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한덕우(Deug-Woo Han),우샘이(Saem-Ee Woo),황옥화(Okhwa Hwang),서시영(Si Young Seo),장유나(Yu Na Jang),하태환(Taehwan Ha),조광곤(Gwanggon Jo),이소진(Sojin Lee),정민웅(Min Woong Jung),곽정훈(Jung-Hoon Kwag) 유기성자원학회 2019 유기성자원학회 학술발표대회논문집 Vol.2019 No.추계
본 연구에서는 양돈농가에서 이용될 수 있는 냄새 저감 방법으로서 왕겨숯의 활용 가능성을 검증해보았다. 비교적 밀폐도가 높은 퇴비사를 보유한 양돈농가(n=3)를 섭외하여 저장된 분뇨더미의 표면에 왕겨숯을 살포하였으며(28 L/m 2 ) 살포 전 후 퇴비사 내 공기 중 냄새 변화를 추적하였다. 왕겨숯 살포는 농가 여건이허락되는 경우, 추가적으로 실시되었다. 냄새 평가를 위한 지표로서 (1) 냄새물질 15종의 악취강도(Odor Activity Value)의 합(OAV-15 sum)과 (2) 희석관능을 이용한 복합악취를 활용하였다. 냄새측정을 비롯해 실험수행과정은 농가마다 약간의 차이가 있는데 이는 농가 여건 및 요구를 반영함에 따라 발생한 것이다. 냄새 저감효과평가를 위해 냄새측정은 왕겨숯 살포 전날과 당일(48시간) 8~10회, 그리고 이후 농가 여건이 허락하는 날에추가적으로 실시하였다. 본 실험을 실시함에 있어 설정된 가설은 왕겨숯의 흡착효과로 인해 살포 후 공기중 냄새물질이 3~4 시간 이내에 급격히 감소하고 이후 흡착능력이 소진됨에 따라 어느 시점에서 농도가 원래수준으로 빠르게 회복된다는 것이었다. 이의 검증을 위해 살포 전 냄새물질 농도를 대조구로, 살포 후(4~7시간) 냄새물질농도를 처리구로 설정하였다. 본 연구의 수행 결과, 왕겨숯 살포 후, 수 시간 내의 단기적인 효과는 뚜렷이 증명되지 않았으며(평균 복합악취: 483 → 452, 평균 OAV-15 sum: 2645 → 1936) 효과가 있다고하더라도 냄새민원의 해결에는 충분치 않을 것으로 판단하였다. 그러나 이후 십수일 동안 추가적인 왕겨숯살포(1~2회)를 실시하는 과정에서 냄새 지표의 충분한 감소가 관찰되었는데(평균 복합악취: 93, 평균OAV-15 sum: 343) 이는 우리가 설정한 가설 즉 단기적인 효과에 반하는 것이라 할 수 있다. 본 실험의 결과를 종합하면, 퇴비사 내 왕겨숯 살포가 유용한 냄새 저감 수단인 것으로 판단되나 그 효과가 흡착에 의한효과인지는 불분명하다. 관련하여 기존 보고들을 살펴보면 숯(Biochar)의 첨가가 분뇨 내 휘발성지방산을 비롯, 냄새물질의 농도를 크게 저감시키는 효과가 있으며(Awasthi et al., 2018) 그 원인은 분뇨 내 양분의 격리에 따른 제한효과(Hagemann et al., 2017) 및 미생물의 군집 다양화(Mao et al., 2018)에 따른 것으로 설명되고있다. 본 실험에서도 왕겨숯의 살포 이후 농장주에 의해 분뇨의 교반이 정기적으로 이루어졌음으로 왕겨숯에의한 분뇨 내 복합적인 변화가 있었음을 추정해 볼 수 있다. 이에 근거하여 왕겨숯의 현장 활용을 위해서는분뇨, 퇴비, 농경지에 미치는 영향에 대해 좀 더 종합적인 연구의 수행이 필요한 것으로 판단된다.
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알칼리수(pH10)의 돈사 벽면 휘발성지방산류 세척효과
우샘이 ( Saem-ee Woo ),조광곤 ( Gwanggon Jo ),서시영 ( Si Young Seo ),하태환 ( Taehwan Ha ),장유나 ( Yu Na Jang ),정민웅 ( Min Woong Jung ),곽정훈 ( Jung-hoon Kwag ),한덕우 ( Deug-woo Han ) 한국농업기계학회 2019 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.24 No.1
휘발성지방산은 산성 냄새물질로서, 축사시설 유래 냄새물질 중 민원을 유발하는 주요 원인으로 알려져 있다. 본 연구에서는 산성 물질을 용해시키는 효과를 가진 알카리수(pH10)의 살포 시 돈사벽면에 부착된 휘발성 지방산류가 제거되는 효과를 확인하고자 하였다. 본 연구의 수행을 위해 “돈사 세척제 효능 평가시스템”을 구축하였으며 총 9기의 배양시설로 구성하였다. 각 배양시설은 축산냄새물질을 휘발시키는 돈분뇨슬러리 배양조, 휘발된 냄새물질을 콘크리트 벽에 흡착시키는 장치, 공기의 흐름을 일정하게 유지하는 장치, 콘크리트 면의 냄새물질을 흡착튜브로 포집하는 장치로 구성하였다. 알칼리수의 세척 효능 검증을 위해 평가시스템의 배양시설들(n=9)을 무처리구(무분사, n=3), 중성 세척수(pH7) 처리구(n=3), 알칼리수(pH10) 처리구(n=3)로 구분한 후 세척액을 콘크리트 벽면(30cm* 30cm)에 살포하였다(50ml, 0.5L/m2). 세척액이 다 마른 후(60분) 콘크리트 벽면의 일부(10cm*10cm)에 부착된 냄새 물질들을 플라스틱 솜으로 닦아 채집한 후 흡착튜브에 포집하였으며 휘발성지방산류의 정량 분석을 위해 TD-GC-FID를 이용하였다. 시험 수행 결과 세척제 분무 이후 콘크리트 표면의 휘발성지방산류의 농도가 현저하게 감소하는 경향이 나타났다. 중성 세척수 처리구의 경우, 분무 이후 무처리구에 비해 콘크리트 표면의 휘발성지방산류가 저감되었으며 각각의 지방산에 대해 52%(아세트산), 34%(프로피온산), 41%(이소발레르산) 저감되는 효과가 있었다. 알카리수 처리구의 경우 각 지방산 별로 49%(아세트산), 24%(이소발레르산) 저감되는 효과를 보였고, 프로피온산은 무분사구에 비해 오히려 12% 증가되는 결과를 얻었다.
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