본 연구에서는 돈분에 포함되어 있는 물질을 분석한다. 황과 관련한 물질로 \( \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { ~S } \) , \(\mathrm { CH } _ { 3 } \mathrm { SH } \), \( \mathrm{ (CH } _ { 3 })_{2} \mathrm{ ~S } \), \( \mathrm {CH _ { 3 } CH _ { 2 } ~S } _ { 2 } \) 등이 있었으며, 인돌 및 페놀류로는 인돌, 스카톨, o-크레졸, m-크레졸, 페놀이 있어으며, 낮은 최소감지농도로 지극히 낮은 농도에서도 후각의 불괘감을 유발한다. 다음으로 휘발성 저급 지방산으로는 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 발레르산 등이 있었으며, 분뇨의 주요 원인 물질로 제시되기도 하였다.
<p>선행된 연구결과에 의하면 일반 돈사 내부의 \( \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { ~S } \) 가스의 농도는 0.04 1.3 ppmv으로 보고되어있다. 또한 돈 분뇨에서 황을 포함하고 있는 악취물질에 관한 연구에서 \( \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { ~S } \) 가스가 \( 108.63 \mathrm { ppbv } , \mathrm { CH } _ { 3 } \mathrm { SH } \) 가스는 \( 3.12 \mathrm { ppbv } , \left ( \mathrm { CH } _ { 3 } \right )_ { 2 } \mathrm { ~S } \) 가스는 \( 0.88 \mathrm { ppbv } \) 그리고, \( \left ( \mathrm { CH } _ { 3 } \mathrm { CH } _ { 2 } \mathrm { ~S } \right )_ { 2 } \) 가스는 \( 0.49 \mathrm { ppbv } \) 가 발생된다고 보고되어 실제로 작업자들이 느끼는 악취강도는 매우 크다.</p> <h2>인돌 및 페놀</h2> <p>인돌, 스카톨, 크레졸, 및 4-에틸페놀 등이 돈분에서 발생된다. 페놀과 \( \mathrm { p } \)-크레졸과 같은 페놀화합물은 동물의 장내에서 티로신과 페닐알라닌과 같은 아미노산을 세균에 의해 분해되는 과정에서 발생된다. 트립토판의 대사 과정에서 인 돌아세테이트가 생성되고 이로부터 여러 종류의 세균군에 의해 스카톨(3-메틸인돌)과 인돌로 전환된다. 이러한 대 사과정에 관련된 그룹으로는 Propionibacterium, Escherichia 와 Clostridium이 있다. 이들 인돌류는 최저 감지농도가 인돌, 스카톨, o-크레졸, m-크레졸, 및 페놀이 각각 \( 0.00030 \) \( \mathrm { ppmv } , 0.0000056 \mathrm { ppmv } , 0.00010 \mathrm { ppmv } , 0.000054 \mathrm { ppmv } \), 및 \( 0.00028 \mathrm { ppmv } \) 의 낮은 최소감지농도를 가진다. 즉, 스카톨은 \( 0.0000056 \mathrm { ppmv } \) 이하의 지극히 낮은 농도에서도 후각에 인지되어 불쾌감을 유발할 수 있는 물질로서, 우리가 인지적으로 분뇨냄새로 인식할 수 있는 냄새를 발생한다.</p> <h2>휘발성 저급 지방산</h2> <p>아세트산, 프로피온산, 부티르산, iso-부티르산, 발레르산, iso-발레르산, 카프로익산 등이 여기에 속한다. 이와 같은 휘발성 저급 지방산(VFAs)은 단백질 및 탄수화물의 분해과정 에서 발생된다. 소화관내에서, 중성의 \( \mathrm { pH } ( \mathrm { pH } \) 6-7)인 환경이 일반적인뎨 아미노산의 탈아미노화(deamination)가 진행 되면, VFAs, \( \mathrm { CO } _ { 2 } , \mathrm { H } _ { 2 } , \mathrm { NH } _ { 3 } \) 가스가 발생된다. 이들 반응에 관련된 미생물 군으로는 Eubacteria, Peptostreptococcus, Bacteroides, Streptococcus, Escherichia, Megasphaera, Propionibacterium, Lactobacilli, Clostridium 등이 있다. VFAs 역시 매우 낮은 최소감지농도를 가진 물질로서 매우 낮은 농도에서도 후각을 자극하는 물질이다. 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 및 iso-발레르산의 최소감지농도는 각각 \( 0.0057 \mathrm { ppmv } , 0.002 \mathrm { ppmv } , 0.00007 \mathrm { ppmv } , 0.0001 \mathrm { ppmv } \) 및 \( 0.00005 \mathrm { ppmv } \) 이다. Miller와 Varel(2003)의 보고에 따르면 최근 들어 양돈 분뇨의 주요한 냄새 요인으로 휘발성 유기 산(VFA) 및 방향족 물질을 원인으로 제시하기도 하였다.</p>