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ISSN : 2288-9167(Print)
ISSN : 2288-923X(Online)
Journal of Odor and Indoor Environment Vol.22 No.2 pp.174-193
DOI : https://doi.org/10.15250/joie.2023.22.2.174

A review on livestock odor characteristics and management (III) : Livestock odor control by dietary manipulation, in-housing management and manure management

Kyung-Suk Cho1*, Hee Wook Ryu2
1Department of Environmental Science and Engineering, Ewha Womans University
2Department of Chemical Engineering, Soongsil University
* Corresponding Author: Tel: +82-2-3277-2393 E-mail: kscho@ewha.ac.kr
13/06/2023 26/06/2023 27/06/2023

Abstract


This review comprehensively summarizes the livestock odor reduction method by dietary manipulation, in-housing management, and manure management. The gut microbial metabolism of animals can be stimulated by low-crude protein feeding and the addition of probiotics, enzymes, plant extracts, and/or organic acids to their feed. These methods can result in reduced odor emissions from manure. For in-housing management, it is important to maintain the proper breeding density in the barn facilities, regularly remove dust and manure, and periodically clean the barn facilities. A barn using litter on the floor can reduce odor at a relatively low cost by adding adsorbents such as zeolite, biochar, etc. Although masking agent spraying can be the simplest and quickest way to control odors, it is not a fundamental odor mitigation strategy. Odor emissions can be reduced by installing covers on manure slurry storage facilities or by acidifying the manure slurry. It is necessary to install a solid-liquid separator in an enclosed facility to minimize odor emissions. Other methods for reducing odor emissions include covering manure composting plants with semi-permeable membranes or using reactor composting technology. In order to minimize odor emissions in the liquid manure composting, sufficient oxygen must be supplied during the fermentation process. Furthermore, the odor reduction effect can be achieved through the liquid manure pit recharge system which supplies matured liquid manure fertilizer to the slurry pit in the pig house.


Livestock , Odor , Mitigation , Dietary manipulation , In-housing management , Manure management

축산 악취 특성 및 관리 (III) : 사료 조절, 축사 관리, 분뇨 관리에 의한 악취 배출 저감 방법

조경숙1*, 류희욱2
1이화여자대학교 환경공학과
2숭실대학교 화학공학과

초록

    © Korean Society of Odor Research and Engineering & Korean Society for Indoor Environment. All rights reserved.

    1. 서 론

    축산 악취는 전세계적으로 심각한 환경문제로 대 두되고 있다. 국내 전체 축산 농가수는 감소하고 있 으나 대규모로 가축을 사육하는 축산가구는 증가추 세를 보이고 있다. 축산업이 대규모화와 집약적 단지 들이 조성됨에 따라 축사악취 관리는 사회적으로 큰 관심의 대상이 되고 있다(Cho and Ryu, 2023a). 축사 악취 민원은 최근 5년(2014~2019년) 동안 약 4.5배 증 가하였고, 악취 민원 중 축사악취 관련 민원이 차지 하는 비율은 19-30% 이었다(Cho and Ryu, 2023a). 축 사악취 민원을 줄이기 위해 ‘악취방지법’과 ‘가축분뇨 관리 및 이용에 관한 법률’에 의거하여 관련 규제를 강화하고 있다(Han et al., 2021;Cho and Ryu, 2023a). ‘악취방지법’에서는 악취관리지역 지정요건의 완화, 시 료 자동 채취 장치 도입 등이 추진되고 있으며, ‘가축 분뇨 관리 및 이용에 관한 법률’에서는 가축사육의 제 한 구역 확대, 퇴비/액비 관리 강화 및 액비 살포 위반 에 대한 처벌 강화 등이 시행되고 있다(Han et al., 2021).

    축산시설의 주요 악취 발생원은 축사시설, 분뇨저 장시설, 분뇨퇴비화시설 및 폐수처리시설이며, 악취 강도는 사업장의 규모, 축사의 위생 상태, 기상 상태 (풍속, 풍향, 대기압 등)에 따라 크게 차이가 난다(Cho and Ryu, 2023b). 악취는 계절적으로는 여름철에 가장 심한 경향이 있고, 분뇨 제거 작업과정에서 고농도로 발생하는 것으로 보고되고 있다(Cho and Ryu, 2023b). 축종별로는 돼지 사육시설의 악취 배출원단위가 다 른 가축에 비해 약 15-50배 정도 크다(Cho and Ryu, 2023b). 축종에 무관하게 악취물질 중 암모니아와 황 화수소의 발생 농도와 악취 기여도가 가장 높았다(Cho and Ryu, 2023b).

    축산업의 지속적인 발전을 도모하기 위해서는 축 사악취 배출로 인한 대기질 악화, 공중 보건 문제 및 악취 민원을 해결할 수 있는 체계적인 축사악취 관리 가 필요하다. 저자들은 축사악취를 체계적으로 관리 하기 위한 정보를 제공하기 위해, 국내 축산업 및 구 조 변화 현황, 축사악취 관련 민원 및 분쟁 조정 사례, 국내외 축사악취 관리 정책 및 기준, 축사악취 발생 원, 주요 악취물질 및 발생원단위 등 축사악취 배출 특성을 정리하였다(Cho and Ryu, 2023a: Cho and Ryu, 2023b). 가축을 사육하는 전과정에서 악취 배출 을 최소화하기 위한 방법은 사료 조절, 축사시설 관 리, 분뇨 관리 및 배기가스 악취 저감 기술 적용으로 구분할 수 있다(Fig. 1, Cao et al., 2023). 본 논문에서는 사료 조절, 축사시설 및 분뇨 관리에 의한 축사악취 저감 방법에 대해 종합적으로 정리하였다.

    2. 사료 조절

    2.1 조단백질 함량 조절

    사료는 가축의 생명을 유지하고 생장하는 필요한 유기·무기 영양소를 공급하는 물질이다(Lee and Lim, 2011). 사료는 탄수화물, 조단백질(crude protein, CP), 조지방(crude fat, CF), 조회분(crude ash, CA), 중성 세 제 섬유(neutral detergent fiber, NDF), 산성 세제 섬유 (acid detergent fiber, ADF), 비섬유소탄수화물(nonfiver carbohydrate, NFC) 및 가용무질소물(nitrogen free extract, NFE) 등이 함유되어 있다(Lee and Lim, 2011). 사료 유기물 성분의 대부분을 차지하는 탄수 화물은 가축의 장내 미생물에 의해 발효되어 최종적 으로 이산화탄소와 메탄으로 분해되는데, 이들은 냄 새가 없는 무취가스이나 온실가스이다(Hudson and Marsh, 1995;Lee and Lim, 2011).

    사료 성분 중 조단백질은 가축의 장내 미생물에 의 해 아미노산으로 분해되고, 아미노산의 탈아미노반 응(deamination)에 의해 암모니아, 휘발성 지방산, 수 소 및 이산화탄소로 분해된다(Macfarlane and Macfarlane, 1995;Lee and Lim, 2011). 또한, 티로신(tyro- sine), 트립토판(trytophan), 페닐알라닌(pheylalanine) 등의 아미노산은 대사되어 가축 분뇨 악취의 주성분 인 인돌(indoe), 페놀(phenol), p-크레졸(p-cresol), 4-에 틸페놀(4-ethyl phenol) 등이 생성되는 것으로 보고되 고 있다(Macfarlane and Macfarlane, 1995;Lee and Lim, 2011;Jha and Berrocoso, 2016).

    따라서, 조단백질 함량이 낮은 사료를 공급하는 것 은 악취를 줄이는 경제적이고 효과적인 전략 중 하나 이다. 요소(urea) 농도는 사료의 단백질 함량에 영향 을 받기 때문에, 단백질 함량을 조절하면 악취 배출 을 줄일 수 있다(Jongbloed, 2008). 사료의 조단백질은 가축의 생장을 위한 필수 아미노산, 질소원 및 황원 을 제공하지만, 일반적으로 과잉으로 공급되고 있다. 돼지 사료의 경우, 질소 성분의 40~60% 및 황 성분의 50~75%가 과잉 영양소로 분뇨로 배설되었다(Trabue et al., 2021). 그런데 조단백질 함량이 낮은 사료 공급 시 가축의 발육이 떨어지지 않도록 결정질(crytalline) 필수 아미노산 보충제를 함께 제공해야 한다(Li et al., 2018;Selle et al., 2020). Liu et al. (2021)는 조단백질 함량이 높은 사료(18%)와 낮은 사료(15%)에 각각 5종 의 결정질 필수 아미노산(라이신, 메티오닌, 트레오 닌, 트립토판 및 발린)을 첨가하여 돼지 사료로 사용 한 결과, 조단백질 함량 차이가 돼지 발육에 큰 영향 을 미치지 않음을 보고하였다. 또한, 조단백질 함량이 15%인 사료를 사용함으로써 장내 미생물 구성을 최 적화하고, 단백질, 아미노산 및 에너지 활용도를 크게 향상 시킬 수 있었다(Liu et al., 2021).

    사료 중 조단백질 함량 조절에 의한 악취배출 저감 효과를 조사한 연구 사례를 Table 1에 정리하였다(Hayes et al., 2004;Cho et al., 2008;Hansen et al., 2014;Li et al., 2015;Seradj et al., 2018;Trabue et al., 2021;van Emous et al., 2019;Park and Kim, 2019;Cole et al., 2005;Chiavegato et al., 2015). 돼지에게 조단백질 함량이 190 g/kg인 사료를 급이한 조건과 비교하여, 조 단백질 함량이 각각 160 g/kg과 130 g/kg인 사료를 급 이시 악취 배출속도가 각각 31%와 33% 감소하였다 (Hayes et al., 2004). 표준 사료와 조단백질 함량이 낮 은 저단백질 사료를 돼지에게 44일 동안 급이한 축사 의 암모니아 배출량은 표준 단백질 사료를 급이한 축 사보다 23% 낮았다(Hansen et al., 2014). 조단백질 함 량이 17.6%, 14.8% 및 8.7%인 사료를 돼지에게 45일 동 안 급이한 후, 각 조건의 분뇨로부터 암모니아와 악 취배출량을 비교하였다(Trabue et al., 2021). 그 결과, 사료의 조단백질 함량이 1%씩 감소되면 암모니아와 악취 배출량이 각각 8.9%와 4.2%씩 감소 되는 효과가 있었다(Trabue et al., 2021). 다른 축종에서도 유사한 결 과가 도출되었다. 양계의 경우, 사료의 조단백질 함량 이 1%씩 감소되면 암모니아 배출량을 6%씩 감소되는 효과를 얻을 수 있었고(van Emous et al., 2019), 소는 저 단백질 사료를 급이하면 암모니아 배출이 감소하는 경 향이 있었으나(Cole et al., 2025), 통계적으로 유의적 차 이가 없는 결과도 보고 되었다(Chiavegato et al., 2015).

    2.2 생균제 첨가

    유엔식량농업기구(FAO)와 세계보건기구(WHO)는 생균제(프로바이오틱스, probiotics)를 ‘적절한 양을 공 급하였을 때 숙주(host)의 건강에 도움이 되는 살아있 는 미생물’로 규정하고 있는데, 생균제의 종류에 따라 살아있는 미생물뿐 아니라 효소, 추출물, 대사산물이 포함되는 경우도 있다(Yoon and Stern, 1995;Lee, 2008;Ban and Guan, 2021). 특히, 가축의 건강과 생장 에 도움을 주는 살아있는 미생물을 사료 첨가제로 사 용하는 생균제를 DFMs (Direct fed microbials)라고 칭 하기도 한다(Lee, 2008;Ban and Guan, 2021). 축산 분 야에서 생균제는 가축 장내 유용 미생물의 생장을 촉 진하여 사료의 소화 흡수율을 증대시키며, 유해가스 발생을 감소시켜 해충과 악취를 저감함으로써 사육 환경 개선 효과를 얻기 위해 사용되고 있다(Kang et al., 2006;Lee and Lim, 2011;Zhao and Kim, 2015;Ban and Guan, 2021).

    반추동물용 사료에 첨가되는 생균제 종류를 Table 2에 정리하였다. 생균제는 Bacillus, Bifidobacterium, Enterococcus, Lactobicillus, Megasphaera, Prevotella, Propionibacterium, Streptococcus 등과 같은 세균류, 효 모로 Saccharomyces와 진균으로 Aspergillus가 주로 사 용되고 있다(Ban and Guan, 2021). 돼지 사료에 첨가 되는 생균제는 Bacillus, Bifidobacterium, Enterococcus, Clostridium, Lactobicillus, Leuconostoc, Levilactobacillus, Pediococcus, Streptococcus, Thiobacillus, Phichia, Saccharomyces 및 Galactomyces 등이 사용되고 있다(Table 3, Hong et al., 2002;Pereira et al., 2022). 닭 사료의 생 균제는 Bacillus, Bifidobacterium, Enterococcus, Lactobicillus, Lactococcus, Pediococcus, Streptococcus 및 Aspergillus 등이 사용되고 있다(Table 4, Ahmed et al., 2014;Yun et al., 2017;Leão et al., 2021).

    돈사 악취 배출 저감을 위해 생균제 적용한 연구 사 례를 Table 5에 정리하였다. Phichia anomala, Galactomyces geotrichum, and Thiobacillus sp.의 혼합 생균제 를 돼지 사료에 첨가하여 사육한 결과, 분뇨의 암모 니아와 프로피온산 배출이 각각 15~17%와 16~28% 저 감 되었다(Hong et al., 2002). Lactobacillus acidophilus, Saccharomyces cerevisae, Bacillus subtilus의 혼 합 생균제 첨가시 분뇨로부터 암모니아 배출이 11% 저감되는 효과가 있었다(Chen et al., 2005). Bacillus 기 반 생균제를 사료에 0.2% 첨가하면 분뇨의 암모니아 와 부틸산 배출이 각각 17%와 24% 저감되었다(Chen et al., 2006). Bacillus spp. 포자로 제조한 생균제는 분 뇨 슬러리의 암모니아 배출이 저감되는 효과가 있었 으나, 황화수소와 메르캅탄류의 배출 저감 효과는 없 었다(Wang et al., 2009). Lactobacillus reuteri와 Lactobacillus plantarum 혼합 생균제의 암모니아, 황화수소 및 메르캅탄류 배출 저감 효과는 각각 35%, 29% 및 40% 이었다(Zhao and Kim, 2015). 또한, Bacillus subtilis와 Lactobacillus acidophilus 혼합 생균제의 암모니아, 황 화수소 및 메르캅탄류 배출 저감 효과는 각각 26%, 9% 및 16%이었다(Jeong et al., 2015). 3종의 Bacillus spp. 로 제조한 생균제는 암모니아 배출 저감 효과는 40% 이었으나, 황화수소 배출 저감 효과는 없었다(Prenafeta- Boldú et al., 2017). Lactobacillus planetarium 생균제는 암모니아, 황화수소 및 메르캅탄류 배출 저감 효과는 관찰되지 않았다(Yang et al., 2020). 생균제(Lactobacillus acidophilus, Bacillus subtilis, Saccharomyces cerevisiae) 와 밤나무 껍질을 첨가한 제품을 사료에 첨가 하여 악취 배출 저감 효과를 조사한 결과, 분뇨의 암 모니아 배출은 20~32% 저감 되었으나, 황화수소와 메 르캅탄류의 배출 저감 효과는 없었다(Liu et al., 2020a).

    양계장 악취 배출 저감을 위해 생균제 적용한 연구 사례를 Table 6에 정리하였다. Lactobacillus acidophilus, Bacillus subtilus, Streptococcus faecium의 혼합 생균제를 닭 사료에 첨가하여 급이한 결과, 배설물과 폐기물로 부터 암모니아 배출은 각각 44%와 17% 저감 되는 효 과가 있었다(Chiang and Hsieh, 1995). Bacillus myloliquefaciens 생균제를 첨가하지 않은 조건에서의 분뇨로부터 암모니아와 황화수소의 배출량은 87.9 및 41.3 mg/kg이었으나, 생균제를 첨가한 조건에서의 암 모니아와 황화수소의 배출량은 12.2 및 2.75mg/kg로, 악취 저감 효과가 있었다(Ahmed et al., 2014). Bacillus subtilis C-3102 포자 생균제는 분뇨의 암모니아 배출 을 17-21% 저감하는 효과가 있었으나, 황화수소와 메 르캅탄류의 배출 저감 효과는 없었다(Jeong and Kim, 2014). 생균제(Bacillus sp., Lactobacillus sp., Aspergillus niger)에 치커리와 쌀겨를 혼합한 첨가제는 악취 저감 효과는 없었다(Yun et al., 2017). Bacillus 기반 생균제 제품은 닭 분뇨로부터 암모니아 배출을 42.9% 저감하 는 효과가 있었다(Leyva-Jimenez et al., 2022).

    2.3 효소 및 기타 첨가제

    사료에 효소 첨가시 가축의 발육을 촉진하고 악취 배출을 최소화할 수 있다(Cao et al., 2023). 효소 첨가 제는 사료에 널리 사용되어 영양소의 소화 및 흡수를 촉진하여 분뇨로부터 암모니아 배출량이 15~30% 정 도 감소하는 효과가 있었다(Garry et al., 2007;O'Shea et al., 2014). 사료 종류에 따라 분뇨의 악취 배출량에 미치는 효소 첨가제 효과의 차이가 발생할 수 있다. 보리 기반 사료에 효소(glucanase와 xylanase 혼합제) 를 첨가하면 분뇨의 암모니아 배출량이 증가하였으 나, 밀 기반 사료에 효소를 첨가하면 분뇨의 암모니 아 배출량이 감소하였다(Garry et al., 2007). 단백질 분 해효소(protease)와 탄수화물 분해효소(carbohydrase) 를 사료에 첨가하면, 체내 효소로 잘 분해가 되지 않 는 단백질 성분이나 점성이 있는 비전분 다당류의 분 해를 향상시켜 영양소 활용 효과를 개선할 수 있으며 (Payling et al., 2017), 이는 소장에서 사료의 효율적인 분해를 유도하여 악취 형성에 영향을 미칠 수 있다(Cao et al., 2023). 돼지 사료에 xylanase를 첨가한 경우, 대 조군과 비교하여(1306 OUE/m3) 분뇨의 악취 배출을 598 OUE/m3까지 줄일 수 있었다(O'Shea et al., 2014). 대표적인 사료 첨가용 효소인 arazyme은 장내 내용물 의 점성과 암모니아 농도를 감소되는 효과가 있었다 (Zi et al., 2011). Arazyme, xylanase 및 mannanase의 혼합효소를 첨가한 돼지사료는 돼지의 건강과 육질 이 향상되었고 악취 배출도 효과적으로 줄일 수 있었 다(Kim et al., 2022).

    효소 이외에, 식물추출액과 유기산을 사료에 첨가 하여 장내의 유해세균을 제어하고 대사를 촉진하며 분뇨의 악취 배출량을 줄일 수 있었다. 5% 카바크롤 (carvacrol), 3% 신남알데하이드(cinnamaldehyde), 2% 고추올레오레진(capsicum oleoresin)을 혼합한 식물추 출액과 formic acid를 돼지 사료에 첨가한 결과, 장내 미생물군집을 조절하여 대사를 촉진하는 효과가 있 었다(Manzanilla et al., 2004). 또한, 식물추출액을 첨가 하면 돼지 분뇨로부터 butyrate와 valerate 배출량을 감 소시킬 수 있는 효과가 있었다(Manzanilla et al., 2004).

    지렁이 분변토를 고온 처리 후 유용 미생물을 활용 하여 생산한 분변토 발효제를 산란계 사료에 첨가하 여 계란 생산과 계분의 악취배출 저감을 평가하였다 (Hwangbo et al., 2014). 분변토 발효제를 첨가하지 않 은 대조군에 비해, 발효제를 첨가하면 계란 생산이 증 가하였고 계분의 암모니아 배출량은 감소하였으나 황화수소 배출량은 증가하였다(Hwangbo et al., 2014).

    3. 축사시설 관리

    3.1 가축 종류별 축사 유형

    가축을 사육하는 축사 시설은 기둥과 지붕만 있고 벽면이 없는 형태인 개방형 축사와, 창문없이 배기구 나 환기팬 시설을 구비한 밀폐구조인 무창형 축사로 구분된다(Kim et al., 2016). 개방형 축사는 밀폐식이 아 니므로 축사 악취가 주변으로 확산되기 쉽다. 무창형 축사는 내부의 온도 및 습도를 인위적으로 제어할 수 있도록 설계된 환경 제어형 축사로, 배기구나 환기팬 등을 통해 악취가 주변으로 배출될 수 있다(Kim et al., 2016).

    우사는 대부분 개방형 축사로, 톱밥 우사, 계류식 우 사, 후리스톨 우사로 구분되는데, 우리나라는 80% 이 상이 톱밥 우사이다(Kim et al., 2016). 톱밥우사는 바 닥에 뇨를 흡수할 수 있도록 톱밥, 왕겨 등의 깔집을 30 cm 정도 깐 우사로, 스크레퍼를 이용하여 깔집과 분뇨를 걷어내고 있다(Kim et al., 2016).

    돈사는 개방형 축사에 윈치커튼이 설치한 윈치 돈 사와 무창형 돈사로 구분되는데, 규모가 큰 돈사는 대 부분 무창형 돈사이며, 무창형 돈사 비율이 점점 증 가하는 추세이다(Kim et al., 2016). 돈사는 슬러리식과 스크레퍼식으로 분뇨를 처리하고 있다. 슬러리식 방 법은 분뇨를 돈사피트에 약 1~3개월 저장한 후 외부 로 배출하는데, 분뇨를 저장하는 동안 악취가 심하게 배출된다(Kim et al., 2016). 스크레퍼식은 뇨를 바닥의 구배에 의해 배설 즉시 외부로 배출하고, 분을 스크 레퍼로 주기적으로 긁어서 외부로 배출하는 방법인 데, 분의 일부분이 바닥에 도포되어 악취가 배출된다 (Kim et al., 2016). 돈사의 환기는 윈치자연식, 기계식 무창, 자연식/기계식 혼합형 방법이 사용되고 있다(Kim et al., 2016).

    계사는 윈치 계사, 간이 계사, 무창 계사로 구분되 며, 규모가 커질수록 무창 계사가 많다(Kim et al., 2016). 계분은 벨트식이나 스크레퍼식으로 수거하며, 환기는 윈치자연식, 기계식 무창, 자연식/기계식 혼 합형으로 구분된다(Kim et al., 2016).

    3.2 적정 사육밀도 준수 및 주기적 청소

    사육시설의 단위면적당 사육 적정 가축 수인 적정 사육밀도를 초과하게 되면 동물들이 스트레스를 받 게 되고 호흡기 질환 등 질병에 쉽게 감염될 수 있다. 또한, 배변 자리까지 동물들이 눕게 되어 몸에 배설 물이 묻게 되어 질병과 악취의 발생이 증가하게 된다. 따라서, 동물 질병의 예방과 악취 등의 환경문제를 최 소화하기 위해서는 적정 사육밀도를 유지하는 것이 중요하다(Kim et al., 2016). 농림축산식품부에서는 가 축사육업에 등록한 경우 ‘가축사육시설 단위면적당 적정 가축사육기준(축산법 시행규칙)’을 준수하도록 하고 있다(Kim et al., 2016).

    축사 내외부에 쌓여있는 먼지는 축사에서 발생하 는 악취와 결합하여 주변 환경으로 확산된다. 축사의 먼지는 동물 몸체, 사료, 깔개, 분뇨 등으로부터 발생 되고, 먼지가 발생하는 정도는 축사 규모 및 형태, 사 료 공급방법, 환기횟수, 온도 및 상대습도 등에 의해 영향을 받는다(Lee, 2003;Kim et al., 2016). 먼지 비산 을 최소화할 수 있는 습식 사료 급이법과 같은 사료 급이 방법의 사용과 사료 공급 시설의 주기적 청소는 먼지와 악취를 저감할 수 있다. 축사 내외부의 먼지 를 제거하기 위해 주기적으로 바닥, 벽, 환기구를 청 소하면 먼지 제거와 더불어 악취 저감 효과를 얻을 수 있다. 물이나 식물성 오일을 첨가한 물을 축사 내부 에 분사하면, 공기 중에 부유 하고 있는 먼지 입자가 물이나 오일 액적에 흡착된 후 중력에 의해 침강되므 로 분산 먼지를 50%~80%까지도 제거할 수 있다(Ha, 2018;Lee, 2003). 또한, 수용성 악취인 암모니아도 50%~70% 정도 제거할 수 있다(Ha, 2018). 그러나, 물 이나 오일 분사는 실내 기온을 떨어뜨리고, 오일 희 석액의 분사는 오일이 침강에 의한 바닥의 미끄럼에 주의해야 한다(Ha, 2018). 또한, 먼지와 악취 저감 효 과는 축사의 종류, 축사 내부 환경조건, 분무시간 및 방법에 따라 크게 달라질 수 있다(Lee, 2003).

    슬러리 피트내 분뇨가 오랫동안 방치되어 있으면 부패하여 악취 발생의 주요 원인이 된다. 피트내 분 뇨의 깊이가 약 60 cm 이하가 되도록 하며, 분뇨를 주 1-2회 외부로 배출해 분뇨가 부패하지 않도록 해야 하 며, 월 1~2회 고압세척기로 슬러리 피트를 청소하면 악취 배출을 저감할 수 있다(Kim et al., 2016). 분과 뇨 를 분리할 수 있도록 축사 바닥 구조를 설계하면 악 취 배출을 최대 50%까지 저감 할 수 있었다(Lachance et al., 2005;Philippe et al., 2011).

    3.3 깔짚 첨가제로 흡착제 사용

    축사 바닥에 깔짚을 사용하는 축사는 악취 흡착능 이 있는 제올라이트(zeolite), 바이오차(biochar) 및 실 리카겔(silica gel) 등과 같은 흡착제를 사용하여 비교 적 저렴한 비용으로 악취를 저감할 수 있다(Cao et al., 2023). 톱밥 깔짚 1 kg당 100 g의 천연 제올라이트 첨 가시 암모니아 배출이 감소하였고(Schneider et al., 2016), 현무암 제올라이트 20 g을 첨가시 가금류 깔짚 의 암모니아 배출이 91%까지 줄었다(Nuernberg et al., 2016). 미네랄 흡착제와 미생물-미네랄 첨가제는 가 금류 깔짚의 황화계 악취 배출을 각각 31~83% 및 9~96% 감소시킬 수 있었다(Kalus et al., 2017).

    바이오매스 물질을 열분해하여 얻은 고형 탄소물 질인 바이오차의 암모니아 흡착능은 천연 제올라이 트와 거의 유사하다(Hwang et al., 2021). 바이오차는 가금류 깔짚 1000 ft2당 200 lb 첨가 시 암모니아 배출 량을 20~45.6% 감소시킬 수 있었다(Zhang et al., 2016). 제올라이트, 바이오차 및 실리카겔의 암모니아 흡착능을 Table 7에 정리하였다(Kuo et al., 1985;Asilian et al., 2004;Ro et al., 2015). 가금류 깔짚 1 kg 에서 배출되는 암모니아의 양은 7.9 mg이었고(Nurnberg et al., 2016), 암모니아를 흡착하는 데 필요한 제올라 이트, 바이오차 및 실리카겔의 양은 각각 1.3 g, 13.2~1.7 g 및 0.079 g이었다. 깔짚 첨가제로 흡착제를 사용하 는 것은 비용적인 면에서 축산농가에 부담이 될 수 있 으므로 축산농가 현장에 적용하기에는 어려움이 있 을 것으로 사료된다.

    3.4 화학제 사용

    축사의 악취를 가장 간단하고 빠르게 관리하는 방 법 중 하나는 화학제를 축사 내 분뇨 표면이나 주변 환경에 직접 분사하는 것이다. 강력한 산화제인 오존 을 발생시키는 오존 발생기를 이용하여 돈사 내부의 오존 농도를 0.001~0.1 ppm으로 유지하여 암모니아와 황화수소 등의 악취를 산화 처리하는 방법으로 악취 를 관리할 수 있다(Yoo, 2004). 그러나, 오존 반감기는 짧게 때문에 오존 발생기를 지속적으로 가동하므로 초기 설치비와 유지비가 많이 소요되는 문제가 있다 (Yoo, 2004).

    악취를 억제하고 최소화하는데 사용되는 마스킹제 는 불쾌한 냄새를 기분 좋은 냄새로 대체하기 위해, 악취 혼합물에 냄새 질을 변화시키는 성분을 도입하 는 것이다(Cao et al., 2023). 테르펜(terpenes), 글리콜 (glycols), 에틸렌 옥사이드(ethylene oxide), 레몬 오일, 유 칼립투스 오일, 시베리아 전나무 오일, 합성 에센셜 오 일 등이 냄새 질을 변화시키기 위해 주로 사용된다 (Naujokienė et al., 2021). 인공 향신료와 에센셜 오일 의 살포는 돈사에서 발생하는 악취 강도와 불쾌감을 60~80% 정도 저감할 수 있었다(Kim et al., 2008). 마스 킹제는 분뇨 미생물에 의해 쉽게 분해되기 때문에 주 기적으로 보충해야 한다(McCrory and Hobbs, 2001). 또한, 마스킹제는 악취 농도가 낮은 경우에만 적용할 수 있으며, 다량의 마스킹제를 살포하면 불쾌감을 유 발할 수 있으며, 악취 문제를 근본적으로 해결하는 방 법은 아니다(Lewkowska et al., 2016).

    4. 분뇨처리시설 관리

    4.1 분뇨 슬러리 저장설비 덮개 설치

    축사에서 배출된 분뇨 슬러리는 라군, 슬러리 pond, 저장 탱크 등의 저장시설로 운반된 후 후속 처리를 하 게 된다(Fig. 2, Hou et al., 2017). 분뇨 슬러리 저장시설 에 덮개를 설치함으로써 악취 배출을 어느 정도 억제 할 수 있다(VanderZaag et al., 2008;Cao et al., 2023). Kupper 등(2020)은 문헌 조사를 통해 분뇨 슬러지 저 장설비에 설치한 덮개 종류별 암모니아 저감 효과(덮 개 미설치시 암모니아 배출량 대비 덮개 설치시 배출 된 암모니아 배출량 비교)를 발표하였다(Table 8, Kupper et al., 2020). 덮개는 공기 투과성 여부에 따라 불투과성과 투과성 덮개로 구분된다. 불투과성 덮개 중, 목재 혹은 콘크리트 덮개 및 텐트 덮개의 암모니 아 배출 저감 효율은 64~89% 수준이었고, 플라스틱 필름 덮개의 암모니아 저감 효율은 66~88%이었다. 플 라스틱, 인공점토 및 폴리스틸렌 등 합성 소재 투과 성 덮개의 암모니아 배출 저감 효율은 39~79%이었다. 피트, 짚, 식물성 기름 등의 자연 소재 투과성 덮개는 암모니아 배출은 45~94% 저감할 수 있었다.

    잘게 자른 짚, 입자 혹은 기름을 덮개로 사용하면 암 모니아 배출은 각각 34~99%, 80~91% 및 80~100%를 저감할 수 있었고, 악취 배출은 각각 61~90%, 83~91% 및 50~85%를 저감할 수 있었다(Liu et al., 2014;Wang et al., 2017). 황산과 염산으로 개질한 질석을 덮개로 사용한 경우, 흡착과 화학 반응을 통해 암모니아 배 출을 90~95%까지 줄일 수 있었다(Wang et al., 2021b). 점토 입자 플로팅(floating) 덮개와 자연 소재 덮개를 사용은 암모니아 배출을 각각 77%와 65% 정도 줄일 수 있었다(Misselbrook et al., 2016;Hou et al., 2015). 플로팅 플라스틱 덮개를 사용하면 암모니아 배출을 99.5%나 저감할 수 있었다(Wang et al., 2017).

    4.2 분뇨 슬러리의 산성화

    분뇨 슬러리의 pH를 낮추는 산성화는 암모늄(NH4+) 의 용해도를 높여서 암모니아 배출량을 줄일 수 있다 (Sommer and Hutchings, 1995;Fangueiro et al., 2015;Overmeyer et al., 2021). 가축 분뇨의 pH 값은 일반적 으로 7.0~8.4 사이로 완충작용이 있기 때문에(Sommer et al., 2006), 저장시설의 분뇨 슬러리의 pH를 4.5에서 6.5 사이로 유지하기 위해 강산과 염기물질을 침전할 수 있는 염 및 쉽게 발효되는 물질을 첨가하는 방법 이 사용될 수 있다(Fangueiro et al., 2015). 소와 돼지 분 뇨 슬러리의 pH를 5.5로 조절하기 위해 필요한 유기 산과 무기산의 첨가량을 Table 9에 정리하였다 (Overmeyer et al., 2021). 황산과 같은 무기산의 첨가는 분뇨 슬러지의 pH를 안정적으로 낮은 조건으로 유지 가능하고 암모니아 배출을 효과적으로 억제할 수 있 다(Regueiro et al., 2016). 젖산(lactic acid)과 질산을 첨 가하여 분뇨 슬러리 pH를 4.2-5.7 범위로 제어한 경우, 젖산을 첨가한 조건에서는 암모니아 배출이 65~88% 감소되었으나, 질산을 첨가한 조건에서는 암모니아 배출이 29~71% 감소되었다(Berg et al., 2006).

    그런데, 분뇨 슬러리에 황산 첨가는 거품, 부식성 또 는 휘발성 황화계 화합물이 형성될 수 있다(Borst, 2001). 강산 사용시 발생할 수 있는 인적 사고를 방지하기 위 해, 분뇨 슬러지를 미생물 발효하여 생성된 젖산으로 슬러리의 pH를 낮추는 전략을 도입할 수 있다. 즉, 탄 수화물이 많이 포함된 주정공장이나 식품가공공장 유기성 폐기물이나 사탕무 찌꺼기 등을 분뇨 슬러리 에 첨가하여 미생물 발효 반응을 통해 유기산을 생성 할 수 있다(Fangueiro et al., 2015;Bastami et al., 2016). 그러나 유기산은 혐기성 미생물 대사에 이용 되어 온실가스인 메탄이 배출되는 문제가 있으며, 슬 러리 산성화 효과는 그리 크지 않을 것으로 생각된다.

    4.3 분뇨 고액분리 공정 악취 관리

    분뇨 중 고형물인 분과 액체인 뇨를 분리하는 고액 분리를 통해 고형물의 퇴비화 공정과 뇨의 액비화 공 정의 효율을 높일 수 있다. 고액분리하여 얻은 고형 물로 퇴비화를 수행하면 톱밥 등과 같은 수분조절제 사용량을 줄일 수 있다(Kim et al., 2016). 또한, 고액분 리하여 얻은 뇨로 액비화를 수행하면 액비화 공정이 상대적으로 용이하게 진행되고 악취 발생이 줄어든 다(Kim et al., 2012;Jeong et al., 2014). 고액분리시 악 취가 주변으로 확산되는 것을 방지하기 위해 밀폐시 설 안에 고액분리기를 설치하여 악취 배출을 최소화 하는 것이 필요하나(Jeong et al., 2014;Kim et al., 2016), 공간 확보 및 비용적인 측면에서 개별 축사농 가에 적용하는데 어려움이 많을 것으로 사료된다.

    4.4 퇴비화 공정 악취 관리

    분뇨의 퇴비화 설비로부터 악취 배출을 저감하기 위해 반투과성 막(semi-permeable membrane)으로 덮 개를 씌우는 것은 쉽게 설치할 수 있고, 조작이 편리 한 환경친화적인 방법이다(Fig. 3a, Soto-Herranz et al., 2021;Sun et al., 2022). 반투과성 막으로 덮인 퇴비 설 비에서 악취 물질은 막에 의해 외부로 배출이 억제되 거나, 퇴비층 표면 위에 생성된 수증기층에 의해 흡 수되기 기작에 의해 악취 배출을 효과적으로 저감할 수 있다(Sun et al., 2018;Fang et al., 2021). 일반적으로 반투과성 막은 3개의 층으로 구성되는데, 내층과 외 층은 고어텍스(Gore Tex), 중간층은 발포 폴리테트라 플루오로에틸렌(polytetrafluorethylene) 소재로 되어 있 다(Sun et al., 2018;Li et al., 2020). 반투과성 막은 기공 의 평균직경은 0.2 μm 이하, 내수성은 50 kPa 이상, 수 증기 저항력은 19.5 m2 Pa W-1 이하, 그리고 공기 투과 성은 1.5–6.5 m3 m-2 h-1 수준이다(Xiong et al., 2021;Xiong et al., 2022). 반투과성 막 덮개 설비가 없는 퇴 비화 설비와 비교하여, 반투과성 막을 설치하면 암모 니아와 황화수소의 배출량을 각각 58.6%와 38.1% 저 감할 수 있는 효과가 확인되었다(Li et al., 2020). 반투 과성 막은 악취 저감 효과뿐 아니라, 산소 투과율을 높이고 퇴비층의 온도를 증가시키는 효과도 있었다 (Xiong et al., 2022). 산업적 규모 퇴비화 설비에서 반 투과성 막 덮개를 설치하여 퇴비화 공정 기간을 30일 로 단축할 수 있었다(González et al., 2016).

    밀폐형 반응기에 분뇨를 넣고, 공기를 주입하고 교 반하여 퇴비화하는 반응기 퇴비화 설비는 상대적으 로 단기간내에 고온 단계에 진입할 수 있고 안정적인 고온(55~65°C)을 유지하여 퇴비화 시간을 단축할 수 있는 장점이 있다(Fig. 3b, Liu et al., 2020b;Wang et al., 2021a;Cao et al., 2022). 더미식 퇴비화 공정에 비해, 반응기 퇴비화 공정에서 암모니아 배출량은 6.8% 정 도 적었다(Liu et al., 2022). 반응기의 형태도 악취 배 출량에 영향을 미치는데, 회전식 반응기를 이용한 퇴 비화 공정은 퇴비화 기간이 짧고 악취 배출량이 상대 적으로 낮았다(Jang et al., 2019). 반응기 퇴비화 공정 중에 첨가제를 사용하여 암모니아 배출을 저감할 수 있는데, 퇴비 부피당 5%, 10% 및 15% 질석을 추가하 면 암모니아 배출을 각각 9.9%, 26.4% 및 18.7% 저감 할 수 있었다(He et al., 2018). 반응기 퇴비화 설비는 배 기가스를 수집하기 용이하며, 배기가스 후처리 기술 을 이용하여 악취 처리가 가능하지만(Feng et al., 2018;Liu et al., 2020b), 초기 투자비용이 높은 단점이 있다 (Liu et al., 2020b).

    4.5 액비화 공정 악취 관리

    액비 생산 공정은 호기성과 혐기성 공정으로 구분 되며, 액비 생산 설비는 개방형과 밀폐형으로 구분된 다(Kim et al., 2012). 일반적으로 혐기성 공정에 비해 호기성 공정은 부숙 속도가 빠르고 악취 발생이 적은 것으로 알려져 있기 때문에, 액비 공정에서 악취 배 출을 최소화하기 위해서는 산소가 부족하지 않도록 주의해야 한다(Kim et al., 2012;Jeong et al., 2014;Kim et al., 2016). 액비화 발효조에 속성 발효 처리 공 법을 도입하면 암모니아와 황화수소 배출 농도가 감 소되었다(Kang and Huh, 2009). 원수에 폭기를 하면 악 취 배출이 매우 심하고, 안정화 기간이 약 4-6주로 길 어지고 폭기시 거품이 넘치는 문제가 발생할 수 있다 (Fig. 4a). 그러나, 부숙된 액비는 개방형이 되어도 악 취 배출이 적기 때문에, 부숙된 액비에 원수를 유입 하여 액비화를 진행하면 악취 발생을 저감 할 수 있 다(Fig. 4b).

    부숙된 액비를 돈사 내 슬러리피트로 공급하는 액 비 순환 시스템을 활용하여 악취 저감 효과를 얻을 수 있다(Ha and Kim, 2015;Han et al., 2021). 액비순환시 스템의 일반적인 공정 흐름을 Fig. 5에 도시하였다(Han et al., 2021). 돈사에서 배출된 슬러리를 액비화시설을 통해 액비화하여 다시 돈사 내 피트로 반복 순환시키 는 액비순환시스템은 돈사내 온도·습도 유지 및 돈사 내 슬러리 부패 억제에 의해 악취 및 유해가스 배출 저감 등을 통해 축사 환경을 개선시키는 시스템이다 (Ha and Kim, 2015;Han et al., 2021). 돈사에 액비 순 환 시스템을 적용한 결과, 비 적용 돈사에 비해 암모 니아와 황화수소 저감 효과가 50% 이었다(Ha and Kim, 2015).

    5. 결 론

    가축을 사육하는 전과정에 있어 악취 배출을 최소 화하고 악취 민원을 줄이기 위한 전략은 사료 조절, 축사시설 관리, 분뇨 관리, 그리고 배기가스 악취 저 감 기술 적용으로 구분할 수 있다. 본 총설 논문에서 는 사료 조절, 축사시설 및 분뇨 관리에 의한 축사악 취 저감 방법에 대해 종합적으로 정리하였다.

    사료 성분 중 조단백질은 가축의 장내 미생물에 의 해 분해되어 암모니아, 인돌, 페놀, p-크레졸, 4-에틸 페놀 등의 악취물질이 생성되기 때문에, 사료의 조단 백질 함량이 낮은 사료를 공급하는 것은 악취를 줄이 는 경제적이고 효과적인 전략 중 하나이다. 사료에 생 균제를 첨가하여, 가축 장내 유용 미생물의 생장을 촉 진하여 유해가스 발생을 감소시켜 악취 저감 효과를 얻을 수 있다. 또한, 사료에 단백질 및 탄수화물 분해 효소 등을 첨가하거나 식물추출액이나 유기산을 첨 가하여 장내의 유해 세균을 제어하고 대사를 촉진하 며 분뇨의 악취 배출량을 줄일 수 있다.

    동물 질병의 예방과 악취 등의 환경문제를 최소화 하기 위해서는 적정 사육밀도를 유지하는 것이 중요 하다. 축사 내부의 먼지를 주기적으로 제거하고 슬러 리 피트내 분뇨가 부패하지 않도록 주 1-2회 외부로 반출하고, 고압세척기로 월 1-2회 청소함으로써 악취 배출을 저감 할 수 있다. 바닥에 깔짚을 사용하는 축 사는 제올라이트, 바이오차 및 실리카겔 등의 흡착제 를 첨가하면 비교적 저렴한 비용으로 악취를 저감 할 수 있다. 마스킹제를 축사 내 분뇨 표면이나 주변 환 경에 직접 분사함으로써 축사의 악취를 가장 간단하 고 빠르게 관리할 수 있으나, 악취 농도가 낮은 경우 에만 적용할 수 있으며, 다량의 마스킹제를 살포하면 불쾌감을 유발할 수 있다.

    축사에서 배출된 분뇨 슬러리는 라군, 슬러리 pond, 저장 탱크 등의 저장시설로 운반된 후 후속 처리를 하 게 되는데, 분뇨 슬러리 저장시설에 덮개를 설치함으 로써 악취 배출을 어느 정도 억제할 수 있다. 분뇨 슬 러리에 무기산이나 유기산을 첨가하여 pH를 낮추는 산성화는 암모니아 배출량을 줄일 수 있다. 분뇨 중 고형물인 분과 액체인 뇨를 분리하는 고액분리를 통 해 고형물의 퇴비화 공정과 뇨의 액비화 공정의 효율 을 높일 수 있는데, 밀폐시설 안에 고액분리기를 설 치하여 악취 배출을 최소화하는 것이 필요하다.

    분뇨의 퇴비화 설비로부터 악취 배출을 저감하기 위해 반투과성 막으로 덮개를 씌우는 것은 설치가 쉽 고 조작이 편리한 환경 친화적인 방법이다. 더미식 퇴 비화 공정에 비해 반응기 퇴비화 공정은 악취 배출량 은 적으나 초기 투자비용이 높다. 액비 공정에서 악 취 배출을 최소화하기 위해서는 발효 과정 중에 산소 가 부족하지 않도록 해야 한다. 또한, 부숙된 액비를 돈사 내 슬러리 피트로 공급하는 액비 순환 시스템을 활용하여 악취 저감 효과를 얻을 수 있다.

    감사의 글

    This research was supported by the Basic Science Research Program through the National Research Foundation of Korea (NRF) funded by the Ministry of Science and ICT (NRF-2022R1A2C2006615, NRF- 2020RA1A6A1A03044977).

    <저자정보>

    조경숙(교수), 류희욱(교수)

    Figure

    JOIE-22-2-174_F1.gif

    Mitigation strategies of livestock odor (Cao et al., 2023).

    JOIE-22-2-174_F2.gif

    Schematic representation of the manure management chain with manure treatment technologies (highlighted in red) discussed in this study (Hou et al., 2017).

    JOIE-22-2-174_F3.gif

    Schematicdiagrams of semi-permeable membrane-covered compost system (a) and reactor composting system (b).

    JOIE-22-2-174_F4.gif

    Liquid composting process. Faulty production process (a) and correct production process (b) (Kim et al., 2016).

    JOIE-22-2-174_F5.gif

    Process flow chart of liquid manure pit recharge system (Han et al., 2021).

    Table

    Effect of crude protein concentration on livestock odor emission

    Overview of probiotics for ruminants (Ban and Guan, 2021)

    Overview of probiotics for pig (Hong et al., 2002;Pereira et al., 2022)

    Overview of probiotics for chicken (Ahmed et al., 2014;Yun et al., 2017;Leão et al., 2021)

    Effects of probiotics on pig livestock odor emission

    Effects of probiotics on chicken livestock odor emission

    Camparison of ammonia absorption capacity of zeolite, biochar and silica gel (Kuo et al., 1985;Asilian et al. 2004;Ro et al., 2015)

    Ammonia mitigation effect from storage facilities of manure slurry due to different types of covers relative to uncovered storage (Kupper et al., 2020)

    Acid required amount for decreasing the manure slurry pH to 5.5 (Overmeyer et al., 2021)

    Reference

    1. Ahmed, S. T. , Islam, M. M. , Mun, H. S. , Sim, H. J. , Kim, Y. J. , Yang, C. J. ,2014. Effects of Bacillus amyloliquefaciens as a probiotic strain on growth performance, cecal microflora, and fecal noxious gas emissions of broiler chickens. Poultry Science 93(8), 1963-1971.
    2. Asilian, H. , Mortazavi, S. B. , Kazemian, H. , Phaghiehzadeh, S. , Shahtaheri, S. J. , Salem, M. ,2004. Removal of ammonia from air, using three Iranian natural zeolites. Iranian Journal of Public Health 33(1), 45-51.
    3. Ban, Y. , Guan, L. L. ,2021. Implication and challenges of direct-fed microbial supplementation to improve ruminant production and health. Journal of Animal Science and Biotechnology 12(1), 109.
    4. Bastami, M. S. B. , Jones, D. L. , Chadwick, D. R. ,2016. Mitigating greenhouse gas and ammonia emissions from stored slurry through the addition of brewing sugar and a biological additive. International Journal of Environment and Climate Change 6(4), 236-249.
    5. Berg, W. , Turk, M. , Hellebrand, H.J. ,2006. Effects of acidifying liquid cattle manure with nitric or lactic acid on gaseous emissions. Workshop on Agricultural Air Quality, Washington DC, USA, 492-498.
    6. Borst, G. H. A. ,2001. Acute intoxification of pigs with hydrogen sulphide as a result of acidification of slums. Tijdschrift voor diergeneeskunde 126(4), 104-105.
    7. Cao, T. , Zheng, Y. , Dong, H. ,2023. Control of odor emissions from livestock farms: A review. Environmental Research 225(15), 115545.
    8. Cao, Y. , Wang, X. , Zhang, X. , Misselbrook, T. H. , Bai, Z. , Wang, H. , Ma, L. ,2022. The effects of electric field assisted composting on ammonia and nitrous oxide emissions varied with different electrolytes. Bioresource Technology 344, 126194.
    9. Chen, Y. J. , Min, B. J. , Cho, J. H. , Kwon, O. S. , Son, K. S. , Kim, H. J. , Kim, I. H. ,2006. Effects of dietary Bacillus-based probiotic on growth performance nutrients digestibility, blood characteristics and fecal noxious gas content in finishing pigs. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences 19(4), 587-592.
    10. Chen, Y. J. , Son, K. S. , Min, B. J. , Cho, J. H. , Kwon, O. S. , Kim, I. H. ,2005. Effects of dietary probiotic on growth performance nutrients digestibility, blood characteristics and fecal noxious gas content in growing pigs. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences 18(10), 1464-1468.
    11. Chiang, S. H. , Hsieh, W. M. ,1995. Effect of direct-fed microorganisms on broiler growth performance and litter ammonia level. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences 8(2), 159-162.
    12. Chiavegato, M. B. , Powers, W. , Palumbo, N. ,2015. Ammonia and greenhouse gas emissions from housed Holstein steers fed different levels of diet crude protein. Journal of Animal Science 93(1), 395-404.
    13. Cho, J. H. , Chen, Y. J. , Min, B. J. , Yoo, J. S. , Wang, Y. , Kim, I. H. ,2008. Effects of reducing dietary crude protein on growth performance, odor gas emission from manure and blood urea nitrogen and IGF-1 concentrations of serum in nursery pig. Animal Science Journal 79(4), 453-459.
    14. Cho, K. S. , Ryu, H. W. ,2023a. A review on livestock odor characteristics and management (I) : Domestic livestock industry status, odor complaint, and management policy. Journal of Odor and Indoor Environment 22(1), 90-100. (in Korean with English abstract)
    15. Cho, K. S. , Ryu, H. W. ,2023b. A review on livestock odor characteristics and management (II) : Emission characteristics of livestock odor. Journal of Odor and Indoor Environment 22(1), 101-108. (in Korean with English abstract)
    16. Cole, N. A. , Clark, R. N. , Todd, R. W. , Richardson, C. R. , Gueye, A. , Greene, L. W. , McBride, K. ,2005. Influence of dietary crude protein concentration and source on potential ammonia emissions from beef cattle manure. Journal of Animal Science 83(3), 722-731.
    17. Fang, C. , Yin, H. , Han, L. , Ma, S. , He, X. , Huang, G. ,2021. Effects of semi-permeable membrane covering coupled with intermittent aeration on gas emissions during aerobic composting from the solid fraction of dairy manure at industrial scale. Waste Management 131, 1-9.
    18. Fangueiro, D. , Hjorth, M. , Gioelli, F. ,2015. Acidification of animal slurry- a review. Journal of Environmental Management 149, 46-56.
    19. Feng, K. , Meng, H. , Zhou, H. , Shen, Y. , Wang, L. ,2018. Research status and prospect of integrated aerobic fermentation equipment. Journal of Agriculture, Science and Technology 20(6), 69-79.
    20. Garry, B. P. , Fogarty, M. , Curran, T. P. , O’Connell, M. J. , O’Doherty, J. V. ,2007. The effect of cereal type and enzyme addition on pig performance, intestinal microflora, and ammonia and odour emissions. Animal 1, 751-757.
    21. Gonzalez, I. , Robledo-Mahon, T. , Silva-Castro, G. A. , Rodriguez-Calvo, A. , Gutierrez, M. C. , Martin, M. A. , Chica, A. F. , Calvo, C. ,2016. Evolution of the composting process with semi-permeable film technology at industrial scale. Journal of Cleaner Production 115, 245-254.
    22. Ha, D. M. , Kim, D. H. ,2015. The effect of liquid manure circulation system on the odor reduction of swine farm. Journal of Agriculture & Life Science 49(4), 57-64. (in Korean with English abstract)
    23. Ha, T. H. ,2018. Current state of technology for reducing livestock odor. Rural Resources 60, 11-15.
    24. Han, G. O. , Kim, H. J. , Han, G. U. ,2021. A case study on piggery farm scale liquid manure pit recharge system. Journal of Animal Environmental Science 23, 53-61. (in Korean with English abstract)
    25. Hansen, M. J. , Norgaard, J. V. , Adamsen, A. P. S. , Poulsen, H. D. ,2014. Effect of reduced crude protein on ammonia, methane, and chemical odorants emitted from pig houses. Livestock Science 169, 118-124.
    26. Hayes, E. T. , Leek, A. , Curran, T. P. , Dodd, V. A. , Carton, O. T. , Beattie, V. E. , O’ Doherty, J. V. ,2004. The influence of diet crude protein level on odour and ammonia emissions from finishing pig houses. Bioresource Technology 91(3), 309-315.
    27. He, Z. , Lin, H. , Hao, J. , Kong, X. , Tian, K. , Bei, Z. , Tian, X. ,2018. Impact of vermiculite on ammonia emissions and organic matter decomposition of food waste during composting. Bioresource Technology 263, 548-554.
    28. Hong, J. W. , Kim, I. H. , Kwon, O. S. , Kim, J. H. , Min, B. J. , Lee, W. B. ,2002. Effects of dietary probiotics supplementation on growth performance and fecal gas emission in nursing and finishing pigs. Journal of Animal Science and Technology 44(3), 305-314. (in Korean with English abstract)
    29. Hou, Y. , Velthof, G. L. , Lesschen, J. F. , Staritsky, I. G. , Oenema, O. ,2017. Nutrient recovery and emissions of ammonia, nitrous oxide, and methane from animal manure in Europe: Effects of manure treatment technologies. Environmental Science & Technology 51(1), 375-383.
    30. Hou, Y. , Velthof, G. L. , Oenema, O. ,2015. Mitigation of ammonia, nitrous oxide and methane emissions from manure management chains: a meta-analysis and integrated assessment. Global Change Biology 21(3), 1293–1312.
    31. Hudson, M. J. , Marsh, P. D. ,1995. Carbohydrate metabolism in the colon. En: G. R. Gibson and G. T. Macfarlane (Ed.) Human Colonic Bacteria. 61-73. CRC Press, New York.
    32. Hwang, O. , Scoggin, K. , Andersen, D. , Ro, K. , Trabue, S. ,2021. Swine manure dilution with lagoon effluent impact on odor reduction and manure digestion. Journal of Environmental Quality 50(2), 336-349.
    33. Hwangbo, J. , Park, S. O. , Park, B. S. ,2014. Effect of dietary fermented earthworm cast additives on odor reduction of poultry house and egg production. Korean Journal of Poultry Science 41(1), 1-5. (in Korean with English abstract)
    34. Jang, J. H. , Ok, Y. H. , Yang, G. S. ,2019. A study on reduction characteristics of ammonia gas generated by rotary-type livestock manure composting process. Journal of the Korean Society for Environmental Technology 20(6), 418-424. (in Korean with English abstract)
    35. Jeong, J. S. , Kim, I. H. ,2014. Effect of Bacillus subtilis C-3102 spores as a probiotic feed supplement on growth performance, noxious gas emission, and intestinal microflora in broilers. Poultry Science 93(12), 3097-3103.
    36. Jeong, J. , Kim, J. , Lee, S. , Kim, I. ,2015. Evaluation of Bacillus subtilis and Lactobacillus acidophilus probiotic supplementation on reproductive performance and noxious gas emission in sows. Annals of Animal Science 15(3), 699-710.
    37. Jeong, K. H. , Kim, J. K. , Khan, M. A. , Han, D. W. , Kwag, J. H. ,2014. A study on the characteristics of livestock manure treatment facility in Korea. Korea Organic Resources Recycling Association 22(4), 28-44. (in Korean with English abstract)
    38. Jha, R. , Berrocoso, J. F. D. ,2016. Dietary fiber and protein fermentation in the intestine of swine and their interactive effects on gut health and on the environment: A review. Animal Feed Science and Technology. 212, 18-26.
    39. Jongbloed, A. W. ,2008. Environmental pollution control in pigs by using nutrition tools. Revista Brasileira de Zootecnia 37, 215-229.
    40. Kalus, K. , Opalinski, S. , Maurer, D. , Rice, S. , Koziel, J. A. , Korczynski, M. , Dobrzanski, Z. , Kolacz, R. , Gutarowska, B. ,2017. Odour reducing microbial-mineral additive for poultry manure treatment. Frontiers of Environmental Science & Engineering 11, Article number 7.
    41. Kang, J. Y. , Huh, M. ,2009. The study for reduction of odor emissions on 3N-system by improvement of process. Journal of Odor and Indoor Environment 8(1), 50-55. (in Korean with English abstract)
    42. Kang, K. H. , Kim, S. K. Hu, C. G. , Lee, M. G. 2006. The effect of reduction of contaminants and odor according to the additives in the anaerobic maturation process of piggery slurry. Journal of the Environmental Sciences 15(2), 169-175.
    43. Kim, D. , Lee, S. , Choi, M. , Kim, I. 2016. Reducing odor from livestock operations in Gyeonggi-Do. Gyeonggi Research Institute.
    44. Kim, J. , Ko, G. , Son, K. , Ku, B. , Bang, M. , Kang, M. , Park, H. ,2022. Arazyme in combination with dietary carbohydrolases influences odor emission and gut microbiome in growingfinishing pigs. Science of The Total Environment 848, 157735.
    45. Kim, K. , Ko, H. , Kim, H. , Kim, Y. , Roh, Y. , Lee, C. , Kim, C. ,2008. Odor reduction rate in the confinement pig building by spraying various additives. Bioresource Technology 99(17), 8464–8469.
    46. Kim, S. R. , Jeon, S. J. , Hong, I. G. , Kim, D. , Lee, M. G. ,2012. A case study on the effective liquid manure treatment system in pig farms. Journal of Animal Environmental Science 18(2), 99-110. (in Korean with English abstract)
    47. Kuo, S. , Pedram, E. O. , Hines, A. L. ,1985. Analysis of ammonia adsorption on silica gel using the modified potential theory. Journal of Chemical & Engineering Data 30(3), 330-332.
    48. Kupper, T. , Hani, C. , Neftel, A. , Kincaid, C. , Buhler, M. , Amon, B. , VanderZaag, A. ,2020. Ammonia and greenhouse gas emissions from slurry storage - a review. Agriculture, Ecosystems & Environment 300, 106963.
    49. Lachance, I. , Godbout, S. , Lemay, S. P. , Larouche, J. , Pouliot, F. ,2005. Separation of pig manure under slats: to reduce releases in the environment! American Society of Agricultural and Biological Engineers 1.
    50. Leao, A. P. A. , Alvarenga, R. R. R. , Zangeronimo, M. G. ,2021. In ovo inoculation of probiotics for broiler chickens: Systematic review and meta-analysis. Animal Feed Science and Technology 280, 115080.
    51. Lee, E. Y. ,2008. Problems and verification system of probiotics as livestock-environmental improving agent produced and circulated. Journal of Microbiology and Biotechnology 36(2), 87-95. (in Korean with English abstract)
    52. Lee, E. Y. , Lim, J. S. ,2011. Effects of the feed and probiotic feeding on the improvement of hoggery environment and the productivity of swine. Korean Journal of Microbiology and Biotechnology 39(3), 200-209. (in Korean with English abstract)
    53. Lee, S. H. ,2003. Research trend of automation for livestock production and odor reducing technique in livestock house. Agricultural and Biosystems Engineering 28(5), 469-482. (in Korean)
    54. Lewkowska, P. , Cie´slik, B. , Dymerski, T. , Konieczka, P. , Namie´snik, J. ,2016. Characteristics of odors emitted from municipal wastewater treatment plant and methods for their identification and deodorization techniques. Environmental Research 151, 573–586.
    55. Leyva-Jimenez, H. , Shen, S. , McCormick, K. , Martin, M. , Liu, P. , Haag, D. , albraith, E. , Blair, M. 2022. Applied research note: Evaluation of a Bacillus-based direct-fed microbial as a strategy to reduce hydrogen sulfide emissions from poultry excreta using a practical monitoring method. Journal of Applied Poultry Research 31(1), 100231.
    56. Li, Q. F. , Trottier, N. , Powers, W. ,2015. Feeding reduced crude protein diets with crystalline amino acids supplementation reduce air gas emissions from housing. Journal of Animal Science 93(2), 721-730.
    57. Li, Y. , Liu, Y. , Yong, X. , Wu, X. , Jia, H. , Wong, J.W.C., Wu, H. , Zhou, J. ,2020. Odor emission and microbial community succession during biogas residue composting covered with a molecular membrane. Bioresource Technology 297, 122518.
    58. Li, Y. , Lyu, Z. , Li, Z. , Liu, L. , Wang, F. , Li, D. , Lai, C. ,2018. Effects of feeding level and dietary supplementation with crystalline amino acids on digestible, metabolizable and net energy values of corn in growing pigs. Animal Feed Science and Technology. 240, 197-205.
    59. Liu, R. , He, J. , Ji, X. , Zheng, W. , Yao, W. ,2021. A moderate reduction of dietary crude protein provide comparable growth performance and improve metabolism via changing intestinal microbiota in Sushan Nursery pigs. Animals 11(4), 1166.
    60. Liu, X. , Kim, S. H. , Kim, I. H. ,2020a. Effects of the combination of multistrain probiotics and Castanea crenata shell extract on growth performance, nutrient digestibility, fecal microbial shedding, meat quality, noxious gas emissions, and blood parameters in finishing pigs. Livestock Science 240, 104185.
    61. Liu, Z. , Powers, W. , Mukhtar, S. ,2014. A review of practices and technologies for odor control in swine production facilities. Applied Engineering in Agriculture 30(3), 477-492.
    62. Liu, Z. , Wang, X. , Li, S. , Bai, Z. , Ma, L. ,2022. Advanced composting technologies promotes environmental benefits and eco-efficiency: a life cycle assessment. Bioresource Technology 346, 126576.
    63. Liu, Z. , Wang, X. , Wang, F. , Bai, Z. , Chadwick, D. , Misselbrook, T. , Ma, L. ,2020b. The progress of composting technologies from static heap to intelligent reactor: benefits and limitations. Journal of Cleaner Production 270, 122328.
    64. Macfarlane, J. , Macfarlane, G. T. ,1995. Proteolysis and amino acid fermentation. In: G. R. Gibson and G. T. Macfarlane (Ed.) Human Colonic Bacteria. 75-100. CRC Press, New York.
    65. Manzanilla, E. G. , Perez, J. F. , Martin, M. , Kamel, C. , Baucells, F. , Gasa, J. ,2004. Effect of plant extracts and formic acid on the intestinal equilibrium of early-weaned pigs. Journal of Aminal Science 82(11), 3210-3218.
    66. McCrory, D. F. , Hobbs, P. J. ,2001. Additives to reduce ammonia and odor emissions from livestock wastes: a review. Journal of Environmental Quality 30(2), 345-355.
    67. Misselbrook, T. , Hunt, J. , Perazzolo, F. , Provolo, G. ,2016. Greenhouse gas and ammonia emissions from slurry storage: impacts of temperature and potential mitigation through covering (pig slurry) or acidification (cattle slurry). Journal of Environmental Quality 45(5), 1520-1530.
    68. Naujokienė, V. , Bagdoniene, I. , Bleizgys, R. , Rube? zius, M. ,2021. A biotreatment effect on dynamics of cattle manure composition and reduction of ammonia emissions from agriculture. Agriculture 11(4), 303.
    69. Nuernberg, G. B. , Moreira, M. A. , Ernani, P. R. , Almeida, J. A. , Maciel, T. M. ,2016. Efficiency of basalt zeolite and Cuban zeolite to adsorb ammonia released from poultry litter. Journal of Environmental Management 183(3), 667-672.
    70. O'Shea, C. J. , Mc Alpine, P. O. , Solan, P. , Curran, T. , Varley, P. F. , Walsh, A. M. , Doherty, J. V. O. 2014. The effect of protease and xylanase enzymes on growth performance, nutrient digestibility, and manure odour in grower-finisher pigs. Animal Feed Science and Technology 189, 88-97.
    71. Overmeyer, V. , Kube, A. , Clemens, J. , Buscher, W. , Trimborn, M. ,2021. One-time acidification of slurry: what is the most effective acid and treatment strategy? Agronomy 11(7), 1319.
    72. Park, J. H. , Kim, I. H. ,2019. The effects of betaine supplementation in diets containing different levels of crude protein and methionine on the growth performance, blood components, total tract nutrient digestibility, excreta noxious gas emission, and meat quality of the broiler chickens. Poultry Science 98(12), 6808-6815.
    73. Payling, L. , Kim, I. H. , Walsh, M. C. , Kiarie, E. ,2017. Effects of a multi-strain Bacillus spp. direct-fed microbial and a protease enzyme on growth performance, nutrient digestibility, blood characteristics, fecal microbiota, and noxious gas emissions of grower pigs fed corn-soybeanmeal- based diets-A meta-analysis. Journal of Animal Science 95(9), 4018-4029.
    74. Pereira, W. A. , Franco, S. M. , Reis, I. L. , Mendonca, C. M. N. , Piazentin, A. C. M. , Azevedo, P. O. S. , Tse, M. L. P. , De Martinis, E. C. P. , Gierus, M. , Oliveira, R. P. S. ,2022. Beneficial effects of probiotics on the pig production cycle: An overview of clinical impacts and performance. Veterinary Microbiology 269, 109431.
    75. Philippe, F. , Cabaraux, J. , Nicks, B. ,2011. Ammonia emissions from pig houses: influencing factors and mitigation techniques. Agriculture, Ecosystems & Environment 141(3-4), 245-260.
    76. Prenafeta-Boldu, F. X. , Fernandez, B. , Vinas, M. , Lizardo, R. , Brufau, J. , Owusu-Asiedu, A. , Walsh, M. C. , Awati, A. ,2017. Effect of Bacillus spp. direct-fed microbial on slurry characteristics and gaseous emissions in growing pigs fed with high fibre-based diets. Animals 11(2), 209-218.
    77. Regueiro, I. , Coutinho, J. , Fangueiro, D. ,2016. Alternatives to sulfuric acid for slurry acidification: impact on slurry composition and ammonia emissions during storage. Journal of Cleaner Production 131, 296-307.
    78. Ro, K. S. , Lima, I. M. , Reddy, G. B. , Jackson, M. A. , Gao, B. ,2015. Removing gaseous NH3 using biochar as an adsorbent. Agriculture 5(4), 991-1002.
    79. Schneider, A. F. , De Almeida, D. S. , Yuri, F. M. , Zimmermann, O. F. , Gerber, M. W. , Gewehr, C. E. ,2016. Natural zeolites in diet or litter of broilers. British Poultry Science 57(2), 257-263.
    80. Selle, P. H. , Dorigam, J. C. D. P. , Lemme, A. , Chrystal, P. V. , Liu, S. Y. ,2020. Synthetic and crystalline amino acids: alternatives to soybean meal in chicken-meat production. Animals 10(4), 729.
    81. Seradj, A. R. , Balcells, J. , Morazan, H. , Alvarez-Rodriguez, J. , Babot, D. , De la Fuente, G. ,2018. The impact of reducing dietary crude protein and increasing total dietary fiber on hindgut fermentation, the methanogen community and gas emission in growing pigs. Animal Feed Science and Technology 245, 54-66.
    82. Sommer, S. G. , Hutchings, N. ,1995. Techniques and strategies for the reduction of ammonia emission from agriculture. Water, Air & Soil Pollution 85, 237-248.
    83. Sommer, S. G. , Zhang, G. Q. , Bannink, A. , Chadwick, D. , Misselbrook, T. , Harrison, R. , Hutchings, N. J. , Menzi, H. , Monteny, G. J. , Ni, J. Q. , Oenema, O. , Webb, J. ,2006. Algorithms determining ammonia emission from buildings housing cattle and pigs and from manure stores. Advances in Agronomy 89, 261-335.
    84. Soto-Herranz, M. , Sanchez-Bascones, M. , Antolin- Rodriguez, J. M. , Martin-Ramos, P. ,2021. Reduction of ammonia emissions from laying hen manure in a closed composting process using gas-permeable membrane technology. Agronomy-Basel 11(12).
    85. Sun, B. , Bai, Z. , Li, Y. , Li, R. , Song, M. , Xu, S. , Zhang, H. , Zhuang, X. ,2022. Emission mitigation of CH4 and N2O during semi-permeable membrane covered hyperthermophilic aerobic composting of livestock manure. Journal of Cleaner Production 379(2), 134850.
    86. Sun, X. , Ma, S. , Han, L. , Li, R. , Schlick, U. , Chen, P. , Huang, G. ,2018. The effect of a semiꠓpermeable membrane-covered composting system on greenhouse gas and ammonia emissions in the Tibetan Plateau. Journal of Cleaner Production 204, 778-787.
    87. Trabue, S. L. , Kerr, B. J. , Scoggin, K. D. , Andersen, D. , van Weelden, M. ,2021. Swine diets impact manure characteristics and gas emissions: Part I protein level. Science of The Total Environment 755(2), 142528.
    88. van Emous, R. A. , Winkel, A. , Aarnink, A. J. A. ,2019. Effects of dietary crude protein levels on ammonia emission, litter and manure composition, N losses, and water intake in broiler breeders. Poultry Science 98(12), 6618-6625.
    89. VanderZaag, A. C. , Gordon, R. J. , Glass, V. M. , Jamieson, R. C. ,2008. Floating covers to reduce gas emissions from liquid manure storages: a review. Applied Engineering in Agriculture 24(5), 657-671.
    90. Wang, H. , Zhao, Z. , Winiwarter, W. , Bai, Z. , Wang, X. , Fan, X. , Zhu, Z. , Hu, C. , Ma, L. ,2021a. Strategies to reduce ammonia emissions from livestock and their cost-benefit analysis: a case study of Sheyang county. Environmental Pollution 290, 118045.
    91. Wang, Y. , Cho, J. H. , Chen, Y. J. , Yoo, J. S. , Huang, Y. , Kim, H. J. , Kim, I. H. ,2009. The effect of probiotic BioPlus 2B® on growth performance, dry matter and nitrogen digestibility and slurry noxious gas emission in growing pigs. Livestock Science 120(1-2), 35-42.
    92. Wang, Y. , Dong, H. , Zhu, Z. , Gerber, P. J. , Xin, H. , Smith, P. , Opio, C. , Steinfeld, H. , Chadwick, D. ,2017. Mitigating greenhouse gas and ammonia emissions from swine manure management: a system analysis. Environmental Science & Technology 51(8), 4503-4511.
    93. Wang, Y. , Guo, H. , Wang, S. , Zhang, J. , Zhu, Z. , Li, X. , Dong, H. ,2021b. Sulfuric acid modified expanded vermiculite cover for reducing ammonia emissions from animal slurry storage. Journal of Hazardous Materials 403, 123954.
    94. Xiong, J. , Ma, S. , He, X. , Han, L. , Huang, G. ,2021. Nitrogen transformation and dynamic changes in related functional genes during functional-membrane covered aerobic composting. Bioresource Technology 332, 125087.
    95. Xiong, J. , Su, Y. , He, X. , Han, L. , Guo, J. , Qiao, W. , Huang, G. ,2022. Effects of functional-membrane covering technique on nitrogen succession during aerobic composting: metabolic pathways, functional enzymes, and functional genes. Bioresource Technology 354, 127205.
    96. Yang, Y. , Park, J. H. , Kim, I. H. 2020. Effects of probiotics containing (Lactobacillus planetarium) and chlortetracycline on growth performance, nutrient digestibility, fecal microflora, diarrhea score and fecal gas emission in weanling pigs. Livestock Science 241, 104186.
    97. Yoo, Y. H. ,2004. Odor control methods from pig houses. Journal of Subtropical Agriculture & Biotechnology 20(2), 71-89.
    98. Yoon, I. K. , Stern, M. D. ,1995. Influence of direct-fed microbials on ruminal microbial fermentation and performance of ruminants: A review. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences 8(6), 533-55.
    99. Yun, W. , Lee, D. H. , Choi, Y. I. , Kim, I. H. , Cho, J. H. ,2017. Effects of supplementation of probiotics and prebiotics on growth performance, nutrient digestibility, organ weight, fecal microbiota, blood profile, and excreta noxious gas emissions in broilers. Journal of Applied Poultry Research 26(4), 584-592.
    100. Zhang, C. , Alexis, W. D. , Li, H. , Guo, M. ,2016. Using poultry litter derived biochar as litter amendment to control ammonia emissions. In: 2016 ASABE Annual International Meeting, Orlando, Florida, USA, 17-20, 162461008.
    101. Zhao, P. Y. , Kim, I. H. ,2015. Effect of direct-fed microbial on growth performance, nutrient digestibility, fecal noxious gas emission, fecal microbial flora and diarrhea score in weanling pigs. Animal Feed Science and Technology 200, 86- 92.
    102. Zi, P. M. , Kim, I. , Shin, D. , Lee, J. , Yeom, E. , Choi, Y. J. ,2011. Consecutive treatment with phytase and arazyme influence protein hydrolysis of soybean meal. African Journal of Biotechnology 10, 7868-7873.