• 유기물자원화
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• 제27권2호
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• pp.31-40
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• 2019

가축분뇨는 2018년 말 기준으로 연간 총 51,013천 톤이 발생하였고 그 중의 91.2%인 46,530천 톤이 퇴비화(40,647천 톤)나 액비화(5,884천 톤) 방법에 의해 처리되었다. 현재 우리나라의 가축분뇨 처리 관련 정책방향은 가축분뇨를 퇴비화나 액비화 방법을 적용하여 비료자원화 한 후 농경지에 유기성 비료로서 환원한다는 것이고, 이 정책은 가축분뇨 처리와 영양물질 순환 측면에서 그 효과가 매우 크다고 할 수 있다. 그러나 지난 수십 년 동안 지속적으로 감소하는 농경지 면적과 환경관련 제도의 변천상황을 고려하면 향후에 가축분 퇴비의 시용에 대한 제한이 강화될 우려 있다. 지역적인 양분 과잉발생 현상, 양분관리제 그리고 지자체별 가축 사육두수 제한조항과 같은 환경관련 제도 등이 가축분뇨 처리 및 자원화에 난제요인으로 작용하게 될 우려가 있다. 이에 더해 가축분뇨로부터 유래된 영양물질이 주요 댐의 상류에 위치한 지류로 유입될 수도 있을 것이라는 일부의 견해도 존재한다. 특히 최근 들어서는 가축분뇨 퇴비에서 미세먼지가 발생된다는 문제까지 제기되기도 했다. 이렇듯 가축분뇨 퇴비화에 대한 일반의 관심이 높아지고 있어서 새로운 방식의 가축분뇨 처리기술 개발의 필요성이 높아진 상황이다. 특히 소는 타 축종에 비해 마리당 분뇨발생량이 많아 우분처리 관련 신기술 개발은 그 효과가 매우 클 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 우분을 고체연료원으로서 사용시의 효과를 분석하기 위하여 우분펠릿의 연소과정에서 나타나는 특성을 조사하였다. 연소실험 결과 연소실의 온도가 약 $300^{\circ}C$ 내외에 도달했을 때 우분펠릿의 무게감소가 급격하게 나타나기 시작하였다. 우분펠릿의 열분해 과정에서 생성된 열분해가스중의 수소와 메탄 그리고 일산화탄소 농도는 각각 6.65~11.62%, 0.58~1.54% 그리고 11.47~14.07% 수준이었다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제14권3호
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• pp.201-210
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• 2008

본 연구는 가축분 퇴비의 가공에 따른 품질 및 이용성을 향상시키는 기술을 개발하는 목적으로 수행되었다. 펠렛퇴비의 가공효과 개선 및 관련 기술 개발 그리고 퇴비 이용성 개선이 본 과제 수행에 있어 핵심적 해결요소이다. 본 과제 수행에 있어 지금까지 도출된 주요 결과는 다음과 같다. 1 펠렛퇴비 최적가공조건 설정시험 결과, 돈분발효퇴비의 펠렛가공 효과는 재료의 구성과 혼합을 그리고 퇴비원료의 수분함량에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 2. 스쿠루 형태의 제조방법이나 펄렛밀 형태의 제조방법을 취하는 경우, 두 방법 모두 펠렛화 과정에 따른 퇴비중의 양분손실 현상은 크게 나타나지 않았다. 3. 가공온도가 높고 계분이 함유된 처리구에서 암모니아 발생정도가 가장 높았고 동일한 수준의 돈분뇨 퇴비를 함유한 시험구의 경우, 가공온도와 암모니아 발생량이 정의 상관관계를 보이는 것으로 판단된다. 단 첨가재로 이용된 물질이 가공단계에서 퇴비재료의 pH를 상승시키는 역할을 할 경우 암모니아 발생을 촉진한다. 4. 정상상태의 실온에 보관하였을 경우 펄렛퇴비의 중량은 점차 감소하는 경향을 보인다. 펠렛퇴비 중량의 경우 가공 후 최초 15일 까지는 시간의 흐름에 비례하는 감소하는 경향을 보이고 그 이후부터는 감소율이 낮아지는 결과를 보인다. 펠렛퇴비의 중량감소 정도는 원재료의 구성보다는 경과일수에 영향을 더 받는다. 부피도 시간의 흐름에 따라 감소하는 경향을 보이는데 중량변화보다는 그 변이가 크지 않은 결과를 보였다. 5. 돈분퇴비와 패각을 혼합한 처리구의 내압축력이 상대적으로 낮았던 반면에 돈분과 계분퇴비에 버섯배지와 패각 그리고 미강을 혼합하여 제조한 펠렛퇴비의 내압축적이 가장 우수한 것으로 나타났다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제57권5호
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• pp.20.1-20.8
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• 2015

Background: In order to prepare for the regulation about the limit of manure production, the status of manure management and the amount of nutrients in the compost discharged from Hanwoo breeding farm shall be known. This study aimed to find the practical amount of nutrients (volatile solids, VS; total nitrogen, T-N; total phosphorus, T-P) in manure, and compost samples collected from 40 Hanwoo breeding farms and the loss of the nutrients was calculated during the composting period, which supports to develop nutrient loading coefficients (NLCs) for each nutrient. Results: Although the addition of bedding materials for composting caused the increase of the VS amount before composting, the comparison of VS, N, and P amounts in between manure and compost showed the lower VS by 4 % as well as T-N and T-P amounts by 69 and 40 %, respectively, of which values were corresponded with the NLCs of 0.96, 0.31, and 0.60 for VS, N, and P, respectively, based on the questionnaire, and sample analyses. Considering with the environmental impacts including land application from Hanwoo manure, P loss should be zero before and after composting. In this regard, nitrogen loss of 50 % occurs and VS was increased by 30 %. In addition, feasible cases for the calculations based on the notification from Ministry of Environment were compared with this study. Conclusions: The development of NLCs from Hanwoo manure in this study implies that the loss of nutrients in manure occurs during the composting or storing period. The mass balances of N and P from livestock manure to land application may be overestimated over the practical values. It is necessary to build up the database about each livestock category other than Hanwoo.

• Weed & Turfgrass Science
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• 제6권2호
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• pp.157-164
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• 2017

본 연구는 미생물을 이용하여 친환경적인 잔디관리를 위해 계분이나 돈분의 퇴비화 과정에서 얻어진 가축분 퇴비로부터 단백질 및 탄수화물 분해능과 잔디 갈색퍼짐병(large patch), 갈색마름병(brown patch), 그리고 동전마름병(dollar spot) 병원균에 항균활성을 보이는 미생물을 분리하기 위하여 실시하였다. 분리된 미생물은 총 68균주였고, 이들을 대상으로 단백질 분해활성, 탄수화물 분해활성 및 잔디 주요병원균에 대한 항균활성을 조사하여 활성이 높은 미생물 34균주를 선발하였다. 이 중에서 단백질과 탄수화물 분해 및 항균활성을 나타내는 균주인 ASC-14, ASC-18 및 ASC-35를 선발하였다. 이들 선발 균주를 대상으로 16s rRNA 유전자 분석 결과 ASC-14와 ASC-18은 B. amyloliquefaciens로 확인되었고, 반면에 ASC-35는 B. subtilis 세균으로 최종 동정되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권4호
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• pp.555-559
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• 2012

본 연구는 국내에서 유통되는 가축분 퇴비를 대상으로 온도에 따른 병원성 미생물 (S. enterica, S. aureus)의 생존능 및 생존기간을 조사하고 농산물의 안전성을 확보하기 위하여 안전한 가축분 퇴비의 생산과 이용에 도움을 주고자 수행하였다. 국내 유통되는 가축분 퇴비에 S. enterica를 접종하여 온도에 따른 생존 변화양상을 조사한 결과, 처리온도에 따라서 다른 경향을 나타내었는데 $10^{\circ}C$에서 가장 오래 생존하였고, $55^{\circ}C$에서는 하루 만에 사멸하였다. 처리온도 $10^{\circ}C$에서 초기농도 $7.58log\;CFU\;g^{-1}$이었고 그 이후 점점 감소하기 시작하여 140일에는 $4.90log\;CFU\;g^{-1}$였는데 감소폭이 낮았다. 처리온도 $25^{\circ}C$에서 초기농도는 $7.83log\;CFU\;g^{-1}$이었고 0~60일까지는 급격히 감소하다가 그 이후로 거의 변화가 없었고 140일에는 모두 사멸하였다. $35^{\circ}C$에서는 0~20일까지 급격히 감소하였고 그 이후 60일 까지는 일정한 수준을 유지하다가 70일에 전부 사멸하였다. $55^{\circ}C$에서는 접종 1일 경과 후에 모두 사멸하였다. 생존기간은 처리온도 10, 25, 35, $55^{\circ}C$ 순이었는데 고온일수록 빨리 사멸하는 결과를 보였다. 가축분 퇴비 내 S. aureus의 생존변화를 실험한 결과, 처리온도 $10^{\circ}C$에서 초기농도 $7.87log\;CFU\;g^{-1}$이었고 그 이후 점점 감소하기 시작하여 90일에는 전부 사멸하였다. 처리온도 $25^{\circ}C$에서 초기농도는 $7.70log\;CFU\;g^{-1}$이었고 0~15일까지는 급격히 감소하다가 그 이후로 거의 변화가 없었으며 70일에는 모두 사멸하였다. $35^{\circ}C$에서는 0~7일까지 급격히 감소하였고 그 이후 35일까지는 약간 증가 후 감소하는 경향을 보였으며 40일 정도에 전부 사멸하였다. $55^{\circ}C$에서는 접종 1일 경과 후에 모두 사멸하였다. 생존기간은 처리온도 10, 25, 35, $55^{\circ}C$ 순이었는데 S. enterica와 비슷하게 온도가 높아질수록 사멸속도가 빨라지는 결과를 볼 수 있었다. 오염퇴비를 통해서 신선상태의 채소류 등에 전이가 될 경우는 식중독 사고의 잠정적인 위험인자가 될 수 있을 것이므로 퇴비제조 시 병원성 미생물이 사멸할 수 있는 부숙과정을 거치거나 부숙 후 퇴비의 위생적인 관리가 필요하다고 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제40권5호
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• pp.364-368
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• 2007

본 연구는 조성이 상이한 가축분퇴비의 토양 중 분해특성을 알고자, 부재료를 혼합하지 않은 가축분퇴비 3종(계분, 돈분 및 우분퇴비)과 톱밥을 혼용하여 부숙시킨 가축분 퇴비 3종(계분톱밥, 돈분톱밥 및 우분톱밥퇴비)을 각각 토양과 혼합하여 유리섬유 여지에 싸서 40개월 동안 토양 중에 매설하여 경시적으로 탄소 감소율과 조섬유 함량변화를 분석하였다. 그 결과 모든 처리구에서 hemicellulose 함량은 처리 후 8개월 이내에 대부분 분해가 이루어 졌으며, 난분해성 물질인 lignin는 함량은 상당량이 처리 36개월 후 까지 토양 중에 잔존하였다. 한편, 매몰 40개월 후 처리별 가축분퇴비 분해율은 계분퇴비 81%, 돈분 80%, 우분 72%, 톱밥 혼용퇴비인 계분톱밥 69%, 돈분톱밥 67% 및 우분톱밥 64%를 각각 나타냈다. 경시적으로 분석한 탄소 감소율을 근거로 추정 회귀식 $D=aT^b$에 적용한 결과 실측치와 적합도가 매우 양호하였다. 가축분퇴비의 조섬유 성분과 a, b 값의 상관을 분석한 결과 hemicellulose 함량은 a와 b값과는 상관이 인정되지 않았다. 반면, cellulose 와 lignin 함량은 상수 a 값과는 고도의 부(-)의 상관을, 상수 b값과는 고도의 정(+)의 상관을 나타내었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제40권5호
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• pp.400-404
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• 2007

본 연구는 밭 토양에 계분, 돈분, 우분 및 톱밥을 혼용하여 부숙시킨 계분톱밥,돈분톱밥 및 우분톱밥퇴비 등 성상이 상이한 가축분퇴비 6종을 각각 매 년 $3ton\;C\;ha^{-1}$를 4년간 연용한 토양에서 탄소 분획 변화를 파악하고자 실시하였다. 가축분퇴비 4년 연용 후 토양 탄소함량의 증가율은 톱밥을 혼용하지 않은 계분, 돈분 및 우분퇴비 시용구는 25-30% 증가 한 반면, 우분톱밥퇴비구(COMS)를 비롯한 톱밥혼용퇴비 처리구 증가율은 40%를 상회하였다. Light Fraction(LF)의 탄소함량 변화는 모든 처리구에서 2년차 이후 급격히 증가하는 추세를 보였으며, 반면, Heavy Fraction(HF)의 탄소함량은 톱밥 혼용퇴비보다 순수 가축분퇴비를 연용한 처리구가 증가량이 많았다. 이러한 결과는 톱밥이 혼용된 가축분 퇴비보다 톱밥을 혼용하지 않은 순수가축분 퇴비가 분해보다 빠름으로 인해 비교적 안정된 탄소형태로의 전환도 많아졌다고 사료된다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제19권2호
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• pp.163-168
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• 2013

Today, a desirable way to manage livestock manure is to activate its utilization as a resource. The production of high quality liquid fertilizer of livestock manure is very important because it increases the use of various liquid fertilizer. However, the result of mature evaluation with a maturity measuring instrument for liquid fertilizer showed that the deviation of concentration between liquid fertilizer did not bring into uniformity. The result is also making sure that quality management for liquid fertilizer is not smoothly made. Quality evaluation for compost and liquid fertilizer includes physical, biological, chemical and microbiological methods, but a chemical method is mainly being implemented due to fairness and field application. Therefore, this study figured out correlation in feces and urine through regression analysis of livestock manure and tried to create a research plan to carry out efficient quality analysis of managing livestock manure.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제15권3호
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• pp.271-280
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• 2009

본 연구는 기존 발효퇴비의 첨가 수준이 퇴비화 진행과정에 주는 영향을 분석하기 위하여 실시하였다. 본 과제 수행에 있어 지금까지 도출된 주요 결과는 다음과 같다. 1. 퇴비화 개시 2일 경과 후에 각 처리별 온도는 $67{\sim}71^{\circ}C$ 내외로 상승하였다. 발효퇴비를 첨가하지 않은 대조구와 발쵸퇴비 5% 첨가수준의 두 개의 퇴비단에서 $71^{\circ}C$까지 상승하였으며 발효퇴비 15% 첨가수준에서 $67^{\circ}C$를 기록하여 온도 최고점이 제일 낮았다. 온도변화를 기준으로 볼 때 퇴비화 전 기간 동안 대조구의 발효속도가 타 처리구에 비해 느린 것으로 판단할 수 있다. 2. 암모니아 발생양태는 온도변화 패턴과 유사한 경향을 보인다. 즉 발효온도가 높은 시기에는 암모니아 발생농도가 높고 뒤집기 이후의 퇴비단 온도상승은 암모니아 발생정도의 증가추세를 수반하는 것으로 나타났다. 3. 퇴비화의 진행초기에는 pH가 상승하는 경향을 보였다. 이는 퇴비화진행 초기단계에서 발생하였던 암모니아 농도 증가와 연관되어진 것으로 볼 수 있다. 퇴비화가 진행되어짐에 따라 pH는 점차 낮아져서 본 시험의 퇴비화 후기에는 PH가 각 처리구별로 다소간의 차이는 있지만 약 7~8 사이로 낮아지는 추세를 나타냈다. 4. 퇴비화 기간이 경과함에 따라 각 처리별 퇴비단의 C/N은 감소하는 결과를 보였다. 각 처리구별 C/N 감소정도는 퇴비화 초기에 더 높게 나타났고 이러한 경향은 각 처리구에서 비슷한 추세를 보였다. 5. 퇴비화에 따른 미생물 수는 퇴비와 개시 후 증가하다가 퇴비단의 온도 감소와 함께 감소하는 경향을 보이고 있고 이러한 추세는 전 처리구에서 공히 관찰되었다.

• 유기물자원화
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• 제25권2호
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• pp.69-76
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• 2017

2015년 기준으로 국내에서 발생된 가축분뇨 중의 80%가 퇴비로 전환되어 유기성 비료자원으로서 농경지에 시용되었다. 현재 이용되고 있는 가축분 퇴비의 형태는 분말형이 주를 이루고 있으며 입상 형태 퇴비로서는 직경 5~10 mm 크기의 원기둥 모양으로 가공된 펠릿이 일부 사용되고 있다. 본 연구에서는 우분을 부숙시킨 분말형 퇴비를 원기둥 막대 형태의 펠릿과 구(구슬) 형태(Sphere type)의 펠릿으로 가공하였을 때의 특성을 비교, 분석하였다. 분말 형태 퇴비의 질소농도는 건물량 기준으로 1.05% 이었으며 원기둥 막대 형태와 구 형태로 펠릿화된 이후에는 각각 1.23%와 1.24%로서 가공방법에 따른 차이는 거의 발생하지 않는 것으로 나타났다. 입상화 가공효과를 분석한 결과, 스쿠루 압착식과 원통 회전형 입상화 방식 등의 두 가지 가공방식 모두에서 원료의 수분함량이 입상화가공에 있어 가장 큰 영향요소인 것으로 나타났다. 수분 함량 20% 수준으로 건조하였을 때의 비중은 분말형 퇴비에 비해 원기둥 막대 형태와 구 형태 펠릿퇴비는 각각 1.38과 1.13 수준이었다. 퇴비수송과 취급에 관련되는 요소인 압축강도는 원기둥 막대형과 구 형태 펠릿퇴비에서 각각 $27.6kg/cm^2$ 와 $11.3kg/cm^2$ 수준으로서 원기둥 막대형태 펠릿퇴비가 더 높았다.