착유우의 사료섭취량과 음수량이 산유량과 분뇨 배설량에 미치는 영향

최동윤,곽정훈,박치호,정광화,김재환,유용희,양창범,최홍림,안희권,Choi, D.Y.,Kwag, J.H.,Park, C.H.,Jeong, K.H.,Kim, J.H.,Yoo, Y.H.,Yang, C.B.,Choi, H.L.,Ahn, H.K. 한국축산환경학회 2007 축산시설환경학회지 Vol.13 No.1

본 실험은 우리나라에서 사육되고 있는 홀스타인 젖소 착유우의 사료 섭취량과 음수량이 산유량과 분뇨 배설량에 미치는 영향을 구명하기 위하여 수행하였다. 실험은 착유우 10두를 공시하여 수원의 축산연구소 낙농우사에서 봄, 여름, 가을, 겨울 등 4계절에 걸처 실시하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1. 시험에 공시된 착유우의 건물섭취량은 평균 19.5kg으로 봄과 가을이 각각 23.9, 22.1kg으로 높았고, 여름과 겨울이 각각 17.0, 15.3 kg으로 낮은 섭취량을 보였다. 2. 착유우의 음수량은 평균 $77.2\ell$로, 여름이 $85.5\ell$로 가장 많았고 겨울이 $62.2\ell$로 가장 낮았으나 계절별 유의차는 보이지 않았다. 3. 착유우의 산유량은 평균 26.0kg으로 봄, 여름, 가을 및 겨울이 각각 30.8, 24.0, 25.4, 23.7kg으로 봄의 산유량이 가장 높았다(p<0.05). 4. 착유우의 분뇨 배설량을 계절별로 조사한 결과, 봄 64.4kg, 여름 63.5kg, 가을 60.4kg, 겨울 51.0kg으로 계절 간에 차이를 보였으며(p<0.05), 전체 평균 분뇨 배설량은 59.8kg이었다. 5. 착유우의 사료섭취량, 음수량, 산유량 및 분뇨 배설량과의 상관관계를 분석한 결과, 산유량과 음수량$(R^2=0.7742)$, 산유량과 사료 섭취량$(R^2=0.7459)$, 음수량과 뇨 배설량 $(R^2=0.7422)$, 사료 섭취량과 분 배설량$(R^2=0.6044)$, 산유량과 분 배설량$(R^2=0.692)$의 상관관계가 비교적 높았으나, 음수량과 분 배설량$(R^2=0.2950)$, 사료 섭취량과 뇨 배설량$(R^2=0.1985)$, 산유량과 뇨 배설량$(R^2=0.2335)$의 상관관계는 낮게 나타났다. 6. 따라서 산유량과 음수량, 산유량과 사료 섭취량의 상관관계식은 $Y=0.1919X_1+11.181(R^2=0.7742),\;Y=0.8568X_2+9.3067(R^2=0.7459)$(Y=milk yield $X_1=water$ consumption, $X_2=feed$ intake)로 추정할 수 있다. This experiment was conducted to determine the effect of feed intake and water consumption on milk yield and manure production in milking cows. The average feed intake(dry matter) of milking cows were 19.5kg/hd/d. Spring(23.9kg) and fall(22.1kg) feed intake rates when higher than in the summer(17.0kg) and winter(15.3kg/hd/d). The average water consumption of milking cows were $77.2\ell/hd/d$. Summer showed the highest value$(85.5\ell/hd/d)$ and winter showed the lowest value$(62.2\ell/hd/d)$. The average milk yield during spring, summer, fall, and winter was 30.8, 24.0, 25.4, and 23.7kg/hd/d, respectively. Milk yield during spring was found to be statiscally greater than for the other seasons. Manure production of milking cows during spring, summer, fall, and winter was 64.4, 63.5, 60.4, and 51.0kg/hd/d, respectively. Consequently, a relatively high correlation between milk yield and water consumption$(R^2=0.7742)$, milk yield and feed intake$(R^2=0.7459)$, water, consumption and urine production$(R^2=0.7422)$, feed intake and feces production$(R^2=0.6044)$, and milk yield and feces production$(R^2=0.6920)$ were observed in milking cows. The other hand, correlation between water consumption and feces production$(R^2=0.2950)$, feed intake and urine production $(R^2=0.1985)$, and milk yield and urine production$(R^2=0.2335)$ were found to be relatively low. Therefore, correlation equation between milk yield and feed intake, milk yield and water consumption can be estimated from : $Y=0.1919X_1+11.181(R^2=0.7742),\;Y=0.8568X_2+9.3067(R^2=0.7459)$(Y=milk yield $X_1=water$ consumption, $X_2=feed$ intake).

착유시스템 유형별 세척수의 발생량과 특성

최동윤,곽정훈,박치호,정광화,김재환,유용희,정만순,한창배,최홍림,Choi, D.Y.,Kwag, J.H.,Park, C.H.,Jeong, K.H.,Kim, J.H.,Yoo, Y.H.,Jeong, M.S.,Han, C.B.,Choi, H.L. 한국축산환경학회 2008 축산시설환경학회지 Vol.14 No.3

본 시험은 젖소농가에서 보유하고 있는 여러가지 형태의 착유시스템에 대하여 계절별 세척수의 발생량과 이화학적 특성을 알아보고자 바켓식, 파이프라인식, 텐덤식, 헤링본식 등 착유시스템 유형별로 각각 3농가를 선정하여 계절별로 조사를 실시하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 1. 착유시스템 유형별 세척수 발생량은 텐덤식과 헤링본식에서 많았으며 바켓식이 적었다 (P<0.05). 2. 착유작업별 세척수 발생량은 착유기 세척에 가장 많은 량의 세척수를 사용하였으며 여름철의 경우 텐덤식 $398.8{\ell}$, 헤링본식 $407.7{\ell}$가 다른 착유시스템보다 많은 세척수를 사용하였다 (p<0.05). 3. 착유과정에서 발생하는 세척수 발생량을 조사한 결과, 평균 $15.4{\ell}$/두였으며, 계절별로는 여름이 $16.4{\ell}$로 가장 많은 세척수가 발생되었다. 4. 착유과정에서 발생하는 세척수의 $BOD_5$는 착유실 세척시 발생하는 세척수가 $906.4mg/\ell$로 가장 높았으며, 유두 세척시 가장 낮은 $212.4mg/\ell$로 나타났다. COD, SS 등도 착유실 바닥세척시 가장 높은 경향을 보였다. 5. 세척수의 이화학적 특성은 pH는 $7.3{\sim}8.2$의 범위로 착유작업 단계에 따라 차이를 나타내었으며, 착유작업 후 착유실 외부로 흘러나오는 배출수의 $BOD_5$, COD, SS, T-N, T-P는 각각 731.2, 479.0, 751.6, 79.1, $14.7mg/\ell$였다. 이상의 시험결과를 종합해 보면 착유시스템 유형별 세척수 발생량은 바켓식, 파이프 라인식, 텐덤식 및 헤링본식이 각각 143.9, 487.9, 914.0, $856.7{\ell}$로 조사되었으며, 착유과정에서 발생하는 세척수량은 착유우 두당 $15.4{\ell}$로 착유시스템 유형 및 착유우 사육두수에 따라 낙농가도 농가실정에 맞는 세척수 처리시설 및 용량을 확보해야 할 것으로 판단된다. The purpose of this study was to determine the effect of milking system type on milking center effluent production through the four seasons. Four different types of milking systems (Bucket, Pipeline, Tandem and Herringbone) were estimated, in duplicate, through the different seasons. The following conclusions can be drawn from this study. 1. The quantity of wastewater produced from Tandem and Herringbone milking systems were significantly larger than Bucket milking system (p<0.05). 2. The main wastewater production was from the washing of milking apparatus. Tandem and Herringbone milking systems produced 398.8 and $407.7{\ell}$/day of wastewater, respectively, for apparatus washing. These values were significantly higher than the other milking systems during the summer (p<0.05). 3. The average wastewater production from the various milking systems was $15.4{\ell}$/head/day. The quantity of wastewater production during summer ($16.4{\ell}$/head/day) season was higher than of the other seasons. 4. The highest level of $BOD_5$ ($906.4mg/\ell$) was produced from the washing of the parlor floor and the lowest level of $BOD_5$ ($212.4mg/\ell$) was produced from the washing of the udders of the cows. 5. The pH of dairy wastewater was in the range of $7.3{\sim}8.2$ and the average levels of $BOD_5$, COD, SS, T-N, and T-P were 731.2, 479.0, 751.6, 79.1, $14.7mg/\ell$, respectively. Following conclusions can be drawn from this experiment. The quantities of wastewater production from Bucket, Pipeline, Tandem and Herringbone milking system were 143.9, 487.9, 914.0, and $856.7{\ell}$, respectively. The average wastewater produced from the milking systems was $15.4{\ell}$/head per day. In order to effectively manage on the wastewater from milking systems, dairy farms need to consider the milking system type and farm size when determining the optimum wastewater treatment system.

홀스타인 건유우의 분뇨배설량과 이화학적 특성

최동윤,강희설,곽정훈,최희철,김재환,김태일,박치호,전병수,한정대,Choi, D.Y.,Kang, H.S.,Kwag, J.H.,Choi, H.C.,Kim, J.H.,Kim, T.I.,Park, C.H.,Jeon, B.S.,Han, J.D. 한국축산환경학회 2002 축산시설환경학회지 Vol.8 No.2

This study was carried out to investigate the quantity of Holstein dry cow manure excreted and their characteristics. The results obtained in this study were summarized as follow; The average body weight of the Holstein dry cow during experiment was 619.9kg. The feed intake(DM basis) and water consumption was 10.7, 38.6kg/day/head, repectively. The manure production of Holstein dry cow was 44.8kg/day/head (feces 26.9, urine 17.9kg). The moisture content of feces and urine was 84.5%, 95.3%, respectively. Wastewater pollutant concentration of $BOD_5$(Biochemical Oxygen demand), $COD_{Mn}$ (Chemical Oxygen demand), SS(Suspended Solids), T-N(Total Nitrogen) and T-P(Total Phosphorus), excreted from Holstein dry cow was 16,874,55,763, 87,333, 2,353, $368mg/{\ell}$ in feces and 5,621, 8,673, 518, 2,423, $3mg/{\ell}$ in urine, repectively. The fertilizer content of manure, N(Nitrogen), $P_2O_5$(Phosphoric acid) and $K_2O$(Potassium oxide) was 0.24, 0.08, 0.15% in feces and 0.24, 0.001, 0.30% in urine, respectively.

가시광선을 이용한 돈분뇨 액비 부숙도 측정장치 개발에 관한 연구

최동윤,곽정훈,박규현,송준익,김재환,강희설,한창배,최성원,이창석,Choi, D.Y.,Kwag, J.H.,Park, K.H.,Song, J.I.,Kim, J.H.,Kang, H.S.,Han, C.B.,Choi, S.W.,Lee, C.S. 한국축산환경학회 2010 축산시설환경학회지 Vol.16 No.3

본 시험은 가시광선을 이용한 돈분뇨 액비의 부숙여부를 구명하고, 이를 활용한 측정 장치의 개발을 목적으로 수행하였으며, 그 결과는 다음과 같다.가. 돈분뇨 액비 저장기간이 경과함에 따라 pH는 증가하고 EC는 낮아졌으며, 액비를 폭기처리하므로서 무처리에 비해 pH는 더 증가하고 EC는 더 낮아지는 경향을 나타내었다. 나. 돈분뇨 액비 저장기간이 경과함에 따라 주요 악취물질인 암모니아 ($NH_3$)와 황화수소($H_2S$) 농도가 낮아지는 경향을 나타냈으며, 폭기처리를 하므로서 악취농도가 현저하게 낮아지거나 없어지는 결과를 보였다. 다. 돈분뇨 액비의 종자발아율은 무 및 배추종자 공히 초기부터 6주 경과시까지는 전혀 전혀 발아되지 않았고, 7주가 지나고부터 서서히 서서히 발아율이 높아지는 경향이었으나, 무폭기처리한 액비의 종자발아율은 무 및 배추종자 공히 초기부터 시험종료시까지 전혀 전혀 발아되지 않았다. 라. 원형여지크로마토그래피법에 의한 돈 분뇨 액비 부숙여부 반응을 조사한 결과, 폭기처리한 액비의 경우 초기부터 10주까지는 부식반응을 보이지 않았으나, 10주가 지나고 톱니바퀴 모양이 조금씩 형성되면서 반응을 보이기 시작하였고, 무폭기 처리한 액비는 시험 종료시까지 반응을 보이지 않았다. 마. 돈분뇨 액비의 부숙에는 pH, EC, 종자 발아율, 악취농도 및 원형여지크로마토그래피 반응 등이 관련되는 것으로 나타났다. 바. 색도를 이용한 돈분뇨 액비 부숙도 축정을 위해 소프트웨어와 하드웨어를 개발하였으며, 클러스터링을 이용한 액비부숙도 분석 프로그램을 완성하였다. 사. 돈분뇨 액비 부숙도 측정장치는 텅스텐할로겐, 듀테륨램프, 시료투입구, 석영셀, 분광분석기, 악취측정기, 분석소프트웨어 등으로 구성되었으며, 액비의 부숙여부를 간편하고 신속하게 예측할 수 있었다. This study was conducted to develop an measuring system and method for fermentation degree of liquid swine manure by visible ray. The constituent changes of liquid swine manure were examined. pH gradually increased with time, but EC gradually decreased. Malodor strength decreased gradually with aeration treatment with time. Control needed more time to decrease malodor strength than aeration treatment. In aeration treatment, there was no germination of seeds (radish, chinese cabbage) up to 6 weeks and germination rate at 15th week was over 50%. However, in control, there was no germination up to end of experiment. Circular chromatography method showed that there was change after 10th week in aeration treatment but there was no change up to end of experiment in control. As a result, the fermentation degree of liquid swine manure would have relations among pH, EC, germination rate, malodor concentration, and reaction of circular chromatography. The simple analytical instrument for liquid swine manure consisted of a tungsten halogen and deuterium lamp for light source, a sample holder, a quartz cell, spectrometer for spectrum analyzer, a malodour measuring device, a software, etc. Results showed that the simple analytical instrument that was developed can approximately predict the fermentation degree of liquid swine manure by visible ray. Generally, the experiment proved that the simple analytical instrument was reliable, feasible and practical for analyzing the fermentation degree of liquid swine manure.

경종농가에서의 액비이용 실태조사

최동윤,곽정훈,박치호,정광화,전병수,최희철,강희설,양창범,최홍림,Choi D. Y.,Kwag J. H.,Park C. H.,Jeong K. H.,Jeon B. S.,Choi H. C.,Kang H. S.,Yang C. B.,Choi H. L. 한국축산환경학회 2004 축산시설환경학회지 Vol.10 No.3

The livestock liquid manure is one of important source for production of friendly environmental crops and have been used widespreadly in recent years. This survey is to eventually investigate the actual conditions of liquid manure utilization for cultivation of crops in the agricultural farm, based on the survey for 61 selected farms in 8 provinces(except Jeju province) included 22 counties in Korea. The results obtained in this survey were summarized as follow; $72.1\%$ of liquid manure storage tank(44) was located in the farmland and $27.9\%$(17) was in the fm. Most of liquid manure tank volume and material were 200 M/T($67.2\%$) and Polyethylene Double Frame panel($44.3\%$). The pro-portions of liquid manure application land were $45.9\%$ for rice paddy, $36.1\%$ for dry field, $16.4\%$ for orchard and $1.6\%$ for other, respectively. The controversial points of liquid manure utilization were malodor($60.7\%$), equipment possession($22.9\%$), no problem($13.1\%$) and farmland possession ($2.3\%$), respectively. 농가에서의 액비이용 실태조사를 위하여 액비저장조가 설치된 22시군 61농가를 표본으로 선정하여 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 액비 저장조 설치농가의 유형은 경종농가가 전체의 $68.8\%$인 42농가였으며, 양돈농가는 $31.2\%$인 19농가였고, 액비 저장조 설치 장소는 농경지에 설치한 농가가 44농가( $72.1\%$), 농장 내에 설치한 농가가 17농가($27.9\%$)였다. 농가에 설치된 액비저장조의 용량은 50톤에서부터 1,000톤 규모로 다양하였으나, 200톤 규모의 저장조가 41농가($67.2\%$)로 가장 많았다. 2. 액비살포 대상지는 $45.9\%$가 논이었으며, 밭 $36.1\%$, 과수인 $16.4\%$, 기타 $1.6\%$ 순 이였으며, 대상작물은 벼>채소>과수>사료작물>기타 순이었다. 300평당 액비 살포량은 전체 농가 중 23농가($37.7\%$)가 농가 임의로 살포한다고 답하였고, 연간 액비살포횟수는 2회가 37농가로 가장 많았다 3. 액비 살포방법은 지표살포가 $88.5\%$로 대부분을 차지하고 있었고, 액비를 살포한 후 조치는 농경지를 바로 경운하는 농가가 $86.9\%$, 그대로 방치하는 농가가 $13.1\%$로 조사되었다. 액비 살포농경지와 인근농가와의 거리는 1.0km 이내가 전체의 $86.9\%$를 차지하고 있어, 액비 살포시 인근 농가와의 악취 민원이 발생할 가능성이 높았다. 액비 살포시 당면하는 문제점은 악취에 의한 민원발생이 $60.7\%$로 가장 많았고, 적기에 액비를 뿌릴 수 있는 장비의 확보가 $22.9\%$로 그 뒤를 이었으며, 문제점이 없었다는 농가도 $13.1\%$를 차지했다 4. 농가들이 액비화 관련기술을 문의하는 기관으로 소재지 시군농업기술센터를 가장 많이 꼽았고($50.8\%$), 도 농업기술원, 기타의 순이었으며, 기술을 문의할 기관이 없다는 농가도 $32.8\%$에 달하였다. 조사대상 22개 시군농업기술센터의 액비 분석 장비 보유현황을 조사해 본 결과 $77.3\%$인 17개소가 분석 장비를 보유하고 있지 않은 것으로 나타나, 농가들이 액비 살포량을 결정하는데 많은 어려움을 겪고 있는 것으로 조사되었다.

양돈분뇨 액비를 이용한 경종농가의 작물재배 실태조사

최동윤,노재승,이상철,김해녕,안규정,조인기,Choi, D.Y.,Noh, J.S.,Lee, S.C.,Kim, H.N.,Ahn, K.J.,Cho, I.K. 한국축산환경학회 2006 축산시설환경학회지 Vol.12 No.3

자연순환농업을 목적으로 양돈분뇨 액비를 작물의 비료원으로 사용하고 있는 78시군 407개 경종농가를 대상으로 실태조사를 한 결과는 다음과 같다. 1. 경종농가의 액비사용 동기는 친환경농산물 생산을 목적으로 한 경우가 121농가로 전체의 29.7%를 차지해 가장 많았고, 화학비료 절감 102농가(25.1%), 농가 스스로 78농가(19.2%), 주위의 권유 65농가(16.0%), 토양 비옥도 증진 38농가(9.3%), 기타 3농가(0.7%)의 순이었다. 2. 년간 액비의 사용횟수는 1회 사용이 48.9%인 199농가가 응답하여 가장 많았고, 2회 사용은 31.9%(130농가), 3회 사용 14.0%(57농가), 기타가 5.2%(21농가)로 나타났다. ha당 액비 사용량은 전체농가중 26.5%인 108농가가 $20{\sim}30$톤을 사용하는 것으로 나타나 가장 많았으며, 20톤 이하를 사용하는 농가는 23.3%인 95농가였다. 3. 액비사용 농작물은 벼가 56.5%로 가장 많았고, 밭작물 22.6%, 과수 13.3%, 시설하우스 작물 4.4%, 기타 3.2% 순이었다. 액비사용 재배 농산물의 수확량은 187농가(.45.9%)가 별 차이가 없는 것으로 나타났고, 40.0%인 163농가는 증가한 것으로 나타났다. 반면에 8.4%인 34농가는 수확량이 오히려 감소한 것으로 나타났다. 4. 액비사용 농산물의 품질(맛)은 더 좋아졌다는 의견이 48.9%로서, 별 차이가 없다(40.0%)라는 의견보다 많았으며, 더 나빠졌다는 경우는 2.0%인 8농가에 불과하였다. 액비사용 농산물에 대한 소비자의 반응은 보통이 45.5%, 좋음 36.9%, 매우 좋음 6.6%로 나타났으며, 나쁨은 2.2%였다. 5. 액비사용후 농작물 피해발생 여부는 전체 사용농가의 24.6%인 100농가가 피해를 받은 것으로 나타났으며, 피해유형으로는 도복이 54농가로 가장 많았고, 과비 29농가, 병충해 17농가의 순이었다. 또한 농작물에 피해를 받은 경종농가는 적절한 보상을 바라는 것으로 나타났으며, 적절한 보상수준은 주위농가 생산량 대비 90%가 가장 많았고(40%), 생산량 대비 100%(34%), 생산량 대비 95% (13%) 순이었다. 6. 액비사용후 화학비료 추가 여부는 전체 농가의 65.4%인 266농가가 사용하는 것으로 나타났으며, 27.3%인 111농가만이 사용하지 않는 것으로 나타났으며, 추비 사용량은 300 평당 $2{\sim}3kg$이 가장 많았고 $1{\sim}2kg,\;3{\sim}4kg$, 4kg 이상의 순이었다. 7. 액비저장조 이용주체는 전체 농가의 59.0%인 240농가가 자체적으로 이용을 하고 있었으며, 23.1%인 94농가는 액비 유통업체에 위탁하여 이용하고 있었고, 5.2%인 21농가는 방치하고 있는 것으로 나타났다. 경종 농가가 부담하는 ha당 액비살포 비용은 미부담 62.7%, 1만원 이상 16.2%, $4{\sim}5$천원 9.8%, $6{\sim}7$천원 9.6%, $8{\sim}9$천원 1.7%로 나타났다. 8. 경종농가의 액비사용전 액비시비처방서 발급은 54.1%인 220농가만이 의뢰한 것으로 나타났고, 41.5%인 169농가는 의뢰하지 않은 것으로 나타났다. 액비사용에 대한 사전 교육은 62.4%인 254농가가 교육을 받은 것으로 나타났으며, 30.2%인 123농가는 받지 않은 것으로 나타났고, 교육 자체가 없어서 못 받았다는 농가도 3.9%인 16농가로 나타났다. 9. 액비사용시 문제점은 전체 농가중 절반 이상인 220농가(54.1%)가 악취로 인한 문제라고 하였으며, 22.1%인 90농가는 액비를 뿌릴 수 있는 장비가 부족하다고 하였고, 사용 불편 14.5%(59농가), 과다살포 3.4%(14농가), 비용과다 2.9%(12농가), 중금속 1.7%(7농가), 위생 1.0%(4농가), 기타 0.2%(1농가) 순이었다. 10. 양돈분뇨를 액비화하여 사용한 경험이 있는 경종농가들 중 78.4%인 319농 To optimise the efficient use of nutrients in pig slurry is to cultivate friendly environmental crops. This field survey is to investigate the actual conditions of pig slurry utilization for cultivation of crops in the agricultural farm, based on the survey for 407 selected farms in 9 provinces included 78 counties in Korea. The results obtained in this survey were summarized as follow ; The motive which came to use pig slurry in the agricultural farm were production of friendly environmental crops (29.7%), economy of chemical fertilizer (25.1%), spontaneously (19.2%), inducement of neighboring farmhouse (16.0%), increase of soil fertility (9.3%), and the others (0.7%), respectively. The proportions of pig slurry application land were 56.5% for.ice paddy, 22.6% for dry field, 13.3% for orchard, 4.4% for controlled agriculture and 3.2% for other, respectively. The number of times of pig slurry utilization per year were once (48.9%), twice (31.9%), thrice (14.0%), and the others (5.2%), respectively. The controversial points of pig slurry utilization were malodor (54.1%), insufficiency of spread equipment (22.1%), inconvenience (14.5%), over application (3.4%), over cost (2.9%), heavy metal (1.7%), sanitation (1.0%) and the other (0.2%), respectively. The results indicated that pig slurry could be used as fertilizer source of friendly environmental crops, but further studies are needed to determine the application method and value of the pig slurry for crop cultivation.

근적외선 분광법을 이용한 돈분뇨 액비 성분분석기 개발을 위한 기초 연구

최동윤,곽정훈,박치호,정광화,김재환,송준익,유용희,정만순,양창범,Choi, D.Y.,Kwag, J.H.,Park, C.H.,Jeong, K.H.,Kim, J.H.,Song, J.I.,Yoo, Y.H.,Chung, M.S.,Yang, C.B. 한국축산환경학회 2007 축산시설환경학회지 Vol.13 No.2

본 시험은 근적외선분광법을 이용한 돈분뇨 액비의 질소, 인산, 칼리, 수분 및 유기물의 분석 가능성을 구명하고, 이를 활용한 분석기의 개발을 목적으로 수행하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 1. 돈분뇨 액비시료는 $400{\sim}2,500nm$ 대역의 근적외선을 시료에 투과하여 측정하였으며, 동일시료에 대한 습식분석 결과, N, $P_2O_5,\;K_2O$, 수분 및 유기물 함량은 각각 1,555mg/l, 302mg/l, 240mg/l, 98.8%, 0.53%로 조사되었다. 2. 근적외선 분광광도법을 이용한 분석에서 N, $P_2O_5,\;K_2O$, 수분 및 유기물에 대한 RSQ ($r^2$, R, Coefficient of determination)는 각각 0.9190, 0.9749, 0.5046, 0.9883 및 0.9777이었고 SEC(Standard Error of Calibration)는 2.1649, 0.5019, 1.9252, 0.1180 및 0.0789였다. 3. 액비에 대한 이화학적 습식분석과 NIR 흡수스펙트럼 측정결과를 비교 분석하여 돈 분뇨 액비에 포함된 질소, 인산, 칼리, 수분 및 유기물 함량을 실시간으로 분석하고 액비 성분량을 자동 계산할 수 있는 알고리즘을 도입한 액비분석 프로그램을 작성하였다. 4. 액비 성분분석 시작기는 근적외선(NIR : Near InfraRed)을 받아들여 실시간으로 액비성분의 흡수율을 측정하는 광검출장치(NIR Spectrometer), 근적외선 Light Source로부터 나오는 빛을 반사시키는 반사경, 액비성분 분석용 시료를 넣어 측정하는 Cell Mount, $400{\sim}2,500nm$ 대역의 가시광선-근적외선을 방출하는 Tungsten halogen lamp, NIR Spectrometer와 Tungsten halogen lamp로 전압을 입력시켜 주는 Power Supply Module 및 전체를 Black Anodizing한 외형으로 구성되었다. 5. 실험결과, 칼리를 제외한 액비내 모든 성분이 광을 흡수하는 강도는 성분의 농도에 비례하였으며 원시 스펙트럼의 중첩 제거 및 빛의 산란보정을 통해 액비의 질소, 인산성분, 수분 및 유기물 함량을 측정하는데 효과적으로 이용할 수 있을 것으로 사료되며, 분광분석법을 이용한 액비성분 분석기 개발이 완료되면 현장에서 신속하고 정확한 분석이 가능할 것으로 판단된다. This study was conducted to measure Nitrogen(N), Phosphate($P_2O_5$), Potassium ($K_2O$), Organic matter(OM) and Moisture content of liquid pig manure by Near Infrared Spectroscopy(NIRS) and to develop an alternative and analytical instrument which are used for measurement of N, $P_2O_5$, $K_2O$, OM, and Moisture contents for liquid pig manure. The liquid pig manure sample's transmittance spectra were measured with a NIRS in the wavelength range of 400 to 2,500 nm. Multiple linear regression and partial least square regression were used for calibrations. The correlation coefficient(RSQ) and standard error of calibration(SEC) obtained for nitrogen were 0.9190 and 2.1649, respectively. The RSQ for phosphate, potassium, organic matter and moisture contents were 0.9749, 0.5046, 0.9883 and 0.9777, and the SEC were 0.5019, 1.9252, 0.1180 and 0.0789, respectively. These results are indications of the rapid determination of components of liquid pig manure through the NIR analysis. The simple analytical instrument for liquid pig manure consisted of a tungsten halogen lamp for light source, a sample holder, a quartz cell, a SM 301 spectrometer for spectrum analyzer, a power supply, an electronics, a computer and a software. Results showed that the simple analytical instrument that was developed can approximately predict the phosphate, organic matter and moisture content of the liquid pig manure when compared to the analysis taken by NIRS. The low predictability value of potassium however, needs further investigation. Generally, the experiment proved that the simple analytical instrument was reliable, feasible and practical for analyzing liquid pig manure.

홀스타인 육성우의 계절별 분뇨 배설량 및 특성에 관한 연구

최동윤,곽정훈,박치호,정광화,김태일,김재환,유용희,양창범,최홍림,Choi, D.Y.,Kwag, J.H.,Park, C.H.,Jeong, K.H.,Kim, T.I.,Kim, J.H.,Yoo, Y.H.,Yang, C.B.,Hong, H.L. 한국축산환경학회 2006 축산시설환경학회지 Vol.12 No.3

우리나라에서 사육되고 있는 젖소 육성우의 분뇨배설량을 구명하기 위하여 육성우 6두를 공시하여 축산연구소 낙농우사에서 봄, 여름, 가을, 겨울 등 4계절에 걸쳐 각각 10일간 시험을 수행하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 1. 건물섭취량은 평균 6.7kg으로 봄, 여름, 가을 및 겨울이 각각 4.6, 8.3, 7.1, 6.8kg으로 봄이 가장 낮은 섭취량을 보였으며, 음수량은 평균 $19.3{\ell}$로, 여름이 $21.8{\ell}$로 가장 많았고 봄과 겨울이 $18.3{\ell}$로 낮았으나 계절별 유의차는 보이지 않았다. 2. 분뇨배설량을 계절별로 조사한 결과, 봄 13.7kg, 여름 23.8kg, 가을 25.0kg, 겨울 20.2kg으로 봄이 가장 낮았으며(p<0.05), 전체 평균 분뇨배설량은 20.3kg이였고, 체중대비 분뇨의 비율은 5.6%였다. 3. 체중과 분뇨배설량간($R^2=0.7816$), 체중과 사료섭취량간($R^2=0.7296$)의 상관관계가 비교적 높았으나, 음수량과 분뇨배설량, 사료섭취량과 분뇨배설량간의 상관관계는 비교적 낮았다. 4. 분뇨의 수분 및 pH를 분석해 본 결과, 분의 뇨의 평균 수분 함량은 각각 83.5, 94.6%였으며, pH는 각각 7.4, 7.6 수준이었다. 5. 분뇨중 오염물질 농도는 분의 $BOD_5,\;COD_{Mn}$, SS, T-N 및 T-P는 각각 18,048, 50,114, 119,833, 2,519, $427mg/{\ell}$였고, 뇨는 각각 5,434, 6,550, 825, 3,616, $28mg/{\ell}$였다. 6. 분뇨중 비료성분은 분의 N, $P_2O_5,\;K_2O$가 각각 0.25, 0.10, 0.14%였고, 뇨는 각각 0.36, 0.006, 0.31%였다.도는 3m 지점에서 $446.6\;{\mu}g/m^3$ 이었으나 20 m 지점에서는 $156.3\;{\mu}g/m^3$로 34.9% 수준이었고 PM10 34.9%, PM2.5 48.7%, PM1.0 86.8% 수준이었다. This study was conducted to determine the volume of Holstein heifers manure excreted and its characteristics. The average dry matter intake of heifers was 6.7 kg/head/day. The intake rate was lowest in spring among four seasons. The average dry matter intake rate during spring, summer, fall, and winter was 4.6, 8.3, 7.1, and 6.8 kg/head/day, respectively. The average water intake of heifers was $19.3{\ell}/head/day$. The wale. consumption was highest value ($21.8{\ell}/head/day$) in summer and lowest values ($18.3{\ell}/head/day$) in spring and winter. Values were found not to be statiscally different for the four seasons. The average manure production of heifers (average live weight was 363.1 kg) was 20.3 kg/head/day and it was 5.6% of live animal weight. The manure production during spring, summer, fall, and winter was 13.7, 23.5, 25.0, and 20.2 kg/head/day, respectively. Production during spring was lower than the other seasons (p<0.05). A higher correlation between live weight and manure production ($R^2=0.7816$) and between live weight and feed intake ($R^2=0.7296$) was observed for heifers. Correlations between manure production and water intake and between manure production and feed intake were found to be relatively low for heifers. The moisture content of feces was 83.5% and that of urine 94.6%. The pH of feces and urine were in the ranges of 7.4 and 7.5, respectively. The $BOD_5$, COD, SS, T-N, T-P concentrations of the heifer feces were 18,048, 50,114, 119,833, 2,519, and $427mg/{\ell}$, respectively. Heifer urine showed lower levels of $BOD_5(5,434mg/{\ell})$, COD$(6,550mg/{\ell})$, SS$(825mg/{\ell})$, T-N$(3,616mg/{\ell})$, and $T-P(28mg/{\ell})$ than feces. The fertilizer nutrient concentrations of heifer feces was 0.25% N, 0.1% $P_2O_5$ and 0.14% $K_2O$. Urine was found to contain 0.36% N, 0.006% of $P_2O_5$ and 0.31% $K_2O$.

여재순환장치를 이용한 돈분뇨 슬러리의 오염물질 및 악취제거 효율

최동윤,곽정훈,정광화,박규현,허미영,김재환,강희설,전경호,박치호,정종원,Choi, D.Y.,Kwag, J.H.,Jeong, K.H.,Park, K.H.,Huh, M.Y.,Kim, J.H.,Kang, H.S.,Jeon, K.H.,Park, C.H.,Jeong, J.W. 한국축산환경학회 2009 축산시설환경학회지 Vol.15 No.3

1. 여재순환장치는 사각프레임 형태로 설계 제작하였으며, 고액분리장치, 여재순환구 동축 및 날개, 압축공기 분사장치와 여재 및 액비배출장치로 구성되었다. 2. 고액분리한 돈슬러리를 장치에 투입하여 가동을 한 결과, 톱밥을 여재로 이용했을 때 $BOD_5$는 52.8, $COD_{Mn}$ 57.3, SS 26.9, T-N 71.0, T-P 30.9% 수준으로 감소하는 것으로 나타났으며, 왕겨를 이용한 경우에도 톱밥과 비슷한 경향을 나타내었다. 3. 5회까지 순환시켜 침출된 액비의 비료 성분은 질소의 경우, 원슬러리에 비해 2/3 수준, 인산은 1/3 수준으로 줄어드는 경향을 나타냈으나, 칼리는 거의 변하지 않는 것으로 나타났다. 4. 침출액비의 악취 (암모니아, 황화수소)는 초기에 비해 상당한 수준으로 저감되었으며, 톱밥이 왕겨에 비해 비교적 효과가 높은 것으로 나타났다. 5. 여재순환장치 가동 전후의 돈슬러리내 미생물을 조사한 결과, 총세균과 부숙에 관여하는 것으로 추정되는 바실러스균은 증가하는 경향이었으며, 살모네라균은 급격하게 감소하는 경향을 보였다. 6. 이상과 같은 결과로 볼 때, 악취저감 균질액비 생산장치를 이용하여 액비를 생산할 경우, 오염물질, 악취물질, 병원성세균 등이 감소하고, 부숙관여 유용미생물이 증가한 악취저감 균질액비 생산이 가능한 것으로 판단된다. The pig slurry is one of important fertilizer source for production of crops in recent years, but it has many controversial points of utilization such as offensive odor, lack of spread equipment and farmland possession, respectively. This study was carried out in order to remove water pollutants and malodor of pig slurry using biofiltration system. The biofiltration system consists of pig slurry separator, mixing shift and attached blade for sawdust or ricehull, air injection nozzle and outlet for pig slurry and sawdust or ricehull. The characteristics pH, $BOD_5$ (Biochemical Oxygen Demand), $COD_{Mn}$ (Chemical Oxygen Demand), SS (Suspended Solid), T-N (Total Nitrogen), T-P (Total Phosphorus) of the untreated pig slurry used in this study were 7.2, 34,450, 24,604, 71,000, 4,194, $1,631\;ml/{\ell}$, respectively. The $NH_3$ (Ammonia) and $H_2S$(Hydrogen Sulfide) concentration were 70.0, 9.6 ppm, respectively. The initial total microorganisms of pig slurry were $5.0{\times}10^3\;cfu/ml$, and Salmonella, Bacillus were $5.8{\times}10^2$, $1.1{\times}10^3\;cfu/ml$, respectively. The filtration system was very effective on removal of water pollutants of pig slurry. The removal efficiency of the offensive odor of ammonia and hydrogen sulfide in sawdust was higher than those of ricehull. The total microorganisms and bacillus of pig slurry are on the increase by sawdust and ricehull, but Salmonella showed a tendency to decrease in number after that time. Accordingly, the filtration system was very effective to produce a good quality pig slurry.

Pail내 돈슬러리의 메탄 발생량에 관한 연구

최동윤,박규현,곽정훈,조성백,양승학,황옥화,강희설,유용희,Choi, D.Y.,Park, K.H.,Kwag, J.H.,Cho, S.B.,Yang, S.H.,Hwang, O.H.,Kang, H.S.,Yoo, Y.H. 한국축산환경학회 2010 축산시설환경학회지 Vol.16 No.3

본 시험은 혐기조건하에서 돈슬러리로부터 발생하는 온실가스 연속측정 기술을 습득하고, 이를 이용해 온실가스의 일종인 메탄 발생량 및 시간대별 배출량 변화를 알아보기 위한 목적으로 수행하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 1. TGA의 16 site에서 측정한 값들의 평균값은 2.437 ppm이었으며 표준편차는 0.024 ppm이었다. 각 site에서 평균값과 비교한 표준편차는 10% 이내였다. 따라서 각 site에서 측정된 값은 일정한 농도를 보인다고 할 수 있다. 2. 돈분뇨 액비에서 배출되는 $CH_4$을 측정하기 위해 돈분뇨 액비 저장조에서 액비를 샘플링하여 그것을 들통에 보관하였고, 들통에서 배출되는 $CH_4$ 배출량을 측정하였다. 들통 1, 2, 3의 $CH_4$ 배출량은 각각 413.9, 373.8, 그리고 391.9 ${\mu}g\;m^{-2}\;s{-1}$였고 세 들통의 평균값은 393.2 ${\mu}g\;m^{-2}\;s{-1}$이었다. Many greenhouse gases occur naturally, such as water vapor, carbon dioxide, methane, nitrous oxide, and ozone. Others such as hydrofluorocarbons (HFCs), perfluorocarbons (PFCs), and sulfur hexafluoride ($SF_6$) result exclusively from human industrial processes. Current global warming has been linked to anthropogenic greenhouse gas concentration increases. Methods to quantify greenhouse gas emissions during animal agriculture and the possibility to apply those to circumstance in the world were studied. Various chamber methods with trace gas analyzer (TGA) were used to quantify greenhouse gas emissions from stored manure. Methane fluxes from pails storing liquid swine manure were measured. Methane emissions increased a little with time and mean was 393.2 ${\mu}g\;m^{-2}\;s{-1}$ (standard error : 4 ${\mu}g\;m^{-2}\;s{-1}$).