돈사환경 개선을 위한 생육단계별 돈사내 악취물질 농도 및 유해가스의 1일 변화추세 분석

유원균,김초롱,이명규,김동균,You, Won-Gyun,Kim, Cho-Long,Lee, Myung-Gyu,Kim, Dong-Kyun 한국축산환경학회 2012 축산시설환경학회지 Vol.18 No.1

1. 돈사의 유형별 시간대에 따른 공기품질의 변화패턴을 알아본 결과 돈사 실내의 온 습도, 먼지농도, 실내기체의 조성 등이 주간과 야간의 편차가 크게 나타났으며, 대부분의 돈사는 주간시간대인 12:00경의 실내 환경조건이 가장 양호하였고 00:00~06:00 사이의 공기조성이 가장 불량한 것으로 나타났다. 2. 돈사의 유형별 공기품질이 양호한 곳은 임신돈사와 분만돈사였으며, 불량한 돈사는 육성돈사와 비육돈사 이었다. 공기의 품질이 양호하였던 임신돈사의 경우, 슬러리 형태로서 분과 뇨의 분리가 잘 이루어진 결과였으며, 분만돈사의 경우는 돈사당 사육두수에 비하여 포유자돈의 배설량이 적었기 때문이었다. 반면, 공기품질이 불량한 육성돈사 및 비육돈사는 분뇨배설량이 많을 뿐 아니라 분뇨의 적체시간이 긴 구조적 특성이 작용한 결과였다. 또한 분만돈사의 경우, 심야시간대인 00:00 부터 06:00 사이에 일산화탄소와 이산화탄소의 함량이 크게 증가하는 현상을 보였는데 이것은 이 시간대의 공기품질이 자돈폐사율의 증가요인이 될 수 있음을 시사한다. 3. 그러므로 돈사의 환경을 개선하려면, 실내 악취발생을 최소화할 수 있는 시설구조, 적합한 사육밀도의 조절 및 자동감지 환기 시설 등이 매우 중요한 요소라고 하겠다. Noxious gases with malodorous substance concentrations in each stages of pig buildings were determined at a typical 400sow-scale farm to improve piggery environment. Using IAQ-300 and pDR-1000AN, continuous records for the concentration of $NH_3$, CO, $CO_2$, $NO_2$, $SO_2$, $H_2S$, $O_2$, and along with temperature, humidity, dust concentrates from individual pig pens were collected to analyze every 6 hours' condition of indoor environment for 24 hours' period. In most pig houses, the air quality at noon was good, while at night (00:00~06:00), air composition became noxious in all buildings. The order of buildings' air quality for 24 hrs was pregnant > farrowing > nursery > growing > finishing. The cause of air quality differences was presumed to be the differences of stocking density, defecating amount and the length of exposure time of slurry in indoors. In conclusion, well-designed building structure, proper control of stocking density, quick removal of excreta from pig pens and continuous ventilation are prerequisites to improve pig housing environment.

UGV(Unmanned Ground Vehicle) 플랫폼의 작업 영역 경로 추종에 관한 연구

지준구 ( Jun-goo Ji ),이명규 ( Myung-gyu Lee ),김종탁 ( Jong-tak Kim ),김원균 ( Won-gyun Kim ),최준원 ( Jun-won Choi ) 한국농업기계학회 2023 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.28 No.2

양돈업계는 종래의 소규모 양돈 환경에서 대규모 양돈 환경으로 기업화 및 규격화를 도모하고 있다. 이에 양돈 축사내 자동화 시설의 도입이 증가하고 있으며, 농촌 지역의 고질적인 인력 감소, 고령화 현상에 대비하고 있다. 특히 양돈농가의 자동화는 자율작업이 가능한 로봇을 적용하려는 연구가 활발히 진행되고 있으며, 이를 위한 돈사 규격 맞춤형 실내 자율주행 알고리즘의 개발이 필요한 실정이다. 본 논문에서는 자율주행 무인 돈사 관리 플랫폼의 주행 환경 및 성능에 기반하여, 무인 돈사 환경 내부를 주행하면서 강력한 수압을 가진 물줄기를 분사하여 바닥 면의 분뇨 및 오염물을 효과적으로 제거하기 위한 경로 추종 제어 알고리즘 개발하였다. 개발한 제어 알고리즘의 성능 평가를 위해, 실제 돈사 환경과 유사한 환경을 설치하였으며 주행 경로의 경우 실제 환경을 기반으로 경로를 생성하였다. 제어 알고리즘은 Stanley Method, Pure Pursuit 그리고 Feed Forward를 추가한 modified Stanley Method 알고리즘을 개발하여 돈사 환경에 적용하였으며 그 성능을 비교하여 평가하였다. 실제 실험 결과, modified Stanley Method 알고리즘의 평균 주행 오차가 0.03m로 기존 모델의 추종 결과보다 우수하며, 돈사 환경에 적합한 것을 확인하였다. 아울러 규격화된 돈사 환경에 우수한 적합성을 보임에 따라 향후 현대식 양돈업계 전반에 돈사 로봇 플랫폼의 자율주행 알고리즘으로 충분히 활용될 것으로 판단된다.

가축분뇨 액비의 이화학적 특성비교를 통한 상관성 비교연구

전상준,김수량,홍인기,김하제,김동균,이명규,Jeon, Sang-Joon,Kim, Soo-Ryang,Hong, In-Gi,Kim, Ha-Je,Kim, Dong-Gyun,Lee, Myung-Gyu 한국축산환경학회 2013 한국축산시설환경학회지 Vol.19 No.2

Today, a desirable way to manage livestock manure is to activate its utilization as a resource. The production of high quality liquid fertilizer of livestock manure is very important because it increases the use of various liquid fertilizer. However, the result of mature evaluation with a maturity measuring instrument for liquid fertilizer showed that the deviation of concentration between liquid fertilizer did not bring into uniformity. The result is also making sure that quality management for liquid fertilizer is not smoothly made. Quality evaluation for compost and liquid fertilizer includes physical, biological, chemical and microbiological methods, but a chemical method is mainly being implemented due to fairness and field application. Therefore, this study figured out correlation in feces and urine through regression analysis of livestock manure and tried to create a research plan to carry out efficient quality analysis of managing livestock manure.

가축분뇨 액비품질인증제도 구축을 위한 목표요소에 관한 연구

전상준,김수량,김동균,노경상,최동윤,이명규,Jeon, Sang-Joon,Kim, Soo-Ryang,Kim, Dong-Gyun,Rho, Kyung-Sang,Choi, Dong-Yoon,Lee, Myung-Gyu 한국축산환경학회 2012 축산시설환경학회지 Vol.18 No.2

1. 가축분뇨 발효액비 관련하여 국내 현황은 농가형, 공동형, 상품형 등 크게 3가지 형태로 나누어 운영되고 있다. 특히 퇴비와 달리 가축분뇨 액비의 경우 유통활성화를 위한 품질인증제도는 실시되고 있지 않고 있으나 현장에서의 실무진의 의견을 종합하여보면 액비의 품질관리, 살포시기 조정, 저장기간의 최소화, 공동자원화시설의 운영활성화, 경종농가의 요구 등을 위해서는 반드시 필요한 부분이며 시기의 시급성을 요청하고 있다. 한편 해외국가 중 우리나라와 유사한 축산환경 문제를 가지고 있는 네덜란드는 생태법과 토양보호법을 통하여 분뇨의 관리에 대한 방법과 시기를 규정하고 있으며, 농가마다 가축분뇨 생산기준량이 인산 환산량으로 설정되어 있고 발생량 기록부의 보관을 의무화하도록 하고 있다. 또한 액비에 관한 분뇨 시용량에 대해서는 인산기준 목초지 150 kg/ha/년, 농경지 110 kg/ha/년 이하로 제한하고 있다. 일본의 경우 역시 지자체에서 발효액비 함유 비료성분을 기입하고 지역 내에서 유기액비로 유통하고 있으나, 액비의 지원과 품질의 규제 및 살포에 관한 규정은 별도로 없다. 그 외에 덴마크의 경우 액비에 대한 비료성분의 관리계획이 농가마다 의무화되어 있으며 이를 넘는 시용에 대해서는 벌금을 부과하며, 가축분뇨 저장시설에 대해서는 6개월 이상의 저장시설 설치가 의무화되어 있다. 이처럼 국외에서도 가축분뇨에 대한 관리에 대한 농지환원 및 환경에 관한 규제와 법률은 있지만 액비품질인증에 대한 세부적인 규정은 아직 마련되고 있지 않다. 2. 본 연구는 우리나라 가축분뇨 발효액비의 현장 이용형태에 따라 3가지로 나눈 후 Table 1에서 도출하였던 8가지의 형태에 따라 목표요소를 설정하였다. 향후 액비품질인증제도 구축을 위해서는 각 목표요소에 따른 평가요소의 구체적 정량, 정성화 작업이 필요하다. 예상되는 평가요소로서 (1) 비효성의 경우 사용되어지는 가축분뇨의 원료기준 및 비료의 성분을 나타내기 위한 N, P, K의 함량, (2) 위해성의 경우 비료공정관리규격에서 명시하고 있는 O-157대장균, 살모넬라 등과 같은 병원성미생물과 바이러스, 중금속의 존재여부, (3) 안정성의 경우 악취로 인한 암모니아 농도에 따른 세밀한 기준과 악취제어를 위한 액비의 부숙도에 관한 측정기준, (4) 균질성의 경우 가축분뇨 액비성상의 표준농도를 설정, 생산 공정의 표준화, (5) 경제성의 경우 품질인증기준 규정화, 제조단가 및 판매가격의 가격비율에 대하여 화학비료와 비교한 경제성, (6) 저장성의 경우 상품의 유통을 위해 장기적으로 보관할 수 있는 요소에 관하여 분뇨에서 발생하는 $CO_2$ 발생량이나 그 외에 부패에 영향을 주는 요소, (7) 상품성과 기능성의 경우 작물맞춤형 N, P, K 농도나 작물생장에 보조적인 역할을 할 수 있는 영양분요소 등을 고려하여야 한다. 향후 이러한 평가요소에 대한 명확한 기준을 마련하기 위하여 구체적인 연구와 조사가 필요하다. 특히 2012년부터 해양배출금지에 따른 가축분뇨 및 폐기물에 대한 육상처리가 불가피한 만큼 빠른 시일 내에 목표요소에 대한 평가요소의 구축이 필요하다. Establishment of the LFQC (Liquid Fertilizer Quality Certification) system is very urgent issue for recycling livestock manure as renewable resources in Korea faced with environmental problem of manure application to land due to intensive livestock farming. In this study, we investigated relevant laws and regulations on livestock manure fertilizer, certifications of eco-friendly agricultural products, government policies on livestock manure management to establish reasonable direction of Korean LFQC (Liquid Fertilizer Quality Certification) system. As a result from this study, the liquid fertilizers in 'LFQC' system could be classified as three levels according to the usage patterns in field; 1st. Individual Farm Level (IFL), 2nd. Joint Farm Level (JFL), and 3rd. Commercial Level (CML). And finally, we found some characteristics in 'Main Level-Grading Factors' of liquid fertilizer such as fertilizing value, harmfulness, stability, uniformity, economic effect, storage potential, commercial value, functionality. Those items were considered to be the key factors for the establishment of 'LFQC' system. More research on 'Evaluation Standards' for concrete guideline and on the 'Main Level-Grading Factors' be needed to complete Korean LFQC system.

가축분뇨의 관리를 위한 액비품질인증기준 방안도출 연구

전상준,김수량,홍인기,김하제,김동균,이명규,Jeon, Sang-Joon,Kim, Soo-Ryang,Hong, In-Gi,Kim, Ha-Je,Kim, Dong-Gyun,Lee, Myung-Gyu 한국축산환경학회 2013 한국축산시설환경학회지 Vol.19 No.2

Establishment of a new concept of environmental friendly livestock manure management is required based on the facts. But now liquid fertilizer quality in korea shows a large difference among regions and the regulations are uncertain. Focusing on precedent study on main level-grading factors of liquid fertilizer quality certification, the study collected laws and standards related to liquid fertilizer of livestock manure at home and abroad and produced evaluation standards. Liquid fertilizer was divided into four factors (fertilizing value, harmfulness, stability and uniformity). According to each item, scores were awarded based on 16 details: fertilizing value (Nitrogen concentration, the whole concentration of Nitrogen, Phosphoric acid and Kalium), harmfulness (heavy metals, pathogenic microorganism and antibiotics), stability (maturity degree and odour), uniformity (EC, BOD, SS, moisture content and salt). The grade of liquid fertilizer, A (42~48), B (34~41), C (26~33) were rated using total scores.

형광등 배열과 광원으로부터의 수직 거리에 따른 광합성유효광양자속의 분포

김용현(Yong Hyeon Kim),김진국(Jin Kuk Kim),이상헌(Sang Heon Lee),최유화(Yu Hwa Choi),이명규(Myung Gyun Lee) 한국생물환경조절학회 2002 한국생물환경조절학회 학술발표논문집 Vol.11 No.1