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표제지

목차

국문요약 12

제1장 서론 14

1-1. 연구 배경 및 목적 14

1-2. 연구내용 및 범위 19

제2장 이론적 배경 및 선행연구 21

2-1. 퇴비화(Composting) 이론 21

1) 퇴비화의 개념 및 정의 21

2) 퇴비의 특성과 성분 22

3) 최적 퇴비화 비율 26

4) 퇴비화의 단계별 변화 27

5) 퇴비화과정 28

2-2. 커피 및 커피부산물의 성분 29

1) 커피 생두 29

2) 커피부산물 30

3) 커피부산물 퇴비화 34

2-3. 커피추출물과 커피부산물을 활용한 선행 연구 38

1) 커피추출물을 활용한 선행연구 38

2) 커피부산물을 활용한 선행 연구 40

제3장 연구 설계 및 방법 44

3-1. 실험 대상지의 환경 44

1) 실험장소 44

2) 실험기간 기후 특성 44

3-2. 실험재료 및 재료 및 분석 방법 45

1) 실험재료 45

2) 실험 방법 51

제4장 연구결과 및 고찰 57

4-1. 커피부산물의 퇴비화 성분 분석결과 57

4-2. 커피부산물과 원예용토 혼합비율 간 각 대조구의 생장속도 비교 분석 60

1) M1. 생장속도 (엽신) 비교 61

2) M2. 생장속도 (엽신) 비교 63

3) M3. 생장속도 (엽신) 비교 65

4) M4. 생장속도 (엽신) 비교 67

5) M5. 생장속도 (엽신) 비교 69

4-3. 커피부산물과 원예용토 혼합비율 간 각 대조구의 용량(g) 비교 분석 71

1) M1. 생장속도(g) 비교 71

2) M2. 생장속도(g) 비교 72

3) M3. 생장속도(g) 비교 72

4) M4. 생장속도(g) 비교 73

5) M5. 생장속도(g) 비교 74

4-4. 대조구 간 차이분석 75

제5장 결론 83

참고문헌 86

ABSTRACT 92

표목차

〈표 1〉 최적 퇴비화 조건 27

〈표 2〉 2015년 커피수입 규모와 생두와 원두의 수입액 31

〈표 3〉 커피부산물 퇴비 C/N율 57

〈표 4〉 수분함량 57

〈표 5〉 커피부산물 퇴비 성분 분석표 59

〈표 6〉 M1. 커피부산물 퇴비 100% 생장 측정표 62

〈표 7〉 M2. 원예용토 100% 생장 측정표 64

〈표 8〉 M3. 커피부산물 퇴비 30%, 원예용토 70% 생장 측정표 66

〈표 9〉 M4. 커피부산물 50%, 원예용토 50% 생장 측정표 68

〈표 10〉 M5. 커피부산물 70%, 원예용토 30% 생장 측정표 70

〈표 11〉 M1. 생장속도(g) 비교 71

〈표 12〉 M2. 생장속도(g) 비교 72

〈표 13〉 M3. 생장속도(g) 비교 73

〈표 14〉 M4. 생장속도(g) 비교 74

〈표 15〉 M5. 생장속도 (g) 비교 74

〈표 16〉 혼합비율별 생장속도(엽신) 변화 75

〈표 17〉 혼합비율별 생장속도(g) 변화 77

〈표 18〉 정식 후 9일 경과 측정치(무게) 분석결과 78

〈표 19〉 정식 후 18일 경과 측정치(무게) 분석결과 80

〈표 20〉 정식 후 24일 경과 측정치(무게) 분석결과 82

그림목차

[그림 1] 국민 1인당 연간 커피 소비량 32

[그림 2] 국내 프랜차이즈 커피 매장수와 매출액 36

[그림 3] 커피 부산물 45

[그림 4] 코코피트 원예용토 46

[그림 5] 펄라이트 원예용토 47

[그림 6] 피트모스 원예용토 47

[그림 7] 질석 원예용토 48

[그림 8] 청치마상추 재배적기표 49

[그림 9] 식재한 초장이 5~7㎝인 청치마상추 50

[그림 10] 청치마 상추 모종환경 50

[그림 11] 커피부산물과 발효시키기 위한 쌀뜨물 51

[그림 12] 커피부산물과 쌀뜨물 혼합과정 51

[그림 13] 커피부산물과 쌀뜨물 혼합 30일 경과 후 퇴비변화 52

[그림 14] 커피부산물 퇴비 50일 경과 후 퇴비변화 52

[그림 15] 건조기와 CN분석기 56

[그림 16] 정식 후 8주 3반복 평균값 측정 60

[그림 17] M1. 커피부산물 퇴비 100% 비율 62

[그림 18] M2. 혼합 원예용토 100% 비율 64

[그림 19] M3. 혼합비율 : 커피부산물 퇴비 30%, 원예용토 70% 66

[그림 20] M4. 혼합비율 : 커피부산물 퇴비 50%, 원예용토 50% 68

[그림 21] M5. 혼합비율 : 커피부산물 퇴비 70%, 원예용토 30% 70

[그림 22] 정식 후 9일경과 혼합비율 비교측정 78

[그림 23] 정식 후 18일경과 혼합비율 비교측정 80

[그림 24] 정식 후 24일경과 혼합비율 비교측정 82

초록보기

 커피는 세계 다양한 국가에서 모두 음료로 이용되어지고 있으며 전 세계인이 마시는 커피 소비량은 하루에 22억 잔이 소비되고, 우리나라도 작년 한해 20세 이상 성인 1인당 커피소비량은 약 400잔을 기록하였다.

제조하는 커피는 커피원료의 0.2%만 사용하고 98.8%의 커피 부산물은 생활폐기물, 또는 생활폐수, 음식쓰레기 속으로 버려진다. 버려진 후에는 이산화탄소 보다 지구온난화지수가 20배 이상 높은 메탄가스를 발생시키며 생활폐수로 버려진 것은 하수구로 흘러들어 수질오염을 일으키고 매립된 커피찌꺼기는 메탄가스를 배출한다.

최근 커피 소비량이 증가하면서 커피부산물의 재활용에 관심이 높아지고 있다. 커피부산물은 성분이 일정하여 부숙과정을 표준화 할 수 있고, 토양 혼합비율을 쉽게 산정할 수 있다. 그러나 이와같은 장점에도 불구하고 커피부산물을 이용하여 퇴비화 과정 후 원예식물을 재배하는 사례가 있다.

커피부산물을 이용한 퇴비화 연구는 친환경유기농산물 생산, 도시농업의 원예식물 재배, 화학비료로 오염 되어가는 토양을 개량하려는 노력이 이어지고 있다. 커피부산물 퇴비는 유기물이 다량 함유되어 있기 때문에 원예용토와 적정한 혼합비율로 작물을 재배할 때 토양미생물을 활성화 시키고, 토양 비옥도와 통기성, 흙의 흡비력을 증가시키며, 양이온치환율(CEC)과 공극률도 높여주는 효과가 있다.

본 연구에서는 커피부산물 퇴비 100%는 수분함량이 높고 질소의 탄질비는 적정하지만 입자가 가늘고 통기성이 좋지 않으며, 뿌리 흡착력과 토양의 떼알구조 형성이 부족한 것으로 연구결과가 나타났다. 이에 커피부산물과 원예용토양을 적정비율로 혼합하여 원예작물인 상추의 생장과정 실험으로 최적의 혼합비율과 부숙효과를 분석하였다. 상추는 가정에서 쉽게 재배할 수 있고 재배기간이 빠르며 관상 및 식용작물 채소로써 연구 표본으로 적정할 것으로 판단하였다. 토양혼합비율에 따른 식물 생육을 알아보기 위해 엽신과 무게를 측정하여 가장 적정한 혼합비율을 규명하였다.

생육측정 결과 적정한 혼합비율은 커피부산물 퇴비 30%와 원예용토 70%의 비율에서 생장이 가장 우수 하였고, 원예용토 100%, 커피부산물 퇴비 50%와 원예용토 50%, 커피부산물 퇴비 70%와 원예용토 30%, 커피부산물 퇴비 100% 순으로 나타났다.

이러한 연구결과는 커피부산물의 재활용방안을 연구하여 비용절감의 경제적인 측면과 환경 문제해결에 기여할 것이다. 또한 도시농업의 일환으로 텃밭 가꾸기와 옥상 식물재배 및 가정의 베란다 원예식물 재배 등에 활용할 수 있는 유용한 재활용방안을 제시하였다.

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