본 실험에서는 자돈을 대상으로 비정상 체온의 판정을 위한 알고리즘 개발에 활용할 정상상황에서의 표피 (귀, 목, 머리) 및 심부 체온의 database를 구축하였다. 평균체중 46kg의 자돈 5두를 공시하여 $22.5{\pm}2.0^{\circ}C$로 설정된 이유 자돈사에 설치한 개별 케이지에 2주간 적응시킨 후, 귀, 목 및 머리의 피부온도와 심부 (피하지방) 체온, 그리고 돈사내 온도를 1 mm k-type 열전대와 National Instruments Corporation (Austin, Texas, USA)의 장치 (cDAQ-9174, NI-9214, 9214TB)를 이용하여 1분 간격으로 17일간 연속하여 측정하였다. 수집된 체온 data는 24시간 단위로 통합하여 매 시간대별 평균 및 표준편차를 산출했다. 모든 측정 site의 하루 중 체온의 변화는 오전 6시에 가장 낮은 값으로 나타났으며 이후 점점 증가하다가 14시에 가장 높은 값을 보였고 그 후 익일 오전 6시까지 서서히 떨어졌다. 이런 변화 pattern은 외부온도의 변화와 일치하였다. 심부의 체온은 $35{\sim}39^{\circ}C$의 범위로 변화가 적은 반면에 목과 머리는 각각 $32{\sim}36^{\circ}C$, $30{\sim}36^{\circ}C$이고, 귀는 $29{\sim}36^{\circ}C$로 변화 폭이 컸다. 귀의 경우 가장 낮은 값은 자돈의 활동이 가장 적은 새벽시간이었으며, 새벽시간대를 제외한다면 귀, 목, 머리의 체온은 대체적으로 같은 범위의 온도 값을, 심부는 체온의 가장 근접한 값을 나타내고 있다. 이 연구를 통해 축적된 자돈의 표피 (귀, 목, 머리)와 심부 체온의 databse는 RFID (radio frequency identification device)를 이용한 동물의 비정상 체온의 전자적 감지를 위한 알고리즘 개발에 활용 할 수 있을 것으로 사료된다.
본 실험에서는 자돈을 대상으로 비정상 체온의 판정을 위한 알고리즘 개발에 활용할 정상상황에서의 표피 (귀, 목, 머리) 및 심부 체온의 database를 구축하였다. 평균체중 46kg의 자돈 5두를 공시하여 $22.5{\pm}2.0^{\circ}C$로 설정된 이유 자돈사에 설치한 개별 케이지에 2주간 적응시킨 후, 귀, 목 및 머리의 피부온도와 심부 (피하지방) 체온, 그리고 돈사내 온도를 1 mm k-type 열전대와 National Instruments Corporation (Austin, Texas, USA)의 장치 (cDAQ-9174, NI-9214, 9214TB)를 이용하여 1분 간격으로 17일간 연속하여 측정하였다. 수집된 체온 data는 24시간 단위로 통합하여 매 시간대별 평균 및 표준편차를 산출했다. 모든 측정 site의 하루 중 체온의 변화는 오전 6시에 가장 낮은 값으로 나타났으며 이후 점점 증가하다가 14시에 가장 높은 값을 보였고 그 후 익일 오전 6시까지 서서히 떨어졌다. 이런 변화 pattern은 외부온도의 변화와 일치하였다. 심부의 체온은 $35{\sim}39^{\circ}C$의 범위로 변화가 적은 반면에 목과 머리는 각각 $32{\sim}36^{\circ}C$, $30{\sim}36^{\circ}C$이고, 귀는 $29{\sim}36^{\circ}C$로 변화 폭이 컸다. 귀의 경우 가장 낮은 값은 자돈의 활동이 가장 적은 새벽시간이었으며, 새벽시간대를 제외한다면 귀, 목, 머리의 체온은 대체적으로 같은 범위의 온도 값을, 심부는 체온의 가장 근접한 값을 나타내고 있다. 이 연구를 통해 축적된 자돈의 표피 (귀, 목, 머리)와 심부 체온의 databse는 RFID (radio frequency identification device)를 이용한 동물의 비정상 체온의 전자적 감지를 위한 알고리즘 개발에 활용 할 수 있을 것으로 사료된다.
This study was conducted to develop an algorithm for determination of abnormal body temperature in piglets through skin and core temperature database at normal condition. 5 piglets (mean BW : 46 kg) were employed for the experiment. They were adapted in the individual metabolism cage set at $22...
This study was conducted to develop an algorithm for determination of abnormal body temperature in piglets through skin and core temperature database at normal condition. 5 piglets (mean BW : 46 kg) were employed for the experiment. They were adapted in the individual metabolism cage set at $22.5{\pm}2.0^{\circ}C$ of room temperature for 2 weeks before the measurement of body temperature. Ear, neck, head and subcutaneous neck temperature (as core temperature) of piglets were measured for every 1 minute during 30 consecutive days through 1mm k-type thermocouple wire and NI-devices (National Instruments Corporation, Austin, Texas, USA). Body temperature data were accumulated and integrated into the 1 day unit. Change of daily mean skin and core body temperatures in piglets were lowest at around 06:00, highest at around 14:00 and gradually decreased until the day after 06:00. Each skin temperatures were varied with the measuring site and largely depended on the room temperature changes. Established database of skin and core body temperature in piglets through this study can be applied to develop an algorithm for monitoring and determining the abnormal condition of animal by using radio frequency identification.
This study was conducted to develop an algorithm for determination of abnormal body temperature in piglets through skin and core temperature database at normal condition. 5 piglets (mean BW : 46 kg) were employed for the experiment. They were adapted in the individual metabolism cage set at $22.5{\pm}2.0^{\circ}C$ of room temperature for 2 weeks before the measurement of body temperature. Ear, neck, head and subcutaneous neck temperature (as core temperature) of piglets were measured for every 1 minute during 30 consecutive days through 1mm k-type thermocouple wire and NI-devices (National Instruments Corporation, Austin, Texas, USA). Body temperature data were accumulated and integrated into the 1 day unit. Change of daily mean skin and core body temperatures in piglets were lowest at around 06:00, highest at around 14:00 and gradually decreased until the day after 06:00. Each skin temperatures were varied with the measuring site and largely depended on the room temperature changes. Established database of skin and core body temperature in piglets through this study can be applied to develop an algorithm for monitoring and determining the abnormal condition of animal by using radio frequency identification.
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문제 정의
따라서 본 실험에서는, 향후 개발 될 가축용 무선체온측정센서들을 이용하기 위해서 검증된 유선센서를 통한 돼지의 정상체온 database를 구축하고자 하였다.
본 실험에서는 자돈을 대상으로 비정상 체온의 판정을 위한 알고리즘 개발에 활용할 정상상황에서의 표피 (귀, 목, 머리) 및 심부 체온의 database를 구축하였다. 평균체중 46 kg의 자돈 5두를 공시하여 22.
제안 방법
각 돼지 체부위는 유선센서를 이용하여 일분간격으로 측정되었다. K-type 열전대 선의 부착 부위는 귀, 목, 머리, 심부 (피하지방층)이다.
공시한 돼지들은 체온측정에 앞서 22.5 ± 2.0℃로 설정된 자돈용 컨테이너에서 특수 제작한 개별 케이지 (1500 × 600 × 800 mm)에 2주간 적응시켰다 (Fig. 2).
자돈용 배합사료를 1일 1회 08:30에 1 kg으로 제한 급여하고 물은 자유롭게 급여하였다. 자돈용 컨테이너 (11.
체온은 실험 실시 이후 센서 부착 수정, 오류에 의한 정지 등을 제외하고는 1분단위로 연속 측정하였으며, 이를 매일 00:00부터 23:59까지의 database를 누적하였다.
부착상태는 매일 사료급여 시에 확인하였다. 측정용 열전대 선들은 NI-9214 TB (National Instrument, Austin, USA)에 연결하고, 컴퓨터 화면을 통해 실시간 체온 정보를 모니터링 (Fig. 3)이 가능하도록 하였다.
평균체중 46 kg의 자돈 5두를 공시하여 22.5 ± 2.0℃로 설정된 이유 자돈사에 설치한 개별 케이지에 2주간 적응시킨 후, 귀, 목 및 머리의 피부온도와 심부 (피하지방) 체온, 그리고 돈사내 온도를 1 mm k-type 열전대와 National Instuments Corporation (Austin, Texas, USA)의 장치 (cDAQ-9174, NI-9214, 9214TB)를 이용하여 1분 간격으로 17일간 연속하여 측정하였다.
대상 데이터
돼지 정상체온 기초 database를 구축하기 위하여 생후 60~70일령의 자돈 5두 (46 ± 9 kg)를 공시하였다.
데이터처리
수집된 체온 data는 24시간 단위로 통합하여 매 시간대별 평균 및 표준편차를 산출했다. 모든 측정 site의 하루 중 체온의 변화는 오전 6시에 가장 낮은 값으로 나타났으며 이후 점점 증가하다가 14시에 가장 높은 값을 보였고 그 후 익일 오전 6시까지 서서히 떨어졌다.
성능/효과
하루 중 심부체온의 변화는 최저 35℃에서 최대 39℃의 범위를 나타내었다. 그리고 목, 머리 및 귀 등의 피부온도의 변화는 각각 32~36℃, 30℃~36℃ 및 29~36℃의 범위를 나타내어 변화폭은 귀가 가장 컸으며 머리, 목, 심부 순서로 변화폭이 작았다 (Fig. 5).
수집된 체온 data는 24시간 단위로 통합하여 매 시간대별 평균 및 표준편차를 산출했다. 모든 측정 site의 하루 중 체온의 변화는 오전 6시에 가장 낮은 값으로 나타났으며 이후 점점 증가하다가 14시에 가장 높은 값을 보였고 그 후 익일 오전 6시까지 서서히 떨어졌다. 이런 변화 pattern은 외부온도의 변화와 일치하였다.
). 본 실험에서도 자돈의 사료 섭취에 따라 체온의 변화가 나타났으나 기존 연구들에 의해 알려진 고열 동반 질병의 체온변화 값보다 낮은 것으로 관찰되었다.
외부온도의 변화에 따라 자돈의 표피 (귀, 목, 머리) 및 심부 (피하지방층)의 체온이 변화하는 경향을 보였다. 하루 중 심부체온의 변화는 최저 35℃에서 최대 39℃의 범위를 나타내었다.
자돈의 일일 정상 data의 평균값 변화 패턴은 외부 온도 변화와 거의 정확하게 일치하는 것을 확인하였다. 유효한 data들에 의한 분포도를 분석하면 보다 정확한 체온의 범위를 설정 할 수 있을 것으로 보인다.
후속연구
현재 많은 돈사에서는 돈사 내 온도센서를 장치하여 설정 온도 보다 높거나 낮을 시에 알람 및 농장주 문자알림 서비스 등을 이용하여 즉각 상태를 알려 줄 수 있는 시스템이 마련되어 있고, 기존 시설에 자돈 체온 측정 부분만 추가한다면 큰 설비 투자 없이 이용될 수 있으리라 보여진다. 그러므로 본 연구에서 구축된 돼지의 정상체온 database를 기초로 정상 및 비정상 체온을 측정 할 수 있는 몸의 위치선정 및 전자적 감지를 위한 알고리즘 개발에 활용할 수 있을 것으로 사료된다.
이러한 기존 측정 방식은 진찰을 위해 동물을 포박해야 하고, 일회성이며 측정하는 사람에 따라 오류가 발생할 수 있다는 단점이 있다. 그러므로 체온에 대한 정보를 실시간으로 확보할 수 있다면 가축의 사양 및 건강관리에 매우 유효하게 활용할 수 있을 것이다.
이 연구를 통해 축적된 자돈의 표피 (귀, 목, 머리)와 심부 체온의 databse는 RFID (radio frequency identification device)를 이용한 동물의 비정상 체온의 전자적 감지를 위한 알고리즘 개발에 활용 할 수 있을 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
중소가축의 체온측정의 대부분을 차지하는 방식은 무엇인가?
가축은 질병상태에 놓이게 되면 대부분 고열반응을 동반한다는 점에서 체온은 그 가축의 건강상태를 판별할 수 있는 가장 중요한 척도 중의 하나이다. 중소가축의 체온측정은 대부분 수은 온도계를 이용한 직장 삽입 방식이다. 이러한 기존 측정 방식은 진찰을 위해 동물을 포박해야 하고, 일회성이며 측정하는 사람에 따라 오류가 발생할 수 있다는 단점이 있다.
농가의 자동화 시설에는 무엇이 있는가?
따라서 적은 노동력으로 최대의 효율을 낼 수 있는 사육방식을 필요로 하게 되었고 축산시설의 자동화에 대한 많은 연구가 진행 되었다 (김 等3), 김等4)). 자동화 시설에는 자동사료 급여기, 자동온도 조절장치 (Fig. 1) 등이 있으며, 이런 자동화 시스템은 우리나라 농장 전반에 걸쳐서 점차 증가 할 것으로 사료된다.
직장 삽입 방식의 단점은 무엇인가?
중소가축의 체온측정은 대부분 수은 온도계를 이용한 직장 삽입 방식이다. 이러한 기존 측정 방식은 진찰을 위해 동물을 포박해야 하고, 일회성이며 측정하는 사람에 따라 오류가 발생할 수 있다는 단점이 있다. 그러므로 체온에 대한 정보를 실시간으로 확보할 수 있다면 가축의 사양 및 건강관리에 매우 유효하게 활용할 수 있을 것이다.
참고문헌 (7)
Ingram, D. L. and Mount, L. E. 1973 : The effects of food intake and fasting on 24-hourly variations in body temperature in the young pig. Pflugers Archiv European Journal of Physiology. 339, 299-304.
Lefcourt, A. M. and W. Adams. 1996 : Radio telemetry measurement of body temperatures of feedlot steers during summer. Journal of animal science. 74, 2633-2640.
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