양송이버섯배지의 소형터널에서 후발효 시험

유병기 ( Byeong-kee Yu ),이현동 ( Hyun-dong Lee ),허정욱 ( Jeong-wook Heo ),이승철 ( Seung-chul Lee ),이찬중 ( Chan-jung Lee ) 한국농업기계학회 2020 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.25 No.2

양송이는 우리나라의 대표적인 식용버섯으로 국내 버섯 총생산량의 8.4%인 11.3천톤이 생산되었다(MAFRA,2018). 배지는 양송이 생산에 필요한 각종 영양분과 수분을 제공하고 있으며, 버섯의 생산량에 결정적인 영향을 미친다. 현재 국내에서는 2·3차 배지 제조를 버섯 재배사에서 수행하고 있어 서유럽의 선진국대비 버섯 재배사 회전율이 절반으로 낮고 재배상의 단위면적당 생산성도 40% 수준이다. 고품질의 양송이 생산을 위하여 국내실정에 맞는 터널발효시스템 개발이 필요하다. 본 연구에서는 우리나라 실정에 맞는 소형 터널시스템 개발을 위하여 시험장치를 제작하고 후발효(Phase 2)시험을 수행하였다. 1차 배지 주재료는 밀짚, 볏짚, 폐면이 4:4:2의 건물중량비로 섞고 계분을 섞어서 굴삭기로 야외발표한 배지(Phase 1)를 사용하였으며, 시험용 소형터널은 2,500×2,500×5,500 mm(W×H×L) 규격의 내부용적과 100mm두께의 우레탄 센드위치 판넬로 단열하였다. 호기상태 유지와 냉각을 조절하기 위하여 선행연구에 따라 톤당 최대 200CMH 까지 확보하기 위한 최대정압 380mmAq, 최대 풍량 3,780CMH 원심형터보송풍팬을 인버터로 프로그램에 따라 조절하도록 제작하였다. 터널에 의한 후발효(Phase 2) 공정은 1.온도평탄화작업 2.온도를 60℃까지 올리는 가온작업 3.저온살균작업(56~60℃, 8시간), 4.온도를 49℃ 이하로 낮추는 하온작업, 5.온도를 46~49℃로 유지하면서 암모니아 가스가 5ppm이하로 줄어들게 하는 컨디셔닝 공정 6.암모니아가 줄어들면 종균 접종을 위하여 온도를 25℃로 낮추어 배출하는 단계로 구성된다. 위의 6단계가 외기를 불어 넣는 팬에 의해서만 조절되고 가온은 발효열에 의한다. 스마트폰과 인터넷 PC로 온도를 모니터링하거나 팬등을 제어할 수 있도록 구성하였다. 시험결과 5단계인 컨디셔닝 단계에서 최대 풍속으로 공기를 공급하여도 온도 유지가 안 되는 현상이 나타났는데 이는 배지 주재료로 밀짚만 사용하는 유럽과는 달리 볏짚과 폐면을 섞어 쓴 것 때문으로 판단되어 밀짚만을 주재료로 추가 시험이 필요한 것으로 판단되었다.

순환배양액 자외선 살균 효과 분석

유병기 ( Byeong-kee Yu ),이현동 ( Hyun-dong Lee ),허정욱 ( Jeong-wook Heo ),이승철 ( Seung-chul Lee ),이공인 ( Gong-in Lee ) 한국농업기계학회 2020 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.25 No.2

식물공장 양액재배시스템에서 폐양액의 배출로 인한 환경문제가 발생할 수 있다. 이 문제해결을 위해 배양액 순환사용이 필요하다. 안정적인 순환배양액사용을 위해 세균이나 곰팡이 등으로 오염되는 것을 막기 위한 고효율 살균기술이 필요하다. 본 연구에서는 순환배양액을 고효율로 살균하기 위하여 UVC LED 광원을 사용한 양액자외선 살균장치를 제작하여 자외선 살균에 의한 양액성분의 변화유무와 조사시간과 출력에 따른 세균 및 곰팡이의 살균정도를 조사하였다. 시험에 사용된 자외선 살균장치는 7와트 275±10nm 파장의 UVC램프를 6각형 스테인리스 베셀 내부에 병렬로 500W용량을 설치하고 출력을 0~100%까지 조절할 수 있도록 제작하였다. 자외선조사시간은 분단위로 조절할 수 있도록 제작하였다. UVC램프가 설치된 베스 내부를 내경 50mm 유리관을 통하여 12L/분의 양액이 흐르도록 제작하였다. 시험에서 수개월간 식물재배에 사용되던 세균수 17.7×103CFU/mL, 곰팡이 46.3CFU/mL의 10L의 양액을 순환시키며 자외선조사에 따른 양액의 화학조성의 변화 및 세균수, 곰팡이 변화를 조사하였다. 화학조성변화는 출력을 50%, 100% 2수준, 조사시간을 3,6,12분의 3수준으로 살균 전후의 변화를 조사하였고, 세균수와 곰팡이수의 변화는 출력을 50%, 100% 2수준, 조사시간을 1분, 2분, 4분 3수준으로 하여 조사하였다. 시험결과 살균전후 화학성분변화는 출력이나 조사시간변화에 관계없이 거의 변화 없이 일정하였으며, 세균수의 변화는 50%출력에서 1분, 2분, 4분 각조사당 30.2, 14.5, 4.8%로 감소하였으며, 100%출력에서는 13.3, 9.0, 4.3%로 감소하였다. 곰팡이는 50%출력에서 각각 1분, 2분 4분 조사당 76.3, 66.9, 41.0%로 100%출력에서 28.8, 19.4, 9.4%로 감소하는 것으로 나타났다. 이 시험결과에서 UVC살균은 양액의 화학성분에는 거의 영향이 없고 양액살균에서는 매우 유용하여 배드에서 사용되는 양액의 양과 순환속도를 고려하여 자외선 살균 장치를 조정하여 순환배양액 소독에 적용하면 유용할 것으로 판단되었다.

공기살균 시스템 적용 팽이버섯 재배사 개발

유병기 ( Byeong-kee Yu ),이현동 ( Hyun-dong Lee ),김태헌 ( Te-heon Kim ),허정욱 ( Jeong-wook Heo ),곽강수 ( Kang-su Kwak ),이승철 ( Seung-chul Lee ),서다솜 ( Da-som Seo ),김세리 ( Se-ri Kim ) 한국농업기계학회 2021 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.26 No.1

버섯은 해외로 수출 되고 있는 농산품이며 ‘19년 기준 팽이버섯은 전체 버섯류 수출의 41.8%를 차지하고 있다. 국내 농가에서는 백색계 팽이버섯 품종을 주로 재배하고 있으며 수확 면적은 ‘19년 기준 34ha, 생산량은 31,818톤이며 수출량은 13,143톤으로 전체 생산량의 약 41%가 수출되고 있다. 팽이버섯의 주요 수출국은 미국, 호주, 캐나다, 인도네시아, 네덜란드 이며 미국에는 ’19년 기준 5,528톤으로 가장 많은 물량을 소비하고 있다. 국내에서는 팽이버섯을 가열 조리하여 섭취하여 식중독 발생이 없으나, 국외의 경우 샐러드형태의 생식용으로 섭취하고 있어 Listeria균에 의한 식중독 사례가 ‘16년 11월~’19년 12월 17개주에서 보고되었고 ‘20년 CDC 조사 후 국내 3개 업체제품을 리콜 조치하였다. 본 연구에서는 수출용 팽이버섯 재배사의 Listeria 균 억제를 위한 공기 살균 장치를 부착한 파일럿 재배사를 제작하였고, 팽이버섯 재배에 사용되는 소재를 대상으로 살균 실험을 수행 하였다. 파일럿 버섯 재배사는 우레탄단열 압축 패널(열전도율 0.03W/㎡)을 사용하여 1.8×1.8×2.0m 크기로 제작하였다. 내부 온습도 조절은 공기열 히트펌프를 장착하여 냉각과 가온으로 온도 조절 가능한 복열식 시스템을 적용 하였다. 파일럿 재배사 내부의 공기를 살균하기 위하여 이온클러스터 AIO-Ⅰ(제조사: 수도프리미엄엔지니어링, 한국)를 부착하였고, 생육 단계 조건인 6.5℃, 습도 75% 조건에서 권지(병재배 소재), 칼라강판, 아연도금강판(재배사 소재)에 대하여 Listeria innocua를 접종하여 살균 실험을 수행하였다. 시험방법은 각 소재 2cm×5cm에 균을 도포, 2시간 건조 후 증류수, 알코올, 공기살균장치의 3가지로 각각 6시간 처리 후 균을 분리하여 선택성 고체배지에 도말 증식후 코로니를 측정하였다. 각 처리에서 알코올분무처리의 경우는 모든 처리에서 균이 검출되지 않았으며, 균접종 후 2시간 건조 후 시료인 블랭크처리보다 증류수 처리구에서는 2.4~20.0%로 균이 감소되는 것으로 나타났으며 증류수처리대비 이온클러스터 살균장치에서는 0.65~18.6%로 감소되는 것으로 나타나 이온클러스터의 살균효과가 있는 것으로 판단된다.

공기 살균 장치 적용 팽이버섯 재배사의 Listeria Innocua 저감 효과

이현동,유병기,서다솜,김세리,이찬중,곽강수,Lee, Hyun-Dong,Yu, Byeong-Kee,Seo, Da-Som,Kim, Se-Ri,Lee, Chan-Jung,Kwak, Kang-Su 한국버섯학회 2021 한국버섯학회지 Vol.19 No.3

팽이버섯 재배사의 Listera속 미생물 살균을 위하여 공기 살균 장치가 부착된 파일럿 버섯 재배사를 개발하여 물리적, 화학적 살균처리에 대한 살균 효과 검증실험을 수행하였다. 파일럿 버섯 재배사의 내부 온도는 상부 6.62℃±0.30, 중간 6.46℃±0.24, 하부 6.48℃±0.25, 습도는 79.97%±4.42, 79.43%±4.06, 79.94±4.30%로 설정 온도 6.5℃, 상대습도 75%에 근사하게 제어되었다. 공기 살균 장치 적용에 적합한 팽이버섯 재배단계는 생육단계 조건인 온도 6.5~8.5℃, 습도 70~80% 범위였고 유사 조건에서 이온 클러스터 발생기의 오존 발생농도는 160 ppb 수준으로 나타났다. 물리적 살균처리 후 Listeria innocua의 생존율은 이온클러스터 살균의 경우 0.1~0.9%, UV공기 살균은 9.3~10.6%로 나타났고, 화학적 살균처리인 75% 에탄올과 3% 유기산 수용액 처리구에서는 모두 사멸하는 것으로 나타났다. 소재에 대한 Listeria innocua 생존율은 금속시편의 경우 9.3~10.6%, 플라스틱 권지 9.9~16.2%로 나타났는데, 특히 권지의 거친면에서 생존율이 높게 나타났다. 본 연구 결과에 따르면 버섯 재배사의 Listeria균 발생을 억제하기 위해서 금속 소재로 구성된 재배사 벽면과 재배 선반에 대해서는 이온클러스터 공기 살균처리가 노동력을 절감하면서 살균 가능한 방법이며, 플라스틱 재질의 권지의 경우 화학적 살균처리가 효과적인 것으로 나타났다. For sterilization of microorganisms of the Listeria genus contaminating enoki mushroom, pilot mushroom grower equipped with air sterilization devices were developed. Sterilization experiments were performed using physical and chemical treatments. Internal temperature and humidity were controlled, maintaining 6.62℃±0.30 in the upper shelves, 6.46℃±0.24 in the middle shelves, and 6.48℃±0.25 in the lower shelves. Humidities were 79.97%±4.42, 79.43%±4.06, and 79.94±4.30%, respectively, with a temperature setting of 6.5℃, and a relative humidity of 75%. A suitable enoki mushroom cultivation stage for air sterilizer application was during the growth stage, with temperature in the 6.5~8.5℃ range, and humidity of 70~80%. At these same internal conditions, the ozone concentration in the mushroom cultivator was found to be 160 ppb during ion-cluster generator operation. After physical sterilization, the Listeria innocua survival rate was 0.1 to 0.9% using ion cluster sterilization, and 9.3 to 10.6% using UV air sterilization. The Listeria innocua survival rates on different materials were 9.3~10.6% on the metal specimen, and 9.9~16.2% on the plastic wrapper. The survival rate was particularly high on the rough side of the plastic wrapper. Ion cluster air sterilization is a labor-saving and effective method for suppressing the occurrence of Listeria bacteria on mushroom growers walls and shelves. For the plastic wrapper, chemical sterilization is more effective than physical sterilization.

랩-베일을 이용한 양돈용 TMR 발효사료 제조 시스템 개발

김혁주,유병기,이성현,유지수,서형덕,Kim, Hyuck-Joo,Yu, Byeong-Kee,Lee, Sunghyoun,Yu, Ji-Su,Seo, Hyoung-Duk 한국축산환경학회 2014 한국축산시설환경학회지 Vol.20 No.3

In this study, we developed a fermented TMR producing system which could a continuous operation of baling and wrapping the mixed TMR. The baling part has fixed chamber of dia. 900 mm and width 900 mm. And the the turn-table type wrapping part is very compact compared to conventional one in market. The test result were: The absorbed power of the prototype in working was 9.0~15.7 kW. The combined baling and wrapping performance was over 20 bales/hr. The leakage in the process was around 1.9 kg for making a 350 kg TMR bale. The diameter of wrapped TMR bale was 900~950 mm, and its weight was 350 kg in average. Therefore the density was $718kg/m^3$, and it was very high density to the inputted TMR. The pH of the fermented TMR was 5.0~5.6 which was similar to the fermented haylage, also the TMR had no butyric acid's odor.

양송이버섯 재배시 자주식 배지교반기 활용 배지의 특성 및 수량성

이찬중,유병기,박혜성,이은지,Lee, Chan-Jung,Yu, Byeong-Kee,Park, Hye-sung,Lee, Eun-Ji,Min, Gyeong-Jin 한국버섯학회 2020 한국버섯학회지 Vol.18 No.3

본 실험은 농가 관행인 굴삭기 뒤집기와 자주식교반기를 이용한 뒤집기 비교 시험을 통해 발효단계별 배지의 특성을 조사하였다. 야외발효배지의 온도는 자주식교반기 처리에서 뒤집기 후 온도 상승이 빨라지는 경향을 보였다. 후발효배지의 온도는 농가관행인 굴삭기 처리구에서 온도가 높게 유지되면서 후발효과 진행되었다. 야외발효 단계에서 배지에는 고온성 세균 (Bacillus spp.), 방선균, 형광성 Pseudomonas 속, 사상균 등 다양한 미생물들이 분포하였고, 특히 배지발효 과정에서 배지의 분해와 발열에 관여하는 호기성 세균의 밀도는 자주식교반기 처리구에서 상대적으로 높았고, 고온성 발효과정 중 푸른곰팡이균과 중온성 방선균은 생육이 억제되거나 사멸되는 양상을 보였다. 유기물을 분해하는데 중요한 역할을 하고 있는 고온성 방선균은 자주식교반기 처리에서 농가관행보다 높은 밀도를 보였다. 처리별 볏짚의 길이는 자주식교반기를 사용하였을 경우 조금 짧았고, 수분함량은 처리간에 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. pH와 EC는 처리간에 뚜렷한 차이를 보이지 않았고, a, b값은 자주식교반기에 의한 뒤집기가 진행될수록 높아지는 경향을 보였다. 발효 단계별 배지의 CN율을 조사한 결과 농가관행인 굴삭기의 경우 23.1에서 시작하여 5차 뒤집기에서는 16.2까지 낮아 졌고, 자주식교반기의 경우 23.3에서 16.9로 낮아 졌다. 따라서 처리간에는 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. 처리별 수확량을 조사한 결과 1주기에서는 자주식교반기 처리에서 20%의 증수효과가 있었고, 2주기에서는 28%, 3주기에서는 26%의 증수효과가 있었으며, 전체적으로 23%의 수량 증대효과가 있었다. This study was conducted to investigate the characteristics of the medium used on the composting step, comparing the excavator agitator with the self-propelled turner. The temperature of the outdoor composting medium tended to increase rapidly after flipping in the turner. The late composting medium temperature was maintained at the excavator treatment area (farm practice), and the late composting effect progressed. During the field composting stage, various microorganisms such as Bacillus spp., Actinomycetes, fluorescent Pseudomonas spp., and filamentous fungi were distributed in the medium, and the density of aerobic bacteria involved in the decomposition of the medium was increased. Under high-temperature composting conditions, blue fungi, and mesophilic actinomycetes were inhibited or killed. Thermophilic actinomycetes, which play an important role in decomposing organic matter, showed higher densities than those observed in farm practices in the self-propelled turner process. The length of rice straw was slightly shorter when the self-propelled turner was used, and the water content did not show any significant difference between treatments. The a and b values tended to increase as the inverter was turned over. The CN ratio of the composting broth was lowered from 23.1 to 16.2 for the 5th turnover in the context of farming practices, and from 23.3 to 16.9 in the context of the self-propelled turner. The yield of each treatment was increased by 20% in 1 period, 28% in 2 periods, and 26% in 3 periods; the overall yield was 23%.

양돈 급여에 적합한 원형베일 사일리지 해체·세절·연화 일관시스템 연구 (I)

홍종태,김혁주,유병기,현창식,김성기,유지수,홍영신,서형덕,Hong, Jong-Tae,Kim, Hyuck-Joo,Yu, Byeong-Kee,Hyun, Chang-Sig,Kim, Sung-Kee,Yoo, Ji-Soo,Hong, Young-Sin,Seo, Hung-Dug 한국축산환경학회 2013 한국축산시설환경학회지 Vol.19 No.1

Currently, there was no producing system of TMR for pig feeding in Korea. In this study, we examined unrolling, cutting, and softening for the round bale silage. We designed and developed the prototype system of round bale silage for pig feeding. Unroll method were lower chain conveying and upper belt conveying which includes an hydraulic vertical fodder knife. Gathering and cutting method were rotating auger and flywheel which have 10 cutters, input roller of 280 rpm, and cutter rotating speed of 1,750 rpm. Softening device was rotating hammer in inclined cylinder adjustable to $25^{\circ}C$ and rotating speed up to 1,300 rpm. The prototype system was integrated working for unrolling, cutting, and softening. We found that when the round bale silage in unrolling apparatus cut length of 20 cm to input cutting apparatus, the cutting performance was well in continuous working up to input rate of 1,000 kg/h, the softening apparatus was working well.

생물생산시설 및 환경공학 분야 : P4-3 ; 느타리버섯 재배사의 환경균일성 향상 기술

이성현 ( Sung Hyoun Lee ),유병기 ( Byeong Kee Yu ),김혁주 ( Hyuck Joo Kim ),윤남규 ( Nam Kyu Yun ),정종천 ( Jong Cheon Jung ) 한국농업기계학회 2015 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.20 No.1

양송이 재배 중 배지에서 분리한 미생물의 상호작용 분석

민경진,박혜성,이은지,유병기,이찬중,Min, Gyeong-Jin,Park, Hae-sung,Lee, Eun-Ji,Yu, Byeong-kee,Lee, Chan-Jung 한국버섯학회 2021 한국버섯학회지 Vol.19 No.2

본 시험은 재배과정 중 배지에서 분리한 미생물의 특성을 조사하여 이들 미생물과 버섯균의 생육과 연관관계를 밝히고자 하였다. 짚, 계분 등 배지 재료에서 분리한 미생물의 양송이 균주에 대한 억제 정도는 국내 육성 양송이 균주가 외국에서 수입한 양송이 균주 보다 생육 억제 정도가 낮은 경향을 보였다. 양송이 배지 발효 단계별 분리 미생물의 양송이 품종간 균사 생육 억제 정도는 국내 육성 품종인 새도가 다른 품종보다는 생육이 좋았다. 그리고 발효과정이 진행됨에 따라 버섯균에 대한 억제 정도는 약해지는 경향을 보였다. 양송이 배지에서 분리한 미생물을 합성배지(CDA)에 도말한 뒤 버섯균사를 접종하여 균사의 생육을 조사한 결과와 분리균을 도말하고 항온기에서 2일간 배양한 후 배지를 완전히 뒤집어 배지의 뒷면 중앙에 버섯 균사를 접종하여 균사 생육을 조사한 결과를 비교 분석한 결과 양송이균의 생육 정도가 비슷한 경향을 보이는 것으로 보아 양송이 배지에서 분리한 미생물은 분비성 물질을 통해서 버섯균의 생육과 증식에 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다. 양송이 균의 생육을 촉진하는 미생물을 분리한 결과 21균주가 선발되었고 대부분 4차 뒤집기 이후에서 많이 선발되었다. 대표적인 균주로는 Alcaligenes faecalis B-4-28, Comamonas testosteroni B-4-31, Acinetobacter soli B-4-40 등이 있다. This experiment investigates the characteristics of microorganisms isolated from a medium during cultivation process and reveals the relationship between these microorganisms and the growth of Agaricus bisporus. The domestically grown strains of Agaricus bisporus displayed a higher inhibition growth rate against microorganisms isolated from straw, chicken manure, and medium than imported strains. As for inhibition of mycelial growth among mushroom cultivars of the microorganisms separated by each fermentation step from the mushroom medium, the domestic cultivar, 'Saedo,' grew more vigorously among other cultivars. As the fermentation progressed, it was confirmed that inhibitation of microorganisms against Agaricus bisporus was weakened. A total of 21 strains of microorganisms that promote mushroom growth were isolated in the 4th turning process, and the microorganisms isolated from the mushroom medium affect the growth and as yield of the mushroom through secretory substances.

젖소분뇨 퇴비화에 대한 부숙퇴비 혼합 효과

김중곤,곽정훈,정광화,한덕우,유병기,안희권,라창식,Kim, Jung Kon,Kwag, Jung-Hoon,Jeong, Kwang-Hwa,Han, Deug-Woo,Yu, Byeong-kee,Ahn, Hee-kwon,Ra, Chang-Six 한국축산환경학회 2015 한국축산시설환경학회지 Vol.21 No.3

According to the volumetric mixing rate of dairy cow manure (DCM) and moisture control materials such as decomposed manure (DM) and sawdust (S), 6 reactors (DCM only (R1), DCM : DM = 1:1 (R2), DCM : DM = 1.5:0.5 (R3), DCM : DM = 0.5:1.5 (R4), DCM : DM:S = 1:0.5:0.5 (R5) and DCM : S = 1:1 (R6)) were used for composting of dairy cow manure. Among the composting reactors, composting reactor of R5 was shown the highest temperature of the compost as a $66^{\circ}C$ during composting period. After 3 weeks composting, moisture content of R5 and R6 were 51% and 51.3%, respectively. These values were satisfied with the moisture content standard of livestock manure compost of Korea. We concluded that decomposed manure may be a good moisture control material for dairy cow manure composting when it is used in mixture with sawdust. The optimum volumetric mixing ratio of dairy cow manure and moisture control materials was 50% of livestock manure, 25% of decomposed manure and 25% of sawdust.