[논문]축사 진출입차량 소독장치 개발

오권영; 최광재; 이성현; 김장렬; 정성일

축사 진출입차량 소독장치 개발
development of movable up-light stand boom spraying system 원문보기

오권영 (농촌진흥청 농업기계화연구소) , 최광재 (농촌진흥청 농업기계화연구) , 이성현 (농촌진흥청 농업기계화연구) , 김장렬 (농촌진흥청 농업기계화연구) , 정성일 (농촌진흥청 원예축산과)

본 연구는 축산농장을 출입하는 차량을 소독하여 가축전염병 발생을 예방하기 위하여 수행 되었으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 가 축사진출입 차량소독기는 차량의 폭에 따라 약액살포 붐대가 이동하여 일정한 간격에서 약액을 살포하도록 제작하였다. 나. 붐대의 각도를 차량출입 반대방향으로 0$^{\circ}$, 15$^{\circ}$, 30$^{\circ}$로 살포각도가 변화하였을 때 살포 각이 커질수록 후면에 약액이 고르게 피복되었다. 다. 살포압력 10kg/$\textrm{cm}^2$, 20kg/$\textrm{cm}^2$ 이었을 때 약액피복면적비가 75%-95%로 차량 전체에 고르게 피복 되었다. 라. 본 시작기의 소독소요시간은 차량 한대당 0.0042시간으로 관행 0.0083시간에 비하여 50% 감소하였고 소요비용도 455원으로 관행의 1,099원에 비하여 59% 절감효과가 있는 것으로 나타났다.

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문제 정의

따라서 본 연구에서는 축사을 출입하는 차량의 폭에 따라 노즐붐이 이동하여 일정한 간격에서 차량 소독을 하므로 소독 효과를 높이고, 노즐수를 줄여 유지관리 비용을 절감할 수 있는 축사진, 출입차량소독기를 개발하고자 하였다
본 연구는 축산농장을 출입하는 차량을 소독하여 가축전염병 발생을 예방하기 위하여 수행 되었으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다

제안 방법

차량에 약액의 피복 정도를 알아보기 위하여 경차(티코)와 짚차(뉴 코란도)로 시험하였다 경차의 제원은 전장 3, 440mm X 전폭 1, 440mm x 전고1, 395mm로 되어 있으며 차량 중 크기가 가장 작은 차이며, 짚차는 전장4, 330mmX 전폭 1, 830mm x 전고 1, 840mm으로 폭이 넓고, 높이가 높다. 각 차량의 측면에 상중하, 좌중간, 하부로 9개로 총 36개의 감수지를 부착하여 약액의 피복면적비를 조사하였다.
차량소독 여부를 판단하기 위하여 차량의 각 측면과 앞, 뒤 지붕에 물기가 묻으면 파란색으로 변하는 감수지를 총 36장을 부착하여 소독 여부를 즉정하였다. 감수지의 피복면적은 칼러 영상현미경 시스템 (HW- 200)을 이용하여 물방울의 개수, 직경을 면적으로 환산하여 피복면적비를 계산하였다
노즐의 분무 입경 실험은 압력을 5, 10,15, 20, 25, 30kg/cBf으로 6단계로 하였으며 살포거리는 시작기의 차량과의 거리가 70 ~ 80cm인 점을 감안하여 70cm로 하여분무입경을 측정하였다. 측정 결과 그림 6에서 나타낸 바와 같이 압력이 증가하면 분무 입경이 점차 작아지는 경향이었다.
축산농장에 출입하는 차량은 승용차에서 사료운반차 등 다양한 차량이 출입하기 때문에 차량 폭이 달라고정식 차량 소독기로는 똑같은 방제효과를 얻기 힘들다. 따라서 차량 폭에 따라 살포 노즐이 움직여 차량의 폭에 관계없이 일정한 거리에서 살포할 수 있도록 되어있 으며 붐대에 노즐이 9개씩 부착되어 있고 바닥에도 2개 부착되어 약액이 분사되면 약액층을 이루어 차량이 통과하면 차량의 모든 부위를 소독될 수 있도록 설계하였다
1mm 3종류를 고화소 디지털 카메라(Nikon COOLPIX5000X 이용하여 그림 1과 같이 분사 장면을 촬영하여 분석하였다. 바닥에 녹색천을 놓아 분무각이 잘 보이도록 촬영하여 분석하였다. 압력은 5, 10, 15, 20, 2 5, 30kg/cnf의 6 수준으로 하여분 무각을 시험하였다
분무각 측정은 플랫타입 노즐의 오리피스 직경 0.44, 0.66, 0.1mm 3종류를 고화소 디지털 카메라(Nikon COOLPIX5000X 이용하여 그림 1과 같이 분사 장면을 촬영하여 분석하였다. 바닥에 녹색천을 놓아 분무각이 잘 보이도록 촬영하여 분석하였다.
44, 0.66mm 노즐은 초시계와 10용 메스실린더, 정밀 저울을 이용하여 압력을 5kg/cm!씩 증가하면서 30초간 3반복하여 살포된 양을 분당분 무량(g/min)으로 환산하여 실험하였으며 . 0.
바닥에 녹색천을 놓아 분무각이 잘 보이도록 촬영하여 분석하였다. 압력은 5, 10, 15, 20, 2 5, 30kg/cnf의 6 수준으로 하여분 무각을 시험하였다
차량소독 여부를 판단하기 위하여 차량의 각 측면과 앞, 뒤 지붕에 물기가 묻으면 파란색으로 변하는 감수지를 총 36장을 부착하여 소독 여부를 즉정하였다. 감수지의 피복면적은 칼러 영상현미경 시스템 (HW- 200)을 이용하여 물방울의 개수, 직경을 면적으로 환산하여 피복면적비를 계산하였다
차량이 차량 소독기 안으로 들어오면 2차 반사형 광센서에 의해 차량에서 반사되어 나오는 빛에 의해 차량에서 700 〜 800mm 떨어진 곳에서 약액을 분사하게 된다. 차량이 통과하여 3차 투과형 광센서를 지나치면 동력분무기가 작동을 멈추어 약액 분사가 멈추게 되고 펌프가 작동하게 되어 호스에 남아있는 약액을 약액통으로 여수시킨 다음 컴퓨레셔가 작동하여 호스에 남아있는 나머지 약액을 분사하여 겨울철 동파를 예방할 수 있도록 하였다.
가. 축사 진출입 차량 소독기는 차량의 폭에 따라 약액 살포 붐대가 이동하여 일정한 간격에서 약액을 살포하도록 제작하였다
과 같은 입자분석기 (MALVERN Particle Size Analyser (2600C))를 이용하였다. 측정기는 레이저 광선 (He-Ne Laser beam)의 회절 원리를 이용한 빛의 강도분사에 의해 분사 입자의 체적중간지름(Volume median Diameter, VMD)을 비접촉식으로 측정하는 장치로 0.5 〜 1880㎛의 범위를 3단계로 구분하고 32개의 그룹으로 입경의 도수분포를 나타낸다. 측정부의 지름은 9mm이다.

대상 데이터

차량에 약액의 피복 정도를 알아보기 위하여 경차(티코)와 짚차(뉴 코란도)로 시험하였다 경차의 제원은 전장 3, 440mm X 전폭 1, 440mm x 전고1, 395mm로 되어 있으며 차량 중 크기가 가장 작은 차이며, 짚차는 전장4, 330mmX 전폭 1, 830mm x 전고 1, 840mm으로 폭이 넓고, 높이가 높다. 각 차량의 측면에 상중하, 좌중간, 하부로 9개로 총 36개의 감수지를 부착하여 약액의 피복면적비를 조사하였다.
5 〜 1880㎛의 범위를 3단계로 구분하고 32개의 그룹으로 입경의 도수분포를 나타낸다. 측정부의 지름은 9mm이다. 체적 중간지름(VMD)은 입자를 크기 순으로 나열할 때 체적을 양분하는 입자 크기의 지름을 말하는 것으로 방제기계에서 널리 표시된다

성능/효과

노즐의 분부량을 살표 보면 그림. 5과 같이 5에서 30kg/cnf까지 압력이 증가시키면서 측정한 결과 오리피스 직경 0.44, 0.66mm 노즐은 압력이 증가할수록 분무량은 증가 하나 그 증가폭은 크지 않음을 알 수 있었다. 오리피스 직경 Llmm노즐은 다른 노즐에 비하여 30kg/cnf에서 최대 3, 780g/min으로 다른 노즐에 비하여 3배 이상 높았다
그림8에서 나타난 바와 같이 압력이 10kg/cnf일 때 좌측면에서 75 〜85%로 전체적으로 균일한 피복 효과를 나타냈으며, 지붕에서는 90%로 높은 피복면적비를 보였으며, 우측면에서도 65% 이상의 높은 피복면적비를 보였다. 그리고 경차가 짚차보다 높은 피복면적비를 보인 것은 시험장소가 노지 이어서 이때 외기의 영향을 받기 때문인 것으로 추측된다
라. 본 시작기의 소독소요 시간은 차량 한 대당 0.0042시간으로 관행 0.0083시간에 비하여 50% 감소하였고 소요비용도 455원으로 관행의 1, 099원에 비하여 59% 절감 효가가 있는 것으로 나타났다
분무압 20kg/E일 때의 차량별 피복시험에서는 차량의 좌측면, 지붕, 우측면 모두 80% 이상 높은 피복면적비를 보여 시작기의 사용분무압으 로 적정한 것으로 판단되며 차량의 뒷면은 경차의 경우 65 ~75%의 피복되었으며, 짚차의 경우 피복면적비가 80% 이상인 것으로 나타났다.

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