본 연구는 우리 나라에 건축되어져 있는 개방육성비육돈사와 무창육성비육돈사의 환경효율을 검증하고자 하였다. 본 실험은 실험돈사에서 겨울철과 여름철로 나누어 실시한 실험결과는 다음과 같다. 1) 무창육성비육돈사는 외부의 기온 변화가 심하더라도 돈사내부의 온도는 외부기온의 영향을 받지 않고 여름철 24.8${\sim}$29.1$^{\circ}C$, 겨울철 17.9${\sim}$23.1$^{\circ}C$를 유지하였으나 개방육성비육돈사는 여름철 24.7${\sim}$32.3$^{\circ}C$, 겨울철 14.5${\sim}$18.2$^{\circ}C$를 유지하여 온도효율이 낮았다. 2) 암모니아 농도를 측정한 바 개방육성비육돈사는 여름철 9.31${\sim}$16.9 mg/$\ell$, 겨울철 5.1${\sim}$19.7 mg/$\ell$로 측정되었으며, 무창육성비육돈사는 공기입기 및 배기의 효율적인 구성으로 여름철 7.9${\sim}$16.1 mg/$\ell$, 겨울철 3.7${\sim}$9.6 mg/$\ell$를 유지하여 개방육성비육돈사 보다는 낮게 나타났다. 3) 무창육성비육돈사는 돼지생육 공간(하부)의 공기유속이 겨울철 최소환기(5%) 수준으로 하였을 때 0.0${\sim}$0.87 m/s 였으며, 여름철 최대환기(95%) 수준에서는 0.1${\sim}$2.73 m/s로 분포되어 여름철 및 겨울철의 무창육성비육돈사내 공기유속이 개방육성비육돈사보다 양호하였다. 4) 여름철 비육돈출하시(평균 110 kg 전후)의 체중은 개방육성비육돈사는 100.2인데 비하여 무창육성비육돈사에서의 체중은 107.3kg으로 약 7kg 정도의 차이로 빠른 증체를 가져왔는데, 이것은 외기의 영향을 영향을 크게 받지 않고 일정한 환경을 유지해 주어 스트레스를 줄여 주었기 때문으로 판단된다.
본 연구는 우리 나라에 건축되어져 있는 개방육성비육돈사와 무창육성비육돈사의 환경효율을 검증하고자 하였다. 본 실험은 실험돈사에서 겨울철과 여름철로 나누어 실시한 실험결과는 다음과 같다. 1) 무창육성비육돈사는 외부의 기온 변화가 심하더라도 돈사내부의 온도는 외부기온의 영향을 받지 않고 여름철 24.8${\sim}$29.1$^{\circ}C$, 겨울철 17.9${\sim}$23.1$^{\circ}C$를 유지하였으나 개방육성비육돈사는 여름철 24.7${\sim}$32.3$^{\circ}C$, 겨울철 14.5${\sim}$18.2$^{\circ}C$를 유지하여 온도효율이 낮았다. 2) 암모니아 농도를 측정한 바 개방육성비육돈사는 여름철 9.31${\sim}$16.9 mg/$\ell$, 겨울철 5.1${\sim}$19.7 mg/$\ell$로 측정되었으며, 무창육성비육돈사는 공기입기 및 배기의 효율적인 구성으로 여름철 7.9${\sim}$16.1 mg/$\ell$, 겨울철 3.7${\sim}$9.6 mg/$\ell$를 유지하여 개방육성비육돈사 보다는 낮게 나타났다. 3) 무창육성비육돈사는 돼지생육 공간(하부)의 공기유속이 겨울철 최소환기(5%) 수준으로 하였을 때 0.0${\sim}$0.87 m/s 였으며, 여름철 최대환기(95%) 수준에서는 0.1${\sim}$2.73 m/s로 분포되어 여름철 및 겨울철의 무창육성비육돈사내 공기유속이 개방육성비육돈사보다 양호하였다. 4) 여름철 비육돈출하시(평균 110 kg 전후)의 체중은 개방육성비육돈사는 100.2인데 비하여 무창육성비육돈사에서의 체중은 107.3kg으로 약 7kg 정도의 차이로 빠른 증체를 가져왔는데, 이것은 외기의 영향을 영향을 크게 받지 않고 일정한 환경을 유지해 주어 스트레스를 줄여 주었기 때문으로 판단된다.
An experiment was conducted to establish comparison of ventulation efficiency in an enclosed and conventional growing-finishing pig house. The main results of the experiment are as follows : In the established temperature was sustained at the level of summer 24.8${\sim}$29.1$^{\circ}...
An experiment was conducted to establish comparison of ventulation efficiency in an enclosed and conventional growing-finishing pig house. The main results of the experiment are as follows : In the established temperature was sustained at the level of summer 24.8${\sim}$29.1$^{\circ}C$, winter 17.9${\sim}$23.1$^{\circ}C$ during the experimental period of enclosed growing-finishing pig house, and conventional growing-finishing pig house was at the lovel of summer 24.7${\sim}$32.3$^{\circ}C$, winter 14.5${\sim}$18.2$^{\circ}C$ during the experimental period respectively. As for the results of dertimental gas(ammonia) concentration ratio analysis, while the conventional pig house sustained of summer 9.3${\sim}$16.9 mg/$\ell$ level, enclosed growing-finishing pig house sustained of summer 7.9${\sim}$16.1 mg/$\ell$, and the latter one is lower than that of the conventional growing-finishing pig house. Air flow rate on the floor level which is the low part of pen and the active area of pigs in the enclosed growing and finishing pig house during winter was measured at 0 to 0.87 m/s at the 0.01 to 2.73 m/s at the maximum ventilation efficiency. As for breeding pigs in summer, the pigs from the conventional pig house weighed 100.2kg, on the other hand, the pigs from enclosed growing-finishing pig house weighed 107.3 kg ; the differnce between the two kinds was about 7 kg. This was because the most adequate environment, which was not influenced by the exterior atmosphere, was offered to the pigs from enclosed growing-finishing pig house, and all of this could reduce pigs stress effectively.
An experiment was conducted to establish comparison of ventulation efficiency in an enclosed and conventional growing-finishing pig house. The main results of the experiment are as follows : In the established temperature was sustained at the level of summer 24.8${\sim}$29.1$^{\circ}C$, winter 17.9${\sim}$23.1$^{\circ}C$ during the experimental period of enclosed growing-finishing pig house, and conventional growing-finishing pig house was at the lovel of summer 24.7${\sim}$32.3$^{\circ}C$, winter 14.5${\sim}$18.2$^{\circ}C$ during the experimental period respectively. As for the results of dertimental gas(ammonia) concentration ratio analysis, while the conventional pig house sustained of summer 9.3${\sim}$16.9 mg/$\ell$ level, enclosed growing-finishing pig house sustained of summer 7.9${\sim}$16.1 mg/$\ell$, and the latter one is lower than that of the conventional growing-finishing pig house. Air flow rate on the floor level which is the low part of pen and the active area of pigs in the enclosed growing and finishing pig house during winter was measured at 0 to 0.87 m/s at the 0.01 to 2.73 m/s at the maximum ventilation efficiency. As for breeding pigs in summer, the pigs from the conventional pig house weighed 100.2kg, on the other hand, the pigs from enclosed growing-finishing pig house weighed 107.3 kg ; the differnce between the two kinds was about 7 kg. This was because the most adequate environment, which was not influenced by the exterior atmosphere, was offered to the pigs from enclosed growing-finishing pig house, and all of this could reduce pigs stress effectively.
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문제 정의
그러나 우리 나라 돈사는 양돈 선진국에 비해 돼지를 사육하는데 많은 노력과 비용이 소요될 뿐 아니라 4계절이라는 기상조건을 가지고 있음에도 불구하고 무창돈사와 개방 돈사 상호간의 비교실험한 결과가 미흡한 실정으로 우리 나라 돈사 시설에 관련된 연구조사는 최 등(2000)에 의하여 돈사의 구조 및 환경실태 조사가 있었으며, 유 등(1998)에 의한 한국형 돈사 모델 연구가 있었으나 이러한 연구도 무창돈사에만 국한되어 있는 등 극히 적은 수의 연구조사가 보고되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구는 우리 나라에 설치되어 있는 개방육성비육돈사와 무창육성비 육돈사에 대한 효율을 비교분석하여 개방육 성돈사와 무창육성돈사간의 환경효율을 검증하고자 수행하였다.
본 연구는 우리 나라에 건축되어져 있는 개방육성비육돈사와 무창육성비육돈사의 환경효율을 검증하고자 하였다. 본 실험은 실험돈사에서 겨울철과 여름철로 나누어 실시한 실험결과는 다음과 같다.
제안 방법
사료는 시판중인 육성사료를 무제한 급여하였고 급수는 벽면에 니플을 설치하여 자유롭게 음수토록 하였으며, 분뇨는 슬러리 방식으로 처리하였다. 겨울철 돈사내의 적정온도를 유지하기 위하여 무창육성비육돈사는 각 돈방당 620W에서 310W까지 조절이 가능한 보온등을 설치하여 보온을 해주었으며 개방육성비육돈사는 보온등 외에 추가적으로 열풍기를 이용하여 보온을 실시하였고 기타 사양관리는 일반관행에 준하여 실시하였다.
<Table 3>은 무창육성비육돈사의 공기유속을 나타낸 것으로 겨울철 입기는 천장에서 가온되어 돈사 양쪽 측벽에서 돈사 복도쪽으로 유입되고, 한쪽 측벽에 부착된 배기팬의 덕트에 의하여 최소환기를 실시하였다. 측정시 입기구의 속도는 0.
주요 조사항목은 여름철과 겨울철에 각각 돈사내 온도, 공기유속, 가스농도 및 돼지의 증체량 등을 조사하였으며, 온도, 공기유속, 가스농도의 측정지점은 육성비육돈사 내부 좌우돈방 및 중간 통로의 중앙부위에서 돼지의 코높이 바닥 위 30 cm, 중앙 120 cm, 상부 180cm 등 총 9개소 27지점에서 측정 하였으며 측정시간은 4시간 간격으로 기록하였다.
환기효율은 무창육성비육돈사의 측벽 슬롯입기 → 측벽배기방식과 개방육성비육돈사의 자연환기(윈치커텐) 방식을 비교하였으며, 환기방식은 무창육성비육돈사는 팬을 이용한 측벽음압방식의 강제환기 방식으로 하였고 개방육성 비육돈사는 자연환기 및 피트(Φ50cm) 배기팬으로 환기를 실시하였다(Fig. 1, Table 1 참조). 무창육성비육돈사의 배기팬은 다단계로 유량을 조절할 수 있는 제어기에 의하여 여름철 최대환기 95% 수준과 겨울철 최소환기 5% 수준으로 자동조절되는 조절기를 부착하였다.
대상 데이터
6m의 돈방을 중앙의 복도를 중심으로 좌우에 9 돈방씩 총 18개의 돈방을 배치하였고, 개방육성비육돈사(Fig. 1의 b)는 5m (W) × 10.0m (L) 이었으며, 복도를 중심으로 좌우에 10 돈방씩 총 20개의 돈방을 배치하였고 시험에 공시된 돼지는 약 25~27kg 사이의 자돈을 사용하였다.
데이터처리
조사된 공기유속 및 온도 등의 자료는 SAS package program(1990)을 이용하여 처리하였으며, 처리 평균간의 유의성 검정은 General Linear Model(일반선형모형)을 이용하였다.
성능/효과
1) 무창육성비육돈사는 외부의 기온 변화가 심하더라도 돈사내부의 온도는 외부기온의 영향을 받지 않고 여름철 24.8~29.1℃, 겨울철 17.9~23.1℃를 유지하였으나 개방육성비육돈사는 여름철 24.7~32.3℃, 겨울철 14.5~18.2℃를 유지하여 온도효율이 낮았다.
2) 암모니아 농도를 측정한 바 개방육성비육 돈사는 여름철 9.31~16.9 mg/l, 겨울철 5.1~19.7 mg/l로 측정되었으며, 무창육성비육돈사는 공기입기 및 배기의 효율적인 구성으로 여름철 7.9~16.1 mg/l, 겨울철 3.7~9.6 mg/l를 유지하여 개방육성비육돈사 보다는 낮게 나타났다.
3) 무창육성비육돈사는 돼지생육 공간(하부)의 공기유속이 겨울철 최소환기(5%) 수준으로 하였을 때 0.0~0.87 m/s 였으며, 여름철 최대 환기(95%) 수준에서는 0.1~2.73 m/s로 분포되어 여름철 및 겨울철의 무창육성비육돈사내 공기유속이 개방육성비육돈사보다 양호하였다.
4) 여름철 비육돈출하시(평균 110 kg 전후)의 체중은 개방육성비육돈사는 100.2kg인데 비하여 무창육성비육돈사에서의 체중은 107.3kg으로 약 7kg 정도의 차이로 빠른 증체를 가져 왔는데, 이것은 외기의 영향을 영향을 크게 받지 않고 일정한 환경을 유지해 주어 스트레스를 줄여 주었기 때문으로 판단된다.
6 mg/l 내에서 유지되고 있어 대체적으로 허용농도인 20 mg/l(MWPS, 1990) 보다 낮은 결과를 보였다. 그러나 무창육성비육돈사가 개방육성비육돈사에 비하여 49% 정도 낮은 암모니아 가스농도를 유지하였는데 이것은 겨울철이라 하더라도 반드시 환기는 최소라도 이루어져야 한다는 것을 의미하며 특히 2월 4일을 기점으로 유해 가스의 농도가 급격히 늘어나는 것으로 보아 돼지가 60kg 전후일 때 가장 왕성한 대사를 하기 때문에 이때부터는 유해가스의 배출을 포함한 환기가 이루어져야 함을 알 수 있었다. 따라서 액상 분뇨 처리 시스템으로 환기가 잘 되는 돈사에서의 암모니아 가스농도가 10 20 mg/l이라고 한 Barker 등(1986)이 연구결과 보다 낮아 환경제어가 효과적으로 이루어진 것으로 볼 수 있다.
지금까지 무창육성비육돈사는 돼지가 발산한 체열을 조절하기가 어려운 점이 있어 거의 건축을 기피하여 왔던 것이 사실이다. 그러나 본 시험결과 한국형 돈사 표준화 권장 단열자재와 환기체계를 갖출 경우 육성비육돈에 적합한 환경을 제공할 수 있음을 알 수 있었으며, 70kg 체중의 돼지에 있어서 공기온도가 22~27℃ 범위에 있을 때는 전도 열손실 변화가 거의 없었다는 Spillman과 Hinkle(1971)의 보고와도 비슷한 결과를 보였다.
4℃로 돼지의 적정 범위인 4℃를 많이 벗어났다. 따라서 육성돈의 사육시에는 무창육성비육돈사와 개방육성비육돈사 모두 외부의 열원이 추가적으로 필요하여 무창육성비 육돈사 돈방내에 보온등(310/620W)을 설치하여 돈사내의 열원을 유지시켜 주었고, 개방육성비육돈사에는 열풍기(50,000kcal/h)를 이용하여 무창육성비육돈사와 동일한 열량을 추가하여 시험한 결과 무창육성비육돈사는 15℃ 전후를 유지하여 Wathes 등 (1983)이 발표한 적정온도 18℃보다 약 3℃정도 낮은데 비하여(Fig. 2), 개방육성비육돈사는 돈사내부 온도가 11℃ 전후로 유지되어 외부기온의 영향을 많이 받고 있음을 알 수 있었다(Fig. 3). 특히 돈사내 상부와 하부의 온도분포 차이는 무창육성비육돈사가 1℃ 전후로 복도(6m 지점)를 제외한 돈방내에서의 온도분포는 고른 분포를 유지한 반면, 개방육성비육돈사는 돈사 상부와 하부지점 간에 2℃ 전후의 차이를 보였다.
따라서 무창육성비육돈사는 다소 낮은 온도에서도 육성돈의 생육은 양호하였는데, MWPS-8(1990)은 육성돈은 적정온도보다 다소 낮은 조건에서도 1일 온도 변화폭이 적으면 환경온도에 적응함에 따라 잘 자란다는 결과와 일치하는 경향이었다. 또한 육 성비육돈의 최적돈사 내부온도 15.5~20℃의 범위를 만족함에 따라 적은 양의 사료 투입으로도 더 빨리 자랄 수 있는 것으로 사료되었다.
조사 결과 무창육성비육돈사는 돈방 전체에서 온도 변화폭이 없이 일정한 것으로 나타났다. 반면에 개방육성비육돈사는 돈방 상부와 하부간에 일정한 기울기를 가진 온도분포를 보여 외부기온에 따라 상당히 많은 영향을 받는 것으로 나타났다. 따라서 무창육성비육돈사는 다소 낮은 온도에서도 육성돈의 생육은 양호하였는데, MWPS-8(1990)은 육성돈은 적정온도보다 다소 낮은 조건에서도 1일 온도 변화폭이 적으면 환경온도에 적응함에 따라 잘 자란다는 결과와 일치하는 경향이었다.
또한 입기구를 통하여 들어오는 공기의 속도는 MWPS(1990)에서 여름철에 적정한 유속이라고 한 5 m/s 보다는 적었지만 돈사에서는 돈방내 전체적인 공기의 흐름이 나타나 효과적으로 환기가 되었다. 시험결과 육성비육돈의 성장에 있어서 온도가 고온일 경우에는 공기의 유속이 돈사내의 환경을 좌우함을 알 수 있었는데, 35-38℃의 환경온도에서는 공기속도를 증가시키면 체중 증가량이 개선되었다고 보고한 Bond 등(1965)의 보고를 유추하면 무창육성비육돈사의 공기유속 유도로 체중 증가량이 개선될 것으로 판단되었다.
그러나 개방육성비육돈사는 <Table 4>와 같이 돈방바닥의 공기속도는 거의 0에 가까웠는데 이는 개방육성비육돈사의 공기입기구가 거의 없었기 때문이었다. 위의 결과로 보아 개방육성비육돈사는 돼지 생활 공간(하부지점)은 공기유동이 전혀 없어 돈사내의 환경조건이 매우 열악한 것으로 생각된다.
조사 결과 무창육성비육돈사는 돈방 전체에서 온도 변화폭이 없이 일정한 것으로 나타났다. 반면에 개방육성비육돈사는 돈방 상부와 하부간에 일정한 기울기를 가진 온도분포를 보여 외부기온에 따라 상당히 많은 영향을 받는 것으로 나타났다.
참고문헌 (19)
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