초록 ▼

연구개발 결과
미생물이 감염사축을 분해하는 과정에서 악취발생을 최소화할 수 있는 대사 경로를 갖는 무취분해균주들을 분리하였고, 대조군에 비해 악취물질 발생량이 1/20~1/100 수준인 단백질과 지방 분해능이 우수한 무취분해균주 10종을 확보하였다. 사축의 매몰지에서 발생되는 다양한 악취들에 대응할 수 있는 탈취능이 우수한 미생물자원들을 다수 확보하였다. 탈취 미생물과 분해미생물을 고농도배양과 이를 이용한 대량생산 기술을 개발하였다. 특히, 난배양성인 황계열 악취물질 탈취미생물인 독립영양세균 Thiobacillus 균을 3 g

연구개발 결과
미생물이 감염사축을 분해하는 과정에서 악취발생을 최소화할 수 있는 대사 경로를 갖는 무취분해균주들을 분리하였고, 대조군에 비해 악취물질 발생량이 1/20~1/100 수준인 단백질과 지방 분해능이 우수한 무취분해균주 10종을 확보하였다. 사축의 매몰지에서 발생되는 다양한 악취들에 대응할 수 있는 탈취능이 우수한 미생물자원들을 다수 확보하였다. 탈취 미생물과 분해미생물을 고농도배양과 이를 이용한 대량생산 기술을 개발하였다. 특히, 난배양성인 황계열 악취물질 탈취미생물인 독립영양세균 Thiobacillus 균을 3 g-DCW/L 이상의 고농도로 대량 배양할 수 있는 기술을 개발하였고. 종속영양 탈취 및 분해세균들은 3-22g/L로 고농도 배양하였다. 이들 유용미생물들의 액상과 고상 미생물제제를 제조하였고, 약 6~12개월간 안정적인 활성을 유지하였다.
일반 토양매몰법과 퇴비화법에서 돼지사축의 분해과정에서 발생되는 악취배출 특성을 pilot plant 에서 규명하였다. 또한 개발한 무취분해균을 이용한 토양매몰법과 퇴비화법에서 돼지사축의 분해특성과 악취발생 특성을 조사하였다. 미생물제제를 사용하지 않은 일반 처리법에서는 돼지사체의 분해에 많은 시간이 소요되었지만, 미생물제제를 적용한 처리법, 특히 퇴비화법은 1년 이내에 사축이 완전 분해되었고, 토양매몰법에서도 대부분이 분해되었다. 미생물제제를 적용한 경우 악취발생의 저감뿐 아니라 사축의 분해속도가 급격하게 증가하였다. 개발한 분해균을 이용하여 사축을 1~1.5년 이내에 완전히 분해할 수 있는 기술을 확보하였고, ㅇata-networking 기법을 적용하여 사축분해과정에서 미생물 군집거동 특성을 해석하고 상호기작을 체계적으로 밝혔다.

Abstract ▼

Ⅳ. Results
○ Development of effective deodorizing and degrading microbial agents which can inherently reduced the odor production associated with the decomposition swine carcass in burial and composting
○ Development of high-density culture technology of effective microbial organism
- cultu

Ⅳ. Results
○ Development of effective deodorizing and degrading microbial agents which can inherently reduced the odor production associated with the decomposition swine carcass in burial and composting
○ Development of high-density culture technology of effective microbial organism
- culture density of autotrophic deodorizing bacteria Thiobacillus sp.> 3g/L
- culture density of heterotrophic effective organisms > 3~22g/L
○ Development of effective microbial agents that maintain activities for 6 to 12 months
○ Field scale evaluation of odor compounds production associated with the decomposition swine mortality in burial and composting
○ Development of livestock carcass disposal method which be able to decompose completely within 1 to 1.5 years

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 요 약 서 ... 4
• 요약문 ... 7
• SUMMARY ... 10
• 목 차 ... 12
• 표 목 차 ... 16
• 그 림 목 차 ... 18
• 제 1 장 서 론 ... 29
• 제1절 연구개발과제의 개요 ... 31
• 1. 연구개발의 중요성(필요성) ... 31
• 2. 연구개발의 국내외 현황 ... 36
• 가. 국내의 기술개발동향 ... 36
• 나. 해외의 기술개발동향 ... 37
• 3. 연구개발 대상 기술의 차별성 ... 42
• 제2절 연구개발의 목표 및 추진전략 ... 43
• 1. 연구개발의 목표 ... 43
• 가. 연구개발의 최종목표 ... 43
• 나. 연구개발의 연차별 목표 ... 43
• 2. 연구개발의 추진전략ㆍ체계 및 연구수행방법 ... 45
• 가. 연구개발의 추진전략 ... 45
• 나. 연차별 추진체계 ... 46
• 다. 연차별 연구수행방법 ... 47
• 제 2 장 연구개발 수행내용 및 결과 ... 63
• 제1절 탈취미생물 자원확보 ... 65
• 1. 황화계 악취물질 분해용 탈취미생물 분리 ... 65
• 2. 질소계 악취물질 분해 균주의 분리 ... 66
• 3. VOC성 악취물질 분해 균주의 분리 ... 68
• 4. 케톤류 분해 세균 분리 ... 69
• 제2절 탈취미생물 컨소시움 개발과 제제화 ... 72
• 1. 독립영양 탈취세균의 대량배양기술 ... 72
• 가. 재료 및 방법 ... 72
• 나. 연구 결과 및 고찰 ... 75
• 2. 종속영양 탈취세균의 대량배양 ... 87
• 3. 탈취 미생물 컨소시움 ... 89
• 가. 실험 장치 및 방법 ... 89
• 나. 연구 결과 ... 90
• 4. 탈취 미생물 제제개발 ... 93
• 가. 실험 방법 ... 93
• 나. 연구 결과 ... 94
• 제3절 무취분해 미생물자원 분리 및 확보 ... 96
• 1. 재료 및 방법 ... 96
• 가. 균주 분리원 및 배지 ... 96
• 나. 농화배양과 순수균 분리 ... 96
• 다. 분리균주의 단백질과 지방 분해능 평가 ... 98
• 라. 분리균주의 악취발생 특성 ... 99
• 마. 분리균주의 생장속도 ... 100
• 바. 분리균주의 분해활성 평가 ... 100
• 2. 분리균주의 단백질과 지방 분해능 및 악취발생 ... 101
• 가. 분리균주의 분해활성 평가 ... 101
• 나. 무취분해균주의 악취저감 특성 ... 116
• 3. 우수 무취분해균주의 선발 ... 128
• 제4절 무취분해 미생물 컨소시움 개발과 제제화 ... 131
• 1. 분리균주의 동정 ... 131
• 가. DNA 추출 ... 131
• 나. PCR reaction ... 132
• 다. PCR product purification ... 134
• 라. 분리 균주의 동정 ... 135
• 마. Phylogenic tree ... 162
• 2. 무취 분해균주 이용한 컨소시움 개발 및 제제화 ... 163
• 가. 선발 균주의 생장 특성과 대량 배양 ... 163
• 나. 무취분해 균주 컨소시움의 미생물 제제 ... 168
• 다. 미생물 제제의 경제성 평가 ... 171
• 제5절 매몰법과 퇴비화법에 의한 돼지사체 부패특성 ... 172
• 1. 돼지사체 부패특성과 미생물 군집의 변화 ... 172
• 가. 부패특성과 악취발생 ... 172
• 나. 돼지사체 분해과정에서의 microbial structure 규명 ... 178
• 2. 토양 매몰법 및 퇴비화에 의한 부패특성과 악취발생(Pilot test) ... 180
• 가. 현장 매몰평가를 위한 장치 ... 180
• 나. 토양매몰법과 퇴비화법에 의한 돼지 사축의 현장 매몰 ... 183
• 다. 사축 부패과정에서의 온도변화 ... 189
• 라. 사축 부패과정에서의 pH 및 미생물상의 변화 ... 194
• 마. 1년 경과 후 매몰사축의 분해 정도 ... 206
• 제6절 무취 분해균을 이용한 돼지사체 부패기술 ... 209
• 1. 무취분해균을 적용한 토양 매몰법과 퇴비화법의 매몰 ... 209
• 가. 실험 방법 및 재료 ... 209
• 나. 토양 매몰법에 의한 돼지 사축의 매몰 ... 209
• 다. 퇴비화법에 의한 돼지 사축의 매몰 ... 210
• 2. 무취분해균을 적용한 토양 매몰법과 퇴비화법의 사축 분해특성 ... 211
• 가. 온도변화 ... 211
• 나. 부패과정에서의 pH 및 미생물상의 변화 ... 216
• 다. 1년 경과 후 매몰사축의 분해정도 ... 225
• 제7절 사축의 분해과정에서 발생되는 악취 ... 227
• 1. 연구내용 및 방법 ... 227
• 가. 측정항목 ... 227
• 나. 시료채취지점 및 분석방법 ... 227
• 2. 악취물질 조사결과 ... 240
• 가. 매몰방식별 악취물질 배출특성 ... 240
• 나. 악취물질 성분별 배출특성 ... 240
• 다. 부패 경과시기별 악취물질 배출특성 ... 276
• 라. 부패 경과시기별 주요 악취기여물질 ... 277
• 제8절 사축 분해과정에서 미생물 군집 거동특성과 상호기작 ... 284
• 1. 연구방법 ... 284
• 가. 세균 군집분석 ... 284
• 2. 연구결과 ... 286
• 가. 악취가스 주성분 분석 ... 286
• 나. 세균 군집 ... 291
• 다. 공정 단계별 주요 세균 종 변화 ... 291
• 라. 공정과정 중 환경변화와 주요 세균 종과의 상관관계 ... 305
• 마. 공정과정 중 환경변화와 주요 세균 종과의 네트워크 분석 ... 313
• 제 3 장 목표 달성도 및 관련분야 기여도 ... 327
• 제1절 연도별 연구개발목표의 달성도 ... 329
• 제2절 관련분야의 기술발전 기여도(환경적 성과 포함) ... 331
• 제 4 장 연구개발결과의 활용계획 ... 335
• 제1절 연구개발 결과의 활용계획 ... 337
• 제2절 NTIS에 등록한 연구시설ㆍ장비현황 ... 340
• 제 5 장 참고문헌 ... 343
• 1. 국내문헌 ... 345
• 2. 국외문헌 ... 346
• 3. 기 타 ... 349
• 끝페이지 ... 353