This study was conducted to estimate the effects of the forage process on rumen fermentation characteristics and greenhouse gas emissions of rye. Rye was grown at the Taeyoung Livestock farm and harvested at the heading stage. The harvested rye (5 kg) was sub-sampled for fresh forage, hay, and silage in triplicates. The sub-sampled rye was freeze-dried or air-dried for fresh forage or rye hay, respectively. For rye silage, the sub-sampled rye forage was ensiled into a 10 L mini bucket silo and stored for 90 days. For 72 h rumen incubation, each forage (0.3 g) was placed into the incubation bottle with the rumen mixture (30 mL) in quadruplicates. After the incubation, total gas was measured and sub-sampled for CO2 and CH4 analyses, and the bottle content was centrifuged for in vitro digestibilities of dry matter (IVDMD) and neutral detergent fiber (IVNDFD), and rumen fermentation characteristics. Silage had higher crude protein, crude ash, and acid detergent fiber concentrations than fresh forage and hay but lower non-fiber carbohydrates and relative feed value (p<0.05). And, silage had higher lactic acid bacteria than the other forages but lower pH (p<0.05). After 72 h incubation in the rumen, fresh forage had higher IVDMD and butyrate content than the other forages (p<0.05). However, silage had higher rumen pH and propionate content than the other forages but lower A:P ratio (p<0.05). Regarding greenhouse gases, silage had lowest total gas (mL/g DMD and NDFD) and CH4 (mL/g DMD and NDFD) emissions, while fresh forage had lowest CO2 (mL/g DMD) emission (p<0.05). Therefore, this study concluded that the ensiling process of rye can effectively mitigate greenhouse gas emissions of Hanwoo.

The present study estimated rumen fermentation characteristics and greenhouse gas emissions of different forages. Alfalfa, timothy, tall fescue, Italian ryegrass, and rice straw as the main forage sources for Hanwoo were used in the present study. Crude protein was highest in alfalfa but lowest in rice straw (p<0.05). Ether extract was higher in alfalfa and Italian ryegrass than in the other forages (p<0.05). Crude ash was highest in rice straw but lowest in tall fescue (p<0.05). Neutral detergent fiber was highest in tall fescue but lowest in alfalfa (p<0.05). Acid detergent fiber was highest in Italian ryegrass and rice straw but lowest in alfalfa (p<0.05). In vitro digestibilities of dry matter (DMD) and neutral detergent fiber (NDFD) were highest in timothy but lowest in rice straw (p<0.05). Rumen pH was highest (p<0.05) in alfalfa, while ammonia-N was higher (p<0.05) in alfalfa and Italian ryegrass than in the other forages. Total volatile fatty acid was highest (p<0.05) in timothy, while acetate and propionate were highest (p<0.05) in alfalfa and rice straw, respectively. Acetate to propionate ratio was higher (p<0.05) in alfalfa, timothy, and Italian ryegrass than in rice straw. Rice straw had lowest total gas (mL) (p<0.05) but highest its per DMD and NDFD. Rice straw had higher (p<0.05) CO2 (per DMD and NDFD) compared to alfalfa (per DMD and NDFD), timothy (per DMD and NDFD), tall fescue (per NDFD), and Italian ryegrass (per DMD). Again, rice straw had higher (p<0.05) CH4 (per DMD and NDFD) compared to timothy (per DMD and NDFD) and tall fescue (per NDFD). Therefore, this study indicates that timothy has a higher nutrient digestibility and volatile fatty acid in the rumen leading to a reduction of greenhouse gas emission.

The production process of ultra-pure water (UPW) involves dozens of unit processes such as reverse osmosis (RO), pretreatments, membrane degasifier, and several ion exchange processes. Recently, continuous electrodeionization (CEDI) has replaced the 2-bed and 3-tower (2B3T) ion exchange process. As a result, the majority of wastewater in UPW production now comes from the RO concentrate. The important of RO in UPW production is to produce high-quality water with a low ion concentration (around 1 mg/L) for CEDI feed water. Minimizing RO concentrate is essential to reduce the wastewater produced in the UPW production process. This can be achieved by maximizing the recovery of the RO system. However, increasing the recovery is limited by the water quality of the RO permeate. To ensure high-quality permeate water, the RO system is designed with a two-pass configuration. The recovery of each pass in the RO system is limited (e.g., < 85%) due to the expected increase in permeate water concentration at higher RO feed water concentrations. Interestingly, tests using 4-inch RO modules with low concentration feed water (≤ 35 mg/L as NaCl) revealed that the permeate concentration remains almost constant regardless of the feed water concentration. This implies that the recovery of the first RO pass can be increased as long as the average feed/concentrate concentration of the second RO pass is less than 35 mg/L. According to this design criterion for the RO system, the recovery of the first and second RO pass, with a feed water concentration of 250 mg/L as NaCl, can be increased up to 94.8% and 96.0%, respectively. Compared to the conventional RO system design (e.g., 70% and 80% for the first and second RO pass) for UPW production, this maximum recovery design reduces the volume of RO feed and concentrate by up to 38.4% and 89.2%, respectively.

본 연구에서는 미생물 첨가에 따라 거세한우 비육우 분의 이화 학적 특성, 미생물 성상, 가스발생량 및 퇴비 부숙도에 미치는 영 향을 규명하고자 수행하였다. 이상의 결과를 종합하면, 4주 후,미생물 첨가구에서 수분, 유기물, 총질소 함량 및 pH가 낮았으며, 나머지 이화학적 특성에서는 차이가 나타나지 않았다. 유산균과 효모균 수는 증가하였으며, 대장균 수는 감소하였다. 12주 후, 미 생물 첨가구에서 유산균과 고초균 수는 높았으나, 수분, 효모 및 대장균 수는 낮게 낮았다. 하지만 암모니아, 황화수소 발생량과 퇴비 부숙도는 미생물 첨가에 의한 효과가 나타나지 않았다. 따라 서, 거세한우 분에 미생물을 첨가하면 유익균은 증가하고, 병원성 미생물은 감소하여, 비육우의 생산성은 증진될 것으로 사료되지 만, 가스 발생량 및 퇴비 부숙도에 대한 추가적인 연구는 지속적 으로 수행되어야 할 것으로 사료된다.

본 연구는 조사료 원료인 마늘 껍질의 사료적 가치와 메탄 발생량을 조사하기 위해 in vitro 발효 실험을 수행하였다. Garlic husk를 제외하고 국내에서 널리 사용되는 4가지 조사료 원료(Oat hay, Annual ryegrass, Timothy, Tall fescue)를 실험의 처리구로 구성하였다. In vitro 48 시간 발효 후 건물 소화율, 섬유소 소화율, 암모니아태 질소, 휘발성 지방산, pH, 메탄 발생량을 평가하였다. 가스 발생량은 3, 6, 9, 12, 24, 36 및 48 시간에 각각 측정되었다. 최종 가스 발생량에서 Oat hay가 유의적으로 가장 높았다(p<0.01). Garlic husk는 처리구 중 가장 높은 메탄 발생량을 나타내었다(p<0.01). Garlic husk의 건물 소화율은 Oat hay보다 유의적으로 낮았지만 Annual ryegrass, Timothy, Tall fescue보다 높았다(p<0.01). 섬유소 소화율은 Annual ryegrass에서 가장 낮았다(p<0.01). 총 휘발성 지방산 생성량은 Oat hay에서 가장 높았고(p<0.01), Garlic husk, Timothy, Tall fescue는 유사하였다. 본 연구의 in vitro 발효 성상과 메탄 발생량을 고려할 때, Garlic husk는 국내 주요 조사료를 대체할 영양적 가치를 포함하고 있으나 메탄 저감 효과는 미미할 것으로 추정된다.

The nutrient balances originated from livestock manure in Korea has not being include minor livestock species (e.g., horse, deer, and goat) since their manure excretion unit (MEU), nutrient excretion unit (NEU), and nutrient loading coefficient (NLC) are not known yet. In the present research work, the primary focus had laid therefore on securing domestic MEU for the specified minor livestock species which provides the basis for the computation of NEU and NLC. Moreover, the nutrient potential and economic value of composted manure from minor livestock was assessed on the basis of contents in the inorganic fertilizers such as Urea, (46% N) and Fused superphosphate (20% phosphorus pentoxide). The obtained MEU was found to be 10.52±5.48, 4.07±1.69, and 0.843±0.1 kg/head/day for horse, deer, and goat, respectively. In addition, the measured NLCs of horse, deer, and goat were [N, 0.7; P, 0.9], [N, 0.7; P, 0.6] (Both deer and goat were the same.), respectively. Consequently, the horse, deer, and goat manure have a potential of 3,840.1 ton N/year and 9,390.2 ton P/year as an inorganic fertilizer of urea and fused superphosphate. These findings may facilitate the development of more accurate nutrient budget taking into account both major and minor livestock and improve the manure management measures for land application.

본 연구는 미네랄 첨가제가 한우사 바닥에 미치는 영향을 조사하였다. 실험은 경남 진주시 소재 한우 번식우 농장에서 실시하였다. 우방당 미네랄 첨가제를 5 ㎏ 첨가하였으며, 시험구로는 무첨가구(CON); bentonite 시험구(BN); illite 시험구(IL); 및 fly-ash 시험구(FA)로 두었다. 각각의 시험구로 4개의 우방을 이용하였으며, 우방당 5마리 한우 암소를 공시하였다. 미네랄 첨가제를 처리한 후 각 우방당 5곳에서 0, 7, 14, 21 및 28일에 우분을 채취하였다. 샘플은 건물, 발효특성, 미생물 성상 및 가스 발생량 분석에 이용되었다. 전 기간 동안 건물과 acetate 함량은 미네랄 첨가제에 의한 영향은 나타나지 않았다. 무첨가구에서 7, 14 및 28일에 유기물 함량은 가장 높았고(p<0.05), 조회분 함량은 가장 낮았다 (p<0.05). IL 시험구에서는 14, 21 및 28일에 총 질소 함량이 가장 높았고(p<0.05), IL, BN 및 FA 시험구에서는 각각 14, 21 및 28일에 무첨가구보다 대장균이 낮았다(p<0.05). FA 시험구에서는 28일에 살모넬라 수가 가장 높았다(p<0.05). IL 시험구에서는 28일에 암모니아 발생량이 가장 높았고 (p<0.05), 황화수소는 전기간 동안 검출되지 않았다. 28일간 결과값을 평균하였을 때, 무첨가구에서 유기물 함량이 가장 높았고(p<0.05), 조회분 함량이 가장 낮았다(p<0.05). IL 시험구에서 총 질소 함량이 가장 높았고(p<0.05), BN 시험구는 ㏗가 가장 높았다(p<0.05). 대장균 수는 IL 시험구에서 가장 낮았고(p<0.05), 살모넬라 수는 무첨가구 보다 IL과 FA 시험구에서 더 낮았다(p<0.05). 따라서, 본 연구에서 광물질 첨가제는 분 중 가스 발생량에는 영향을 미치지 않았으나, 병원성 미생물인 대장균은 illite와 fly-ash 처리 시에 억제되는 효과가 있었다.

The objective of this study was to evaluate effects of feeding methods on in vitro ruminal fermentation, total gas and methane production in Hanwoo steers. Six Hanwoo steers fitted with rumen cannula (430 ± 21 kg of body weight) were randomly assigned to one of three feeding systems: 1) feeding forage 1 hour after concentrate, 2) feeding concentrate 1 hour after forage, 3) feeding mixed ration. Rumen fluid sampled from each animals was incubated 24 hours with maize or timothy substrates in in vitro. Ruminal pH was increased in feeding method 2 or maize substrate than that of other methods or timothy substrate (P < 0.001). The production of total volatile fatty acid, acetate, propionate, butyrate, and valerate were increased when steers fed diets using feeding method 1 or rumen fluid was incubated with maize substrate (P < 0.001). Increased production of total gas and methane was observed in feeding method 1 and maize substrate compared to those of other methods or timothy substrate (P < 0.001). Due to the inconsistent results between ruminal fermentation and gas production in this study, further research is required to estimate effects of feeding method on enteric fermentation and gas production in in vivo.

제주해역은 많은 상선 및 어선들이 항해를 하고, 자망, 트롤 등 다양한 어구를 활용하여 어로활동을 하고 있다. 그 동안 해양폐기물 수집은 주로 제주도 해안 및 연안해역에서 시행되고 있으나, 연근해 해역에서 발생되는 해양폐기물 발생에 대한 수집 및 연구가 미미하였다. 이에 본 연구는 제주대학교 실습선을 이용하여 제주도 북서해역에 침전한 해양폐기물을 수거하고 각 폐기물별로 관련 선박의 항적을 분석하였다. 또한 일정 구역 및 선박 체류시간별로 얼마나 많은 해양폐기물을 투기하고 있는지 분석하기 위해 선박자동식별장치 항적데이터를 활용하여 대상해역에 선박이 체류한 시간을 추출하여, 어선업종별로 1 ㎢ 단위구역에서 시간당 해양폐기물 발생양을 분석 하였다. 분석 결과 연근해 해역은 어선기인 폐어구가 대다수였으며, 그중 자망 및 통발 어구가 많은 비율을 차지하고 있었다. 본 연구에서 단위구역에서 시간당 해양폐기물 발생량은 자망어업이 평균 0.94 kg, 통발어업이 3.49 kg, 저인망어업이 0.10 kg, 연승어업이 0.11 kg, 기타어업이 0.02 kg으로 산출되었다. 이 결과를 활용하여 향후 연근해 수중환경 정화시 해양폐기물 발생이 높은 해역위주로 해양폐기물 수거가 가능할 것이다.

TMR 급여와 분리급여가 반추위 메탄발생량 변화에 미치는 효과를 연구한 사례가 많지 않다. 본 실험은 1일 실험사료를 체중의 1.8%(실험 1) 그리고 2.4%(실험 2) 수준에서 급여 하면서 triplicated 2×2 Latin square design을 이용하여 실험을 수행하였다. 각 실험에는 6마리의 Holstein steer를 이용하였고 2개의 군으로 나누어 각각 TMR 급여 또는 분리급여를 하였다. 공시 사료의 농후사료와 조사료 비율은 73% 그리고 27%이었다. 두 실험 모두 사료급여 방식 간의 1일 메탄발생량 차이가 없었다. 현재까지 보고된 국내 연구와 본 연구에서 얻어진 개체 별 1일 건물섭취량과 1일 메탄발생량과의 관계를 분석한 결과, 메탄발생량 (g/d) = 11.5 (±1.3) × 건물섭취량 (kg/d) + 14.2, R2 = 0.73, p<0.001의 회귀식을 유도하였다.