돈사 내부와 돈사 피트 상층부 공기 중의 주요 냄새물질 농도 및 냄새기여도 평가

조성백,한덕우,이상룡,곽정훈,임정수,황옥화 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2016 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2016 No.-

본 연구는 돈사에서 발생되는 냄새를 효과적으로 관리하기 위한 방안을 모색하고자 돈사 내부와 돈사 피트 상층부 공기 중의 냄새물질 농도 및 냄새기여도를 비교 평가하였다. 돈사 내부 공기는 돈사 내부 중앙지점에서 채취하였고, 돈사 피트 상층부 공기는 돈방 바닥 아래의 상층부에서 채취하였다. 공기 포집방법은 테들러백과 고체흡착관을 이용하였으며, 포집된 시료는 GC-MS(Gas Chromatography-Mass Spectrophotometer), HPLC (High Performance Liquid Chromatography) 및 UV Spectrophotometer를 이용하여 분석되었다. 냄새기여도(Odor Activity Value, OAV)는 냄새물질 중 돈사 냄새에 기여하는 정도가 높은 물질을 평가하는 것으로, 냄새물질 농도를 냄새 감지최소농도로 나누어 계산되었다. 그 결과, 휘발성지방산 농도는 돈사 피트 상층부보다 돈사 내부 공기에서 높았으며, 페놀류, 인돌류, 황화합물류 및 암모니아의 농도는 돈사 내부보다 돈사 피트 상층부 공기에서 높았다. 돈사 내부 공기에서 냄새기여도가 높은 물질은 황화수소와 p-크레졸이었으며, 돈사 피트 상층부에서는 황화수소와 스카톨 이었다. 따라서 냄새기여도가 높은 냄새물질의 종류에 따라 적절한 냄새저감 방법을 적용하면 효과적으로 냄새를 저감할 수 있을 것으로 판단된다.

Effect of Dietary Protein Levels on Composition of Odorous Compounds and Bacterial Ecology in Pig Manure

조성백,황옥화,박성권 아세아·태평양축산학회 2015 Animal Bioscience Vol.28 No.9

This study was performed to investigate the effect of different levels of dietary crude protein (CP) on composition of odorous compounds and bacterial communities in pig manure. A total of 48 male pigs (average initial body weight 45 kg) fed diets containing three levels of dietary CP (20%, 17.5%, and 15%) and their slurry samples were collected from the pits under the floor every week for one month. Changes in composition of odorous compounds and bacterial communities were analyzed by gas chromatography and 454 FLX titanium pyrosequencing systems, respectively. Levels of phenols, indoles, short chain fatty acid and branched chain fatty acid were lowest (p<0.05) in CP 15% group among three CP levels. Relative abundance of Bacteroidetes phylum and bacterial genera including Leuconostoc, Bacillus, Atopostipes, Peptonphilus, Ruminococcaceae_uc, Bacteroides, and Pseudomonas was lower (p<0.05) in CP 15% than in CP 20% group. There was a positive correlation (p<0.05) between odorous compounds and bacterial genera: phenol, indole, iso-butyric acid, and iso-valeric acid with Atopostipes, p-cresol and skatole with Bacteroides, acetic acid and butyric acid with AM982595_g of Porphyromonadaceae family, and propionic acid with Tissierella. Taken together, administration of 15% CP showed less production of odorous compounds than 20% CP group and this result might be associated with the changes in bacterial communities especially whose roles in protein metabolism.

Zi-Zn Ferrite의 전파흡수특성에 미치는 열처리온도의 영향

조성백,권경일,최경구,김성수,김재묵 한국세라믹학회 1992 한국세라믹학회지 Vol.29 No.3

The effect of heat-treatment temperature on the microwave absorbing properties was investigated in Ni0.8Zn0.2Fe2O4 specimens. The composite specimens were prepared by modling and curing the mixture of prereacted ferrite powder and silicone rubber. The measurement of complex permeability and permittivity was made by the reflection/transmission method. The most sensitive material constants with heat-treatment temperature is the imaginary (loss) component of permeability. The higher the heat-treatment temperature, the greater the magnetic loss. The composite specimens with high magnetic loss exhibited superior microwave absorbing properties. The quantitative estimation of microwave absorbing properties were made by plotting the observed material constants on the calculated solution map of impedance-matching.

표면 생체활성 복합재료의 개발과 응용

조성백,김상배 한국세라믹학회 2004 세라미스트 Vol.7 No.1

정보시스템 보안을 위한 위험분석활동과 내부통제평가와의 비교

조성백,김귀남 한국융합보안학회 2003 융합보안 논문지 Vol.3 No.3

초지환원용 비육돈의 분과 뇨에 있어서 휘발성유기물과 휘발성지방산 농도 비교

조성백,황옥화,양승학,곽정훈,최동윤,양성봉,김두환,박성권,Cho, Sung Back,Hwang, Ok Hwa,Yang, Seung Hak,Kwag, Jeong Hoon,Choi, Dong Yun,Yang, Sung Bong,Kim, Doo Hwan,Park, Sung Kwon 한국초지조사료학회 2014 한국초지조사료학회지 Vol.34 No.2

초지 또는 농경지에 살포되는 퇴비와 액비에 의해 발생될 수 있는 악취민원에 대처하기 위하여, 돼지의 분과 뇨에 존재하는 악취물질 농도를 비교 분석하였다. 1. 비육돈의 분과 뇨에 함유된 휘발성유기물의 농도 비교 페놀, p-크레졸 및 페놀류 농도는 분 보다 뇨에서 높았으며 (p<0.05), 분 보다 뇨에 축적된 비율이 페놀은 138배, p-크레졸은 545배 높았다. 인돌 농도는 분 보다 뇨에서 높았으며, 스카톨은 뇨 보다 분에서 높았다 (p<0.05). 휘발성유기물은 대부분 뇨로 배설되었으며, 이 중 농도 및 악취강도가 가장 높은 물질인 p-크레졸이 뇨에 많이 함유되어 있다. 돼지 분뇨를 고액분리 하였을 때 퇴비로 이용되는 고체보다 액비로 이용되는 액상물질에서 악취가 훨씬 강할 것으로 예측된다. 2. 비육돈의 분과 뇨에 함유된 휘발성지방산의 농도 비교 아세트산과 단쇄지방산 농도는 분 보다 뇨에서 높았으며 (p<0.05), 부티르산과 프로피온산은 차이가 없었다 (p>0.05). 이성체지방산 중 I-부티르산의 농도는 뇨 보다 분에서 높았지만 (p<0.05), I-발레르산과 이성체지방산은 차이가 없었다 (p>0.05). 휘발성지방산 중에서 아세트산과 프로피온산은 분에서 각각 65와 20%, 뇨에서는 각각 93과 4%로 휘발성지방산의 대부분을 차지하였지만 아세트산과 프로피온산을 포함하는 단쇄지방산은 악취강도가 낮다. 반면에 악취강도가 상대적으로 높은 이성체지방산은 분과 뇨 간에 차이가 없기 때문에 휘발성지방산이 악취강도에 미치는 영향은 크지 않을 것으로 판단된다. 이상의 연구결과를 종합하면, 돼지 분뇨의 악취물질 중 악취강도가 높은 p-크레졸은 뇨에 많이 함유되어 있기 때문에 퇴비와 액비 생산과정 중 액상처리 시 악취강도가 매우 높을 것으로 추정된다. 다만, 악취강도는 휘발성지방산의 농도 변화에 따라 차이가 있을 것으로 생각된다. This study was performed to compare the level of odorous compounds in feces and urine of finishing pigs. Feces and urine from 16 finishing pigs were separately collected for 28-d. Concentrations of volatile organic compound (VOC; phenols and indoles) and volatile fatty acid (VFA; SCFA and BCFA) were measured in feces and urine. Amount of phenols and p-cresol was higher (P<0.05) in urine than in feces. Urinal levels of phenols and p-cresol were 257.8 ppm and 250.9 ppm, and those of fecal phenols and p-cresol were 0.50 ppm and 0.05 ppm, respectively. There was no difference in concentration of indoles from feces (1.0 ppm) and urine (1.8 ppm). Short chain fatty acid (SCFA) level in urine was higher (P<0.05) than in feces showing 4,547 ppm and 863 ppm, respectively. Proportion of acetic acid to total SCFA was higher in urine (94%) than in feces (66%). However, level of branched fatty acid (BCFA) was greater in feces (118 ppm) compare to that of urine (87 ppm). Odorous compounds analyzed in the current study, phenols and SCFA, were contained more in urine than in feces. Greater amount of VFA is typically found in feces than in urine since it is generated in the large intestine. However, urine contained more VFA than feces in the current study. Therefore, it will be necessary to exploit odor reducing techniques especially for pig urine as grassland fertilizer.

발효탄수화물 첨가 비육돈사료가 초지환원용 슬러리의 악취물질 농도에 미치는 영향

조성백,황옥화,박규현,최동윤,양승봉,김두환,박성권,Cho, Sung Back,Hwang, Ok Hwa,Park, Kyu Hyeun,Choi, Dong Yun,Yang, Seung Bong,Kim, Do Hwan,Park, Sung Kwon 한국초지조사료학회 2013 한국초지조사료학회지 Vol.33 No.4

양돈 사료에 발효탄수화물을 첨가하여 돼지의 슬러리에서 악취물질의 농도를 평가하였다. VFA 분석결과, 분뇨의 SCFA 농도는 대조구, 땅콩껍질, 아몬드피 및 골든화이버구에서 각각 1,893, 1,591, 1,433 및 1,319 ppm으로 대조구에서 가장 높았고(p<0.05), 아몬드피와 골든파이버 구에서 가장 낮았다(p<0.05). VFA의 구성을 살펴보면 SCFA 중에서 아세트산의 비율이 가장 높으며, 다음으로 프로피온산, 부티르산, BCFA 순으로 낮았다. BCFA의 농도는 대조구, 땅콩껍질, 아몬드피 및 골든화이버 구에서 각각 98, 92, 78 및 74 ppm으로 대조구에서 가장 높았고(p<0.05), 골든화이버 구에서 가장 낮았다(p<0.05). VOC 분석결과, 분뇨의 페놀류 농도는 대조구, 땅콩껍질, 아몬드피 및 골든화이버 구에서 각각 97.3, 47.0, 54.3 및 33.3 ppm으로 골든화이버 구에서 가장 낮았으며, 대조구에서 가장 높았다(p<0.05). 그리고 p-크레졸 농도가 페놀류 농도의 93~96%를 차지하였다. 인돌류 농도는 대조구, 땅콩껍질, 아몬드피 및 골든화이버 구에서 각각 1.8, 1.3, 1.2 및 1.0 ppm으로 발효탄수화물 처리구간에 차이가 없었으며(p>0.05), 대조구에서 가장 높았다(p<0.05). ${NH_4}^+$-N의 농도는 대조구, 땅콩껍질, 아몬드피 및 골든화이버 구에서 각각 1,395, 995, 995 및 836 ppm으로 대조구에서 가장 높았으며, 골든화이버 구에서 가장 낮았다(p<0.05). 가축의 장내 또는 슬러리에서 발효과정 동안 미생물이 성장을 위해 필요로 하는 에너지가 제한요소로 작용되면, 미생물은 단백질을 에너지원으로 이용하기 때문에 많은 아미노산이 분해되어 악취물질이 증가 될 수 있다. 따라서 다른 처리구에 비하여 골든화이버 구에서 VOC의 농도가 가장 낮은 것은 골든화이버의 높은 NDF 함량으로(Getachew et al., 2004) 단백질 발효보다 탄수화물 발효가 활발하게 일어나 악취물질의 농도가 낮았다고 판단된다. This study investigates the effect of fermentable carbohydrate on the concentration of odorous compounds in pig slurry. Four types of pig diet were studied: control, peanut hull (crude fiber 29.87, NDF 44.02%), golden fiber (crude fiber 48.77, NDF 65.88%), and almond hull (crude fiber 44.30, NDF 64.44%). Pigs (average BW 37.0 kg) were fed diets that met the Korean Feeding Standard (2012) and their excreta samples were collected from the slurry pits. Levels of volatile organic compounds (phenols and indoles) and volatile fatty acids were analyzed by gas chromatography. Phenol level was the lowest (p<0.05) in golden fiber (33.26 ppm) group and the highest in control (97.29 ppm). The concentration of indoles in the peanut hull (1.27 ppm), almond hull (1.20 ppm), and golden fiber (1.02 ppm) groups was lower (p < 0.05) than that of control (1.79 ppm). Levels of short chain fatty acid (SCFA) were lower (p < 0.05) in golden fiber (1,319 ppm) and almond hull (1,433 ppm) groups than in control (1,893 ppm). Concentration of branched chain fatty acid (BCFA) in the golden fiber group (74 ppm) was lower (p < 0.05) than that of control (98 ppm). Taken together, the concentration levels of phenols, indoles, and VFAs decreased on addition of peanut hull, golden fiber or almond hull to the diet, suggesting that fermentable carbohydrate may contribute to reducing odorous compounds in pig slurry.

다단계 사양에 의한 양돈분뇨 배설량 감소 방안(하)

조성백,Jo, Seong-Baek 한국단미사료협회 2004 사료산업 Vol.2 No.8

삶의 질 향상을 위한 바이오세라믹스

조성백 한국세라믹학회 2002 세라미스트 Vol.5 No.1

초지환원용 비육돈 슬러리의 계절에 따른 휘발성유기물과 휘발성지방산 농도 분석연구

조성백,양승학,이경태,박성권,한덕우,최동윤,황옥화,Cho, Sung Back,Yang, Seung Hak,Lee, Kyung Tai,Park, Sung Kwon,Han, Duck Woo,Choi, Dong Yun,Hwang, Ok Hwa 한국초지조사료학회 2014 한국초지조사료학회지 Vol.34 No.2

비육돈사의 슬러리에 함유된 악취물질의 농도를 계절별로 비교하여 초지 및 농경지에 살포되는 분뇨의 악취강도를 예측하고자 수행되었다. 1. 비육돈사의 슬러리에 함유된 휘발성유기물의 계절별 농도 비교 페놀류 중 p-크레졸 농도는 봄, 여름 및 가을에 차이가 없었지만, 페놀, 인돌 및 스카톨 농도는 여름과 가을에 비해 봄에 높았다 (p<0.05). 돼지 슬러리의 경우 p-크레졸과 스카톨이 악취강도에 큰 영향을 주기 때문에 계절에 따른 휘발성유기물의 악취강도 차이는 크지 않을 것으로 판단된다. 2. 비육돈사의 슬러리에 함유된 휘발성지방산의 계절별 농도 비교 휘발성지방산의 경우 악취강도가 높지 않은 단쇄지방산의 농도는 봄철이 여름과 가을보다 높았으나 (p<0.05), 악취강도가 상대적으로 높은 이성체지방산의 농도는 계절별로 숫자적인 차이는 보였지만 통계적인 차이는 없었다 (p>0.05). 계절에 따라 휘발성지방산이 악취강도에 미치는 영향은 높지 않을 것으로 판단된다. 결과적으로 봄철에 악취물질의 농도가 더 높은 것은 온도, 환기 및 돈사내부로 유입되는 물의 양에 의한 것으로 추정되며, 여름철은 슬러리에서 생성되는 악취농도 보다 환기에 의해 휘산되는 양이 많아서 슬러리의 악취농도가 감소되거나 증가되지 않았을 가능성이 있는 것으로 판단된다. 이상의 연구결과를 종합하면 비육돈사의 슬러리를 초지 또는 농경지에 살포하였을 때 계절에 의한 악취강도의 차이는 크지 않을 것으로 기대된다. The objective of this study is to investigate the changes in levels of odorous compounds in pig slurry during different seasons. Slurry from pens of finishing pigs was sampled every 4-wk and concentration of odorous compounds was analyzed. There was no difference in the range of phenols level (123 to 156 ppm) during spring (April to May), summer (July to August) and fall (October to November). The concentration of indoles was higher (P<0.05) during spring (14.3 ppm) than summer and fall (5.4~7.6 ppm). Level of BCFA ranging from 727 to 1,194 ppm was not different at any season. Among SCFA, there was no difference in propionic acid during any season but levels of acetic acid and butyric acid were highest (P<0.05) during spring season. Concentration of odorous compounds in pig slurry was highest during spring season. Interestingly, it tended to be lower during summer season compare to fall. This result might be due to relatively lower ventilation rate in order to maintain a constant temperature during spring season. Further study will be necessary to determine the relationship between the concentration of odorous compounds and ventilation system.