펠렛사료는 습체사료(떡사료)의 문제점인 사료조제의 불편성, 장기보존 및 유통의 어려움을 해소할 수 있고 누구나 쉽게 이용할 수 있기 때문에 연중 곤충사육 및 체험에 특히 유리하다. 이에, 학습교재용 곤충으로 이용이 많은 배추흰나비용 펠렛사료를 개발하고 이를 이용한 사육시험을 수행하였다. 펠렛사료 제조를 위한 이축압출기 최적 운전조건은 main motor 300rpm, feed motor 50rpm, 가수량 80ml/min, 스크류 배열 3, 8 reverse screw 및 사료배출구 φ5mm 임을 확인하였다. 배추흰나비의 영양요구성을 만족하면서 튀김성이 우수한 펠렛사료는 연구실에서 개발하여 사용중인 나비용 습체사료에 비해 Oil, Cellulose 및 성형제 비율은 낮아지고 전분 및 단백질 함량은 상대적으로 높아진 사료조성을 보였다. 기주로 케일분말을 20% 첨가하였을 경우 사료의 직경은 9.3mm로 2배 정도 튀겨졌으며 사료무게의 1.5~1.8배의 물을 흡수하였다. 펠렛사료를 이용하여 배추흰나비를 사육한 결과 유충기간이 15.2일로 기주사육구 11.2일에 비해 다소 늦어졌으며, 우화율도 펠렛사료구 71.4%로 기주사육구 85.0%에 비해 낮았다. 그러나 용체중은 펠렛사료구 251.7mg으로 기주사육구 156.9mg에 비해 월등하게 높았으며 성충의 크기도 현저한 차이를 보였다.

Development of pellet-type artificial diet for insect was tried by using a twin screw extruder(TSE). Screws were arranged several times and two reverse screws were equipped on the foreparts of 2 axes of TSE. Pellet-type diet could be produced successfully under conditions of TSE set as the following. , 300 rpm of main motor speed, 228 rpm of feed motor speed, 75㎖/min of running water speed and 5 ㎜ of extrusion diameter. The optimum adding quantity of water to the manufactured diet was 1.2~1.5 times of dry diet. On the rearing results of beet armyworm, Spodoptera exigua and common cutworm, Spodoptera litura with the pellet-type diet, the final survival ratio (emergence rate) of these two species was over than 50%, and so it was concluded that the manufactured pellet-type artificial diet was sufficient dietetically to rear those insects.

상추종자는 크기가 불균일하여 기계화 파종이 어렵다. 펠렛의 목적은 종자크기를 증가시켜 기계화 파종을 가능하게 하여 파종과 솎음노력을 절감하고 종자를 절약하는데 있다. 펠렛 접착제 종류 및 농도에 따라 발아율과 발아일수에는 큰 차이가 있었다. 사용된 접착제 가운데 polyvinyl alcohol(PVA)에서 전반적으로 발아가 원활하였고 다음이 polyvinyl pyrrolidone(PVP), hydroxyethyl cellulose(HEC), methyl cellulose(MC), tween 80 순으로 나타났다. 펠렛 파복물질의 종류에 따라 발아율이 달랐는데 전반적으로 diatomaceous earth 및 talc + calcium carbonate가 다른 펠렛 피복물질에 비해 발아율도 높고 발아일수도 다눅되어 상추의 종자 펠렛에 적합한 피복물질이었다. 반면 Limestone, calcium oxide, bentonite 등은 발아율이 저조하였다. 상추종자는 펠렛 후 종자의 크기가 33배 증가되었다. 펠렛종자에 영양물질 첨가는 발아율이 약간 감소되었고, 발아일수도 지연되는 경향이었다. 첨가되는 영양물질의 급원에 따라서도 펠렛종자의 발아력에도 차이가 있었는데, 대체적으로 MS medium이 monosodium phosphate 보다 발아억제 정도가 낮았다. Priming 후 펠렛된 종자는 무처리 종자를 펠렛한 경우에 비해 발아율이 높았고 조기발아 하였다.

The present study evaluated the blood profile and meat color of ducks with Houttuynia cordata (H. cordata) pellets in their diets. In total, 120 pekin ducks (1-d-old) were used in a 42 d growth trial. Ducks were randomly allocated to six pens and exposed to three replicates of two treatments: (1) controls as basal diet and (2) basal diet + 2% H. cordata pellets (T1). Total-cholesterol, HDL-cholesterol, triglyceride contents or L* and b* vaules revealed significant difference (p>0.05) in compared with those in the controls; however, dietary supplementation of H. cordata pellets did not affect (p>0.05) LDL-cholesterol, VLDL-cholesterol and a* values. In conclusion, the inclusion of 2% H. cordata pellets improved HDL-cholesterol and meat color in duck breast and thigh meats, which further reduced other cholesterol values.

본 연구는 캐나다산 봄 재배용 카멜리나 종자에 적합한 펠렛 물질의 탐색과 이들 피복 물질들과 발아에 미치는 영향을 알아보고자 수행하였다. 십자화과에 속하는 카멜리나 종자는 오메가3와 같은 지방산이 풍부하여 대체 의료 작물뿐만 아니라 바이오 디젤용 작물로 각광을 받고 있다. 국내에서는 재배가 활발히 이루어지지 않고있으나 유럽과 캐나다 등지에서는 오일을 추출하여 의료용, 화장품 그리고 대체 연료를 이용할 목적으로 광범위하게 이루어지고 있다. 카멜리나는 파종 기계를 이용하여 포장에 직파를 하는데 종자의 크기가 매우 작기 때문에 파종시 종자 소요량이 많고 파종밀도가 불균일하여 발아 후 묘소질도 떨어지는 데다 새나 쥐와 같은 동물들이 가해하여 유실되는 문제점이 발생하게 된다. 소립종 종자들에 펠렛 코팅을 하는 주요한 목적은 파종작업을 용이하게 하며 입모주수의 확보 그로인한 입모 주수의 확보와 수량 증대에 있으며 이러한 문제점을 해겨하기 위하여 소립종 종자들의 종자표면에 발아에 영향을 미치지 않는 불활성화 물질을 코팅하여 그 크기를 임의로 조절하여 파종하고 있다. LD, MD 그리고 HD의 세 가지 형태별 카멜리나 펠렛종자의 형태적 특성은 MD와 HD 형태의 펠렛 가공종자가 LD형태에 비하여 표면이 더 매끄러우며 펠렛 종자의 경도는 HD 형태의 것이 0.54㎏으로 가장 단단하였으며 수분흡수 후 열 개성이 다소 떨어지는 것으로 관찰되었다. 실내 표준발아 시험에서 세 가지 형태의 카멜리나 펠렛종자는 카멜리나 종자들에 비하여 발아율, 발아속도(GR), 발아속도지수(PI)가 모두 낮게 나타났으나 하우스에서 실시한 토양 출현력 검정시험에서는 카멜리나 종자를 포함한 세가지 형태의 펠렛종자들의 발아율은 비슷한 결과를 보였으나 발아속도(GR)와 발아속도지수(PI)의 값에서는 HD형태의 펠렛종자가 낮은 결과 값을 보였다.

This study investigated the effect of coated feed using mixed oil on rumen fermentation characteristics. Two experiments were conducted based on materials that were mixed. First, cashew nut and soybean oils were mixed with white mineral oil. And second, different plant extracts were mixed with white mineral oil. At first experiment, inclusion levels of mixed oil on diet (0.03%, 0.1%, 0.5%) were applied as variables. A coated diet was fermented with rumen inoculum according to in vitro rumen fermentation and its parameters were investigated. In the result of first experiment, no negative effects on rumen pH were found. Significantly decreased dry matter digestibility was detected at 0.5% treatment (P<0.05). Total gas productions in control and 0.03% were significantly greater than those of others (P<0.05). Significantly reduced methane productions were found in all treatments compared to the control (P<0.05). Inclusion of mixed oil did not affect on ammonia production. Total volatile fatty acid production was also not influenced by coating with mixed oils. Rumen fermentation parameters were greatly changed according to introduced plant extracts at second experiment. The significantly lowest and greatest ammonia productions were found at treatments with Ixeris dentata and Plantago asiatica, respectively (P<0.05). The significantly greatest acetate and propionate productions were detected at treatments with Crucuma longa and Zizyphus vulgaris 1, respectively (P<0.05). All treatments, except Chrysanthemum idicum, Euyale ferox seed, Moringa leaf and fruit and Zizyphus vulgaris 1, showed significantly increased total volatile fatty acid production compared to the control (P<0.05). Only Paeonia lactiflora showed significantly lesser gas production than the control (P<0.05). In methane production, Ceramium, Zizyphus, Paeonia, Agrimonia, Torilis, Mugwort, Foeniculum, Euphorbia, Taraxacum, Artemisia, Momordica, Curcuma and Moringa reduced methane significantly compared to the control (P<0.05).

국내에서는 약 3,500천 톤 이상의 슬러지가 매년 배출되고 있다. 슬러지 처리 방법으로는 매립, 해양투기, 퇴비화, 소각 등의 방법이 있으며, 매립으로 인한 토양오염과 매립지 제한, 해양투기 금지로 인하여 소각에 의한 슬러지 처리가 빠르게 증가하고 있다. 슬러지 소각 기술은 다단로, 로터리 킬른, 순환 유동층 기술 등이 있으며, 이 중 순환 유동층 소각 기술은 슬러지를 연속적으로 투입하면서 소각이 가능하고 회분을 연속적으로 제거하면서 운전이 가능할 뿐만 아니라 유동층 내의 격렬한 혼합에 의한 열전달이 우수하기 때문에 유동층 소각에 의한 슬러지 처리 기술 개발이 많이 진행되고 있다. 국내의 경우 유동층 슬러지 소각시설의 수가 적고, 대부분의 소각 시설이 외국의 기술로 설계되어 있으며, 연구기관, 학교, 기업에서 연구를 수행하고 있으나 현재까지 유동층 소각 시설의 설계와 운전, scale-up 기술은 더 많은 연구가 필요한 상황이다. 순환 유동층 연소기의 최적설계와 운전을 위해서는 압력분포, 고체 체류시간, 고체 순환율, 고체 체류량 등 연소기 내 수력학적 특성에 대한 정보가 필요하며, 수력학적 특성에 따라 기체와 고체간의 물질전달 및 반응속도는 영향을 받는다. 본 연구에서는 순환 유동층 연소기의 cold bed 실험장치 및 CPFD(Computational Particle Fluid Dynamic)를 이용하여 운전 조건 변화에 따른 순환 유동층 내 기체-고체의 수력학적 특성을 연구하였다. 연구를 통하여 공탑속도, 우드펠렛과 슬러지의 투입비에 따른 순환 유동층 연소기 내 압력강하, 고체 체류시간, 고체 순환율 변화에 대하여 고찰하였으며, 전산해석 결과와 cold bed 실험 결과를 비교/평가하였다.

분말형 방폐물(농축폐액의 건조분말, 폐이온교환수지, 슬러지, 감손우라늄 폐기물 및 소각재 등)의 영구처분을 위하여 다양한 고화매질을 이용하여 혼합(mixing)방식으로 고화하게 되는데, 이는 방폐물의 함입율 제한으로 필연적으로 고화물의 부피가 크게 증가되는 단점을 갖게 된다. 반면에 방폐물의 분말을 덩어리(펠렛형이나 과립형)로 전환하여 공극사이를 액상의 고화매질로 채워 고화하는 경우에는 적어도 부피증가는 발생되지 않는다. 오히려 혼합방식에 비하여 수배 정도의 감용 효과를 기대할 수가 있다. 따라서 본 연구에서는 ①성형제재를 사용치 않으면서 펠렛성형의 가능성, ②성형된 펠렛 입도 크기의 균일성 유지 여부, ③고밀도의 펠렛 성형가능성(고감용화), ④설치 및 유지보수가 용이한 크기 및 구조로의 제작 가능성, ⑤펠렛화 전･후처리용 부대장치가 필요치 않는 조건 등을 고려하여 briquetting type의 분말형 방폐물의 고감용화장치를 제작하였으며, 벤토나이트(85 ~ 100㎛)를 이용하여 공정 변수들의 영향과 분말의 감용화 정도를 살펴보았다. 펠렛 성형용 포켓들이 가공되어 있는 2개의 롤 타이어간에 가해지는 압력(Agglomeration pressure)을 0, 148, 286 kgf/cm²(약 12.3 ton에 해당함)으로 변화시키면서 생성되는 펠렛의 상태와 겉보기 밀도를 살펴 본 결과 성형압축력 = 0에서 펠렛은 생성되었지만 강도가 전혀 기대되지 않았으며 외부의 조그마한 압력에도 부서지는 매우 불안정한 상태를 보여 주었고, 148, 286 kgf/cm²의 압축력에서는 매우 안정되고 높은 강도의 펠렛 상태를 보여 주었다(148과 286 kgf/cm²에서 펠렛의 겉보기 밀도는 각각 2.63과 2.68 g/ml). 펠렛 성형용 롤의 회전수는 장치의 처리량을 결정하게 되는데, 1 ~ 4의 rpm에서의 결과 저 회전수에서는 롤 회전에 상당한 부하가 걸리고 4 rpm에서는 펠렛의 상태가 불안정하여지고 겉보기 밀도는 낮아졌다. 이러한 이유는 롤 회전수가 낮은 경우, 2개의 롤 타이어로 분말의 공급량이 많고 상대적으로 성형압축력이 작았기 때문이었으며, 높은 회전수의 경우는 2개의 롤 타이어의 성형 포켙내에서 성형하는데 필요한 분말 공급량이 적었기 때문이었다. 3, 4 rpm의 회전수에서 펠렛의 겉보기 밀도는 각각 2.0, 1.45 g/ml이었다. 분말의 공급속도 평가에서는 분말 공급 회전수를 8 ~ 12 rpm 내에서의 결과는 생성된 모든 펠렛의 상태는 매우 안정적이었으며, 펠렛의 겉보기 밀도는 2.19 ~ 2.74 g/ml이었다. 이와 같이 펠렛의 겉보기 밀도는 분말 공급속도에 선형적으로 증가하였지만 성형압축력이 적용되는 범위까지 분말의 공급 속도를 증가시킬 경우 펠렛의 겉보기 밀도는 최대의 값을 보일 것으로 판단된다. 이 운전조건하에서 본 연구 실험장치가 가질 수 있는 최대의 감용화가 이루어지는 점일 것이다. 위와 같이 여러 공정변수를 변화시키면서 펠렛의 겉보기 밀도를 살펴 본 결과, 본 연구장치로 분말형 방폐물의 고감용화의 가능성을 확인하였으며. 위 실험조건하에서 분말(0.93 g/ml)과 생성된 펠렛(최대 2.74 g/ml)의 겉보기 밀도를 비교한 감용비는 2.74/0.93 = 2.95배 정도이지만 고화처리를 위해 펠렛을 200리터 드럼내에 충진 하였을 경우에 감용비는 대략 1.34 정도(혼합방식에 대하여서는 6 ~ 8배)일 것으로 예측되었다.