 퇴비화시설(T1)과 기계교반식 퇴비화시설(T2, T3)로 구분하여 수행하였다. 단순퇴적식 퇴비단(T1)의 경우 최고온도가 46℃를 기록하였고, 2곳의 기계교반식 퇴비화시설들(T2, T3)에서는 각각 63℃와 68℃까지 상승하였다. T1에서의 PM2.5 농도는 15 ㎍/㎥ 수준이었고 T2에서는 PM2.5 농도가 5~10 ㎍/㎥ 내외의 수준을 유지하였다. T3에서는 PM2.5의 농도가 10 ㎍/㎥ 이하의 수준이었다. T1에서 발생하는 암모니아의 최고농도는 4 ppm이었으나 황화수소는 검출되지 않았다. T2에서는 암모니아 농도가 최고 3 ppm 수준이었으나 황화수소는 검출되지 않았다. T3의 암모니아 최고농도는 4 ppm을 나타낸 반면에 황화수소는 검출되지 않았다. T3에서는 교반기가 퇴비를 교반하는 지점에서의 암모니아 농도가 65 ppm까지 상승하였다. 퇴비화 기간이 경과함에 따라 초기에 9.06이었던 퇴비단의 pH가 퇴비화기간을 거치면서 8.94로 낮아졌다가 다시 9.14 수준으로 상승하였다. 염분(NaCl)농도는 퇴비화가 진행된 이후에 0.09% 수준이었다. 수분함량은 65.9% 수준에서 62% 수준으로 낮아졌으며, 총고형물 중에서 휘발성고형물(Volatile Solids)이 차지하는 비율은 퇴비화 초기에 65.6%에서 퇴비화후기에는 64.7% 낮아졌다. 퇴비화 초기에 1.327% 수준이었던 TKN 함량도 퇴비화를 거치면서 1.095%로 낮아졌다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제43권4호
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• pp.268-273
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• 2023

본 연구에서는 국내 한우농가에서 주로 이용하고 있는 국내산 조사료 2종과 수입산 조사료 3종의 영양소 함량, 반추위 내 소화율, 발효특성 및 온실가스 발생량을 평가하기 위해 수행되었다. 알팔파는 조단백질 함량이 가장 높은 반면, NDF와 ADF 함량은 가장 낮았으며, 온실가스 측면에서 건물과 NDF 소화율 당 CO₂ 발생량이 낮았다. 한편 티모시는 건물과 NDF 소화율, 반추위 내총 VFA 함량이 가장 높았으며, 온실가스 측면에서 건물과 NDF 소화율 당 CH₄ 발생량이 가장 낮았다. 이상의 연구결과에서, 국내 한우농가에서 주로 이용하고 있는 조사료 중 사료가치(영양소 함량, 반추위 내 발효특성 및 간접 소화율)와 온실가스 저감 측면에서 티모시가 가장 우수한 것으로 사료된다. 따라서 국내에서 가장 많이 생산되고 있는 조사료인 이탈리안라이그라스와 볏짚의 사료가치 증진과 온실가스 저감을 위한 조사료 가공기술 개발이 필요할 것으로 사료된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제18권11호
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• pp.1582-1588
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• 2005

This study aimed to evaluate the effects of silage additives on the fermentation qualities and residual mono- and disaccharides composition of silages. Forage Oats (Avena sativa L.) and Italian Ryegrass (Lolium multiflorum Lam.) were ensiled with glucose, sorbic acid and pre-fermented juice of epiphytic lactic acid bacteria (FJLB) treatments for 30 days. In both species grass silages, although the respective controls had higher contents of butyric acid (20.86, 33.45g $kg^{-1}$ DM) and ammonia-N/total nitrogen (100.07, 114.91 g $kg^{-1}$) as compared with other treated silages in forage oats and Italian ryegrass, the fermentation was clearly dominated by lactic acid bacteria. This was well indicated by the low pH value (4.27, 4.38), and high lactic acid/acetic acid (6.53, 5.58) and lactic acid content (61.67, 46.85 g $kg^{-1}$ DM). Glucose addition increased significantly (p<0.05) lactic acid/acetic acid, and significantly (p<0.05) decreased the values of pH and ammonia-N/total nitrogen, and the contents of butyric acid and volatile fatty acids as compared with control, however, there was a slightly but significantly (p<0.05) higher butyric acid and lower residual mono- and di-saccharides as compared with sorbic acid and FJLB additions. Sorbic acid addition showed the lowest ethanol, acetic acid and ammonia-N/total nitrogen, and highest contents of residual fructose, total mono- and di-saccharides and dry matter as well as high lactic acid/acetic acid and lactic acid content. FJLB addition had the lowest pH value and the highest lactic acid content, the most intensive lactic acid fermentation occurring in FJLB treated silages. This resulted in the faster accumulation of lactic acid and faster pH reduction. Sorbic acid and FJLB additions depressed clostridia or other undesirable bacterial fermentation, thus this decreased the water-soluble carbohydrates loss and saved the fermentable substrate for lactic acid fermentation.

• 공업화학
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• 제20권3호
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• pp.241-250
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• 2009

지난 수 년간 본 연구팀은 새로운 티탄염 응집제를 이용하여 폐수를 응집한 후 생산된 슬러지에서 산화티탄을 생산하는 연구를 진행하였다. 티탄염의 응집 효율은 일반적으로 많이 사용되는 철염과 알루미늄염 응집제와 비슷하였으며 슬러지를 소성하여 제조한 산화티탄은 상용 산화티탄보다 더 넓은 표면적과 높은 광촉매 활성을 나타내었다. 산화티탄의 광촉매 활성 향상과 pH를 높이기 위해 응집보조제로서 철, 알루미늄, 칼슘을 사용하여 광촉매 활성이 높은 Fe, Al, Ca 도핑 산화티탄을 제조하였다. 이 기술의 실제 적용 가능성을 확인하기 위하여 염색폐수 파일럿 장치에 적용한 결과, 우수한 유기물 제거 능력과 빠른 응집체 형성이 확인되었다. 염색폐수 슬러지에서 제조한 산화티탄은 높은 유기물 제거 광촉매 활성과 물 광분해에 의해 수소를 생성하였다. 티탄염 응집제와 슬러지에서 제조한 산화티탄의 독성을 D. magna로 조사한 결과, 낮은 독성을 확인할 수 있었다. 이 총설은 미래의 슬러지 재활용 기술로 높은 적용 가능성을 가지는 티탄염으로 제조한 산화티탄의 특성을 체계적으로 정리하였다.

• 한국대기환경학회지
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• 제29권5호
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• pp.642-655
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• 2013

In this study, semi-continuous measurements of $PM_{2.5}$ mass, organic and elemental carbon (OC and EC), black carbon (BC), and ionic species concentrations were made for the period of April 03~13, 2012, at a South Area Supersite at Gwangju. Possible sources causing the high concentrations of major chemical species in $PM_{2.5}$ observed during a haze episode were investigated. The measurement results, along with meteorological parameters, gaseous pollutants data, air mass back trajectory analyses and PSCF (potential source contribution function) results, were used to study the haze episode. Substantial enhancements of OC, EC, BC, $K^+$, $SO{_4}^{2-}$, $NO{_3}{^-}$, $NH{_4}{^+}$, and CO concentrations were closely associated with air masses coming from regions of forest fires in southeastern China, suggesting likely an impact of the forest fires. Also the PSCF maps for EC, OC, $SO{_4}^{2-}$, and $K^+$ demonstrate further that the long-range transport of smoke plumes of forest fires detected over the southeastern China could be a possible source of haze phenomena observed at the site. Another possible source leading to haze formation was likely from photochemistry of precursor gases such as volatile organic compounds, $SO_2$, and $NO_2$, resulting in accumulation of secondary organic aerosol, $SO{_4}^{2-}$ and $NO{_3}{^-}$. Throughout the episode, local wind directions were between 200 and $230^{\circ}C$, where two industrial areas are situated, with moderate wind speeds of 3~5 m/s, resulting in highly elevated concentration of $SO_2$ with a maximum of 15 ppb. The $SO{_4}^{2-}$ peak occurring in the afternoon hours coincided with maximum ambient temperature ($24^{\circ}C$) and ozone concentration (~100 ppb), and were driven by photochemistry of $SO_2$. As a result, the pattern of $SO{_4}^{2-}$ variations in relation to wind direction, $SO_2$ and $O_3$ concentrations, and the strong correlation between $SO_2$ and $SO{_4}^{2-}$ ($R^2=0.76$) suggests that in addition to the impact of smoke plumes from forest fires in the southeastern China, local $SO_2$ emissions were likely an important source of $SO{_4}^{2-}$ leading to haze formation at the site.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제24권1호
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• pp.56-64
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• 2011

This study was conducted to evaluate the use of exogenous enzymes as a potential means of improving the ruminal digestion (i.e., degradability) of alfalfa hay and rice straw. Twenty six enzyme-additives were examined in terms of protein concentration and enzymic activities on model substrates. The exogenous enzymes contained ranges of endoglucanase, xylanase, ${\beta}$-glucanase, ${\alpha}$-amylase, and protease activities. Six of the enzyme additives were chosen for further investigation. The enzyme additives and a control without enzyme were applied to mature quality alfalfa hay substrate and subsequently incubated in rumen batch cultures. Five of the enzyme additives (CE2, CE13, CE14, CE19, and CE24) increased total gas production (GP) at 48 h of incubation compared to the control (p<0.05). The two additives (CE14 and CE24) having the greatest positive effects on alfalfa hay dry matter, neutral detergent fibre (NDF) and acid detergent fibre (ADF) degradability were further characterized for their ability to enhance degradation of low quality forages. The treatments CE14, CE24, a 50:50 combination of CE14 and CE24 (CE14+24), and control (no enzyme) were applied to mature alfalfa hay and rice straw. For alfalfa hay, application of the two enzyme additives, alone and in combination, increased GP compared to the control at 48 h fermentation (p<0.05), whereas only CE14 and CE14+24 treatments improved GP from rice straw (p<0.05). Rumen fluid volatile fatty acid concentrations throughout the incubation of rice straw were analyzed. Acetate concentration was slightly lower (p<0.05) for CE14${\times}$CE24 compared to the control, although individually, CE14 and CE24 acetate concentrations were not different from the control. Increases (p<0.05) in alfalfa hay NDF degradability measured at 12 and 48 h of incubation occurred only for CE14 (at 12 h) and for CE14+24 (at 12 and 48 h). Similarly, ADF degradability increased (p<0.05) with CE14 and CE14+24. As for rice straw, increased DM degradability was observed at 12 and 48 h of incubation for all enzyme treatments with an exception for CE14 at 12 h. The degradability of NDF was improved by all the enzyme treatments at either incubation time, while ADF degradability was only enhanced at 48 h. Overall, the enzymes led to enhanced digestion of mature alfalfa and there was evidence of improved digestibility of rice straw, an even lower quality forage.