국제연합식량농업기구(FAO, United Nations Food and Agriculture Organization)의 보고서에 따르면 21세기 전 세계의 인구는 2050년 약 90억에 달할 것으로 예측되며, 이러한 인구팽창으로 인한 식량부족 및 사료공급의 문제는 생산 시 야기되는 자원고갈 및 환경영향에 대한 우려와 함께 전 세계의 큰 관심사로 화두되었다. 이렇듯 현대사회가 직면한 복합적인 문제점을 해결하기 위해 전 세계적으로 새로운 미래자원에 대한 탐색이 이루어졌으며, 곤충이 하나의 유망자원으로서 새롭게 각광받기 시작하였다. 특히 목질을 섭식하는 흰개미의 경우 난분해성 물질인 리그닌과 셀룰로오스의 분해능력으로 인해 해외에서는 이미 오래전부터 흰개미의 장내 미생물을 이용하여 목질계 바이오매스로부터 바이오에탄올을 생산하는 방법에 대해 연구가 진행되어왔다. 하지만 국내에서는 흰개미를 목조 문화재를 가해하는 해충으로 분류하여 흰개미의 방제에 초점을 맞추어 연구가 많이 진행되어왔을 뿐 유용자원으로서의 흰개미의 잠재성에 대한 관심과 연구가 미흡한 실정이다. 또한, 흰개미는 우수한 단백질 공급원으로서 일부 국가에서는 식용 및 사료로서 활용하고 있지만 이에 따른 환경영향 및 효율에 관한 연구 역시 미흡하다. 따라서 본 연구는 국내에 분포하는 일본흰개미(Reticulitermes speratus kyushuensis Morimoto)를 대상으로 흰개미가 주로 섭식하는 폐목재를 먹이로 주어 사육하였을 때, 생산되는 식용과 사료의 온실가스 발생량(LCA, Life cycle assessment)과 질소의 순환효율(ROI, Return on Investment)을 정량화하여 환경적･경제적 이점을 도출하고자 하였다.정량화된 온실가스 발생량과 질소의 순환효율은 식용으로 활용할 경우 기존의 단백질원인 한우, 양돈, 육계, 대두와 비교하고, 사료의 경우 대두박과 비교하였다. 그 결과 흰개미를 식용과 사료로 이용할 경우 온실가스 발생량 측면에서 비교적 높은 값을 나타내었으며, 질소의 순환효율에서는 상대적으로 우수한 결과를 나타내었다. 미래 유망자원으로서 보다 다양한 곤충에 대한 탐색이 이루어질 필요성이 있으며, 곤충활용에 따른 환경적⋅경제적 이점의 정량화는 향후 곤충산업의 발전방향을 제시하고 활성화하는데 이바지할 수 있을 것으로 예상한다.

국제연합식량농업기구(FAO, United Nations Food and Agriculture Organization)의 보고서에 따르면 21세기 전 세계의 인구는 2050년 약 90억에 달할 것으로 예측되며, 이러한 인구팽창으로 인한 식량부족 및 사료공급의 문제는 생산 시 야기되는 탄소, 질소의 손실로 인한 자원고갈 및 환경영향에 대한 우려와 함께 전 세계의 큰 관심사로 화두되었다. 또한, 대두, 유채, 팜을 이용한 식물성 바이오오일의 생산은 식량작물을 에너지작물로 활용함에 따라 개발도상국의 식량부족 문제를 심화시키는 악효과를 야기했다. 이렇듯 현대사회가 직면한 복합적인 문제점을 해결하기 위해 전 세계적으로 새로운 미래자원에 대한 탐색이 이루어졌으며, 곤충이 하나의 유망자원으로서 새롭게 각광받기 시작하였다. 다양한 곤충 중 흰개미의 경우, 분류계통상 고등 및 하등 흰개미로 분류되는데 종류에 따라 섭식대상이 다양하며 소화기작에서도 약간의 차이를 보인다. 특히 목질을 섭식하는 흰개미는 난분해성 물질인 리그닌과 셀룰로오스의 분해능력으로 인해 해외에서는 이미 오래전부터 흰개미의 장내 미생물을 이용하여 목질계 바이오매스로부터 바이오에탄올을 생산하는 방법에 대해 연구가 진행되어왔다. 하지만 국내에서는 흰개미를 목조 문화재를 가해하는 해충으로 분류하여 흰개미의 방제에 초점을 맞추어 연구가 많이 진행되어왔을 뿐 유용자원으로서의 흰개미의 잠재성에 대한 관심과 연구가 미흡한 실정이다. 또한, 흰개미는 우수한 단백질 공급원으로서 일부 국가에서는 식용 및 사료로서 활용을 하고 있지만 이에 따른 환경영향 및 효율에 관한 연구 역시 미흡하다. 따라서 본 연구는 국내에 분포하는 흰개미 중 일본흰개미(Reticulitermes speratus kyushuensis Morimoto)를 대상으로 흰개미가 주로 섭식하는 폐목재를 먹이로 주어 사육하였을 때, 생산되는 오일과 식용의 온실가스 발생량과 탄소와 질소의 순환효율을 정량화하여 흰개미를 산업용으로서 활용하는 것에 대한 타당성과 전체 탄소와 질소의 물질흐름에 있어서 환경적･경제적 이점을 정량화하고자 하였다.

In this study, the assessment of livestock manure nitrogen loading for recycling farming in Yeoju-Gun carried out comparing manure units based on the cultivation areas and the N-amount of manure that are generated from livestock manure. Manure units (MU) are used in the permitting, registration, because they allow equal standards for all animals based on manure nutrient production. An MU is calculated by multiplying the number of animals by manure unit factor for the specific type of animal. The manure unit factor for MU determination was determined by dividing amounts of manure N produced 80kg N/year. In this study, manure unit by nitrogen concentration and amount of animal manure was calculated as follows: Hanwoo multiplied by 0.36, dairy cows multiplied by 0.8. swine multiplied by 0.105. The laying hens and broilers multiplied by 0.0079, 0.0049, respectively. The analysis of liquid manure unit per ha shows that the N loading by LMU is quite different by region. When it comes to nitrogen loading, the LMU per ha of cultivated land in excess of the N-amount was the highest in the Bukne-myeon province with 2.76 MU/ha, which is higher than the appropriate level. The Ganam-myeon province came next with 2.53 LMU. To be utilized as a valid program to build the environmentally friendly agricultural system, diverse measures shall be mapped out to properly determine manure units, evaluate N-loading and to properly manage their nutrient balance of each region.

It is noted that the red tides and the oxygen-deficient water mass are extensively developed in Masan Bay during summer. The nutrients mass balance was calculated in Masan Bay, using the three-dimensional numerical hydrodynamic model and the material cycle model. The material cycle model was calibrated with the data obtained on the field of the study area in June 1993. The nutrients mass balance calculated by the combination of the residual currents and material cycle model results showed nutrients of surface and middle levels to be transported from the inner part to the outer part of Masan Bay, and nutrients of bottom level to be transported from outer part to inner part of Masan Bay. The uptake rate of DIN in the box A1(surface level of inner part) was found to be 337.5㎎/㎥ ·day, the largest value in all 9 boxes and that of DIP was found to be 18.6㎎/㎥·day in box A1, and the regeneration rate of DIN was found to be 78.2㎎/㎥· day in the box A3(bottom level of inner part), and that of DIP was found to be 18.6㎎/㎥· day in box A1. The regenerations of DIN and DIP in the water column of the entire Bay were found to be 7.66ton/day and 760㎏/day, respectively. And the releases of DIN and DIP from the sediments of the entire Bay were found to be 2.86ton/day and 634㎏/ day, respectively. The regeneration rate was 2.5 times as high as the release rate in DIN, and 1.2 times in DIP. The results of mass balance calculation showed not only the nutrients released from the sediments but the nutrients regenerated in water column to be important in the control and management of water quality in Masan Bay.

An experimental study was conducted to indentify the direct denitrification of ammonium nitrogen in culture water by ozone. During the experimnet period, pH was 7.8-8.8. pH was grdually lower after ammonium nitrogen was reacted with ozone under Br^-. In addition, it can be known that the culturing water was improved greatly form the inverstigation of T-N by biofilm and ozonation. As the results of a variation of recirculation rate, denitrification of ammonium nitrogen was in increased in proportion to the recirculation rate. But Nitrification of microorganism was opposite to the recirculation rate. With the increasing injected ozone in ozonation tank uner 21 circulation /day(6.7 ℓ/min), dinitrification of ammonium nitrogen was increased lineraly in propotion to the increasing of injected ozone concentration.