해조류의 혐기소화를 위한 메탄생산 퍼텐셜 분석 = Biochemical Methane Potential Analysis for Anaerobic Digestion of Seaalgae
저자
이준형 ( Jun-hyung Lee ) ; 오승용 ( Seung-yong Oh ) ; 김태희 ( Tae-hee Kim ) ; 윤영만 ( Young-man Yoon ) 연구자관계분석
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2020
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학술저널
수록면
283-283(1쪽)
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우리나라의 2018년 기준 해조류 생산량은 총 1,722,486 ton이며 이중 96 % 이상을 차지하는 다시마, 김, 미역은 제품화 되는 과정에서 많은 양이 부산물로 발생하고 있다. 해조류 부산물은 분해에 어려움이 없고 사료와 비료 등으로 이용이 가능하며, 원료 생산에 특별한 비용이 들지 않으며 빠른 생장속도와 넓은 재배 면적으로 이용가치가 높은 바이오매스이다. 그러나 양식과정에서 발생하는 부산물의 대부분 그대로 폐기되어 해양생태계에 영향을 주지만 해조류를 바이오매스로 이용하여 에너지화하는 연구와 이용은 미흡한 상황이다.
본 연구에서는 국내 해조류 양식의 대부분을 차지하는 다시마, 미역과 김의 부산물을 혐기소화 할 경우 에너지 발생량과 반응속도를 평가하기 위해 원소분석을 통해 구한 이론적 메탄생산량이 실제 메탄생산량에 비해 얼마나 생성되는지를 독일 BMP 표준분석법인 VDI4630을 통하여 분석하였으며, Modified Gompertz model과 Parallel first order kinetics을 이용하여 반응속도를 해석하였다. 다시마, 미역, 김을 원소분석 한 결과 이론적 메탄생산퍼텐셜은 0.393 Nm<sup>3</sup>/kg-VS, 0.373 Nm<sup>3</sup>/kg-VS, 0.435 Nm<sup>3</sup>/kg-VS이었다. 실험결과 실제 메탄생산퍼텐셜은 0.281 Nm<sup>3</sup>/kg-VS, 0.243 Nm<sup>3</sup>/kg-VS, 0.240 Nm<sup>3</sup>/kg-VS이었다. Modified Gompertz model로 다시마, 미역, 김의 반응속도를 분석한 결과 최대메탄생산속도(R<sub>m</sub>)는 7.54 ml/day, 6.83ml/day, 4.06 ml/day, 지체성장기간(λ)은 6.01 day, 3.73 day, 2.27 day이었고 Parallel first order kinetics로 반응속도를 분석한 결과 이분해성 유기물계수(f<sub>e</sub>)는 0.60, 0.58, 0.90, 병렬 1차 반응속도 상수 k<sub>1</sub>,은 0.060, 0.075, 0.119, k<sub>2</sub>은 0.053, 0.040, 0.042이었다. 연구 결과 해조류 부산물은 생분해성 유기물 함량이 높아 분해속도가 빠르고 분해율이 높아 혐기소화 공정의 기질로 이용가치가 높을 것으로 판단된다.
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