[논문]활수산 유통을 위한 환경 모니터링 설계

이윤민; 신진섭

doi:10.7236/jiibc.2018.18.4.155

활수산 유통을 위한 환경 모니터링 설계
Design of Environment Monitoring for distribution of Living Fishery products 원문보기

The journal of the institute of internet, broadcasting and communication : JIIBC, v.18 no.4, 2018년, pp.155 - 159

초록
AI-Helper

본 논문은 수산물의 생육환경을 위하여 현장관리자가 원격으로 모니터링할 수 있는 시스템을 설계 제작하였다. 활수산물의 유통과정에서 발생할 수 있는 문제점은 시스템과 환경 모니터링을 모듈화시켜 해결하였다. 모의실험을 위하여 컨테이너 내부에 산소공급장치와 슬러지 처리장치, 모니터링 시스템을 설계하고 유통환경을 구축하여 실시간으로 모니터링 할 수 있도록 하였다. 또한 데이터베이스 및 통신환경으로 모니터링 시스템을 구축하였으며 센서를 통하여 생육에 맞는 최적의 환경을 마련하였다. 그 결과 수산물의 저장 및 유통을 위한 환경 모니터링을 할 수 있었으며 적합한 활수산물 관리시스템을 구축할 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this paper, we designed and built a system that is site manager can be monitored remotely to the growth of the fishery environment. To this end, modular distribution system and environmental monitoring of live fishery products. Simulation results, were building a purification system and the oxygen supply to the fishery living inside the container was to build a system that can be monitored in real time. As a result, it was able to raise the necessary environment for the storage and distribution of fisheries products. We constructed a monitoring system with database and communication environment and created the optimal environment suitable for growth with sensor. As a result, it was possible to monitor the environment for the storage and distribution of fishery products and to build a suitable fishery products management system.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

이러한 이유로 최근 들어 이에 대한 많은 연구가 지속적으로 진행되고 있으나, 활어를 선호하는 문화권에 속해 있는 우리나라는 활수산물을 운반하고 취급하는 기술 면에서 보았을 때, 아직 개발이 필요한 단계로 볼 수 있다. 따라서 최근 IT기술 및 인프라를 이용한 시스템으로 운송 및 통관 시에도 최적의 생존환경을 유지시킬 수 있는 생명유지시스템과 활어상태를 파악하고 현장근무자 및 이용자에게까지 정보를 전달하는 모니터링 시스템을 구축하고자 한다.
본 논문에서는 활수산물의 유통 및 보관, 그리고 환경 모니터링 시스템을 여러 부분으로 모듈화시켜 개발하였다. 모듈화의 장점은 모듈별로 개선이 가능하며 판매가 가능하기 때문에 개발과 생산, 공급 면에서 장점을 가지고 있다.
본 논문에서는 활수산물의 유통 및 보관, 그리고 환경 모니터링 시스템을 여러 부분으로 모듈화시켜 개발하였다. 모듈화의 장점은 모듈별로 개선이 가능하며 판매가 가능하기 때문에 개발과 생산, 공급 면에서 장점을 가지고 있다.

제안 방법

초음파 센서를 이용하여 수조 내에서의 3차원 영상을 얻어낼 수 있는 장비로 활어류의 상태를 추적하는데 사용하였으며 보조센서로 포토센서를 사용하여 부유물의 양을 측정하도록 하였다. 데이터베이스 및 사용자 모바일 기기와의 통신환경을 이용하여 모니터링 시스템을 구축하였다. 활어의 운동량을 측정하는 센서를 구축하고 컨테이너 내부에서 작동하게 되므로 초고주파센서 또는 광학센서를 사용하여 활어를 추적하도록 한다.
또한 농산물 및 임산물과 더불어 수산물의 생육 환경을 모니터링 하기 위하여 원격 및 현장 관리자가 모니터링할 수 있도록 하는 시스템을 설계 개발하였으며 현장 관리자뿐만 아니라 원격 관리자에게도 생육 환경 정보를 전달하도록 제작하였다.
모의실험을 위하여 트레일러를 제작하고 기존 생산업체 및 유통현장 종사자를 고려하여 그림2와 같이 컨테이너 내부 구조 변경을 최소화하였다.
모의실험을 통하여 컨테이너를 제작하고 생존환경 구축을 위한 공조기 및 산소발생, 공급장치 등을 설치하였다. 또한 데이터베이스 및 통신환경으로 모니터링 시스템을 구축하였으며 센서를 통하여 생육에 맞는 최적의 환경을 마련하였다.
세 번째 모듈은 모니터링 시스템이며 개요는 그림 1에 나타내었다. 본 모니터링 시스템은 센서와 통신 데이터 베이스까지를 하나로 볼 수 있는데 우선 센서를 통하여 얻어진 생존 또는 생육 환경 정보가 통신선로를 통해 데이터베이스 시스템으로 전달되도록 구성되어 있다. 통신시스템으로는 ZigBee, WiFi, Blutooth, 3G, 4G 로 통신이 가능하도록 하였다.
산소와 질소를 공기중에서 얻어내도록 설계하였으며 산소와 공조기에서 조절된 물(해수 또는 담수)이 산소용해장치로 공급되며 원반형 스테인리스 스틸 사이로 물과 공기가 공급될 때 원반은 500RPM이상으로 고속회전을 하며 산소를 용해시키도록 하였다.
센서를 통해 획득한 정보를 데이터베이스에서 분석하여 재해나 재난을 미리 예방하거나 수송물의 상태를 점검하도록 한다. 이를 위하여 데이터를 분석하고 미래의 환경을 예측할 수 있으며 부가적인 이익으로 수요자에게 운송 상태를 전해줌으로 품질을 보증할 수 있다는 장점을 갖게 된다.
이 통신단을 통하여 데이터베이스 서버에 전달된 데이터를 근거로 환경제어 모듈들을 원격에서 또는 자동으로 구현하도록 설계하였다. 수치의 변화만 나타날 때에는 단순대처 루프를 돌며 환경을 제어하고 관리자에게 보고를 하도록 되어있으며, 동작 인식 센서를 통해 폐사의 가능성이 생기게 되면 현장관리자에게 경고를 하는 통합 엡 서비스를 제공하도록 하고 있다.
본 논문에서는 활수산물의 유통 및 보관 그리고 환경 모니터링 시스템을 여러 부분으로 모듈화시켜 개발하였다. 이를 위하여 컨테이너를 제작하고 산소공급장치와 슬러지 처리장치, 모니터링 시스템을 구축하였다.
정화시스템은 원심력을 이용한 간단한 구조로 수조가 컨테이너에 배치되는 상황에 따라 구조를 변경하여 설치하였다.
제상문제를 해결하기 위하여 열을 Feed-Back 하도록 설계를 변경하였으며 기존 방식의 공조기에 비해 전기에너지를 절반 정도 사용하였다.
초음파 센서를 이용하여 수조 내에서의 3차원 영상을 얻어낼 수 있는 장비로 활어류의 상태를 추적하는데 사용하였으며 보조센서로 포토센서를 사용하여 부유물의 양을 측정하도록 하였다. 데이터베이스 및 사용자 모바일 기기와의 통신환경을 이용하여 모니터링 시스템을 구축하였다.
본 모니터링 시스템은 센서와 통신 데이터 베이스까지를 하나로 볼 수 있는데 우선 센서를 통하여 얻어진 생존 또는 생육 환경 정보가 통신선로를 통해 데이터베이스 시스템으로 전달되도록 구성되어 있다. 통신시스템으로는 ZigBee, WiFi, Blutooth, 3G, 4G 로 통신이 가능하도록 하였다. 지그비를 사용하여 통신을 시도하였다가 만약 불통이 발생하면 바로 무선 랜으로 넘어가 통신을 시도하고 연결되지 않으면 3G, 4G로 통신을 시도하는 시스템이다.
하드웨어에서 동작 인식 센서는 광 또는 초고주파를 활용하며 고정형 또는 이동형으로 구현되도록 하였다. 컨테이너의 상태에 따라 변경이 가능하며, 이동형의 경우에는 무인 로봇 모니터링 차량이나 무인 소형 씨-보트(Sea-Boat)에 탑재한다.
한 대의 공조기로 냉수와 온수를 공급할 수 있어 소형화가 가능하며 민물의 경우 곧바로 산소공급장치를 통해 공급되나 해수의 경우 해수관의 온도를 제어하는 방식으로 2차 가열 또는 냉각 시스템을 거치도록 하였다.
데이터베이스 및 사용자 모바일 기기와의 통신환경을 이용하여 모니터링 시스템을 구축하였다. 활어의 운동량을 측정하는 센서를 구축하고 컨테이너 내부에서 작동하게 되므로 초고주파센서 또는 광학센서를 사용하여 활어를 추적하도록 한다. 센서의 구동부는 고정식 또는 sea-boat, robot car을 사용하여 구현하며 이러한 시스템 구축으로 활어별 생육에 맞는 최적의 환경정보를 모델링하고 수요자의 요구에 맞는 품질 및 서비스항목을 선정할 수 있다.

성능/효과

모의실험을 통하여 컨테이너를 제작하고 생존환경 구축을 위한 공조기 및 산소발생, 공급장치 등을 설치하였다. 또한 데이터베이스 및 통신환경으로 모니터링 시스템을 구축하였으며 센서를 통하여 생육에 맞는 최적의 환경을 마련하였다.
열을 Feed-Back하도록 설계하여 제상문제를 해결하였으며 한 대의 공조기로 냉수와 온수를 공급할 수 있어 소형화가 가능하였다. 민물의 경우 곧바로 산소송급장치를 통해 공급되나 해수의 경우 해수관의 온도를 제어하는 방식으로 2차가열 또는 냉각시스템을 거치도록 하였다.
이러한 모의실험을 통해 환경모니터링에 의한 활수산물의 유통환경을 설계하고 데이터베이스를 구축하여 센서를 통한 최적의 생육환경을 마련하게 되었으며 어떠한 환경에서도 안전하게 유통할 수 있는 시스템을 구축할 수 있었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	대기의 조성 중 질소와 산소가 차지하는 비율은?	우선 첫 번째 모듈은 활수산물을 유통하기 위해 공급해야하는 산소를 대기 중에서 공급받도록 하는 시스템이다. 대기의 조성은 질소와 산소가 98%를 차지하고 있다. 대기 조성 원소들은 각 원소별로 다른 무게를 가지고 있기 때문에 강한 압력으로 압축시켜 펌프를 통과시키면 다른 속도로 전달된다.
	활수산물의 유통 특징은 무엇인가?	그렇기에 활수산물을 주로하는 식당을 쉽게 찾아볼 수 있는 실정이다. 활수산물의 경우 농축산물에 비해 유통경로가 길고 복잡하며, 수송상의 어려움과 높은 부패성 등으로 유통 마진율이 30∼35% 수준에 달하고 농축산물에 비해 소매단계마진율이 높은 특징을 나타내고 있다.[1][2]
	모니터링 시스템은 어떻게 활어를 추적하는가?	데이터베이스 및 사용자 모바일 기기와의 통신환경을 이용하여 모니터링 시스템을 구축하였다. 활어의 운동량을 측정하는 센서를 구축하고 컨테이너 내부에서 작동하게 되므로 초고주파센서 또는 광학센서를 사용하여 활어를 추적하도록 한다. 센서의 구동부는 고정식 또는 sea-boat, robot car을 사용하여구현하며 이러한 시스템 구축으로 활어별 생육에 맞는 최적의 환경정보를 모델링하고 수요자의 요구에 맞는 품질 및 서비스항목을 선정할 수 있다.

참고문헌 (12)

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B. S. Chae, U. S. Kin, Nutrition dictionary, Academic books, 1998.
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Y. Y. Kim, Y. J. Cao, Early Changes after Death of Plaice, Paralichthys olivaceus Muscle -1. Relationship between Early Changes after Death and Temperature Dependency, Bull. Korean Fish. Soc. 25(3) 1992, pp 189-196
Y. J. Chang, M. Y. Park, D. Y. Kang, B. K. Lee, Physiological Responses of Cultured Olive Flounder (Paralichthys olivaceus) on Series of towering Seawater Temperature Sharply and Continuously, J. Korean Fish. Soc. 32(5) 1999, pp601-606
J. Y. Hur, C. Y. Choi, Y. J. Chang, William H. Neill, Effects of Confinement and Transport Stress on Physiological Condition in Olive Flounder, Paralichthys olivaceus, JOURNAL OF AQUACULTURE, Vol.16(3), 2003, pp135-141
Y. J. Chang, J. W. Hur, S. H. Moon, J. U. Lee, Stress Response of Olive Flounder (Paralichthys olivaceus) and Japanese Croaker (Nibea japonica) to Live Transportation, JOURNAL OF AQUACULTURE, Vol.14(1), 2001, pp57-64
J. W. Hur, B. K. Lee, Y. J. Chang, J. K. Lee, Y. S. Lim, J. H. Lee, C. H. Park, B. K. Kim, Stress Responses of Olive Flounder Paralichthys olivaceus to Hyposalinity, JOURNAL OF AQUACULTURE, Vol.15(1), 2002, pp69-75

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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