육성돈사의 하루 중 암모니아와 황화수소의 발생특성 평가

Evaluation of the Diurnal Ammonia and Hydrogen Sulfide Emission Characteristics of Growing Pig Barn

송용우1, 이태구2, 이양준4, 김대훈4, 신진호1, 이주미2, 김동여1, Wardhani Riuh1, 이승훈4, 안희권3*

1충남대학교 낙농학과, 2충남대학교 축산환경학과, 3충남대학교 동물자원과학부, 4충남대학교 농업과학연구소

1. 서 론

축산악취 관련 민원이 지속적으로 증가함에 따라 축산악취는 지역사회 갈등 요인으로 작용하고 있다. 악취 문제가 사회적 이슈로 부각됨으로 인해 축산악취 관련 규제는 점차 강화되고 있어 이를 해결하지 않고서는 축산업을 지속할 수 없는 실정이다. 축산악취 문제를 해결하기 위해서는 농장의 악취 발생 특성을 이해하고 이에 따른 적절한 악취 관리 방안을 마련하는 것이 중요하다. 가축을 사육하는 농장의 악취 배출은 관리자의 업무 시간, 분뇨 처리 관리 방식, 가축 활동 및 기상 환경 등 다양한 요인에 의해 영향을 받는다. 따라서 본 연구는 기온변화 및 돼지의 활동에 따라 하루 중 육성돈사의 암모니아(NH3)와 황화수소(H2S) 발생 특성을 규명하기 위한 목적으로 수행되었다.

2. 연구 방법

본 연구는 NH3와 H2S 농도, 환기량, 돈방과 피트의 온도 등을 실시간으로 측정할 수 있는 장비가 구축된 Pilot-scale 강제환기식 무창돈사에서 수행되었다. 해당 돈사는 전체 2개의 동으로 구성되어있으며, 각 동은 3.8m2 규모의 돈방 3개와 전실을 갖추었다. 각 돈방에서 체중 27.28±0.7kg의 육성돈이 4두씩 사육되었다. 각 돈방은 전실을 거친 외기가 각 돈방 천장 입기구를 통해 입기된 후 측벽 배기팬을 통해 배기되는 환기시설이 구비되었다. 물과 사료는 자율채식 되었으며, 돈방 온도는 22.9±2.2℃, 환기량은 2.2±0.4m³/min 수준으로 유지되었다. 실시간 모니터링 시스템을 이용하여 15일 간 암모니아 농도(LGD Compact-A NH3, Axetris AG, 6056 Kaegiswil, Switzerland), 황화수소 농도(H2S/C-50, Membrapor AG, Switzerland) 온도(T-type, T-12-TE, DHTC, Korea), 환기량 (HFM 200 LFE, Teledyne Hastings, USA) 등을 측정하였으며, 다음의 식(1)을 이용하여 발생량을 산정하였다.

3. 결과 및 고찰

육성돈사 내 암모니아의 농도와 발생량을 15일 동안 평가한 결과 하루 중 09시부터 15시까지 평균 39.7±22.5ppm, 2.3±1.3g/6hr/head로 가장 높았으며 21시부터 03시까지 6.4±4.9ppm, 1.1±0.8g/6hr/head로 가장 낮았다. 황화수소는 15시부터 21시까지 평균 40.3±26.9ppb, 13.6±8.7μg/6hr/head로 가장 높고 21시부터 03시까지 15.9±12.0ppb, 5.6±4.1μg/6hr/head로 가장 낮았다. 이러한 결과를 보았을 때, 암모니아와 황화수소는 외부의 기온이 낮은 밤보다는 기온이 상승하는 낮에 농도와 발생량이 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

4. 결  론

 육성돈 사육환경에서 하루 중 시간에 따라 변화하는 암모니아와 황화수소의 농도와 발생량을 6시간 간격으로 비교한 결과, 암모니아는 정오를 전후한 시간에 발생량이 가장 높았으며 황화수소는 오전 9시부터 오후 9시까지 발생량이 높은 것을 확인할 수 있었다. 암모니아와 황화수소 모두 일출 이후 기온이 증가함에 따라 상승하다가 일몰 후 기온이 떨어지며 서서히 감소하는 경향을 보였다. 따라서  하루 중 가장 암모니아 농도가 높은 9시부터 3시에는 암모니아 관리에 더욱 주의할 필요가 있다고 본다.

5. References

(1) This research was funded by Cargill Agri Purina, Inc. (Korea), project number (2023-1491-01)