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바이오 및 환경센서를 활용한 무선센서 네트워크 기반의 축사관리 시스템
Cattle Shed Management System Based on Wireless Sensor Network with Bio and Environmental Sensors 원문보기 논문타임라인

한국통신학회논문지. The Journal of Korea Information and Communications Society. 통신이론 및 시스템, v.38C no.7, 2013년, pp.573 - 586  

김홍규 (수원대학교 컴퓨터학과) ,  문승진 (수원대학교 컴퓨터학과) ,  이종대 (국제대학교 컴퓨터학과) ,  최선오 ((주)아이비즈코리아)

초록
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다양한 IT융합기술 분야 중 바이오 및 환경센서를 활용한 농축산 산업분야에 관한 연구가 최근 주목받고 있다. 그중 축산산업의 질적 향상을 위한 방법으로 IT기술융합이 절실히 요구되고 있다. 특히, 축산물에 대한 실시간 건강산태 모니터링, 질병발생시 원인 파악 및 즉각적인 향후 대처방안 수립 등이 이에 해당된다. 이에 본 논문에서는 무선 센서 네트워크 기반에서의 축산산업 분야에서 축사 환경 모니터링 및 환경개선 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 축사의 무선 환경정보 수집 노드, 환경개선 노드, 축사 게이트웨이, 서버로 구성되어 대규모 축산산업 환경 모니터링과 환경개선이 가능하여 상황에 따른 능동적인 대응 및 가축의 최적 생활 요건과 질병발생시 환경에 따른 정보의 실시간 수집 및 최적 환경제어가 가능하다. 제안된 시스템을 활용하면, 집단 폐사와 같은 재해에 실시간 대응 및 가축관리의 최적 생활요건을 제공함으로써 축산 산업분야의 IT 융합기술의 성공적인 적용이 가능하다고 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Recently, the research, utilizing bio and environment sensors in agricultural and cattle industries, are drawing attention among the various IT convergence technologies. Among such research IT convergence techniques which aim to improve the quality of cattle industry management are necessary in part...

주제어

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
u-포크 균일돈 성장관리 시스템의 목적은? 또한 u-포크 안 전/안심 시스템 사업은 돼지 사육, 질병/방역 관리, 도축, 판매 등 전 과정의 돼지고기 생산이력정보 관리를 통해 안전 한 돈육을 제공하는데 목적을 두고 있으며, 돈사 환경제어, 양동 사양관리 시스템, 도축추적정보/육가공 추적정보 시스템, 이력정보 시스템을 구축하여운용 중이다[3,4]. 마지막으로 u-포크 균일돈 성장관리 시스템은 USN, CCTV를 활용하여 돼지축사의 온/습도, 이산화탄소, 산소농도 등의 측정 및 돈사 상황을 모니터링하고, 환풍기 제어 등을 통해 최적의 돈사 환경을 조성하여 질병예찰 및 균일돈의 성장관리 시스템을 구축하는데 목적을 두고 있다.
u-포크 안 전/안심 시스템 사업의 목적은 무엇인가? 현재 국내의 축사 관리는 양돈 농가에 주로 적용하여 HACCP 시스템을 적용하여 질병예방을 위한 생산 단계 생장환경(온도, 습도, 암모니아) 모니터링, 위해요소관리(CCP) 및 RFID를 이용한 개체관리와 생산 이력관리를 중점으로 시행하고 있다. 또한 u-포크 안 전/안심 시스템 사업은 돼지 사육, 질병/방역 관리, 도축, 판매 등 전 과정의 돼지고기 생산이력정보 관리를 통해 안전 한 돈육을 제공하는데 목적을 두고 있으며, 돈사 환경제어, 양동 사양관리 시스템, 도축추적정보/육가공 추적정보 시스템, 이력정보 시스템을 구축하여운용 중이다[3,4]. 마지막으로 u-포크 균일돈 성장관리 시스템은 USN, CCTV를 활용하여 돼지축사의 온/습도, 이산화탄소, 산소농도 등의 측정 및 돈사 상황을 모니터링하고, 환풍기 제어 등을 통해 최적의 돈사 환경을 조성하여 질병예찰 및 균일돈의 성장관리 시스템을 구축하는데 목적을 두고 있다.
축사의 최적 환경유지에 환풍기를 제어하여 주요 유해요소를 빠르게 순환시켜 유지하는 방법이 가진 문제점은 무엇인가? 현재 축사의 최적 환경유지는 환풍기를 제어하여 주요 유해요소인 암모니아, 황화수소, 먼지, 온도, 습도, 이산화탄소를 보다 빠르게 순환시켜 유지 하는 방법을 사용하고 있다. 하지만 이러한 방법은 민감한 가축의 경우 빠르게 변화하는 환경을 적응하지 못해 스트레스를 받아 생육환경에 유해 요인으로 작용할 수 있다. 예를 들어 추운 겨울에 축사 내의 환경이 일정치 이상을 초과 할 경우 환풍기를 이용하여 유해요소를 배출할 경우 외부에서 인입되는 공기의 온도가 급격하게 떨어져 질병이 발생할 수 있으며, 반대로 여름에 사용할 경우 내부와 외부와의 온도차가 심해질 수도 있다.
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참고문헌 (15)

  1. Ministry of Environment, Offensive odor control Law, Retrieved Mar., 21, 2012, from http://www.me.go.kr. 

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    특히 환경부[1]에서는 2005년 2월 10일부터 악취방지법을 시행 악취물질로 암모니아, 황화수소, CO2, VOC 등 22가지를 지정하였고, 축사의 주요 악취 발생원에 대해 Van’t klooster and Voermans[2]은 유럽의 축사시설에서 총 악취 배출은 축사 내에서 50%이상을 차지한다고 한다.

  2. C. E. Van't Klooster and J. M. Voermans, "European perspectives-how are they solving their problems?" in Proc. Symp. "Meeting the environmental challenge", pp. 75-99, Minneapolis, U.S.A., Nov. 1993. 

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    특히 환경부[1]에서는 2005년 2월 10일부터 악취방지법을 시행 악취물질로 암모니아, 황화수소, CO2, VOC 등 22가지를 지정하였고, 축사의 주요 악취 발생원에 대해 Van’t klooster and Voermans[2]은 유럽의 축사시설에서 총 악취 배출은 축사 내에서 50%이상을 차지한다고 한다.

  3. S. H. Lee, National information society agency, New technology-based element management system for the food(2007), Retrieved Mar., 19, 2013, from http://www.nia.or.kr. 

    인용구절

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    또한 u-포크 안 전/안심 시스템 사업은 돼지 사육, 질병/방역 관리, 도축, 판매 등 전 과정의 돼지고기 생산이력정보 관리를 통해 안전 한 돈육을 제공하는데 목적을 두고 있으며, 돈사 환경제어, 양동 사양관리 시스템, 도축추적정보/육가공 추적정보 시스템, 이력정보 시스템을 구축하여 운용 중이다[3,4].

  4. O. S. Kwan, "Pork exports to promote clean production and specification management system(2010)," Retrieved Mar., 22, 2013, from www.rda.or.kr. 

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    인용 구절

    또한 u-포크 안 전/안심 시스템 사업은 돼지 사육, 질병/방역 관리, 도축, 판매 등 전 과정의 돼지고기 생산이력정보 관리를 통해 안전 한 돈육을 제공하는데 목적을 두고 있으며, 돈사 환경제어, 양동 사양관리 시스템, 도축추적정보/육가공 추적정보 시스템, 이력정보 시스템을 구축하여 운용 중이다[3,4].

  5. H. K. Kim and S. J. Moon, "u-DSLT : a tag-less location tracking system using radar Doppler sensor for dangerous situation recognition in wireless sensor networks," J. Korea Inform. Sci. Soc. (KISS): Inform. networking, vol. 38, no. 5, pp. 355-365, Oct. 2011. 

  6. W. Grub, E. P. Foerster, and L. F. Tribble. "Swine building air contaminant control with pit ventilation," The ASAE Paper, no. 74-4532, 1974. 

    인용구절

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    이러한 설치 방법은 가축의 생활환경 요인과 밀접한 관계가 있다[6-8].

  7. T. Mescher, T. Menke., R. Stowell., M. Vennhuizen, P. E, and H. Keener. "Design, performance and economics of a high Riset swine finishing building," The ASAE Paper, no. 99-4107, 1999. 

    인용구절

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    이러한 설치 방법은 가축의 생활환경 요인과 밀접한 관계가 있다[6-8].

  8. A. Baptista, T. Leen, Y. Zhang, A. Chawla, D. Maier, W.-C. Feng, W.-C. Feng, J. Walpole, C. Silva, and J. Freire, "Environmental observation and forecasting systems : vision, challenges and successes of a prototype," Encyclopedia of Physical Sci. Technol. (R. A Meyers, Ed.), Academic Press, 3rd Ed., vol. 5, pp. 565-581. 

    인용구절

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    이러한 설치 방법은 가축의 생활환경 요인과 밀접한 관계가 있다[6-8].

  9. Midwest Plan Service, Mechanical ventilating system for livestock housing, MWPS-32, Iowa State Univ., 1990. 

  10. G. L. Riskowshki, "Swine production management workship. Korean Pig Industry Research Society," U. S. Grains Council, American Soybean Association, 2001. 

  11. S. R. Morrison, T. E. Bond, and H. Heitman Jr. "Effect of humidity on swine high temperature," Trans. ASAE, vol. 11, no. 4, pp. 256-258, 1968. 

  12. H. D. Ju, H. J. Kang, and M. H. Lee, "Design of the monitoring and controlling system on middleware for u-farm service," J. KIMICS, vol. 12, no. 7, pp. 1321-1328, July. 2008. 

  13. Y. H. Yoo, J. W. Jeong, K. H. Park, J. I. Song, Y. G. Ko, S. W. Kim, and I. B. Lee, "Effects of different ventilation systems on rearing growing finisher and indoor environment in a high rise hog building," J. Livestock Housing Environment, vol. 16, no. 3, pp. 193-204, Dec. 2010. 

  14. Y. H. Yoo, T. I. Kim, J. W. Jeong, H. C. Choi, J. I. Song, and K. P. Song, "A field survey on concentration of odor compounds in pig buildings and boundary areas," J. Livestock Housing Environment, vol. 11. no. 1. pp. 45-54. April. 2005. 

  15. J. H. Hwang, M. H. Lee, H. D. Ju, H. C. Lee, H. J. Kang, and H. Yoe, "Implementation of swinery integrated management system in ubiquitous agricultural environments," J. KICS: Commun. Networks, vol. 35, no. 2, pp. 252-262, Feb. 2010. 

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