One of the harmful substances produced by livestock manure is ammonia (NH3), which is emitted at a high rate. Additionally, NH3 reacts with sulfur oxides (SOx) and nitrogen oxides (NOx) in the atmosphere to produce fine particulate matter (PM2.5). However, the management and countermeasures for NH3 in livestock facilities were found to be inadequate. To establish effective measures, an NH3 emission factor that complies with certified methodologies is required. This study calculates the emission factor by monitoring NH3 concentration and ventilation between September 2022 and May 2023 in a mechanically-ventilated enclosed facility. The data measurement was performed in accordance with the VERA test protocol from Europe, and NH3 concentrations were monitored in real-time using photoacoustic spectroscopy measurement equipment. The average NH3 concentrations for Rooms 1, 2, and 3 during the entire period were measured at 0.96 ± 0.39 ppm, 1.20 ± 0.57 ppm, and 1.34 ± 0.71 ppm, respectively, with an overall average of approximately 1.17 ± 0.49 ppm. The average ventilation was recorded at 2,782.0 ± 1,510.4 m³/h, with an average internal temperature of 26.0 ± 1.5 °C and a relative humidity of 63.9 ± 5.2%. The average emission factor per room was calculated as 0.14 ± 0.03 g/day/pig for Room 1, 0.19 ± 0.07 g/day/pig for Room 2, and 0.15 ± 0.05 g/day/pig for Room 3. Ultimately, this study determined the average NH3 emission factor for the weaned pig facility to be 0.16 g/day/ pig.

본 연구에서는 육계사에 차열 페인트와 히트펌프의 적용에 따른 내부 온도 변화를 분석 하였다. 이를 위하여 환기율, 환기 방법, 시간별 환기 변화에 따른 실험 조건을 설정하였으며 육 계사 외부 및 내부 기온을 측정하였다. 그 결과, 차열 페인트를 도포한 육계사에서는 최대 1－2°C 실내 기온 상승을 억제하 는 효과가 나타났으며 히트펌프를 가동한 육계사에서는 외기 온도의 영향을 제일 적게 받는 환기율 0%일 때 내부 기온 감소 가 제일 크게 나타났다. 계사 내부의 온도가 외기 온도보다 높 을 경우에는 환기율을 높게 설정하여 환기팬을 이용한 냉방이 더욱 효과적이나 계사 내부 온도가 외기 온도와 유사하거나 낮을 경우에는 히트펌프를 이용하는 것이 가장 효과적일 것으 로 판단된다. 히트펌프 가동 시 외기 온도의 영향이 적은 환기 율을 0%로 설정하였을 때 내부 기온이 가장 큰 폭으로 감소하 였으나 실제 육계사에서는 분진, 이물질, 암모니아 등을 고려 하여 최소환기율 정도로 환기율을 설정한 후 히트펌프를 가동 하는 것이 가장 효율적일 것으로 판단된다. 본 연구는 실험 기 간이 짧아 데이터가 많지 않으며 실제 육계가 사육되고 있는 환경에서 실험을 진행한 것이 아니라는 한계가 있다. 향후 후 속 연구로 실제 닭이 사육되고 있는 환경에서의 히트펌프 효 과 분석과 히트펌프의 전력사용량, 냉방부하, 환기팬 가동시 간 등 다양한 환경인자를 포함한 연구가 진행되어야 할 것으 로 판단된다.

본 연구는 권취식 측창을 갖는 아치형 단동 플라스틱 온실 내 강제환기장치 설치 및 운용, 환기 성능 개선방안 등을 제안 하기 위해 온실 내부에 유동팬과 배기팬을 설치하여 강제환기 장치 사용에 따른 온실 내부기온 강하 특성을 정량적으로 조 사하였다. 시험은 3가지 환기 조건(측창, 측창+순환팬, 측창+ 순환팬+배기팬)에서 수행되었다. 각 조건 데이터로거를 이용 하여 환기 시작과 동시에 온실 내외부 기온 및 외부환경 변화 를 측정·기록하였고, 환기 방식별 기온차 변화의 평균값으로 부터 정규기온차를 계산하여 기온 강하 효과를 비교하였다. 오전(11:00－12:00)에는 환기 방식에 상관없이 환기 초반 정 규기온차가 일시적으로 증가했다가 감소하는 것으로 나타났 다. 강제환기장치가 더 많이 사용될수록 최대 정규기온차는 1.158에서 1.037로 감소하였고 최대 정규기온차에 도달하는 시간도 340초에서 110초로 단축되었다. 강제환기장치의 사 용은 정규기온차가 0.8까지 감소하는데 소요된 시간을 1,030 초에서 550초로, 0.6까지는 1,610초에서 915초로, 0.4까지는 2,315초에서 1,360초로, 자연환기의 약 60% 수준으로 감소 시켰다. 오후(14:00－15:00)에는 정규기온차의 증가가 관측되지 않았지만, 환기 시작과 동시에 기온차가 감소하기 시작 했다. 또한 강제환기장치가 더 많이 사용될수록 정규기온차 가 0.8까지 내려가는 시간을 560초에서 345초로, 0.6까지는 825초에서 540초로, 0.4까지는 560초에서 345초로, 약 70% 수준으로 감소시켰다. 따라서, 보다 효과적이고 경제적인 환 기를 위해 강제환기장치는 오전과 같이 열부하가 높은 환경에 서 적극적으로 사용하는 것이 바람직하다고 판단된다.

Ammonia (NH3) is a basic gas in the atmosphere and is known to play an important role in producing adverse health and environmental effects. Atmospheric NH3 causes stunted livestock growth, decreased visibility, and induces lung diseases when high concentrations occur. In addition, atmospheric NH3 reacts with acidic species (sulfuric acid, nitric acid, etc.) and produces secondary inorganic aerosol. In this study, the NH3 concentration and ventilation of Rooms 1 to 3 inside a sow facility were measured during the period from March 25 to May 31, 2021. It was difficult to conduct long-term field experiments at housing where pigs are raised. However, in order to improve the accuracy and reliability of the data, repeated experiments were conducted in three pig rooms in the same environment. The average concentration of NH3 in Rooms 1 to 3 was measured to be 7.6 ± 2.7 ppm, 8.2 ± 2.8 ppm, and 8.2 ± 2.7 ppm, respectively. The average internal temperatures were 21.0 oC, 21.2 °C, and 21.8 °C, and the internal humidity was 49.3%, 49.2%, and 49.2%, respectively. The ventilation per pig in Rooms 1 to 3 was measured as 60.4m3/hour∙pig, 62.5m3/hour∙pig, and 64.9m3/hour∙pig, respectively. At this time, NH3 emissions from Rooms 1 to 3 were found to be 6.9 ± 0.8 g/day∙pig, 7.9 ± 1.5 g/day∙pig, and 8.2 ± 1.3 g/day∙pig, respectively. As a result of the correlation analysis, the NH3 concentration was analyzed as producing a negative correlation between the ventilation (r=-0.73) and the internal temperature (r=-0.60) increase. Finally, as a result of calculating the national NH3 emission factor, the NH3 emission of one sow room in spring was 7.7 ± 1.4 g/day∙pig, and the NH3 emission of one year was 2.8 kg/ year∙pig.

구조와 사육환경이 동일한 3개의 돈방(room A~C)에서 48일 동안 비육돈의 암모니아 농도 및 환기량을 모니터링하여 배출계수를 산정하였다. 실험 결과, 온도 22.5℃, 습도 53.9% 환경에서 평균 암모니아 순발생 농도 5.93 ppm, 환기량 23.7 m3/h·pig로 나타났다. 일별 상관관계 분석결과, 암모니아 농도는 온도와 음의 상관관계(R2: -0.65 ~ -0.53)를 가지는 것으로 나타났으며, 환기량은 암모니아 농도에 거의 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 암모니아 농도는 이른 오전을 기점으로 서서히 증가 경향을 보이다가 12~13시경 최댓값에 도달하였고, 상호 상관도가 높은 온도, 습도, 환기량의 경우 14~15시에 최댓값을 갖는 것으로 분석되었다. 시간별 데이터 상관관계 분석결과, 암모니아 배출량에 영향을 미치는 요소는 암모니아 농도(R2=0.71)와 환기량(R2=0.61)으로 이 중, 암모니아 농도가 더 상관성이 높은 것으로 분석되었다. 암모니아 배출계수는 2.28 g/d·pig로 분석되었다.

The characteristics of ammonia during the growing period of pigs in a facility with a mechanical ventilation system were analyzed, and the emission factor was calculated. Real-time ammonia concentration was measured using photoacoustic spectroscopy equipment, and a ventilation measuring device was fabricated to measure the amount of air vented from an exhaust fan according to the operation rate. All data were collected as one-hour averages. The mean ammonia concentration, indoor temperature, and ventilation rate was 1.44~2.08 ppm, 25.5~26.4oC, and 24~32 m3/h per pig, respectively. Both concentration and ventilation rate are important factors in terms of emission management, but correlation analysis shows that the impact of concentration is higher than that of ventilation. Using ammonia concentration and ventilation data, the ammonia emissions per pig were calculated by considering the number of pigs (0.25~1.74 g/day·pig). The final ammonia emission factor yielded a value of 0.81 g/day·pig.

여름철 온실 온도환경의 효율적인 제어는 온실의 주년재배와 고도활용을 위한 가장 중요한 당면과제이다. 따라서 본 연구는 우리나라 31개 지역의 기후자료를 분석하여 고온기 온실의 기온관리에 있어서 목표 온도 유지를 위한 지역별 적정 최대환기횟수를 결정함으로서 온실의 기온관리를 위한 기본적인 자료를 제공하고자 실시하였다. 그 결과 여름철 유리온실의 설정온도 유지를 위한 강제환기는 40% 차광 유리 온실에서 최대환기횟수 1회/min로 35℃ 유지가 가능하였으나 환기만에 의한 한계 최고실온 30℃ 유지는 불가능하였다.

비닐하우스 내 강제환기가 시금치 노균병 발생에 미치는 영향을 구명하기 위해 비닐하우스에 수직환기팬 및 수평공기순환팬을 각각 설치한 후 밤 동안 환기를 시킨 하우스와 환기팬을 설치하지 않은 하우스에서 시금치를 재배하면서 온도 및 습도의 변화, 시금치 생장 정도 및 노균병 발생 정도를 조사하였다. 하우스 내의 온도변화는 각 하우스 별로 큰 차이가 없었으나, 밤 동안 상대습도는 수직강제환기팬을 설치한 하우스가 팬을 설치하지 않은 하우스보다 9.2% 낮게 유지되었다. 파종 60일 후에 조사한 시금치의 개체 당 생체중은 수직강제환기팬을 설치한 하우스에서는 17.8g으로 환기팬을 설치하지 않은 하우스의 10.1g과 비교하여 7.7g 높았다. 노균병은 환기팬을 설치하지 않은 하우스에서는 파종 후 20일부터 발생하기 시작하여 60일 후에는 34.7%의 이병엽률을 보였으나, 수직강제환기처리한 하우스에서는 파종 40일 후부터 발생하기 시작하였으며 60일 후 이병엽률은 4.0%로 매우 낮았다. 야간에 비닐하우스 내 공기를 수직강제환기팬을 이용하여 환기시킨 결과 환기팬을 설치하지 않은 하우스와 비교하여 시금치 수확량은 76.2% 증가되었으며, 노균병 발생은 20일 정도 늦었으며, 88.5% 노균병 발생 억제효과가 있었다.