우분뇨의 고형연료화와 고온호기산화 공정 적용 가능성에 관한 연구

김수량,홍인기,김하제,전상준,이정수,이명규,Kim, Soo-Ryang,Hong, In-Gi,Kim, Ha-Je,Jeon, Sang-Jun,Lee, Jeong-Soo,Lee, Myung-Gyu 한국축산환경학회 2013 한국축산시설환경학회지 Vol.19 No.2

We studied the possibility to produce solid fuel using cattle manure and to apply TAO (Thermophilic Aerobic Oxidation) process of solid-liquid separation fraction. The physiochemical compositions of cattle manure solid fuel chip were analyzed as water 0.12%, low calorific value 3,510 kcal/kg, ashes 11.9%, chlorine 0.82%, sulfur dust 0.5%, mercury non-detection, cadmium 1.0 mg/kg, lead 2 mg/kg, arsenic non-detection. In treating cattle manure with TAO reactor the internal temperature of the reactor was increasing higher and $50^{\circ}C$ and over was maintained after 20 hours on. The physiochemical compositions of liquids increased from pH 7.3 to pH 9.18 and EC decreased from 4.6 to 3.48 mS/cm in treating process of cattle manure with TAO reactor. COD and SCOD decreased from 16,800 to 10,400 mg/L, from 4,600 to 2,040 mg/L respectively, which showed about 38% and 56% of remove efficiency respectively.

혐기소화액의 고온호기산화 공정 적용에 관한 연구

김수량,김하제,조슈아 나이젤 할더,이지혜,신명철,김태하,이명규,Kim, Soo-Ryang,Kim, Ha-Je,Nizel, Halder Joshua,Rhee, Ji-Hae,Shin, Myoung-Chul,Kim, Tae-Ha,Lee, Myung-Gyu 한국축산환경학회 2015 한국축산시설환경학회지 Vol.21 No.1

We studied the possibility on the application of the Thermophilic Aerobic Oxidation (TAO) process to anaerobic digestate stabilization. In treating digestate with TAO reactor the internal temperature of the reactor was increasing higher and $51^{\circ}C$ and over was maintained after 6 days on. The physiochemical compositions of liquids increased from pH 8.1 to 9.8 and EC decreased from 29.8 to 12.0 mS/cm in treating process of digestate with TAO reactor. CODcr decreased from 22,654 to 18,843 mg/L, showed about 16.82% of remove efficiency. TN and $NH_4-N$ decreased from 4,813 to 1,733 mg/L, from 3,815 to 812 mg/L respectively, which showed about 64.0% and 78.7% of removal efficiency respectively.

다중 호기 소화공정을 이용한 양돈분뇨 슬러리의 자원화 연구

김수량,윤성호,이준희,이명규,Kim, Soo-Ryang,Yoon, Seong-Ho,Lee, Jun-Hee,Lee, Myung-Gyu 한국축산환경학회 2009 축산시설환경학회지 Vol.15 No.2

본 연구는 양돈분뇨를 이용하여 생물, 화학, 물리적 공정을 연계하여 각 공정별로 자원화 할 수 있도록 다중 분획 자원화 공정(MPAD) 기술을 개발하고 이를 현장 적용하였으며 공정별로 생산된 생산물의 비료이용 가능성에 대해 검토하였다. 특히 석회고형화 장치에서 생산된 석회처리고형물의 생산공정을 통해 자원순환형 토양개량재로서의 가능성을 살펴볼 수 있었다. 우리나라의 토양은 강원도의 영월, 정선, 충청북도의 단양, 경상북도의 문경 지역 등 일부 석회암지대를 제외하면 거의 모든 토양이 산성토양이다. 또한, 광산활동을 하고 있는 지역에서는 그 특성상 광미나 산성광산 폐수 등으로 인해 토양산성화 등의 오염이 여타지역과 비교해 매우 심각하게 발생하고 있는 실정이다. 산성폐수나 침출수를 처리할 때에는 일반적으로 중화법이 널리 사용되고 있다. 이를 위해 석회질의 alkalinity가 높은 화합물이 사용되고 있는 것으로 알려져 있으며, 산림복원이나 토양개량의 경우에도 복토재나 비료에 석회처리를 하여 오염토양을 복원하는 방법을 사용하고 있다. 석회처리고형물은 기존의 일반 퇴비에 비해 유기물과 다량의 석회질이 포함되어 있고, 다양한 크기의 펠렛으로 생산 할 수 있다. 따라서 훨씬 고품질의 퇴비를 경지에 환원할 수 있을 뿐만 아니라, 산성오염 토양 및 광해지역에서의 토양개량재로서도 그 가능성이 기대된다. This study was carried out to investigate the feasibility of Multi Process of Aerobic Digestion (MPAD) for recycling of swine manure slurry as fertilizer. MPAD consisted of three kinds of difference process which are thermophilic aerobic oxidation (TAO) system, lime solidification system, and reverse osmosis (R/O) membrane system. TAO system was studied well previously for decade. The chemical composition of the lime-treated solid fertilizer was as like that organic matter 17.4%, moisture 34.1%, N 0.9%, P 1.7%, K 0.3%, Ca 12.7%, and which was expected to be useful as acid soil amendment material. The concentrated liquid material produced by R/O membrane system was also expected as a good fertilizer for crops production and soil fertility improvement.

양돈농가의 돈분뇨 액비화 처리 우수사례 실태조사

김수량,전상준,홍인기,김동균,이명규,Kim, Soo-Ryang,Jeon, Sang-Joon,Hong, In-Gi,Kim, Dong-Kyun,Lee, Myung-Gyu 한국축산환경학회 2012 축산시설환경학회지 Vol.18 No.2

본 연구에서 조사된 일부 선도적인 양돈농가에서는 설치 운영하는 호기적 액상발효 공정은 대부분의 농가가 공정별 설계인자 및 물리 화학적인 성분변화의 특성보다는 경험적인 운영을 토대로 액비를 생산하고 있는 것을 알 수 있었다. 김 등의 조사연구에 따르면 가축분뇨의 발생단계인 분뇨수거방식은 현재 국내 돈사의 70% 이상이 슬러리 형태로 분뇨가 배출되고 있는 것으로 보고되고 있다. 양돈분뇨의 수거방식과 배출형태가 대부분 슬러리라는 사실은 양돈분뇨의 적정처리에 의한 환경오염 차단과 자원화 이용과정에 적용될 각종 공법 및 시스템 적용이 돈사 슬러리부터 집중 관리해야 함을 시사한다. 이처럼 가축분뇨 액비화의 적정처리에 있어서는 발생단계 뿐만 아니라 액비가 토양에 환원되기 직전까지의 모든 과정이 전반적으로 고려되어야 한다. 본 연구의 조사대상 농가의 가축분뇨 액비화 운영에 있어서 핵심적으로 구분 할 수 있는 단계를 주요사항 별로 구분하여 Table 8에 나타내었다. 가축분뇨 액비화 처리에 있어서 고액분리 단계의 경우 고액분리 방식과 효율에 따라 BOD (생물학적산소요구량), COD (화학적산소요구량), VFA (휘발성지방산) 등의 제거율의 차이가 있는 것으로 보고되고 있으며, 이는 후단공정 즉 주발효조에서의 공기주입량의 산정, 공기공급방식, 발효기간 및 2차 발효 등 운영방식 결정에 주요한 요인이 될 수 있다. 이와 같이 액비가 생산되어 토양에 환원되기까지의 과정은 각각의 주요한 요소들이 유기적으로 연계되어 있으며, 농가 현장을 방문조사하고, 생산되는 액비를 비교 분석한 결과 액비화 공정에 있어서 필수적인 핵심적 단계를 도출 할 수 있었다. 이에 대한 주요내용은 다음과 같다. 1. 돈사 슬러리 관리 단계 돈사 슬러리는 혐기부패를 최대한 방지하며, 주요 악취물질인 $H_2S$, $NH_4$, VFAs의 생성을 억제하여야 한다. 돈사환경을 개선하기 위한 방법으로서는 부숙이 완전히 완료되어 유용미생물이 활성화된 액비를 돈사 세척수로 이용하거나, 슬러리 피트에 일부 투입하여 단순 저장일수를 처리일수로의 개념적 전환이 필요하다. 2. 고액분리 단계 일반적으로 BOD의 주요원인인 고농도의 유기물질은 대부분 분뇨의 고형성분에 포함되어 있기 때문에 물리적 처리공정인 고액분리 단계에서 최대한으로 제거하여 후단공정인 주발효조의 부하를 최소화 시킨다. 3. 발효처리-공기공급 단계 축산농가 마다 사료의 종류나 관리방법 등이 각기 다르므로 배출되는 슬러리의 성상을 파악하여 물질수지와 처리일수에 기초한 발효조 용량과 공기주입량의 산정이 필요하다. 또한 공기확산 및 막힘현상을 고려한 자동제어 장치나 발효조의 상태를 감시 제어하기 위한 인자로서 pH 및 산화환원전위 등을 실시간으로 모니터링 하는 것이 중요하다. 4. 발효처리-미생물, 반송 단계 일반점검 (온도, pH, 용존산소, 산화환원전위, 전기전도도 등)과 정밀점검 (BOD, COD, VFAs, SS, N, P 등)의 주기적인 점검을 통하여 미생물 생장에 알맞은 유입농도와 반송량을 결정하고 농가환경에 맞는 발효조 운전방식을 확립 할 필요가 있다. 5. 후숙처리-최종액비 단계 후숙조에서는 공기과잉 투입으로 인한 질소성분의 손실을 방지하고, 유용미생물을 이용하여 토양환원에 적합한 액비를 제조한다. 가스발생에 의한 작물생육 피해를 방지할 수 있는 액비 안정화 운전기술을 확립하고, 살포시기 The purpose of the study is to collect basis data for to establish standard administrative processes of liquid fertilizer treatment. From this survey we could make out the key point of each step through a case of effective liquid manure treatment system in pig house. It is divided into six step; 1. piggery slurry management step, 2. Solid-liquid separation step, 3. liquid fertilizer treatment (aeration) step, 4. liquid fertilizer treatment (microorganism, recirculation and internal return) step, 5. liquid fertilizer treatment (completion) step, 6. land application step. From now on, standardization process of liquid manure treatment technologies need to be develop based on the six steps process.

가축 폐사체 관리의 법적 현황 분석 및 정책 제언

김수량(Soo-Ryang Kim),지민규(Min-Kyu Ji),박기관(Ki Gwan Park),이명규(Myung-Gyu Lee) 대구과학대학교 국방안보연구소 2020 사회융합연구 Vol.4 No.3

우리나라에서 통상적으로 발생하는 가축 폐사체의 대한 관리 규정은 「폐기물관리법」을 근거로 한다. 그러나 축산농가에서 가축 폐사체 발생 시 폐사체의 농가 내 보관, 이송 및 최종 처리 등과 같은 일련의 절차는 일반적인 폐기물의 관리기준과 맞지 않은 측면이 있다. 따라서 폐사체의 효율적인 관리를 위해서는 먼저 정부와 지자체의 「폐기물관리법」, 「가축전염병예방법」, 「비료관리법」, 「사료관리법」, 「동물보호법」, 「축산법」 등 관련 법률, 제도 및 행정을 일원화하는 틀의 제시가 필요하다. 우리나라에 실정에 맞는 폐사체 처리방법을 검토하기 위하여 그 발생에서부터 처리 및 통계･평가까지 8단계(가축 폐사체의 ①발생단계, ②신고단계, ③폐사체 보관단계, ④전염성확인검사 및 행정적 현장판단, ⑤행정적 현장판단 후 처리의 결정: 축산농가 자체 처리, ⑥행정적 현장판단 후 수거·이송 단계, ⑦위탁처리의 허가 및 수행 단계, ⑧최종처리신고 및 통계·평가 단계)로 분류하였다. 또한 이에 따른 검토 분야로써 「법률 및 행정」, 「지자체기관 및 축산농가」, 「정부 및 지자체 지원」을 구분하여 세부적인 현황을 진단하고 개선 방향을 제시하였다. In Korea, general regulations on the management of livestock mortality are based on the “Wastes Control Act”. However, the management (storage, transport, treatment, final disposal, etc.) of livestock mortality in livestock farms does not meet the general waste management standards. Therefore, for the efficient management of livestock mortality, it is first necessary to establish a framework for unifying related system, administration and laws; Wastes Control Act, Act on The Prevention of Contagious Animal Diseases, Fertilizer Control Act, Control of Livestock and Fish Feed Act, Animal Protection Act, Livestock Industry Act, etc. In order to consider the management of livestock mortality, it was classified from the occurrence to the treatment, statistical and evaluation stages; (1) occurrence, (2) notify, (3) temporary storage, (4) infectious diseases check and administrative judgment, (5) determination of treatment method (livestock farmers), (6) collection and transfer, (7) consignment processing, (8) final disposal report, statistics, and evaluation. Further, detailed status (livestock farm, local government, central government, law, and administration) was diagnosed and improvement directions were presented.

혐기소화액의 가축분뇨 액비종자발아지수(LFGI) 및 가축분뇨 액비품질인증(LFQC)안의 적용사례

김수량 ( Soo-ryang Kim ),강택원 ( Taek-won Kang ),홍성하 ( Sung-ha Hong ),조슈아나이젤할더 ( Joshua Nizel Halder ),이명규 ( Myung-gyu Lee ) 한국농업기계학회 2019 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.24 No.1

혐기소화기술은 바이오가스에너지의 생산은 물론 소화액의 농지환원 시 화학비료를 대체 가능하여 자원순환형 처리로서 매우 유효하나, 혐기소화기술을 통해 발생하는 소화액은 그 투입량과 발생량이 거의 동량이므로 살포농지가 부족한 경우 액비로서의 활용성은 극히 제한적일 수밖에 없다. 따라서 바이오가스시설의 운영 시에는 반드시 소화액의 활용방안(농지환원 등) 사전구축이 필수적이다. 본 연구에서는 국내에서 운영되는 바이오가스시설 사례를 통하여 혐기소화액(n=6)의 이화학적성상을 분석하고 선행연구된 가축분뇨 액비종자발아지수(LFGI) 및 가축분뇨 액비품질인증(LFQC)안 적용과 이용가능성을 평가하고자 하였다. 조사결과 혐기소화액은 현행 “가축분뇨발효액”기준에 일부 부합하는 사례가 있는 반면, 염분(NaCl)의 기준초과로 부합하지 못하는 사례로 나뉘었다. 특히, 모든 혐기소화액 샘플에서 기계적부숙도측정은 “미숙”, 가축분뇨액비발아지수(LFGI)는 “0”, 가축분뇨액비품질인증(LFQC)안은 “부적합”으로 평가 및 분석되었다. 이는 혐소기화액을 농지환원 등으로 활용 할 경우 여러 가지 문제(염류집적, 미부숙 액비 유통 등)가 발생할 것이 예상되므로 향후 혐기소화액의 이활용 및 품질관리를 위해서는 2차 호기처리 등의 다양한 기술이 접목되어야 할 것으로 판단되며, 혐기소화액 품질관리에 대한 구체적인 방안이 필요할 것으로 사료된다.

광고회의주의 정도가 광고 효과에 미치는 영향에 관한 연구

김수량(Soo Ryang Kim) 한국광고홍보학회 2008 한국광고홍보학보 Vol.10 No.3

이 연구의 목적은 대학생들의 광고회의주의 정도에 따라 공익광고에 대한 광고태도, 광고신뢰성, 호감도, 행동의도 등을 살펴보고자 한 것이었다. 이를 위해 대학생들의 광고회의주의 정도가 높은 집단과 낮은 집단으로 구분하여 광고태도, 광고신뢰성, 호감도, 행동의도 등을 분석하였다. 분석결과, 성별에 따라 광고회의주의는 통계적으로 유의미한 차이를 보이지 않은 것으로 나타났다. 이러한 결과는 김완석·김현임(2000), 심성욱(2005) 등의 연구결과와 일치하는 것이다. 광고회의주의와 자존감의 관계는 서로 유의미한 관계를 형성하지 않은 것으로 나타나 자존감이 광고회의주의와 관련이 있다는 Obermiller와 Spangerberg(1998)의 연구결과와는 차이를 보였다. 한편, 광고회의주의 정도가 높은 집단과 낮은 집단 간의 광고태도, 광고신뢰성, 호감도, 행동의도 등에 따른 차이를 분석한 결과 광고태도, 광고신뢰성, 호감도, 행동의도 모두에서 광고회의주의 정도가 높은 집단이 낮은 집단에 비해 낮은 평균을 보여 광고태도나 광고신뢰성, 호감도, 행동의도 등에 대해 부정적인 반응을 보인 것으로 나타났다. 이는 상관관계 분석이나 회귀분석을 통해서도 알 수 있는데 광고회의주의와 광고태도, 광고신뢰성, 호감도, 행동의도 모두에서 부적인 상관관계를 형성하여 광고회의주의가 높을수록 광고태도나 신뢰성, 호감도, 행동의도 또한 낮아지는 것으로 나타났다. The purpose of this study was to examine college students` ad skepticism on public service advertising. And this study classified the level of ad-skepticism toward public service advertising with high and low. the results of this study are as follows. first, I did not find the evidence of difference in demographic variable-gender- of ad-skepticism toward public service advertising. second, self-esteem was not related to ad-skepticism toward public service advertising. In other wards, this study did not find the relationship among self-esteem and ad-skepticism. third, according to the level of ad-skepticism toward public service advertising, customers had different attitude toward public service advertising, advertising credibility, advertising liking and behavior intention. In other wards, ad-skepticism was negatively related to attitude toward public service advertising, advertising credibility, advertising liking and behavior intention.

가축분뇨의 관리를 위한 액비품질인증기준 방안도출 연구

전상준,김수량,홍인기,김하제,김동균,이명규,Jeon, Sang-Joon,Kim, Soo-Ryang,Hong, In-Gi,Kim, Ha-Je,Kim, Dong-Gyun,Lee, Myung-Gyu 한국축산환경학회 2013 한국축산시설환경학회지 Vol.19 No.2

Establishment of a new concept of environmental friendly livestock manure management is required based on the facts. But now liquid fertilizer quality in korea shows a large difference among regions and the regulations are uncertain. Focusing on precedent study on main level-grading factors of liquid fertilizer quality certification, the study collected laws and standards related to liquid fertilizer of livestock manure at home and abroad and produced evaluation standards. Liquid fertilizer was divided into four factors (fertilizing value, harmfulness, stability and uniformity). According to each item, scores were awarded based on 16 details: fertilizing value (Nitrogen concentration, the whole concentration of Nitrogen, Phosphoric acid and Kalium), harmfulness (heavy metals, pathogenic microorganism and antibiotics), stability (maturity degree and odour), uniformity (EC, BOD, SS, moisture content and salt). The grade of liquid fertilizer, A (42~48), B (34~41), C (26~33) were rated using total scores.

국내 돼지분뇨의 액비성분 특성 비교조사

전상준,김수량,노경상,최동윤,김동균,이명규,Jeon, Sang-Joon,Kim, Soo-Ryang,Rho, Kyung-Sang,Choi, Dong-Yoon,Kim, Dong-kyun,Lee, Myung-Gyu 한국축산환경학회 2012 축산시설환경학회지 Vol.18 No.3

본 연구의 목적은 국내에서 생산 유통되고 있는 자원화조직체의 액비 샘플에 대해 이화학적 성상을 분석하고, 액비의 성분 균일도 및 화학적 특성을 조사하여, 향후 가축분뇨 '액비 품질인증제'의 '목표요소' 및 '평가요소'를 정립하기 위한 기초자료를 수집함에 있다. 연구 결과에 대한 주요내용은 다음과 같다. 1. 공동자원화센터 및 액비유통센터 약 150여 개소 액비샘플의 부숙도판정기를 통한 부숙도 판정 결과, 공동자원화센터에서 부숙 49%, 액비유통센터에서 부숙 33%으로 나타났으며, 공동자원화센터 및 액비유통센터 모두에서 중숙 미숙을 합한 비율이 50%를 넘었다. 2. 강원도, 경기도지역의 '부숙' 비율이 67%로 가장 높았고, 경남, 전북지역이 '중숙', 충북, 충남지역이 '미숙'의 비율이 높은 것으로 나타났다. 경기도, 강원도지역을 제외한 타 지역의 액비는 중숙과 미숙의 합이 60% 이상을 차지하였다. 3. 지역별 액비의 이화학적 성상 비교 결과 대부분의 항목에서 농도편차가 큰 것으로 나타나, 균질도는 매우 낮은 것으로 확인되었으며, 특히 T-N과 $NH_4$-N에서 농도편차가 가장 두드러지게 나타났다. 4. 일반적으로 안정화된 퇴비의 경우 암모니아성 질소의 농도는 매우 낮으며, 질산성 질소의 농도가 높은 것으로 알려져 있으며, 이들 인자를 퇴비 숙성도의 지표로 활용하고 있다 (황, 2009). 최 등의 연구에 의하면 돈분뇨 액비를 장기간 폭기하였을 때 부숙이 진행됨에 따라 EC와 암모니아 ($NH_3$)의 농도가 낮아지는 경향을 나타낸다고 보고하고 있다. 이와 같은 연구결과는 액비의 부숙도 판정과 이화학적 성상에 대해 비교적 밀접하게 상관성을 가지는 항목으로서 T-N, $NH_4$-N, $NO_3$-N, EC, $SCOD_{Mn}$, ORP으로 유사하게 나타났다. 5. '부숙' 판정된 액비의 이화학적 평균 성상은 T-N 829 mg/L, $NH_4$-N 517 mg/L, $NO_3$-N 151 mg/L, $SCOD_{Mn}$ 1,205 mg/L, EC 10.32 mS/cm, ORP -117.12 mV.로 나타났다. 최근 농업생산 방식은 화학비료, 농약 위주에서 친환경농업으로 패러다임이 바뀌고 있고, 소비자의 안전 농축산물에 대한 요구가 증가하고 있는 실정이다 (김, 2012). 액비부숙도판정기는 중금속, 병원성미생물, 항생물질 등 수의방역 및 위생적 측면에서는 한계를 가지고 있기 때문에 이를 보완 할 수 있는 물리 생물 화학적인 분석 및 조사 등 추가적인 연구가 필요한 것으로 사료된다. Physicochemical properties of liquid fertilizer samples of resource organization, which are domestically produced and distributed, are analyzed. Major contents of the research results are as follows. 1. The ratio of complete decomposition for liquid fertilizer is 49% at Public Resource Center and 33% at Liquid Fertilizer Supply Center. The combined ratio of both half-decomposed and un-decomposed liquid fertilizers is over 50% at both centers. 2. The ratio of complete decomposed liquid fertilizer, 67%, is the highest in Gangwon and Gyeonggi-do area. The ratio of un-decomposed liquid fertilizer is high in Chungbuk and Chungnam area. The sum of ratios of the half- and un-decomposed is over 60% in the areas except Gyeonnggi-do and Gangwon-do. 3. As a result of regional comparison of the physicochemical properties of liquid fertilizers, concentration variation in most of the items are large, and the degree of uniformity is found to be considerably low. In particular, concentration variation in T-N and $NH_4$-N is the most noticeable. 4. The items that physicochemically correlated to the degree of decomposition of liquid fertilizer are appeared to be T-N, $NH_4$-N, $NO_3$-N, EC, $SCOD_{Mn}$, and ORP. 5. The physicochemical average values of the liquid fertilizer estimated as "complete decomposed" are appeared to be T-N 829 mg/L,$NH_4$-N 517 mg/L, $NO_3$-N 151 mg/L, $SCOD_{Mn}$ 1,205 mg/L, EC 10.32 mS/cm, ORP -117.12 mV.

가축분뇨 액비의 이화학적 특성비교를 통한 상관성 비교연구

전상준,김수량,홍인기,김하제,김동균,이명규,Jeon, Sang-Joon,Kim, Soo-Ryang,Hong, In-Gi,Kim, Ha-Je,Kim, Dong-Gyun,Lee, Myung-Gyu 한국축산환경학회 2013 한국축산시설환경학회지 Vol.19 No.2

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.