초록 ▼

○ 연구개발 목표 및 내용
[목표]
- 차단방역용 Trench 소독시스템 유형별 모델 개발과 생물학적 효력 현장 검증
- 현행 소독 관련 각종 방역제도의 문제점 도출과 효과적인 소독방법 개선방안 마련
[연구내용]
- 차단방역용 Trench 소독시스템 유형별 표준모델 개발과 현장 검증
▫ 기존 차단방역용 소독시스템의 평가와 개선점 제시
▫ 차단방역용 Trench 소독시스템의 유형별 표준형 모델 설정
▫ 유형별 Trench 소독시스템 개발 및 성능시험
- 현행 소독·방역 관련 제도와 정책

○ 연구개발 목표 및 내용
[목표]
- 차단방역용 Trench 소독시스템 유형별 모델 개발과 생물학적 효력 현장 검증
- 현행 소독 관련 각종 방역제도의 문제점 도출과 효과적인 소독방법 개선방안 마련
[연구내용]
- 차단방역용 Trench 소독시스템 유형별 표준모델 개발과 현장 검증
▫ 기존 차단방역용 소독시스템의 평가와 개선점 제시
▫ 차단방역용 Trench 소독시스템의 유형별 표준형 모델 설정
▫ 유형별 Trench 소독시스템 개발 및 성능시험
- 현행 소독·방역 관련 제도와 정책의 개선 및 보완사항 도출
▫ 차단방역용 소독시스템의 성능을 담보하기 위한 법적 규제(안) 제시
▫ 농장진출입구 및 도로 차단방역 실시요령 및 행동지침 반영 제안
▫ 생물학적 평가와 수의학적 평가를 종합적으로 고려한 제도적 측면의 점검과 보완장치 마련
○ 연구결과
- 오존가스발생기는 최소 3.9ppm (4.7g/h) 이상의 오존가스를 발생시킬 수 있는 용량을 가져야 하며, 오존용해장치는 복수로 연결하는 것이 바람직하고, 적정 오존수압은 3.25kgf/cm²이며, 오존수는 이류체 노즐을 이용하여 분무하기보다는 일류체 노즐을 이용하여 분무하는 것이 바람직하다.
- 대인대물 소독용 친환경▪내동 소독 시스템은 크게 UV램프와 오존수 제조 및 분무 장치로 구성되었다. 오존수 제조 및 분무 장치는 고압변압기, 제습기, 암모니아가스제거기, 오존가스발생기, 진공펌프, time relay, sus 솔레노이드밸브, sus 체크밸브, 고압상기장치, 물공급라인, 솔레노이드밸브, sus 체크밸브, 벤츄리인젝터, 오존용해장치, 잉여오존제거기, sus 솔레노이드밸브, 오존수공급라인, 분무 노즐등으로 구성되었다. 대인대물 소독용 친환경▪내동 소독 시스템의 제어기는 대인소독을 위해 UV 램프는 10초 동안 켜고, 오존수 제조 및 분무는 20초 동안 실시하며, 대물소독은 대인소독을 할 때 겸용으로 동시에 오존수를 20초 동안 분무하도록 제작되었다. 대인대물 소독용 친환경▪내동 소독 시스템의 성능을 시험한 결과, 오존수의 오존농도가 목표치인 1.0pmm보다 높은 1.5ppm으로 나타나 우수한 것으로 평가되었다.
- 실제 분무량과 유량계 데이터 값의 오차는 평균 50 ㎖ 로 나타났으며, 실제 분무량과 유량계 데이터값의 오차범위는 평균 1.3 %로 나타난 것으로 보아 다소 정확하게 나타난다고 판단되었다. 또한, 일반적으로 1회 소독하는 시간은 15초이고 소독시 분무량은 약 6.8 ℓ가 되는데, 분무량에 비해 측정되는 50 ㎖의 오차는 매우 작은 값으로 판단되었다. 분무량과 분무시간이 실시간으로 EXCEL파일로 저장됨으로서 분무량 데이터 베이스 관리 자동화 시스템에 적합하다고 판단되었다. 정량펌프를 이용한 액체소독제 토출량 비교실험에서 실제 토출량과 이론상 토출량값의 오차범위는 다양한 희석배수 내에서 평균 4 % 이내로 나타났으므로 비교적 정확한 희석배수로 액체소독제가 토출되고 있다고 판단되었다. 로타리밸브를 이용한 고체소독제 토출량 비교실험에서는 실제 토출량과 이론상 토출량값이 처음에는 비슷하게 토출되었지만, 시간이 지나면서 로타리밸브 회전관의 홈에 소독제가 끼이는 현상이 발생하면서 투입량이 불일정하게 나타났다. 고체소독제 토출관련 연구는 향후 연구개발 대상으로 판단되었다.
- 분무압력, 분무량, 분사각 및 피복면적비 등을 고려해볼 때 V형 노즐의 성능보다 원추형 노즐의 성능이 좋게 나타났다. 분무기 토출압력이 10 kg/cm²로부터 20 kg/cm²까지 증가함에 따라 노즐별 분무압력, 분무량, 분사각 및 피복면적비가 증가하였다(p<0.05). 분무압력이 높아질수록 노즐별 분무압력 또한 증가하였는데, 노즐별 분무압력이 분무기 압력 10 kg/cm² 에서는 약 1 kg/cm², 15 kg/cm²에서는 약 2 kg/cm², 20 kg/cm² 에서는 약 3 kg/cm² 씩 감소하였다. 이것으로 보아 분무기 압력이 높아질수록 노즐별 분무압력의 차이도 커진다는 것을 알 수 있다. 분무압력이 높아질수록 분무각 또한 증가하였는데, 15 kg/cm² 에서 20 kg/cm² 으로 높아질 때는 큰 차이가 없었다. 이것은 노즐 제원의 한계성으로 인한 결과로 판단된다. 트럭에 대한 피복면적비는 전반적으로 낮았고 특히 뒷면과 윗면의 피복면적비가 낮게 나타나 이에 대한 보완이 필요하다. 분무압력이 높아질수록 분무량 또한 증가하였는데, 불필요한 분무량으로 인한 경제적 손해 및 환경오염을 줄이기 위해서는 적정 분무량을 조절할 필요성이 있다고 판단된다. 분무기 토출압력이 10 kg/cm², 15 kg/cm² 및 20 kg/cm² 중에서 20kg/cm²의 경우에 분무압력, 분무량, 분사각 및 피복면적비이 가장 높았기 때문에 분무기 적정토출압력은 20 kg/cm² 이상이 되어야 할 것으로 판단되었다.
- 소독약액탱크 내 소독약액의 온도는 최소 30 ℃ 정도로 유지하는 것이 바람직할 것으로 판단되었다. 주위 온도가 저하됨에 따라 분무 전후 차체 온도가 저하되었으며, 분무 전 소독약액의 온도가 높을수록 분무 후 차체 온도가 높아지는 경향을 나타내었다. 따라서 소독약의 소독효과를 높게 나타내기 위해서는 가온을 하지 않는 것보다는 가온을 하여 소독약액의 온도가 높은 상태로 분무하는 것이 좋을 것으로 판단되었다. 우리나라의 기후에서 호스와 분무 노즐의 동결을 방지하기 위하여 필요한 열선의 용량은 30 W/m이면 충분한 것으로 판단되었다.
- 침수조에 의한 차량바퀴의 홈에 달라붙어 있는 이물질의 제거효과와 터널에 의한 방풍효과는 매우 우수하게 나타났다. 그러나 히터에 의한 침수액과 열풍기에 의한 터널 내 공기의 온도상승 효과는 거의 없는 것으로 나타났다. 그리고 승용차의 원활한 통행을 위해서는 침수조 턱 높이를 5cm 정도로하는 것이 바람직 할 것으로 판단되었다.
- 분무량, 분무각, 피복면적비, 노즐별 분무압력, 소독약액탱크 내 소독약액의 온도, 호스와 분무 노즐의 여부 등을 측정하여 차량소독장치에 대한 성능을 평가한 결과, 차량소독장치의 성능이 매우 우수한 것으로 나타났다. 침수조의 성능을 평가한 결과, 침수 깊이가 5cm만 되어도 차량바퀴에 달라붙어 있는 오염물이 거의 제거되었으며, 보일러용 온수기의 용량이 2.5kW보다 커야할 것으로 판단되었다. 트럭에 의한 침수조, 앙카 및 보일러 배관의 변형은 별 문제가 없는 것으로 나타났다. 터널의 방풍효과는 우수한 것으로 나타났다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 친환경 내동 차량소독 시스템의 성능은 우수한 것으로 평가되었다.
- 농가현장에서 사용되고 있는 대표적인 소독제 산화제, 삼종염, 사급암모늄 및 산성제에 대한 소독효능을 농림수산식품검역검사본부 예규 제 2008-14호에 의거 수행하여 적정 유효농도를 산출하였다. 농가현장에서 사용되고 있는 대표적인 소독제 산화제, 삼종염, 사급암모늄 및 산성제를 이용하여 다양한 환경 조건하에서 효능평가시험을 수행하여 유효농도의 변화를 측정하여, 소독제의 현장 사용시 문제점 및 개선점을 도출하였다. 대물 및 대인소독 시스템에서의 적성 오존수의 오존농도는 1.0ppm 이상이 되어야 살균 및 살바이러스 효과가 있는 것으로 판단됨. 다만, 오존의 반감기가 약 20-30분인 것을 고려하면, 본 실험에서 반응시간은 5분 이내로 한 것에 비추어 0.7ppm이상의 농도에서도 충분한 살균 및 살바이러스 효과가 있을 것으로 판단되며, 오존의 인체 유해 농도가 1.0ppm에서 장시간 노출시(수시간 이상) 유해한 것을 고려하면, 단시간의 오존노출은 인체에 무해할 것으로 사료되는 바, 보다 효과적이고 우수한 소독효과를 보기 위해서는 1.0ppm의 오존수가 적합할 것으로 판단되었다. 대물 및 대인소독시스템에서의 UV 조사는 비교적 짧은 조사시간 (20초이내)에서도 충분한 살균 및 살 바이러스 효과가 입증되었음. 다만, UV의 직접조사가 피부 및 결막등 민감한 부분에 대해 유해작용이 입증되어, 인체의 허리이하에 대한 조사가 이루어지면, 대인 소독 시스템에서의 우수한 살균 및 살 바이러스 효력을 작용할 것으로 판단됨. 특히, 대물 소독 시스템에서는 비교적 장시간 (5분) 정도의 소독이 가능하여 매우 우수한 살균 및 살 바이러스 효과가 있을 것으로 판단되었다. 대물 및 대인소독시스템에서의 오존수와 UV 조사의 병행은 상호간의 간섭이 없는 것으로 확인되었으며, 두 시스템의 적용은 병원성 세균 및 바이러스균을 살균하는데 있어 보다 우수한 효과가 기대된다.
- 구제역, 고병원성조류인플루엔자 등 재난성가축전염병이 국내에 발생 시 관련법령에서 취해지는 각종 가축방역조치들이 중앙기관으로부터 지방기관으로 전달되는 형태가 대부분이며, 실제적으로 질병이 발생된 현장인 발생농장 및 발생지에서 방역활동을 하는 대상자인 시군 방역관계자와 축산관계자들에 대한 구체적인 방역조치요령이 매우 부족한 실정이므로, 국내외의 구제역, 고병원성조류인플루엔자 등 재난성가축전염병 발생 시 추진되었던 방역요령에 대한 장단점을 분석하여 실효성 높은 가축방역요령을 현실화하고자 하는 데 목적이 있다. 또한 국내 소독시설인 축산시설인 도축장, 사료공장, 유기질비뇨공장, 농장 등의 입구와 재난성 가축질병 발생 시 이동통제초소 및 방역지대의 도로등에 설치되는 자동차량소독시설이 사계절이 충분히 고려되어 있지 않고, 또한 대인․대물소독기의 경우에도 마찬가지로 사계절이 고려되어 있지 않아 바이러스 보존성이 높은 동절기에 대한 소독효과 저하 또는 작동 불능, 그리고 소독시설 자체가 소독약에 대한 희석량의 부정확과 소독 실시여부를 실제 확인이 불가능한 소독시설로 인해 전반적으로 발생 현장에서의 소독 등 방역효과가 제대로 수행되지 못하고 있으며, 특히 대인소독기에 대해서는 인체 유해성에 대한 예방대책이 매우 부족한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 나타난 결과를 기초로 하여 친환경적으로 동절기에 효과적으로 소독을 실시할 수 있는 축산관련 소독시설과 소독기 등에 대한 생산 및 판매 시에는 반드시 소독시설에 일정온도까지의 가온시설 및 보온시설이 갖추도록 하고, 동절기에 소독약액이 효과적으로 살포 될 수 있고, 인체에 유해성이 없는 소독기 개발 및 소독약 효능시험에 대하여 관련법을 제정 또는 개정 등 법제화를 추진하고자한다.
○ 연구성과 활용실적 및 계획
- 차량소독장치와 대인대물 소독장치에 대하여 다음과 같이 특허출원(등록)을 하였음
[특허명칭] 방역 관리 시스템 및 이의 운용방법
- 출원번호 : 10-2012-0125354
- 출원일자 : 2012년 11월 07일
[특허명칭] 축산 농장용 차량 소독 장치 및 이의 제어방법
- 출원번호 : 10-2013-0008251
- 출원일자 : 2013년 01월 24일
[특허명칭] 축산 농장용 소독 장치 및 이의 제어 방법
- 출원번호 : 제 2012-0119974호
- 출 원 일 : 2012년 10월 26일
- 등 록 일 : 2013년 05월 06일
[특허명칭] 용해도가 향상된 오존수 방역장치
- 출원번호 : 10-2013-0162615
- 출 원 일 : 2013년 12월 24일
- 특허출원(등록)된 기술을 참여기업(한성정공, 나라산업)에 기술을 이전할 계획임
- 참여기업이 기술을 이전받은 후 산업화 및 보급할 계획임
- 논문 발표를 통한 지식재산권 확보
[게재논문] Antibacterial Efficacies of Disinfectants against Salmonella typhimurium Depending on Pre-warming Conditions. Journal of Agriculture & Life Science 46(5) : pp.63-70. (2012)
[게재논문] Development of an Automated Measurement System for Dilution Process and Spraying Amount of Disinfectant. 2013. J. of Biosystems Eng. 38(4) : 228-239. (2013)
[국외학술대회] A Basic Study for Adaptability Test of a Disinfective System That is Environment-friendly Freezing Resistant and Developed for the Driving Vehicles. 6^th International Symposium on Machinery and Mechatronics for Agricultural and Biosystems Engineering. (2012)
[국내학술대회] 도로 통행 차량 소독용 친환경·내동 소독시스템 적응성 기초연구. 한국농업기계학회 2012년 동계 학술대회. Vol.17 (No.1). (2012)

Abstract ▼

The capacity of the ozone gas generator must be above 3.9 ppm (4.7g/h). The above two ozone solving devices were connected to improve the solubility of ozone in water. The optimum pressure of the ozone water is 3.25 kgf/cm². One-flow type of nozzle is more suitable than two-flow type for

The capacity of the ozone gas generator must be above 3.9 ppm (4.7g/h). The above two ozone solving devices were connected to improve the solubility of ozone in water. The optimum pressure of the ozone water is 3.25 kgf/cm². One-flow type of nozzle is more suitable than two-flow type for spraying ozone water.
The human-object disinfecting system was composed of UV lamps and ozone water making and spraying equipment. The ozone water making and spraying equipment was composed of a high voltage transformer, a dehumidifier, an ammonia gas eliminator, an ozone gas generator, a vacuum pump, a time relay, three solenoid valves, two check valves, three ozone solving devices, a surplus ozone gas eliminator, an ozone line, and three nozzles. The controller of the human-object disinfecting system was designed to turn on the UV lamps for 10 seconds and then spray the ozone water for 20 seconds. The test result of the human-object disinfecting system showed that the actual concentration of ozone in sprayed ozone water was 1.5 ppm, which was higher than the target value of 1.0 ppm. In conclusion, the performance of the human-object disinfecting system was very excellent.
Labview 2010 was used for programming to control the automated measurement system for spraying the exact amount of disinfectants. Results showed that the linear relationship between the flowmeter value and time was significant(R2=0.99). Generally, the amount of diluted disinfectant at 6.74 L/s is sprayed in vehicles passing through the disinfection system (approx. 15 seconds). Test results showed that the average error between the spraying amount and the flow meter data was 50 mL, with the range of error of 1.3%. Because the amount and time of spraying could be stored in real-time by using the spreadsheet files and cannot be modified arbitrarily, judgments are derived objectively if whether the spray disinfection was performed well. Test results of liquid spraying and solid disinfectant showed that the error between the actual discharge rate and the theoretical value ranged within 3 - 4% for various dilution rates indicting that the disinfection system developed can be worked accurately. The automated spraying data base management system also satisfied the purpose of this study which include discharging liquid and solid disinfectant with accurate dilution rates, relatively.
As the discharge pressure of a pump used in vehicle disinfecting system were increased from 10 kg/cm² to 20 kg/cm², the spraying pressure, amount of disinfectant, spraying angle and ratio of area covered by disinfectant have also be increased. When the discharge pressure of the pump reached 20kg/cm2 from the baseline value(10kg/cm²), the spraying pressure, amount of disinfectant, spraying angle and ratio of area covered by disinfectant were highest. Therefore, the desired discharge pressure of the pump must be above 20kg/cm².
Trench eliminated thoroughly contaminants stuck on tires of vehicle. Tunnel shut out the wind very well. However, heater did not increase temperature of water in trench and air in tunnel. Appropriate hight of trench sill was 5cm.
Spraying amount, spraying angle, area covered by disinfectant, pressure in each nozzle, temperature of disinfectant water in tank and state of freeze were measured for a vehicle disinfection equipment. The result showed that performance of the vehicle disinfection equipment was excellent. Appropriate hight of trench sill was 5cm. Capacity of a water heater for boiler must be above 2.5kW. Tunnel shut out the wind very well. These results showed that performance of the environment-friendly and freezing resistant vehicle disinfection system was excellent.
This study was carried out to determine the temperature of disinfectant in a tank to maintain high effect of disinfection and a constant wattage heating cable of the thermal capacity for preventing the freezing of the hose and spraying nozzles when using the vehicle disinfecting system. Under the ambient temperature at –25 ℃, proper temperature of disinfectant in a tank was about 30 ℃ and proper thermal capacity of a constant wattage heating cable was about 30 W/m.
We have investigated the disinfection effects of various disinfectants which are used in domestic animal farms in Korea. Moreover, we evaluated the disinfection effects of various disinfectants under different environmental conditions including temperature, pH, persistence of disinfection effect, organic materials contaminated condition, and etc. Moreover, we have developed an effective O₃ and UV irradiation system for antibacterial and antiviral system of humans and materials in farm. This O₃ and UV irradiation system may be helpful to disinfect for various infectious pathogens.
In Korea, most of the quarantine measures following the related laws and decrees in controlling the outbreak of disastrous animal diseases such as Foot and Mouth Disease(FMD) and High Pathogenic Avian Influenza(HPAI) are transferred from the central authority to the local governments. In addition, the lack of acknowledgement on the detailed operating procedures against those diseases can be observed in people working in the field for quarantine. Hence, its purpose is to analyze the pros and cons of the past operating procedures against the outbreaks of catastrophic animal diseases likes FMD and HPAI, as well as to establish the highly effective standard operating procedure for animal disease quarantine. Moreover, disinfection facilities for people and object in the places, including farms, feed plants, abattoir, and movement restriction points, were not fully considered for four seasons. Because of the high viability of virus spread and malfunction of disinfection facilities especially at winter time, the failure to achieve the exact dilution ratio and unavailability of facilities to check the disinfection history may result to a low efficiency of disinfection implementation in sites with disease outbreaks. In addition, minimal knowledge on the prevention for the harmful effects of toxic disinfection facilities in humans is another serious issue. Hence, the objectives of this study were to 1.) evaluate the efficiency disinfection facilities to acquire appropriate heating equipment for effective sterilization in winter, and 2) the legislation of development for non-hazardous disinfectant and disinfection facilities.

목차 Contents

• 표 지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 요 약 문 ... 3
• SUMMARY ... 8
• CONTENTS ... 11
• 목 차 ... 13
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 14
• 1절. 연구개발의 필요성 ... 14
• 2절. 연구목적 ... 28
• 3절. 주요 연구 내용 ... 28
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 29
• 1절. 국내의 정책 및 제도 현황 ... 29
• 2절. 국내의 기술수준 및 연구 현황 ... 29
• 제 3 장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 31
• 1절. 오존수의 오존농도 향상에 관한 연구 ... 31
• 2절. 오존수를 이용한 대인대물 소독용 친환경·내동 소독 시스템의 개발 및 성능평가 ... 36
• 3절. 방역용 희석 공정 및 소독액 분무량 자동 계측 시스템 개발 ... 47
• 4절. 차량소독장치용 분무기의 적정토출압력에 관한 연구 ... 61
• 5절. 차량소독장치에서 소독약의 온도제어에 관한 연구 ... 69
• 6절. 차량소독용 침수조 및 터널의 개발 ... 73
• 7절. 친환경·내동 차량 소독시스템의 개발 ... 82
• 8절. 바이러스성 전염병 유효소독기법 확립 및 현장검증 성능평가 ... 93
• 9절. 현행 소독 관련 각종 방역제도의 문제점 도출과 효과적인 개선방안 마련 ... 123
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 236
• 1절. 연구목표 및 평가착안점에 입각한 연구개발목표의 달성도 ... 236
• 2절. 관련분야의 기술발전에의 기여도 ... 237
• 제 5 장 연구개발 성과 및 성과활용 계획 ... 239
• 1절. 실용화․산업화 계획 ... 239
• 2절. 교육․지도․홍보 등 기술확산 계획 ... 239
• 3절. 특허 및 논문 등 지식재산권 확보계획 ... 240
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 241
• 1절. 축산 선진국 방문하여 전문가 의견 청취 및 선진 방역시설/장비 견학 ... 241
• 제 7 장 연구시설‧장비 현황 ... 244
• 제 8 장 참고문헌 ... 245
• 연구개발보고서 초록 ... 246
• 끝페이지 ... 249