양돈시설 환기 유형에 따른 암모니아 배출 특성 분석: WindTrax bLS 모델 기반 Top-down 배출량 산정 연구 = Analysis of Ammonia Emission Characteristics by Swine Facility Type: Top-down Emission Estimation Using the WindTrax bLS Model

국문 초록 (Abstract)

양돈 분뇨관리 과정에서 배출되는 암모니아는 국내 총 배출량의 32.6%에 달하며, 농축산 부문에서 가장 영향력이 큰 항목으로 평가된다. 그럼에도 불구하고, 공인된 산정 프로토콜의 부재로 인해 검증을 위한 연구 및 관측 데이터가 매우 부족한 실정이다. 특히 돈사의 환기 방식에 따라 암모니아 배출량이 크게 달라질 수 있으나, 현재 국내의 bottom-up 방식 배출량은 시설 유형별 특성을 충분히 반영하지 못하고 있어 과소 혹은 과대평가의 우려가 있다.
본 연구에서는 자연환기식 및 강제환기식 돈사를 대상으로 대기 중 암모니아 농도를 실시간 측정하고, WindTrax bLS 모델을 이용한 top-down 배출량을 산정하여 두 시설의 암모니아 배출 특성을 비교·분석하였다. 그 결과, 자연환기식 돈사의 계절별 암모니아 농도는 95.2 - 118.7 ppb, 배출량은 8.2 - 9.9 kg/animal·yr 범위로 사계절 내내 높은 수준을 유지하였다. 반면 강제환기식 돈사의 여름철 암모니아 농도는 29.8 ppb, 배출량은 1.8 kg/animal·yr로 자연환기식 대비 현저히 낮았다. 이는 시설 유형에 따라 암모니아 배출 특성이 뚜렷하게 달라질 수 있음을 보여주며, 향후 배출량 산정 시 시설 구조 및 환기 시스템을 주요 고려 요소로 포함해야 함을 시사한다.

목차 (Table of Contents)

• List of Tables iii
• List of Figures iv
• Abstract vi
• 1. Introduction 1
• 2. Methods 6
• 2.1. Study sites 6
• 2.2. Field measurement 10
• 2.3. WindTrax bLS model 17
• 2.4. Data filtering & Gap filling 21
• 2.5. Model sensitivity test 24
• 3. Results & Discussion 28
• 3.1. Comparison of atmospheric NH3 concentrations in the two sites 28
• 3.2. Sensitivity test for modeling 43
• 3.3. Estimation of NH3 emissions 48
• 3.4. Validation bottom-up NH3 emissions 58
• 4. Conclusion and future work 62
• 5. References 66
• 요약 72
• 감사의 글 73