초록 ▼

Ⅳ. 연구개발결과
1. RFID 이용 돈사 출입 자동관리 시스템 연구
축산선진화를 위한 세부방안으로 축산업 허가제가 포함된 축산법 일부개정법률 공포(‘12.2.22)되었으며, 양돈장에서는 의무적으로 돈사 출입구에 차량진입 차단바를 설치하고 방문자와 방문차량의 출입과 소독기록을 유지하도록 하였다. 이는 우리나라의 양돈농장 HACCP 관리방법이나 캐나다 양돈장 생물보안 국가 규격 검토 결과와 일치한다. 따라서, 양돈장의 방역 개념은 출입차량과 출입자를 무조건 통제하고 출입과 소독기록을 남기도록 하는 것으로 정리될 수 있다.<

Ⅳ. 연구개발결과
1. RFID 이용 돈사 출입 자동관리 시스템 연구
축산선진화를 위한 세부방안으로 축산업 허가제가 포함된 축산법 일부개정법률 공포(‘12.2.22)되었으며, 양돈장에서는 의무적으로 돈사 출입구에 차량진입 차단바를 설치하고 방문자와 방문차량의 출입과 소독기록을 유지하도록 하였다. 이는 우리나라의 양돈농장 HACCP 관리방법이나 캐나다 양돈장 생물보안 국가 규격 검토 결과와 일치한다. 따라서, 양돈장의 방역 개념은 출입차량과 출입자를 무조건 통제하고 출입과 소독기록을 남기도록 하는 것으로 정리될 수 있다.
양돈장 출입 인원의 체크를 위하여 RFID이용한 인원 출입 체크 장치를 제작(RFID 주파수 13.56 MHz, 접촉식 카드 인식형)하고 시험한 결과 인식률과 서버 기록률 100%를 보였다. 차량의 출입을 인식하기 위해서는 900 MHz의 주파수를 이용하는 RFID 시스템을 제작하였으며, RF 인식 후 출입 차단장치의 작동을 시험한 결과, 장치 작동과 인식률 및 서버 기록률 100%를 보여 인력과 차량의 인식에 문제가 없음을 확인하였다. 이어서, 출입차단장치와 대인소독장치 연계 작동시스템을 제작하여 성능시험을 실시하였다. 장치의 작동 프로세스는, ①진출입 차량 및 인력 일단정지 → ②인력 소독실 진입 → ③방문기록 입력 → ④대인소독 실시 → ⑤정문 차단기 해제 → ⑥돈사진입, 차량 소독 등으로 진행된다.
이러한 일련의 과정에서 발생하는 정보를 취득하고 차단장치 및 소독장치를 작동시키기 위한 웹기반 대인소독 연계형 차량 및 인력 출입 관리 웹프로그램 개발하였다(http://rda.mid21.net:8080). 웹서버에서 관리되는 데이터로는, 차량 및 인력 출입 내역, 인력의 대인 소독여부, 이전방문지, 방문일시, 방문목적, 돼지(모돈) 정보 등록, 돈사별 가축현황, 모돈급이량, 체온 등이다. 성능시험 결과, 웹-프로그램을 이용한 출입관리 및 서버기록 등 작동상의 문제는 없었다.
2. 양돈 동물복지기계의 복지수준 적합성 및 생산성 관계구명
모돈의 동물복지를 위해 개발된 군사사양장치에 대해 외국의 문헌과 활용중인 우리나라 농가에 대한 실태조사를 실시한 결과 임신돈의 스톨사용을 대체하기 위해 도입된 시설들은 대부분 군사를 위한 시설로서 개체 관리의 어려움 뿐만 아니라 모돈의 싸움에 대한 문제들이 제기 되고 있었다. 그럼에도 불구하고 군사사양장치의 보급은 모돈에 대한 관리가 자동으로 이루어 진다는 점에서 외국에서는 상당한 호응을 얻고 있으며 우리나라 농가에서도 수입제품 또는 국내개발 제품에 대한 관심이 높은 실정이다.
일부 농가에서 수입군사사양장치 활용시 80두까지 가능한 것으로 알려져 있으나 이러한 농장들은 대부분 전문 관리인을 두어 급이기 관리를 하기 때문인 것으로 판단되며 외국의 문헌과 우리나라 농가활용 결과로 미루어 40~50두 정도 가능한 것으로 판단된다.
임신돈에서 군사사양장치의 적용과 분만돈에서 대체분만시설 그리고 포유모돈을 위한 자동급이기의 농가적용과 농가에서 적합성을 평가하였다.
임신돈 관행 사육방식인 스톨사육과 동물복지형 사육방식으로서 자동 급이기를 활용한 군사사육이 모돈의 생산성과 자돈의 성장능력에 미치는 영향을 비교하였다. 또한 군사사육시 바닥형태의 차이에 따른 모돈의 상처발생 정도도 조사하였다.
사료섭취량은 군사 처리구에서 스톨 처리구보다 유의적으로 증가하였다. 분만시와 이유시에 등지방 두께와 체형점수는 처리구간에 아무런 차이가 없었으나 변화 차이는 군사사육에서 스톨사육보다 적은 것으로 나타났다. 모돈의 사육방식은 재귀발정에 아무런 영향이 없는 것으로 나타났다. 모돈의 사육방식에 의한 자돈의 성장능력을 살펴보면 사산자돈수는 군사 사육에서 유의적으로 감소하였으나 생시자돈수와 실 산자수는 처리구간 차이가 없었다. 이유자돈수는 군사사육에서 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다. 자돈의 일당증체량, 이유시 자돈체중과 폐사 자돈수는 처리구간 아무런 차이가 없었다. 돈사의 바다형태에 따른 군사사육 모돈의 상처 발생은 평바닥에 비해 슬랏바닥에서 다리 상처발생 빈도가 높았으며 피부 상처도 슬랏바닥에서 높은 것으로 나타났다. 또한 도태 모돈수도 슬랏바닥에서 높았다.
이상의 결과로부터, 모돈의 복지를 위한 군사사육은 스톨 사육에 비해 모돈의 생산성에 부정적인 영향은 없는 것으로 나타났으나 자돈의 성장능력에서는 사산자돈수의 감소 또는 자돈의 생시체중 증가는 농가의 생산성 증가를 가져올 잠재적 요인이라고 판단된다. 하지만 군사사육에서도 바닥 형태에 따라 모돈 상처발생 빈도가 차이가 나타나며 도태율에도 차이가 있는 것으로 나타나 모돈의 군사사육시 바닥의 깔짚 제공이 다소 유리할 것으로 판단된다.
포유모돈 자동급이기의 개발로 임신돈관리를 위해 모돈에 부착하였던 RFID에 대한 정보를 모돈 전체로 확대할 수 있다는 점에서 전체 모돈관리를 자동으로 수행할 수 있게되었다. 또한 포유모돈 자동급이기를 활용할 경우 포유모돈의 사료섭취량을 증가시킬 수 있어 모돈의 생산성과 자돈의 생존을 기대할 수 있다. 특히 본 시험에서는 모돈의 발정재귀일 감소로 농가의 생산성에도 일정부분 기여할 수 있을 것으로 판단되며 자동화의 도입은 농가에서 노동력을 감소시켜 농가의 관리 편이성을 개선할 수 있다.
특히 RFID를 활용한 동물복지형 양돈모돈의 모델을 제시함으로서 모돈에서 뿐만 아니라 장차 육성비육돈으로 확대된다면 양돈장에 대한 자동화 관리가 가능할 수 있을 것으로 판단된다.
체온은 동물 내부의 여러 가지 생체정보를 외부로 나타내는 가장 중요한 요소 중에 하나이다. 이러한 체온을 측정하기 위해 많은 연구 들이 진행되고 있으며, 본 연구에서는 사료 급이 시, 돼지의 등부 체온을 적외선센서를 이용하여 측정하며, DB축적을 하였다. 본 실험은 3번 실시 하였다. 처음은 실험돈사에서 생후 8개월 된 체중 약 20kg의 돼지 2두를 시험에 공시하였고, 실험용 무창돈사(3.3×5.4×2.2m)에서 3개월간 실험을 수행하였다. 돈사 내 자체 제작한 대사틀(1000×500×900mm)에 적외선 센서 3EA를 돼지 등부에서 높이 10cm와 30cm에 고정하고, 사료 급이 시, 등부 세 점의 온도를 초당 모니터링하였다. 또한 실제 돼지의 체온을 측정하기 위해 동물체온 측정에 널리 쓰이는 열화상카메라 1EA(881, Testo)를 이용하여 DB구축을 하였다. 두 번째 실험은 처음 실험과 동일한 조건에서 수행 되었으며 공시동물은 체중 약 20kg의 미니돼지 3두를 시험에 공시하였다. 적외선센서 3EA를 돼지등부에서 높이 30cm에 고정하고 사료 급이 시, 등부 세 점의 온도를 초당 모니터링 하였다. 실내 온도는 적외선 센서 (MI3MCOMM Box, Raytek, U.S.A)를 사용하여 돼지 등부 옆 약 20 cm 근처 같은 높이에서 측정하였다. 세 번째 실험은 장수에 위치한 영글터영농조합에서 실시하였다. 발정이 오기 전 두마리의 모돈을 대상으로 실험하였고 2014년 10월 16일부터 25일까지 5분단위의 데이터를 24시간동안 수집하였다. 실험농장에 사용된 장비는 적외선 체온센서(VTIR1816, Vigor Technology, China) 4EA를 각 돼지당 2개씩 설치하였다. 데이터로거(GL220, GRAPHTEC, Japan)를 이용하여 측정한 데이터를 저장하였고, 실내온도는 열전대(K-type)를 이용하여 측정하였다.
첫 번째 실험에서 높이 10cm와 30cm에서 등부의 체온을 측정한 결과, 실내 온도가 등부체온 모니터링 시 많은 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다. 두 측정 결과를 비교하였을 때 10cm높이에서 적외선센서로 측정한 값이 30cm 높이보다 편차가 낮게 나타났다. 두 번째 실험에서 실험 기간 동안 돈사 내부의 평균 온도는 약 23.38℃이었으며, 최저온도 15.40℃, 최고온도 31.15℃로 측정되었다. 적외선 센서로 측정한 돼지의 등부 체온의 평균온도는 약 31.18℃, 최저온도 25.46℃, 최고 온도 34.95℃로 측정되었다. 돼지의 등부체온과 실내온도와의 1차 회귀식과 결정계수 (R²) 값을 구한 결과, 그림. -과 같이 y = 0.5487x + 18.459로 나타났고, R² 값은 0.8529로 나타났고, 유의확률 p<0.01로 신뢰할 수 있는 데이터로 분석되었다. 1차 회귀식에서 얻어낸 식에서 실내온도에 따른 돼지 등부체온을 예측할 수 있는 모델식을 만들어 얻은 예측값과 실측값을 비교한 결과, 예측값과 실측값의 평균 오차가 0.58℃로 나타났으며, 최고 오차 1.82℃, 최소 오차 0.004℃로 나타났다. 세 번째 실험에서 실내온도는 거의 일정한 온도를 유지하며 0.57℃의 차이를 나타내었다. 평균 표면온도의 경우 교배전보다 교배 후가 최소 1.45℃에서 3.3℃가 낮아졌으며, 최대온도와 최소온도의 경우 2~3.72℃ 사이의 차이를 나타내었다. 이 실험에서는 모돈이 누울 때와 서있을 때 높이차이가 약 45cm로 많이 나기 때문에 이로 인한 체온 변화가 컸을 것으로 생각된다.
실험결과 적외선센서를 이용하여 발정등 이상징후에 따른 온도변화 모니터링이 가능할 것으로 예상되고, 이때 측정거리와 실내온도가 중요한 변수로 판단되었다. 추후 실제 돈사 적용 시 위와 같은 데이터 로거와 적외선 센서로 체온측정 및 데이터 수집이 가능할 것이고, 장비조작에 어려움을 겪는 농장주들도 쉽게 이용할 수 있을 것이다.

Abstract ▼

In 2012 Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs announced a road map for advanced livestock in Korea which includes the reenforcement of livestock industry licensing and livestock related vehicle registration system. As a result, pig farm are mandatory for setting stop bar before pig farm en

In 2012 Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs announced a road map for advanced livestock in Korea which includes the reenforcement of livestock industry licensing and livestock related vehicle registration system. As a result, pig farm are mandatory for setting stop bar before pig farm entrance and maintaining the records of inlet and outlet to and from pig farm. This is matched up to the HACCP management and the canadian national biosecurity standard . Therefore, the first step to the pig farm biosecurity is the control of entrance human, vehicles, animals and the related records including entrance and sterilization.
In this study, the pig farm entrance control system using RFID technology and web-server system. For human entrance contact type RFID reading system(13.56MHz) was developed and its reading performance was successful. By the way, the 900MHz RFID system was used to detect vehicle entrance. The test result shows that system actuating, recognition, saving records to the web server was successful. Then, the full system of human entrance recording unit, vehicle entrance recording unit, entrance control system, haman sterilizing booth containing a tablet for inputting visitor’s record and sterilization record was tested. The operating process is ①Visitors and vehicles have to stop before “STOP bar” → ② visitor go into the sterilizing booth → ③Inputting visiting record on the tablet PC → ④Human sterilization → ⑤open the stop bar → ⑥going into the pig farm and vehicle sterilization. The records were wrote to web server DB through the data management web-program which was developed in this study.(http://rda.mid21.net:8080). Datum which is manages in the web server system is entrance records of human, vehicle, human sterilization, visiting time, visiting purpose, prior visiting place, pig(sow) records. Performance test shows the entrance control and data management in server was successfully operated.
Also, this study was conducted to evaluate the effect of different housing systems on the performances of sows and their piglets during gestation. Individual sow was used as an experimental unit. Group housed sows were fed with electronic sow feeder during gestation. Performance measures were taken on sows and piglets. Back-fat thickness and body condition score of sows were not affected by housing systems for pregnant sows. There was no difference of estrus interval of pregnant sows between housing systems. The lower number of still-birth was observed in group housing type. The number of wounded sows in slatted floor was remarkably increased compared with sows in litter floor. This study showed that the housing systems could fairly impact sow and piglet performances. The automatic feeder for lactating sow using RFID was developed to give accurate diet contents and to share sow information in gestation and lactation stage. The temperature of a pig is the most key point in determining, it’s health status. We wanted to monitor the body temperature of pig to find out if any changes would occur, we used 3 minipigs (about 20 kg) who were feed using a feeding system while being confined in a pig house. The infrared testings were taken from a height of 30 cm above the pigs backs over a period of 28 days. We were able to conclude that the results between the back and indoor temperature were y= 0.5487x+ 18.459. These values were compared with the values found after infrared sensor results were taken. We found an error range of 0.004~1.82℃ and an average of 0.5 8℃. In conclusion, using an infrared thermometer made monitoring of pigs back possible. This system seems to be feasible and effective in monitoring pig temperature.