농축산환경학_자연생태계와 농업생태계, 축산악취, 바이오매스 에너지 생산

본 내용은 " 농축산환경학_1. 자연생태계와 농업생태계(관행농업생태계, 유기농업생태계)의 차이에 대하여 설명하시오. 2. 축산악취의 일반적 특성에 대하여 설명하시오. 3. 바이오매스(biomass)를 이용한 바이오 에너지 생산 방법에 대하여 설명하시오. (3) " 의 원문 자료에서 일부 인용된 것입니다. 2024.07.18

문서 내 토픽

• 1. 자연생태계와 농업생태계의 차이

  자연생태계와 농업생태계의 가장 큰 차이는 인간의 개입 여부다. 자연생태계가 인간의 개입 없이 조성된 생태계인 반면에, 농업생태계는 인간의 적극적인 개입으로 조성된 생태계다. 자연생태계는 생물들의 상호작용으로 에너지와 물질 순환이 이루어지지만, 농업생태계는 인간이 개입하여 생산성과 물질순환의 개방성을 높였지만 생물다양성과 먹이사슬이 단순해져 탄력성이 떨어진다.

• 2. 축산악취의 일반적 특성

  축산악취는 가축 분뇨에서 생성되는 휘발성 물질들의 혼합물로, 축사, 분뇨 저류조, 축분퇴비화 시설 등에서 발생한다. 축산악취 물질은 대부분 사람들에게 불쾌감을 주지만 개별 물질의 최소감지 농도 이하인 경우도 있어 검출이 어렵다. 가축분뇨 내 미생물 성장과 사료 부패로 인해 악취가 발생하며, 사료 첨가제도 분뇨 분해와 악취 생성에 영향을 준다.

• 3. 바이오매스를 이용한 바이오 에너지 생산 방법

  바이오매스는 태양 에너지를 받아 유기물을 합성하는 생물 유기체를 총칭하는 개념으로, 바이오매스 에너지에는 바이오가스, 바이오알콜, 바이오디젤이 있다. 바이오가스는 유기성 폐기물의 혐기 분해로 생산되고, 바이오알콜은 당을 포함한 바이오매스에서 당액을 추출하여 에탄올로 전환하며, 바이오디젤은 유지를 분해하여 알킬에스터를 생산한다. 바이오매스를 이용한 에너지 생산 방법에는 목질 바이오매스의 직접연소와 가스화, 에탄올 제조, 바이오가스 제조 등이 있다.

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• 1. 자연생태계와 농업생태계의 차이

  자연생태계와 농업생태계는 여러 가지 측면에서 차이가 있습니다. 자연생태계는 인간의 개입 없이 자연스럽게 형성되고 유지되는 반면, 농업생태계는 인간이 의도적으로 조성하고 관리하는 생태계입니다. 자연생태계는 다양한 생물종이 공존하며 생물다양성이 풍부한 반면, 농업생태계는 특정 작물 위주로 구성되어 생물다양성이 상대적으로 낮습니다. 또한 자연생태계는 자연스러운 물질 순환과 에너지 흐름이 이루어지지만, 농업생태계는 인간의 개입으로 인해 물질 순환과 에너지 흐름이 인위적으로 조절됩니다. 이러한 차이로 인해 자연생태계와 농업생태계는 생태적 안정성, 생산성, 환경 영향 등에서 차이를 보입니다. 따라서 지속가능한 농업을 위해서는 자연생태계의 특성을 고려하여 농업생태계를 관리할 필요가 있습니다.

• 2. 축산악취의 일반적 특성

  축산악취는 축산 시설에서 발생하는 불쾌한 냄새로, 주요 원인물질로는 암모니아, 황화수소, 메탄 등이 있습니다. 축산악취는 다음과 같은 일반적 특성을 가집니다. 첫째, 축산 시설 내부에서 발생하지만 주변 지역으로 확산되어 민원의 대상이 됩니다. 둘째, 축산 시설의 사육 밀도, 사료 종류, 분뇨 처리 방식 등에 따라 발생량과 강도가 달라집니다. 셋째, 계절적 변화에 따라 발생량이 변동되며, 특히 여름철에 악취 발생이 증가합니다. 넷째, 악취 물질의 농도가 낮더라도 지속적으로 노출되면 주민들의 불편감이 증가할 수 있습니다. 따라서 축산 농가에서는 사육 환경 개선, 분뇨 처리 시설 확충, 악취 저감 기술 도입 등 다각도의 노력이 필요합니다.

• 3. 바이오매스를 이용한 바이오 에너지 생산 방법

  바이오매스를 이용한 바이오 에너지 생산 방법에는 다음과 같은 대표적인 방법들이 있습니다. 첫째, 바이오 연료 생산입니다. 농작물, 임산물, 축산 부산물 등의 바이오매스를 발효, 화학적 전환 등의 과정을 거쳐 바이오 에탄올, 바이오 디젤 등의 액체 연료를 생산할 수 있습니다. 둘째, 바이오가스 생산입니다. 음식물 쓰레기, 가축 분뇨, 농업 부산물 등의 유기성 폐기물을 혐기성 소화 과정을 거쳐 메탄 가스를 추출하여 연료로 활용할 수 있습니다. 셋째, 열 및 전기 생산입니다. 목재 펠릿, 목재 칩, 농작물 잔사 등의 고형 바이오매스를 연소하여 열과 전기를 생산할 수 있습니다. 이러한 바이오 에너지 생산 방법들은 화석 연료 대체, 온실가스 감축, 폐기물 처리 등의 측면에서 환경적 이점이 있지만, 지속가능성 확보, 경제성 제고, 기술 개선 등의 과제도 해결해야 할 것입니다.