• 유기물자원화
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• 제25권3호
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• pp.91-98
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• 2017

본 연구는 유기성폐자원 (가축분뇨, 음식물류폐기물, 음식물류폐수 등)을 병합 소화하는 시설을 대상으로 적정 설계 기준치를 충족하기 위한 설계 및 운전 기술지침서 마련하고자 현장조사와 정밀모니터링을 실시하였다. 현장조사시 정상적으로 운영 중인 9개의 혐기소화시설과 사육돈 종류에 따른 가축분뇨 발생원 (농가) 14곳을 정밀모니터링 대상으로 선정하였으며 삼성분, 영양성분 (탄수화물, 단백질, 지방), 휘발성지방산, 질소 등에 대한 물리화학적 분석을 실시하였다. 가축분뇨 바이오가스화 시설로 반입되는 유기물의 휘발성고형물 농도는 (Volatile solids, VS) 단독처리시 2.81 %, 음식물류와 병합처리시 5.92 %로 조사되었으며, 유기물분해율은 단독처리 대비 20.5 % 증가된 63.6 %의 제거율을 보였다. 영양물질 결과를 바탕으로 이론적 메탄수율과 실제 현장에서의 메탄수율을 비교한 결과, VS 기준 실제 메탄수율은 이론값 대비 72 %에 해당하는 $0.36Sm^3CH_4/kgVS$로 실측되었다. 농가발생원의 총고형물 농도를 분석한 결과, 자돈 및 이유돈은 5.6 %로 가장 낮았으며 육성돈, 비육돈, 모돈 등은 약 11~13 %로 높은 유기물 함량을 보였다. 또한 가축분뇨에는 모래, 가축털 뭉치 등의 이물질이 존재함으로 혐기소화 과정에서 스크리닝 등의 전처리 과정을 사전에 실시하여야 한다. 음폐수와 가축분뇨의 혼합비율을 달리하여 운전한 연속식 반응기를 통해 병합처리 효과에 따른 적정 혼합비율을 도출하고자 하였다. 연속식 반응기 실험에서 가축분뇨와 음폐수의 혼합비율을 100:0, 80:20, 40:60, 20:80으로 설정하여 진행하였을 때, 60:40~40:60의 범위에서 적정 혐기소화 조건 (100 gTS/L 이하, 알칼리도 1 gCaCO3/L 이상, C/N비 12.0~30.0 등)에 부합하는 실험결과를 도출하였다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제45권3호
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• pp.377-386
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• 2003

본 연구는 남은 음식물(FW)의 성분변이를 조사하고, 그것의 급여시 비육돈의 성장과 육질에 미치는 영향을 조사하기 위하여 실시하였다. 사료화를 위해 기초자료로 활용하고져 FW를 1년간 (월 6회) 수집하였다. 8주간의 사양시험을 위해 삼원교잡종(L${\times}$Y${\times}$D) 비육돈 $\pm$ 4.60kg) 117두를 공시하였다 (3처리 3반복, 반복당 13두). 처리는 대조구 (옥수수－대두박 위주사료), 건조 방법에 따른 단순 건조 (simple dry: SD) 및 진공발효 (vacuum fermentation: VF)로서 구분하였다. FW의 건물기준으로 에너지, 조단백질, 조지방, 회분, 칼슘 및 인의 4계절 평균치는 각각 5,111kcal/kg, 22.92%, 14.31%, 15.48%, 2.7% 및 1.05%였다. 에너지와 단백질 함량은 각각 겨울과 여름에 가장 높았다 (p<0.05). 건조한 FW의 유산균 함량은 SD와 VF 처리간에 차이가 없었다. 사양성적에서는 ADG에서 대조구가 FW이 첨가된 사료에 비해 유의적으로 높았으나 (p< 0.05), FCR에서는 처리간에 차이가 없었다. SD와 FD와의 생산성 비교에서는 유의차가 인정되지 않았다. 지육율, 등지방두께, 그리고 기타 육질(색깔, drip loss 및 TBARS)에서 처리간에 차이가 없었다. 전 시험기간의 증체 kg당 사료비를 살펴보면, FW가 포함된 사료급여군이 대조구에 비해 낮았다. 이상의 결과를 요약해 보면, 남은 음식물을 건조한 후 사료에 20% 이내를 첨가하여 펠렛사료로 급여할 경우 비육돈의 사료비를 절감할수 있을 것으로 사료된다. 그러나 FW의 가공시 FD공정은 필요치 않을 것으로 사료된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.101-101
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• 2010

Anaerobic digestion(AD) is the most promising method for treating and recycling of different organic wastes, such as organic fraction of municipal solid waste, household wastes, animal manure, agro-industrial wastes, industrial organic wastes and sewage sludge. During AD, i.e. organic materials are decomposed by anaerobic forming bacteria and fina1ly converted to excellent fertilizer and biogas which is a mixture of carbon dioxide and methane. AD has been one of the leading technologies that can make a large contribution to produce renewable energy and to reduce $CO_2$ and other green-house gas(GHG) emission, it is becoming a key method for both waste treatment and recovery of a renewable fuel and other valuable co-products. Currently some 80% of the world's overall energy supply of about 400 EJ per year in derived from fossil fuels. Nevertheless roughly 10~15% of this demand is covered by biomass resources, making biomass by far the most important renewable energy source used to date. The representative biofuels produced from the biomass are bioethanol, biodiesel and biogas, and currently biogas plays a smaller than other biofuels but steadily growing role. Traditionally anaerobic digestion applied for different biowaste e.g. sewage sludge, manure, other organic wastes treatment and stabilization, biogas has become a well established energy resource. However, the biowaste are fairly limited in respect to the production and utilization as renewable source, but the plant biomass, the so called "energy crops" are used for more biogas production in EU countries and the investigation on the biomethane potential of different crops and plant materials have been carried out. In Korea, with steadily increasing oil prices and improved environmental regulations, since 2005 anaerobic digestion was again stimulated, especially on the biogasification of different biowastes and agro-industrial biomass including "energy crops". This study have been carried out to investigate anaerobic biodegradability by the biochemical methane potential(BMP) test of animal manures, different forage crops i.e. "energy crops", plant and industrial organic wastes in the condition of thermophilic temperature, The biodegradability of animal manure were 63.2% and 58.2% with $315m^3CH_4/tonVS$ of cattle slurry and $370m^3CH_4/tonVS$ of pig slurry in ultimate methane yields. Those of winter forage crops were the range 75% to 87% with ultimate methane yield of $378m^3CH_4/tonVS$ to $450m^3CH_4/tonVS$ and those of summer forage crops were the range 81% to 85% with ultimate methane yield of $392m^3CH_4/tonVS$ to $415m^3CH_4/tonVS$. The forge crops as "energy crops" could be used as good renewable energy source to increase methane production and to improve biodegradability in co-digestion with animal manure or only energy crop digestion.

• 유기물자원화
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• 제25권3호
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• pp.99-111
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• 2017

본 연구는 유기성폐자원 (가축분뇨, 음식물류폐기물, 음식물류폐수 등)을 병합 소화하는 시설을 대상으로 적정 설계 기준치를 충족하기 위한 설계 및 운전 기술지침서 마련하고자 현장조사와 정밀모니터링을 실시하였다. 현장조사시 도출된 결과를 바탕으로 설계 및 운전 사항, 모니터링 항목 및 주기, 시운전 기간 등 바이오가스화 시설의 전반적인 가이드라인을 제시하였다. 초기 혐기소화 처리용량 설계시 유입 원료별 배출 특성을 고려하여 처리용량의 10~30 %의 여유율을 적용하였다. 공정별 설계 지침의 경우, 반입 및 전처리 설비의 유기물 반입 농도를 TS 10 % 이하로 제한하고 혐기소화조 운전시 저해요인 제한 농도을 제시하였다. 또한 병합기준 유기물부하율 $1.5{\sim}4.0kgVS_{in}/(m^3{\cdot}day)$, 소화가스 이용설비는 탈황 및 제습 방법, 호기액비화조의 적정 설계 운영인자 등을 제안하였다. 바이오가스화 시설의 운전인자는 pH (산발효조 4.5~6.5, 메탄발효조 6.0~8.0), 온도변화폭 $2^{\circ}C$ 이내, 휘발성지방산과 암모니아를 각각 3,000 mg/L 이하로 유지할 것을 권장하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제37권1호
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• pp.1-6
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• 2004

각종 농업생산 활동을 통해 배출되는 유기성 부산물을 자원으로 재활용하기 위하여 퇴비화시켜 사용하고 있다. 퇴비화에 의한 재활용은 식물양분의 공급뿐 아니라 토양의 물리, 화학, 생물학적 특성의 개량을 가져올 수 있다. 그러나 국내에서 시판되는 퇴비의 경우 부재료 관리 등에 한계성이 있어, 중금속 등의 유해물질을 함유하거나 미부숙된 비료가 유통되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 시판되고 있는 부산물비료의 화학적 특성을 파악하기 위하여 전국 각지에서 생산되는 약 600여종의 시판품 중에서 100 여종을 입수하여 화학성 및 유해물질 함량을 분석하였다. 실험결과 부산물 비료의 중금속 (Cd. Pb, Cu, Cr) 함량과 OM/N의 경우 좌측으로 극편향된 분포를 보여서 집단의 대표 값으로는 평균 보다는 중위값이 적합하다고 판단되었다. 한편 현재의 품질기준을 넘어서는 부산물비료의 출현빈도는 낮았지만, 그 비료들 중의 유해물질 함량은 전체 분석시료의 중위값보다 훨씬 큰 값을 보였다. 이상과 같은 결과로부터 부산물비료 각각의 품질 평가에는 중위값, 우리나라에서 생산되는 부산물비료 전체가 미치는 영향의 파악에는 가중평균값을 이용하는 것이 합리적이라고 판단할 수 있었다.

• 유기물자원화
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• 제9권4호
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• pp.81-88
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• 2001

본 연구는 유기성 폐자원의 효율적인 처리 방법의 일환인 퇴비화를 이용하여 생산된 남은 음식물 퇴비(이하 음식물 퇴비)를 고추 재배지에 시용량 별로 처리한 후 작물 생육과 토양의 이화학성 변화에 미치는 영항을 평가하기 위해 수행되었다. 처리구는 무처리구, 대조구($20Mgha^{-1}$의 돈분 퇴비), 음식물퇴비를 20, 40, 60, $80Mgha^{-1}$을 시용한 처리구 등 모두 6 개를 두었으며 3 반복, 난괴법을 이용하였다. 토양 pH는 음식물 퇴비의 시용량이 많을수록 상승하는 경향이 컸으며, 전기 전도도를 비롯한 다른 토양 특성도 비슷한 경향을 보였다. 또한 음식물 퇴비 시용량이 많을수록 용적비중은 낮아지고 공극율은 증가하는 상관관계를 보였다. 작물생육은 퇴비 시용량이 많은 처리구에서 초기 생육이 저조하였으며 1차 생육조사에서 그 차이를 뚜렷하게 확인할 수 있었다. 고추의 생중량은 초기 생육에서 저해를 받은 처리구에서 특히 적었으며 음식물 퇴비의 $20Mgha^{-1}$처리구는 대조구에 비해 낮았지만 큰 차이는 크지 않았다. 음식물 퇴비의 수용성 유기성분과 염류에 의한 초기 생육부진과 고추 수확량 감소를 감안한다면 시용량은 $30Mgha^{-1}$을 초과하지 말아야 할 것으로 판단된다. 음식물 퇴비를 연용 시험을 통해 작물 생육과 토양에 미치는 영향을 평가하여 음식물 퇴비의 시용량을 설정하는 것이 바람직할 것으로 생각된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제40권4호
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• pp.274-279
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• 2007

4 종류의 폐기물(생활하수오니, 공단하수오니, 피혁오니, 주정오니)과 대조구로서 돈분퇴비가 지렁이에게 미치는 독성을 평가하기 위하여 대표적인 유해성 평가 biomarker 3종류 (acetylcholinesterase, cytochrome $P_{450}$, heat shock protein 70)를 사용하였다. 유기성 폐기물에 대한 acetylcholinesterase의 활성은 돈분퇴비의 경우 활성이 약간 촉진된 반면 생활하수오니, 공단하수오니, 피혁오니, 주정오니는 영향을 미치지 않았다. Cytochrome $P_{450}$의 활성은 공단하수오니와 피혁오니는 활성을 억제하였고 생활하수오니, 주정오니, 돈분퇴비는 영향을 미치지 않았다. 또한 Hsp70의 발현량은 증류수보다 돈분퇴비는 1.9배, 주정오니는 3.0배, 생활하수오니는 3.3배, 공단오니는 4.4배, 피혁오니는 4.7배 순으로 지렁이 (Eisenia fetida)에게 스트레스를 많이 주었다. 이상의 결과로부터, 4 종류의 폐기물(생활하수오니, 공단하수오니, 피혁오니, 주정오니)은 돈분퇴비보다 독성이 강한 것으로 판단하였다. 또한 AChE, Cytochrome $P_{450}$과 Hsp70은 추후 유기성 폐기물의 유해성을 모니터링하기에 적합한 biomarker로서 가치가 있다고 생각한다.

• 한국토양비료학회지
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• 제34권1호
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• pp.17-25
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• 2001

음식물쓰레기중 다량 함유된 식염은 음식물쓰레기 퇴비의 농업적 이용을 저해하는 가장 큰 요인으로 알려져 있으며, 본 연구는 농업적으로 안전하게 사용할 수 있는 음식물쓰레기 퇴비제조를 위하여 식염 함량이 낮은 부재료로 희석하는 방안을 시험하였다. 시험재료로 사용된 건조음식물쓰레기, 발표음식물쓰레기, 생음식물쓰레기는 생돈분, 톱밥, 왕겨 등과 혼합하여 $1m^3$ 규모로 퇴적하여 12주간 퇴비화하였다. 퇴비화과정중 온도, 탄질율, 암모니아가스 발생량을 주기적으로 조사하였고, 최종퇴비의 부숙도, 식물독성, 화학적 특성 등을 분석하였다. 탄질율은 퇴비화과정 동안 지속적으로 감소하였으나 최종/최초 탄질율의 감소는 크지 않았다. 퇴비더미의 온도와 6주째 암모니아가스 발생량을 고려할 때 모든 음식물쓰레기는 40일 전후에 퇴비화가 종료되는 것으로 판단되었고, 최종퇴비의 부숙도, 식염함량, 식물독성의 결과로부터 음식물쓰레기 종류별로 퇴비제조에 이용 가능한 몇 가지 배합비율을 선발하였다. 그러나 음식물쓰레기중 과다 함유된 식염을 희석하기 위하여 과량의 톱밥 또는 왕겨를 첨가한 때문에 최종 퇴비의 탄질비가 높고, 비료성분인 총 N-P-K 함량이 낮아 보다 양질의 음식물쓰레기 퇴비를 제조하기 위해서는 식염함량이 낮은 질소원 개발 또는 무기질 질소비료를 적절히 혼합하는 방안이 필요할 것으로 판단되었다.

• 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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• 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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• pp.1622-1622
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• 2001

The purpose of this research was to develop a the reflection technique with near infrared (NIR) radiation for estimating physico-chemical properties in compost. The composts (cattle, pig, chicken and waste composts) were air dried and then ground to pass through a 0.5 or 2mm sieve for the physico-chemical properties and spectroscopic determinations. The physico-chemical properties of compost were shown high values ; moisture(30-60%), T-N(0.8-2.9%), organic matter(29-89%), pH(5.89-9.60) K$_2$O(0.27-5.66%), P2O$\sub$5/(0.07-2.62%), CaO(0.03-4.80%), MgO(0.09-1.56%), NaCl(0.01-1.13%), EC(1.41-13.76dS/m). Generally, we should select a simple calibration and prediction method for determining physico-chemical properties in compost under similar accuracy and precision of prediction. It should be remembered that the NIRS approach will never replace the traditional methods. However, NIRS technique may be an effective method for rapid and nondestructive measurements of a large number of compost samples. Near infrared reflectance spectra of composts was obtained by Infra Alyzer 500 scanning spectrophotometer at 2-nm intervals from 1100 to 2500nm. Multiple linear regression(MLR) or partial least square regression (PLSR) was used to evaluate a NIRS method for the rapid and nondestructive determination of physico-chemical properties and humic acid contents in composts. The standard error of prediction(SEP) for finely sized sample(<0.5mm) and coarsely sized sample(<2mm) did not show much difference. The NIR instrument of filter type showed the same accuracy of the monochromator scanning type to estimate the compost properties. The results summarized that NIR spectroscopy can be used as a routine testing method to determine quantitatively the OM, moisture, T-N, color, pH, cation content in the compost samples nondestructively.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제6권1호
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• pp.17-22
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• 1978

돈분과 옥분을 50：50으로 혼합하여 3$0^{\circ}C$에서 발효시킬때 초기에는 fecal streptococci가 많이 출현하나 이후 lactobacilli가 발효의 주역을 담당하고 7일 후에는 L. acidophilus, L. fermenti와 L. delbrueckii가 함께 성장하였다. 탈효과정중 젖산균에 의한 산생성으로 인하여 pH가 4.2까지 감소하였으며, E. coli와 효모가 1~2일만에 검출되지 않았으므로 다른 유해 미생물의 생육 억제도 생각할 수 있게 되었다. 또한 옥분내의 풍부한 영양 성분과 발향물의 분취가 산취로 대체됨으로써 풍미가 가축기호에 적당하게 되고 가축분의 이용시 본 시험에서 사용한 방법을 이용함으로써 생돈분의 가열멸균이 아닌 유산균의 자연발효를 통하여 돈분을 사료화시킬 수 있음을 보여주고 있다.