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초고온 미생물 발효 배지의 총균수 시험 및 16s rRNA sequencing 기법을 이용한 Metagenome analysis 분석
권영준 ( Young-jun Kwon ),권준형 ( Jun-hyung Kwon ),고현정 ( Hyun-jung Ko ),안희섭 ( Hee-seop Ahn ),박병주 ( Byung-joo Park ),최인수 ( In-soo Choi ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2020 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2020 No.-
구제역 발생시 이동제한 지역 내 발생하는 가축분뇨는 살처분 종료 후 3주 동안 발병하지 않을 때 가축분뇨 공공처리장으로 옮길 수 있다. 그로 인해 구제역 발생으로 인한 이동제한 발동시 돼지농가에서 가축분뇨가 축적되어 농가들의 불편이 가중되는 문제점이 발생한다. 현재 구제역 발생시 이동제한 지역내 발생하는 돼지 분뇨는 화학적 분뇨 소독처리 방법 또는 구덩이에 방수포를 깔아서 매몰하는 방법으로 처리하고 있다. 매몰 방식으로 처리시 매몰된 돼지 분뇨에서 침출수가 발생하는 문제가 발생하며, 화학적 분뇨 소독처리 방법은 활성 오니 미생물 사멸, 교반의 어려움, 침출수 발생 등의 한계점이 있다. 초고온 미생물 발효를 기반으로 하는 가축분뇨 처리법은 미생물의 발효에 의해 발생되는 열로 최고 100℃ 이상의 초고온으로 유기물을 분해하는 친환경 공법이다. 돼지 액상 분뇨 및 유기물을 분해하여 생성된 산물을 비료로 자원화할 경우 돼지 액상 분뇨로부터 유입되는 병원체의 검출유무를 확인할 필요가 있다. 이러한 병원체의 유무를 검정하기 위한 기존의 선택배지를 이용한 세균 검정법은 특정 병원체만 검정할 수 있으므로 기준 시험법에서 규정하고 있지 않은 병원체를 검정할 수 없다는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 샘플링의 방법에 따라 검출유무가 한정되는 문제점이 있다. 16S rRNA sequencing 기법을 활용한 metagenome analysis는 샘플링된 시료 전체의 유전자 분포를 분석함으로써 DB에 등록되어있는 모든 세균의 분포를 한 번에 확인할 수 있다. 이 장점을 활용해 액상분뇨처리 전후의 초고온 미생물 발효 배지의 세균 분포를 분석하여 사멸되지 않은 균의 유무를 파악할 수 있다. 본 연구에서는 16s rRNA를 이용한 metagenomic sequencing을 통해 액상분뇨 처리 전후의 초고온 미생물 발효배지의 species richness, taxonomic assignment 데이터를 확보하여 미생물의 다양성과 배지 내 분포하는 분류학적 특성을 파악하였다.
AIㆍ구제역 감염가축 사체처리 및 퇴비화에 대한 기초 연구
권영준 ( Young-jun Kwon ),권준형 ( Jun-hyung Kwon ),김권철 ( Young-sam Yoo ),류영삼 ( Gwon-cheol Kim ),안희섭 ( Hee-seop Ahn ),박병주 ( Byung-joo Park ),최인수 ( In-soo Choi ),山村正一,( Masaaki Yamamura ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2018 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2018 No.-
AI 및 구제역 감염가축 및 예방적 살처분방법에는 매몰, 소각, 랜더링, 호기호열성, 퇴비화, 알칼리 가수분해, 혐기성 분해 등이 있다. 매몰의 경우, 가축사체 부패에 따른 침출수 및 악취 발생으로 많은 문제점이 노출되고 있으며, 2011년 호기호열성 처리법이 시도되었으나 여전히 침출수 문제 등 많은 문제를 야기하고 있다. 2014년 FRP통에 넣어 매몰한 매몰 가축사체가 3년이 지나도록 썩지 않고 미라처럼 그대로 있어 재처리가 불가피하며, 가축사체처리에 있어 정부 예산이 이중으로 낭비되고 있는 실정이다. 소각의 경우, 소각에 필요한 에너지원이 많이 소요되고, 분진 및 소각 악취의 문제점이 발생하며, 장비 구입비가 비싸고, 이동 및 보관 등 유지ㆍ관리가 어렵다. 렌더링의 경우, 토사가 섞여 있고 부패가 진행된 매몰지 가축사체를 렌더링하여 부산물을 활용하는 것은 현실적으로 어렵고, 동물성 기름과 잔존물이 과다 발생하며, 추가적인 부산물 처리법이 요구되는 단점이 있다. 그러므로 가축사체를 유용자원으로써 재활용하기 위한 자원화 개념이 도입된 혁신적이고 새로운 가축사체 처리 기술개발이 절실히 필요한 실정이다. 본 연구에서는 초고온 호기성 미생물 공정의 가축사체처리 과정에서 법정 병원체 사멸을 확인할 수 있는 기준 병원체 선정하여 병원균 사멸상태를 분석하였으며, 초고온 미생물을 이용한 가축사체처리는 세계 최초의 연구로서 가축(오리, 소, 돼지)사체를 하나의 시설 단일공정으로 가축사체 처리와 퇴비화가 동시에 진행되는 혁신적인 처리시스템을 제시하였다. 사사: 본 연구는 농림축산식품부의 재원으로 농림식품기술기획평가원의 가축질병대응기술개발사업의 지원을 받아 연구되었음[과제번호: 310837-2]에 감사드립니다.