본 실험은 우리 나라에 무분별하게 시설되어 있는 무창자돈사의 환기시스템을 네 종류(NA : 천공비닐 입기구 $\rightarrow$ 지붕배기, NB : 천공비닐 입기구 $\rightarrow$ 측벽 배기, NC : 덕트천공 입기 $\rightarrow$ 측벽 배기 및 ND : 덕트천공 입기 $\rightarrow$ 지붕 배기)로 대별하여 적정 환기시스템을 정립하고자 환기 및 현장실험을 통하여 검증하고자 하였다. 실험은 겨울철과 여름철로 나누어 실시하였으며, 돈사 현장실험은 서울대학교 농업생명과학대학 부속동물목장 축산환경실의 실험돈사에서 겨울철(12월-2월)과 여름철(6월-8월)로 나누어 실시하였다. 1. 각 돈방에 공기가 입기될 수 있는 덕트이기 때문에 여름철 예비실험 결과 NC시스템은 각 돈방 전체에서 덕트 천공 아래(상부)의 공기속도는 7.0-8.08 m/s, 1.2 m (중앙)지점에서는 0.5 m/s 이상, 자돈체고(하부)에서는 0.2 m/s 이상 감지되어 다른 시스템에 비하여 우수하였다(p$<$0.05). 2. 최소환기 수준인 겨울철 예비실험 결과 NC 시스템은 NA, NB, ND와 달리 덕트 천공아래(상부)의 공기속도는 1 m/s 이상, 1.2 m(중앙) 지점에서는 0.5 m/s 이하, 자돈체고(하부)에서는 평균 0.07 m/s 정도 감지되었다. 이상의 실험결과를 종합해 볼 때 무창 자돈사의 환기시스템은 덕트를 통한 각 돈방의 개별 환기시스템이 적합한 것으로 판단되며, 배기시스템은 지붕배기보다는 측벽배기가 효율이 높은 것을 알 수 있었다. 그리고 자돈의 보온을 위한 보조열원에 있어서는 에너지 낭비를 줄일 수 있도록 과도한 열량의 소모를 막기 위한 조절기의 개발이 연계된 환기 제어시스템의 연구가 진행되어야 한다고 생각된다.
본 실험은 우리 나라에 무분별하게 시설되어 있는 무창자돈사의 환기시스템을 네 종류(NA : 천공비닐 입기구 $\rightarrow$ 지붕배기, NB : 천공비닐 입기구 $\rightarrow$ 측벽 배기, NC : 덕트천공 입기 $\rightarrow$ 측벽 배기 및 ND : 덕트천공 입기 $\rightarrow$ 지붕 배기)로 대별하여 적정 환기시스템을 정립하고자 환기 및 현장실험을 통하여 검증하고자 하였다. 실험은 겨울철과 여름철로 나누어 실시하였으며, 돈사 현장실험은 서울대학교 농업생명과학대학 부속동물목장 축산환경실의 실험돈사에서 겨울철(12월-2월)과 여름철(6월-8월)로 나누어 실시하였다. 1. 각 돈방에 공기가 입기될 수 있는 덕트이기 때문에 여름철 예비실험 결과 NC시스템은 각 돈방 전체에서 덕트 천공 아래(상부)의 공기속도는 7.0-8.08 m/s, 1.2 m (중앙)지점에서는 0.5 m/s 이상, 자돈체고(하부)에서는 0.2 m/s 이상 감지되어 다른 시스템에 비하여 우수하였다(p$<$0.05). 2. 최소환기 수준인 겨울철 예비실험 결과 NC 시스템은 NA, NB, ND와 달리 덕트 천공아래(상부)의 공기속도는 1 m/s 이상, 1.2 m(중앙) 지점에서는 0.5 m/s 이하, 자돈체고(하부)에서는 평균 0.07 m/s 정도 감지되었다. 이상의 실험결과를 종합해 볼 때 무창 자돈사의 환기시스템은 덕트를 통한 각 돈방의 개별 환기시스템이 적합한 것으로 판단되며, 배기시스템은 지붕배기보다는 측벽배기가 효율이 높은 것을 알 수 있었다. 그리고 자돈의 보온을 위한 보조열원에 있어서는 에너지 낭비를 줄일 수 있도록 과도한 열량의 소모를 막기 위한 조절기의 개발이 연계된 환기 제어시스템의 연구가 진행되어야 한다고 생각된다.
An experiment was conducted to establish the most suitable ventilation system for the enclosed nursery pig house in Korea, comparing four different ventilation systems ; i) air enters through perforated ceiling and exhausts through chimney (NA), ii) air enters through perforated ceiling and exhausts...
An experiment was conducted to establish the most suitable ventilation system for the enclosed nursery pig house in Korea, comparing four different ventilation systems ; i) air enters through perforated ceiling and exhausts through chimney (NA), ii) air enters through perforated ceiling and exhausts through side walls (NB), iii) air enters through perforated ducts and exhausts through side walls (NC) and iv) air enters through perforated ducts and exhausts through chimney(ND). The experiment was carried out during winter and summer separately. The experimental pigs were weaned at fourteen days old in winter (December-February) and at twenty one days old in summer (June-August). The main results of the experiment are as follows : A preliminary experiment showed that in the NC system during summer, air can reach all the pig rooms in the house and the air flow rates of the upper, middle (1.2 m height of the room) and low (at the height of pig stature) parts of the room were measured at 7.0-8.08, over 0.5 and over 0.2 m/s, respectively, which flow rates were much higher(p$<$0.05) than those in other system. At the minimum ventilation efficiency during winter, air flow rates of upper, middle and low parts of the room equipped with the NC system were detected at over 1, less than 0.5 and around 0.07 m/s, respectively. It is concluded that the separated ventilation system air-entering through ducts is the most suitable for the ventilation system of the enclosed nursery pig house and the exhausting system through side walls is more efficient for ventilation than the system through roof. Furthermore, to sustain proper temperature and reduce energy waste as well as heat consumption, a future research should be carried out to develop the environmental control system in relation to developing a heat regulator.
An experiment was conducted to establish the most suitable ventilation system for the enclosed nursery pig house in Korea, comparing four different ventilation systems ; i) air enters through perforated ceiling and exhausts through chimney (NA), ii) air enters through perforated ceiling and exhausts through side walls (NB), iii) air enters through perforated ducts and exhausts through side walls (NC) and iv) air enters through perforated ducts and exhausts through chimney(ND). The experiment was carried out during winter and summer separately. The experimental pigs were weaned at fourteen days old in winter (December-February) and at twenty one days old in summer (June-August). The main results of the experiment are as follows : A preliminary experiment showed that in the NC system during summer, air can reach all the pig rooms in the house and the air flow rates of the upper, middle (1.2 m height of the room) and low (at the height of pig stature) parts of the room were measured at 7.0-8.08, over 0.5 and over 0.2 m/s, respectively, which flow rates were much higher(p$<$0.05) than those in other system. At the minimum ventilation efficiency during winter, air flow rates of upper, middle and low parts of the room equipped with the NC system were detected at over 1, less than 0.5 and around 0.07 m/s, respectively. It is concluded that the separated ventilation system air-entering through ducts is the most suitable for the ventilation system of the enclosed nursery pig house and the exhausting system through side walls is more efficient for ventilation than the system through roof. Furthermore, to sustain proper temperature and reduce energy waste as well as heat consumption, a future research should be carried out to develop the environmental control system in relation to developing a heat regulator.
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문제 정의
판매됨에 따라 환경이 다른 기후에서는 제대로 작동을 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구는 우리나라 실정에 맞는 무창 자돈사의 환기시스템을 정립하고자 현장조사 결과를 기초로 한 NA와 NB system과 자체적으로 고안한 NC, ND system의 네 가지로 분류하여 실험을 실시하였다(NA : 천공비닐 입기구 -» 지붕배기 , NB : 천공비닐 입기구 - 측벽 배기, NC : 덕트천공 입기 t 측벽 배기 및 ND : 덕트천공 입기 - 지붕 배기). 위와 같은 방법으로 네 종류로 대별하여 환기시스템의 효율을 검증하고자 하였다.
본 실험은 우리 나라에 무분별하게 시설되어있는 무창자돈사의 환기시스템을 네 종류(NA : 천공비닐 입기구 -> 지붕배기, NB : 천공비닐입기구 t 측벽 배기, NC : 덕트천공 입기 t 측벽 배기 및 ND : 덕트천공 입기 - 지붕 배기)로 대별하여 적정 환기시스템을 정립하고자 환기 및 현장실험을 통하여 검증하고자 하였다
따라서 본 연구는 우리나라 실정에 맞는 무창 자돈사의 환기시스템을 정립하고자 현장조사 결과를 기초로 한 NA와 NB system과 자체적으로 고안한 NC, ND system의 네 가지로 분류하여 실험을 실시하였다(NA : 천공비닐 입기구 -» 지붕배기 , NB : 천공비닐 입기구 - 측벽 배기, NC : 덕트천공 입기 t 측벽 배기 및 ND : 덕트천공 입기 - 지붕 배기). 위와 같은 방법으로 네 종류로 대별하여 환기시스템의 효율을 검증하고자 하였다.
제안 방법
1. 2. 3과 같이 돈사를 구축 하였으며, 환기는 팬을 이용한 음압 방식의 강제환기 방식으로 하였다. 배기팬은 자돈에 있어서 적정 유속범위(0.
3과 같이 돈사를 구축 하였으며, 환기는 팬을 이용한 음압 방식의 강제환기 방식으로 하였다. 배기팬은 자돈에 있어서 적정 유속범위(0.15~0.25m/s)의 유지를 위한 5단계로 유량을 조절할 수 있는 제어기에 의하여 여름철 최대환기 95% 수준과 겨울철 최소환기 5% 수준으로 자동조절되는 조절기를 부착하였다.
사료는 시판중인 자돈사료(D사)를 무제한 급여하였고 급수는 벽면에 니플을 설치하여 자유롭게 음수토록 하였으며 분뇨는 슬러리 방식으로 처리하였고 겨울철은 자돈사내의 적정온도 (25X2 전후) 유지를 위하여 각 돈방당 620W, 310W로 조절이 가능한 보온등을 설치하여 보온을 해 주었다. 기타 사양관리는 농생대의 일반 관행에 준하여 실시하였다.
서울대 농생대 부속동물목장에 신축된 무창 실험 돈사 내 입식자돈사의 최적의 환기시스템도출을 위하여 자돈이 입식된 상태에서 겨울철 및 여름철에 실시하였다.
서울대학교 농업 생명과학대학 부속동물목장 축산환경실의 무창 실험돈사에서 계절별로 겨울철(12월〜2월 사이)과 여름철(6월〜8월사이)로 나누어 실시하였다.
실험은 겨울철과 여름철로 나누어 실시하였으며, 돈사 현장실험은 서울대학교 농업생명과학대 학 부속동물목장 축산환경 실의 실험 돈사에서 겨울철(12월〜2월)과 여름철(6월〜8월)로 나누어 실시하였다.
대상 데이터
본 실험에 공시된 무창돈사의 크기는 4.6 m (W) X 12.0 m (L)이며, 자돈사 내부는 MWPS-8에서 권장하고 있는 돈방크기 인 1.8 m(N) X 1.9 m (L)의 돈방을 중앙의 복도를 중심으로 좌우에 5 돈방씩 총 10개의 돈방을 배치하였으며, 신축 무창자돈사의 건축재료는 Table 2와 같으며, 사양은 Table 3과 같다.
본 실험에 공시된 자돈은 삼원교잡종(Land race X Yorkshire xDuroc) 으로 겨울철에는 생후 14일령 이유, 평균체중 4 kg 자돈을 돈방당 10 두씩 10돈방에 100두를 배치하였고, 여름철에는 생후 21 일 이유 평균체중 6 kg 자돈을 겨울철과 같은 방법으로 100두를 배치하여 체중 25~30 kg/두까지 사육하였다.
측정지점은 Fig. 5와 같이 자돈사 내부 좌우돈방 및 중간 통로의 중앙부위의 바닥 50 cm, 중앙 120 cm, 상부 총 9개소(상, 중, 하 지점 27지점)에서 측정 되었다. Fig.
데이터처리
얻어진 공기유속 및 온도 등의 자료는 SAS packaged985)를 이용하였으며, 처리 평균 간의 유의성 검정은 General Linear Model(일반 선형모형)을 이용하여 Duncan(1955)의 multiple range test(다중 분석법)으로 행하였다
성능/효과
1. 각 돈방에 공기가 입기될 수 있는 덕트이기 때문에 여름철 예비실험 결과 NC 시스템은 각 돈방 전체에서 덕트 천공 아래(상부)의 공기속도는 7.0~8.08 m/s, 1.2m(중앙)지점에서는 0.5 m/s 이상, 자돈체고(하부)에서는 0.2 m/s 이상 감지되어 다른 시스템에 비하여 우수하였다 (p<0.05).
10. 11. 12와 같이 각 System 에서 얻은 온도결과를 나타낸 것으로 NA, NB보다 NC, ND 시스템은 하부지점에서 온도가 약 2〜3 °C 낮게 나타났으나 유의적인 차이가 없었으며(p<0.05), 발육적온의 범위는 벗어나지 않았다. 그러나 NA, NB 시스템의 하부지점 온도가 높은 것은 돈 사내의 환기가 제대로 이루어지지 않아 보온등에서 발산하는 열량을 보존하는 형태를 취하는 것으로 자돈사의 환기를 고려하여 볼 때 부적절한 시스템으로 판단되었다.
14. 15. 16은 공기 유속의 변화를 나타낸 것으로 우리나라 무창자돈사의 대부분을 차지하는 NA, NB (천정비닐), 환기시스템은 겨울철 최소 환기를 하더라도 돈사내로 유입되는 공기입기구(천정 비닐 하단 10 cm 부위)의 속도는 0.1 〜 0.43 m/s에 지나지 않아 공기입기구의 유속이 자돈이 생활하는 공간까지는 공기의 유속이 거의 미치지 않는 것으로 겨울철이라 하더라도 자돈 주위의 공기유속으로는 환기시스템으로서는 부적합 한 것을 알 수 있었다. 또한 ND 시스템은 지붕배기팬에 의한 배기로 천정비닐막의 천공 바로 아래의 공기속도는 0.
2. 최소환기 수준인 겨울철 예비실험 결과 NC 시스템은 NA, NB, ND와 달리 덕트 천공 아래(상부)의 공기속도는 1 m/s 이상, 1.2 m(중앙) 지점에서는 0.5 m/s 이하, 자돈체고(하부)에서는 평균 0.07 m/s 정도 감지되었다.
이 결과로 보아 돈사내로 유입되는 공기의 속도는 음압 방식인 경우라도 공기입기구의 위치와 모양이 크게 좌우를 하며, 최소한 입기시스템은 각 돈방에 유속이 골고루 분산되어야 함을 알 수 있으며, 돈사내의 고른 공기유입이 Pit에서 발생하는 가스(NH& H?S)의 배출을 효과적으로 할 수 있음을 알 수 있다. 따라서 공기입기 유속의 결과로 보아 우리 나라에 적합한 환기시설로 NC, ND 시스템이 권장할 만한 시스템으로 판단되었다.
따라서 Wathes 등 (1983)이 축사 내에서 효과적인 공기순환이 안 될 경우 동물의 건강이나 질병에 심각한 피해를 입힐 수 있다고 하였으며, Wathes 등 (1989)은 공기 순환이 부적절 할 경우 자돈에 있어서 호흡기 질병에 의한 설사병을 유발할 수 있다고 한 결과와 비교하여 겨울철 최소환기라 하더라도 돈 사내의 공기 유동을 유도할 수 있어야 하는 시스템은 NC로 나타났다. 따라서 공기입기 유속의 결과로 보아 환기시설은 각 돈방에 공기가 유입될 수 있는 시스템이 되어야 하는데, 우리 나라에 적합한 시스템은 최소환기에서도 공기 유속이 적정하게 나타난 NC 시스템으로 나타났다.
유사하였다. 따라서 여름철 및 겨울철 환기시스템 예비실험결과 자돈사내의 입기 시스템은 덕트를 통한 각 돈방의 개별 환기시스템 NC 및 ND system이 가장 우수하였으며, 배기 시스템은 지붕 배기시스템보다는 측벽 배기 시스템이 돈사내의 배기효율이 우수하게 나타났다. 따라서 플라스틱 덕트를 통한 각 돈방 입기 시스템과 측벽 배기팬시스템인 NC 시스템이 우리 나라 자돈사의 환기시스템으로 적합한 시스템으로 판단되었다.
따라서 여름철 및 겨울철 환기시스템 예비실험결과 자돈사내의 입기 시스템은 덕트를 통한 각 돈방의 개별 환기시스템 NC 및 ND system이 가장 우수하였으며, 배기 시스템은 지붕 배기시스템보다는 측벽 배기 시스템이 돈사내의 배기효율이 우수하게 나타났다. 따라서 플라스틱 덕트를 통한 각 돈방 입기 시스템과 측벽 배기팬시스템인 NC 시스템이 우리 나라 자돈사의 환기시스템으로 적합한 시스템으로 판단되었다.
우리 나라 돼지 사육 농가수는 W 년 9월 현재 20천호로 00년 대비 647%가 감소한 반면, 사육두수에 있어서는 57.6% 증가한 8, 767천두로 나타났으며, 농가호당 사육두수에 있어서는 '90년 34두에서 12.8배 증가한 436두로 나타났다. 경영규모별로 보면, 1, 000두 이상의 전업농 가수는 13.
05). 우리 나라 무창자돈사의 대부분을 차지하는 NA, NB (천정비닐), 환기시스템은 여름철 최대환기를 하더라도 돈사내로 유입되는 공기입기구(천정비닐 하단 10 cm 부위)의 속도는 2〜3 m/s 에 지나지 않아 공기입기구의 유속은 자돈이 생활하는 공간까지는 공기의 유속이 0.04 m/s 이하로 유속이 미치지 않는 것으로 보아 MWPS (1990)에서 자돈 생활공간에서 추천하는 0.2 m/s 유속보다 낮게 나타나 여름철 자돈주위의 공기 유속으로는 환기시스템으로서는 부적합 하였다.
2 m/s 이하의 환경에서는 환경(공기속도) 스트레스를 받는다고 한 Scheepens(1991)과도 일치하였다. 이 결과로 보아 돈사내로 유입되는 공기의 속도는 음압 방식인 경우라도 공기입기구의 위치와 모양이 크게 좌우를 하며, 최소한 입기시스템은 각 돈방에 유속이 골고루 분산되어야 함을 알 수 있으며, 돈사내의 고른 공기유입이 Pit에서 발생하는 가스(NH& H?S)의 배출을 효과적으로 할 수 있음을 알 수 있다. 따라서 공기입기 유속의 결과로 보아 우리 나라에 적합한 환기시설로 NC, ND 시스템이 권장할 만한 시스템으로 판단되었다.
2001). 이같은 추세는 세계 대부분의 양돈국가들과 같은 추세로 농가수는 감소하고, 사육두수는 증가하는 경향을 보이고 있는데, 국내 양돈 산업도 사육농가수는 감소하면서 빠른 속도로 사육두수는 규모화 되어 가고 있으나 규모화의 진전에 따른 1인당 관리 두수가 많아져 폐사율이 '90년의 1.7% 수준에서 2.8% 수준으로 증대하였다. 따라서 우리 나라의 양돈농가도 노동력 절감이라는 이점 때문에 무창돈사에 대한 관심이 최근 많아지고 있으며, 몇몇 기업형 축산농가를 중심으로 외국에서 직수입하여 무창돈사의 시설면적이 확대되고 있으며, 일부 농가에서는 나름대로의 환기 방법을 고안하여 건축을 하고 있다.
이상의 실험결과를 종합해 볼 때 무창 자돈사의 환기시스템은 덕트를 통한 각 돈방의 개별 환기시스템이 적합한 것으로 판단되며, 배기 시스 템은 지붕배기보다는 측벽배기가 효율이 높은 것을 알 수 있었다. 그리고 자돈의 보온을 위한 보조열원에 있어서는 에너지 낭비를 줄일 수 있도록 과도한 열량의 소모를 막기 위한 조절기의 개발이 연계된 환기 제어시스템의 연구가 진행되어야 한다고 생각된다.
통계처리 결과 돈사공간 전체에서의 환경 온도는 NA, NB system이 우수하게 나타났으나, 자돈의 생활공간에서의 온도는 NC, ND system 과 유사하였다. 따라서 여름철 및 겨울철 환기시스템 예비실험결과 자돈사내의 입기 시스템은 덕트를 통한 각 돈방의 개별 환기시스템 NC 및 ND system이 가장 우수하였으며, 배기 시스템은 지붕 배기시스템보다는 측벽 배기 시스템이 돈사내의 배기효율이 우수하게 나타났다.
환기시스템별 최소환기 실험 결과 공기 입기 유속은 최소환기에 있어서 실험결과 NC 시스템이 가장 우수한 것으로 나타났다. 배기팬은 5단계로 유량을 조절할 수 있는 프로펠러형 팬으로 겨울철에는 1단계인 최소 환기수준 14.
후속연구
것을 알 수 있었다. 그리고 자돈의 보온을 위한 보조열원에 있어서는 에너지 낭비를 줄일 수 있도록 과도한 열량의 소모를 막기 위한 조절기의 개발이 연계된 환기 제어시스템의 연구가 진행되어야 한다고 생각된다.
참고문헌 (12)
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한정대. 이덕수. 권두중, 강희설, 이진우, 최희철, 서옥석, 유용희. 1995. 축산시설 장비 및 분뇨처리 실태조사. 농진청 축산기술연구소. 축산시험연구보고서
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