사고란 반드시 밖에만 있는 것은 아니다. 가정 내에도 항상 많은 위험이 도사리고 있다. 앗차하는 순간에 일어나는 여러 가지 사고는 교통사고 못지않은 피해를 주부에게 준다. 애기를 키우고 있으면, 사고의 위험은 더욱 크다. 개나 고양이 같은 가축을 기를 때도 사고가 따른다. 주부는 항상 주의를 게을리 해서는 안 된다.
최근 국내 축산 인구의 감소 및 고령화가 빠르게 진행되고 AI, 구제역 등 가축 질병의 잦은 발생으로 축산업이 위기를 겪고 있고 기존의 축산 형태는 급이, 급수를 직접 관리하고 가축의 발정 및 분만 시기를 놓쳐 생산성이 감소하는 불편함이 있다. 본 논문은 기존의 축산 시스템에서 정보통신기술을 융합시킨 'ICT 기술을 활용한 스마트 축산'을 제안한다. 공기질센서, 온습도센서 등을 활용하여 축산 내부 환경을 체크하고, 자동으로 급수 및 급이기, 환기팬, 창문개폐, 생균제 분사가 작동하여 축산의 환경을 최적의 상태로 관리하여 준다. 그리고 스마트폰을 이용하여 원격으로 스마트 축산을 원격제어 및 감독할 수 있어 관리자의 불편함을 최소화 할 수 있다. 또한, 발정측정기를 사용해 소의 발정 시기를 탐지하여 생산성을 높일 것이다.
경종과 축산의 분리에 따른 환경오염 심화, 축산분뇨의 해양투기 금지, 축분뇨 처리비용의 절감 및 자원화, 경축순환농업으로의 전환 필요성 등 시급한 과제를 해소하는 근원적임 방안은 바로 지역단위의 경축순환농업시스템을 갖추는 것이다. 지역순환농업을 위해서는 경종과 축산농업의 부산물에 대한 수급량, 그리고 그것의 비료량을 계산할 수 있는 기준이 있어야 한다. 이를 위한 기준이 바로 가죽단위와 분뇨단위이다. 본 연구에서 우리나라 실정에 적용가능 한 분뇨단위를 도출하기 위하여 우리나라 가축분뇨의 양분특성과 배출량의 연구자료를 토대로 분뇨단위 를 설정하였다. 이를 철원군 지역에 적용하여 읍면별 분뇨단위를 산출, 농경지의 N 부하량을 평가하고, 가축생산과 경작지를 연계한 경축순환농업의 적용 방안을 검토하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 질소기준으로 축종별 연간 발생량을 토대로 산출한 분뇨단위는 한우 0.36, 젖소 0.8, 돼지 0.105로 환산되었다. 또한 육계와 산란계의 분뇨단위는 각각 0.0046, 0.0079로 설정하였다. 2. 농경지의 ha 당 분뇨단위(MU/ha)는 갈말읍이 2.4, 서면이 1.92으로 다소 높은 지수를 나타내었으나 동송읍, 철원읍, 근남면은 1.0 이하로 낮게 나타났다. 분뇨단위 결과로 볼 때, 철원군의 갈말읍, 서면, 김화읍은 분뇨단위가 1.8~2.4 범위에 있으므로 가축분뇨의 공급과 농경지 수용능력이 균형지역으로 분류되며 동송읍, 철원읍, 근남면은 1.0 이하로 가축분뇨의 공급이 부족한 지역이므로 분뇨의 수급불균형을 개선하는 양분관리가 필요하다. 3. 갈말읍은 N-부하량이 2.4 MU/ha를 나타내어 EU 기준 N-부하량인 1.7 MU/ha에 비하여 0.7 MU/ha가 초과되어 2,101 MU (16,238kg)의 질소의 과다부하를 나타내었다. 따라서 이에 해당하는 분뇨를 부하량이 적은 지역인 철원읍이나 동송읍으로 분산하여 자원화하여야 할 것으로 보인다. 또한 서면의 경우 N-부하량이 1.92 MU/ha를 나타내어 0.22 MU/ha가 초과되어 203 MU/kg에 해당하는 분뇨를 부하량이 적은 읍면에 분산하여야 할 것으로 보인다. 4. 철원군 지역별 액비의 공간적 공급량과 잠재수요량을 분석한 결과 액비의 공급지역은 김화읍, 갈말읍, 동송읍이지만 액비의 가장 큰 수요지역은 동송읍이었다. 가축분뇨의 발생량과 친환경적인 액비 시용기준의 설정을 고려 할 때 김화읍과 갈말읍은 N-부하량의 농경지 수용능력을 한계지역이므로 액비 과다상태를 파악 분석하여 지역의 양분관리 정책을 시행해야 할 것이다. 5. 철원군 사례연구 결과를 종합해 보면, 시군내의 읍면단위의 지역별로 N-부하량이 상이하므로 읍면별 분뇨단위 적용을 통하여 가축생산과 경작지를 연계한 지역순환농업체계를 구축하여 지역 축산분뇨 양분관리방안을 수립하는 것이 필요하다. 따라서, 철원군내 축분뇨의 자원화를 극대화하려면 지역별 공급, 수급불균형을 해소하기 위해 농가 및 지역별로 허용 분뇨단위(MU)를 제정, 이를 기준으로 전문적인 관리를 해야 한다. 그리하여 경종농업과 축산농업에서 배출되는 각종 부산물의 수급량, 그것의 비료량 퇴비량을 계산하고, 이를 토대로 농가단위 나아가 철원지역의 읍면단위별로 양분수지가 균형을 이루는 자원순환형 농업으로 전환해 가는 것이 필요하다.
국내 최대 상수원인 팔당호는 하천형 호소로 분류되며, 팔당호 수질은 외부오염원의 영향이 크다. 이에 본 연구에서는 팔당호 상류지역의 오염원 분포와 오염물질 유출특성을 분석하여 BOD와 TP 관리를 위한 중점관리 오염원을 선정하고자 하였다. 이를 위해 11개 단위유역에 대한 오염원별 발생부하량과 배출부하량을 조사하고, 74개 소하천의 수질 유량 측정결과를 이용하여 유달부하량과 유역면적당 유달부하 밀도를 분석하였다. 오염원별 BOD, TP 발생부하량과 배출부하량, 유달부하량을 분석한 결과, BOD 발생부하량은 축산계가 66.0%로 가장 높은 비율을 차지하였고, BOD 배출부하량은 생활계가 42.7%를 차지하였으며, BOD 유달부하량은 축산계와 생활계가 각각 36.4%, 34.3%를 차지하는 것으로 나타났다. TP 발생부하량과 배출부하량, 유달부하량 모두 축산계에서 가장 높은 비율을 차지하였으며, 각각 82.5%, 44.4%, 46.7%로 나타났다. 또한 BOD 유달부하밀도는 인구밀도가 높은 경안천 유역이 $14.6kg/km^2/d$으로 가장 높았고, TP 유달부하밀도는 가축사육두수가 많은 청미천 유역이 $1.23kg/km^2/d$이 가장 높게 나타났다. 이러한 연구결과를 통해 팔당호 수질개선을 위해서는 생활오수와 가축분뇨를 중심으로 오염원관리가 필요하며 경안천 유역은 생활오수에 대한 관리가 필요하고 남한강 유역, 특히 청미천 유역은 가축분뇨에 대한 관리가 필요한 것으로 판단되었다.
경기도 가축매몰지 주변 지하수의 계절별 변동 특성과 원인 분석을 위하여 가축매몰지 주변 60 m 이내에 위치한 관정(84개소)을 선별하여 오염물질들의 분포 및 특성과 그 원인에 대한 분석을 수행하였다. 오염원에 대한 지시인자(pH, DO, ORP, EC)의 경우, 대부분의 관정에서 계절에 상관없이 비교적 일정한 값을 유지하고 있는 것으로 나타나 침출수와 같은 오염원에 의한 계절적 영향이 뚜렷하지 않은 것으로 분석되었다. 질산성질소의 경우 대부분 30 mg/L 내외의 농도분포를 보이는 것으로 나타났으며 특히 가축매몰지로부터 20 m 이내에 위치한 관정에서도 15 mg/L 이하의 농도 분포를 보이는 것으로 분석되었다 암모니아성질소와 염소이온의 경우 가축매몰지와 근접한 곳에 위치한 관정보다는 오히려 40 ~ 60 m 거리에 위치하는 관정에서 더 높은 농도 분포를 보이는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 대부분 가축매몰지 침출수와 같은 높은 농도의 오염물 유입보다는 각 관정 주변에 위치한 기존의 오염에 의한 영향을 나타내주는 것이라 할 수 있으며 향후 가축매몰지 관련 지하수 보전 및 관리에 있어서 유용한 정보를 제공해 줄 수 있을 것으로 기대된다.
하천수질의 공간적 변이 해석에 양분 지표의 활용 가능성을 탐색하기 위해 전남 시 군의 수질 자료(T-N, T-P, BOD, COD)와 양분 지표(화학비료 공급량, 가축분뇨 발생량, 가축분뇨 양분 발생량, 양분수지)의 상관관계를 조사하였다. 수질 T-N은 화학비료 공급량, 가축분뇨 질소 발생량, 양분수지와 모두 정의 상관관계(P<0.05 또는 P<0.01)가 있었고, T-P와 이들 양분 지표와의 상관관계는 95% 수준에서 유의성이 없었지만 가축분뇨 인 발생량(P=0.06)과 양분수지(P=0.09)와는 유의미한 관계가 있었다. 따라서, 전남 지역 하천의 T-N 농도는 농경지 시용 화학비료는 물론 가축분뇨에 의해 영향을 받는 반면 T-P 농도는 화학비료 보다는 부적절한 가축분뇨처리 및 퇴비 과잉 시용에 의해 증가될 수 있음을 의미한다. 가축분뇨와 이를 원료로 제조되는 퇴비는 토양교질 및 금속이온과의 반응성이 낮아 무기태 인에 비해 상대적으로 이동성이 큰 유기태 인을 함유하고 있기 때문에 하천 T-P 농도증가에 기여할 수 있는 것으로 해석되었다. 한편, BOD와 COD는 모두 유기물질 함량이 높은 가축분뇨 발생량과 정의 상관관계(P<0.05 또는 P<0.01)가 있었는데, 이 또한 T-P의 경우와 동일하게 하천 수질에 대한 가축분뇨의 영향을 반영한다. 하지만, 본 연구에서 기상, 지형, 강우유형, 영농활동, 토지이용방식이 상이한 시 군을 대상으로 취득이 용이한 통계자료에 의존하여 양분수지를 분석하여 수질 변동을 해석한 점은 한계로 인정된다. 이와 같은 한계에도 불구하고 본 연구결과는 수질 변동 이해의 측면에서 양분 지표를 이용한 수질의 공간 변이 해석 가능성과 수질 관리의 측면에서 가축분뇨관리(폐수 처리 및 적정 퇴비 시용)의 중요성을 통계적으로 제시한다는 측면에서 의미가 있다.
우리나라의 농업에서 축산이 차지하는 중요성은 매우 크다. 소독시설 및 가축 위생, 악취 등의 환경적인 요소에 대한 투자는 상대적으로 소홀하여 최근 몇 년 사이에 가축 질병이 국내 축산 농가의 소득 안정을 위협하는 가장 큰 요인으로 대두되었다. 오염물질로 피해를 보고 있는 중소 규모 농가와 경제적인 여건상 가격이 비싼 소독기를 설치할 여력이 없는 소규모 농가에서도 구매 설치할 수 있는 출입관리 시스템이 필요하다[1]. 본 논문에서는 기제안한 플라즈마 출입관리시스템을 바탕으로 오염물질로 피해를 보고 있는 농가에서 필요로 하는 플라즈마를 이용한 살균시스템을 도입한 출입관리 및 통합제어 시스템을 통해 편리성 및 안전성 확보를 할 수 있는 ICT 모니터링 출입관리 시스템의 시제품을 개발하였다.
가축 생산은 파키스탄 농촌 인구의 2 번째로 큰 활동이며, 더욱이 농촌 지역에 사는 파키스탄 전체 인구의 67 %가 축산 활동에서 수입을 얻고 있다. 파키스탄 농촌에서 농업의 한 부분인 가축 생산은 파키스탄인에게 매우 중요하기 때문에, 비용 효과가 높은 비율과 실질적인 기술 도입으로 이 분야를 더욱 발전시키는 것이 특히 중요하다. 파키스탄 농업 분야에서 이러한 중요한 분야를 개선하기 위한 노력의 일환으로 파키스탄의 가축 생산 및 관리의 마이크로 프로세서 및 마이크로 컨트롤러 등 IoT 기술을 활용하는 능력과 가능성을 더 잘 이해하기 위한 연구가 진행되고 있다. 사물의 인터넷은 IoT 기술의 적용에 따른 비용절감과 효과적인 축산관리를 통해 소규모 농촌 축산물을 대규모 사업으로 확대할 수 있게 한다. 본 논문은 스마트 동물 농장에 기초한 IoT 농업 모델을 언급하였으며 그 분야에 IoT 기술을 적용하는 단점과 장점을 분석하였다. 본 연구에서 안전 센서를 탐색하여 가축의 무리 활동을 모니터링하고 시간 응답에 필요한 중요한 작업을 감지하기 위하여 시스템의 일부로 이러한 센서 사용에 목표를 두었다. 이 시스템은 필요 시에 사료와 물을 공급하고, 가축의 질병과 열을 방지하기 위하여 스마트 폰이나 컴퓨터와 이러한 기기를 인터넷으로 연결하여 온도와 습도를 제어해 한다. 본 논문에서는 IoT에 기반한 스마트 동물 농장 모델을 제안하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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