옥상 환경에서의 호기성 퇴비화 발열 단계 데이터 분석 (Core Temp, MC)
옥상 환경은 지면과 격리된 물리적 특성상 외기 온도(Ambient Temp)의 변동 폭이 크며, 이는 퇴비 더미 내부 온도(Core Temp)의 상승 및 유지에 직접적인 변수로 작용한다. 본 보고서는 호기성 퇴비화의 초기 중온기(Mesophilic phase)에서 고온기(Thermophilic phase)로의 전환 시점에 발생하는 생물학적 발열 에너지와 수분 함량(Moisture Content, MC) 및 탄질비(C/N Ratio) 간의 상관관계를 분석하여 최적의 부숙 지표를 도출하는 데 목적이 있다. 1단계 - 현상 진단 (Status Diagnosis) 실측 데이터 분석 결과, 퇴비 더미 조성 후 48시간 이내에 Core Temp가 15°C에서 42°C로 급격히 상승하는 중온기 진입 현상이 관측되었다. 이는 중온성 미생물(Mesophilic bacteria)의 초기 대사 활동이 활성화되었음을 시사한다. 그러나 옥상 텃밭의 높은 외기 변화(Ambient Temp 12°C~28°C)와 강한 일사량은 퇴비 표면의 수분 증발을 가속화하여, 표층부의 수분 함량(MC)이 초기 설계치인 60%에서 45%로 급격히 하락하는 경향을 보인다. 수분 함량이 40% 미만으로 저하될 경우, 미생물의 수막 이동이 제한되어 고온기(Thermophilic phase, 55°C 이상) 진입이 지연되거나 발열 피크가 조기에 종료되는 데이터 불연속성이 발생한다. 2단계 - 생리/화학적 메커니즘 (Physiological Mechanism) 퇴비화의 핵심은 유기물 분해 과정에서 발생하는 산화 반응열의 축적이다. 초기 단계에서 수용성 당류와 아미노산이 분해되며 발생하는 에너지는 미생물의 개체 수를 기하급수적으로 증가시킨다. 이때 C/N Ratio가 25~30:1의 범위를 유지해야 질소(N)가 미생물의 단백질 합성에 효율적으로 이용되어 탄소(C) 산화가 극대화된다. 옥상 환경 특유의 낮은 습도와 복사열은 퇴비 내부의 증산압(VPD)을 높여 수분 손실을 유도하며, 이는 물의 비열을 이용한 온도 유...