• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 춘계학술발표논문집
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• pp.902-905
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• 2009

축사 또는 쓰레기장에서 에서 발생되는 있는 물질인 암모니아, 아민, 메탄, 탄화수소류 등에 대한 처리를 위한 촉매 개발을 수행하였다. 암모니아를 금속산화물형태의 촉매를 사용하여 산화하였을 경우 $N_2$, NO, $NO_2$, $N_2O$가 일정 비율로 생성되게 된다. 이때의 NO, $NO_2$는 악취는 발생하지 않으나 유독성 가스이므로 이에 대한 선택성이 낮은 촉매를 선별하고 온도에 따른 활성능을 시험하여 최적의 촉매조성을 도출하였다. 다양한 산화가를 지닌 망간을 대상으로 각종 조촉매의 혼합에 따른 실험을 수행하여 최적 조성을 도출 하였다. 촉매 선별작업에서는 충전층을 사용하고, 선별된 촉매에 대하여 모노리스에 코팅하여 사용할 수 있는 모노리스형태의 반응기를 장착하여 모노리스 형태 촉매의 반응성 및 피독특성을 실험하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.292-301
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• 2016

구제역 발생에 따른 피해는 매우 크기 때문에 구제역의 피해를 최소화하기 위해서는 선제적인 구제역 진단 및 대응이 필수적이다. 주요 구제역 증상은 소의 체온 상승, 식욕 부진, 유량 감소, 입 발굽 유방에 물집 형성 등이며, 이중 확인하기 가장 쉽고 빠른 방법은 체온을 검사하는 방법이다. 본 논문에서는 선제적 구제역 대응을 위해 소 발굽 검출 알고리즘을 개발 구현하고, 축사에 고해상도 카메라 모듈과 열화상 카메라, 온습도 모듈 설치하여 발굽 검색 테스트를 시행하였다. 본 연구에서 개발한 알고리즘과 시스템을 통해 구제역 의심 가축의 조기 상황 대처를 할 수 있으며, 가축의 최적 성정 환경을 조성할 수 있다. 특히, 본 연구에서는 기존의 휴대용이 아닌 열화상 카메라를 활용한 구제역 대응 시스템은 축사에 고정으로 부착하여 별도 인력을 필요로 하지 않고 이미지 알고리즘을 통하여 가축의 발굽 온도를 자동 측정하는 기능과 스마트 폰을 활용한 자동 경고 기능을 가지고 있다. 이러한 시스템은 실시간을 구제역 가능성 예측을 가능케 하며, 별도의 인력이 없이 가축 질병에 대한 초동 방역 대응을 할 수 있다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제18권1호
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• pp.1-8
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• 2012

돈사의 피상부(皮上部) 환경개선을 위한 본 연구에서는 경기도 용인군에 위치한 형제농장의 비육돈사를 실험축사로 선정하여, 외부환경에 따른 돈사환경의 변화, 실내 공기유동을 위한 팬의 유무 등이 실내환경에 미치는 영향을 살펴보았다. 그 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 1. 외기온이 $25.7^{\circ}C$인 실험 1의 경우 측벽 윈치커튼을 통하여 유입된 공기는 용마루(ridge)의 윈치커튼를 통하여 배출되었으며, 중앙단연의 속도가 바닥부근 유속의 2~3 배에 이르는 것은 열부력(thermal buoyancy) 때문에 공기유동이 에너지를 얻어 유속이 가속되었으며, 측벽 윈칙커튼으로 유입된 공기유동은 급격히 확산되어 소산(消散)(disssipation)되었다. 그러므로 윈치커튼 돈사의 경우, 외부 바람의 속도가 거의 없거나 있어도 속도가 적다면, 돈사내 공기유동의 형태는 주로 열부력에 의하여 결정됨을 알 수 있다. 2. 실험 1에서는 비교적 균일한 온도분포를 보이고 있으나 실내온도가 외부에 비하여 전반적으로 외기온 보다 높게 나타났으며, 이는 돼지의 현열 및 배출분뇨에 의한 바닥층의 부숙열이 피상부(皮上部) 공간의 현열접적을 환기로 적절히 제거시키지 못한 결과로 판단된다. 따라서 실내에서 발생되는 열을 효과적으로 제거하기 위하여서는 강제환기 시설 또는 측벽 및 용마루 윈치커튼의 개폐정도 등을 포함한 관리논리를 개발할 필요하다. 3. 실험 2는 실험 1과 같이 외기온이 $25.7^{\circ}C$로 비슷하나 복사열의 영향여부를 실험 1과 비교검정하기 위하여 흐린 날을 선택하고 돈사내 강제환기를 위한 팬을 작동시킨 상태에서 중앙단면에서의 유속을 측정한 결과 실험 1에 비해 속도가 대체로 크나, 편차 또한 크게 나타났으며, 팬 작동시 공기유동의 정체지역(dead region)이 발생한 것을 알 수 있었다. 따라서 강제환기시에는 보다 정확한 환기율을 결정하고 설계 시공이 필요할 것으로 판단된다. 또한 바람이 없고 외기온이 매우 높은 여름철에는 열집적을 효과적으로 희석시키기 위해서 연속적인 강제환기가 필요할 것으로 판단된다. 4. 실험 2에서의 유해기체의 농도를 실험 1과 비교해 보면 전체적으로는 편차가 적게 나타났으며, 외부기상의 차이로 인해 암모니아의 농도는 실험 1에 비해서 매우 높게 나타났다. 이는 외부기상에 따른 실내공기 유동의 효율저하, 상대습도의 변화 등으로 판단되며, 외기상의 변화에 능동적으로 대처할 수 있는 환기시스템의 개발도 고려해볼 필요가 있다. 5. 실험 2에서의 온도분포는 거의 편차가 없이 균일하게 나타난 것을 볼 수 있었으며, 비로 인하여 지붕이 받는 부가적인 태양복사열이 없었으며, 실험 1과는 달리 열부력에 의한 상고하저(上高下低)의 전형적인 수직분포가 나타나지 않고, 오히려 지붕을 냉각시키는 효과를 가져와 상저하고(上低下高)의 분포를 나타냈으며, 수평온도분포도 팬에 의한 강제환기에 의해 실내공기를 균일하게 분포시켜 거의 편차가 없음을 알 수 있었다. 그러므로 지붕의 단열이 축사환경제어에 중요한 변수로 작용한다는 것을 알았으며, 이를 위해서 지붕의 단열 및 높이 등의 설계가 매우 중요하다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제17권2호
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• pp.61-70
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• 2011

본 연구는 한우사육 305 농가에 대하여 우사바닥상태, 습기제거방법, 급이시설, 방역실태 등과 같은 사육환경을 조사 분석하여 환경개선을 통한 효율적인 농장관리 프로그램에 필요한 지표를 설정하고자 실시하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째는, 한우농가의 우사바닥 상태는 "보통이다" 으로 관리하는 경우가 가장 많았으며(46.4%), 건조한 편 (35.5%)도 많이 있어 비교적 잘 관리되고 있으나, 질척거리는 수준(18.1%)도 많이 있는 것으로 보아 아직도 바닥관리에 톱밥이나 송풍홴을 설치하여 습기를 제거해야 할 것으로 생각된다. 둘째는, 우사바닥 습기제거는 "송풍홴" 을 이용 (36.4%)하는 경우가 가장 많은 것으로 나타나 시설구입이나 에너지 비용을 절감할 수 있는 자연빛이나 통풍을 이용하도록 권장해야 한다. 셋째는, 축사 내 냄새 악취는 "깔짚교체"로(33.7%) 제거하는 경우가 가장 많았으나, 자연송풍 등을 효율적으로 이용하여 환기를 시켜야 할 것으로 생각된다. 넷째는, 여름철 축사내 "송풍홴 설치" 않은 농가 (37.7%)가 비교적 많았는데, 체온조절이나 습기제거용으로 적절히 설치되어야 할 것으로 판단된다. 다섯째는, 사료급이시설은 "수동식" (88.2%)이 가장 많은 것으로 조사되었는데, 자동화시스템으로 전업화 농장 경영관리가 이루어져야 할 것이다. 여섯째는, 농가의 사양관리기술수준은 5점 만점 중 "2.80점" 으로 중등수준으로 평가되고 있어서 경쟁력을 갖춘 기술 습득이 요구된다. 일곱째로, 농장의 방역시설 중 "분무기" 사용 (80.8%) 농가가 가장 많았으나 소독장비가 없는 농가도 3.0%나 되었다. 그리고 "1주 1회" 방역실시 (40.0%) 농가가 가장 많았으나, 방역을 전혀 실시 않는 농가도 5.2%나 되는 것으로 조사되어 방역의 중요성 인식과 최적 방역 프로그램 개발이 더욱 요구된다. 따라서 아직도 열악한 환경에서 사육하는 우리나라 한우농가는 악취, 우사바닥, 송풍, 온도, 방역시스템 등과 같은 사육환경 관리시스템이 효율적으로 구축되어야 할 것으로 생각된다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제15권2호
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• pp.131-138
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• 2009

본 연구는 돼지의 체온 발산에 따른 행동에 근거하여 환경을 제어할 때 몸체에서 발산되는 체열과 환경의 온도차이를 이용하여 환경을 제어할 수 있는 방법을 모색하고자 하였으며, 열환경에서 얻어진 자료를 바탕으로 축사의 환경제어 시스템에 접목하고자 실시하였다. 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 환경온도에 따른 돼지의 행동을 칼라영상을 통하여 획득한 후 가시화 시스템 (열화상 프로그램)을 통한 행동상태를 고온, 적온, 저온기로 분류하였다. 2. 영상처리 시스템의 하드웨어를 적외선 CCD 카메라, 영상처리 보드DIF(TH3100) 모델과 컴퓨터는 400Hz, 128M, 586 Pentium로 구성되었으며, 프로그램은 C++ 언어로 작성되었다. 3. 영상처리시스템을 온도에 따라 분류했던 결과 저온, 적온, 고온으로 분류되어 돈사내 환경제어 시스템에 응용이 가능할 것으로 판단되었다. 4. 사료섭취량은 저온구가 다른 환경온도에 비하여 사료를 많이 섭취하였던 반면에 종료체중과 일당증체량에서는 낮게 나타났다 (p<0.05).

• 유기물자원화
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• 제7권1호
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• pp.43-52
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• 1999

본 연구는 축산분뇨 퇴비화시 부자재인 톱밥을 석탄회로 대체하기 위하여 수행하였다. 축산분뇨와 톱밥의 혼합비율을 부피비 1:1로 고정하고 이때 톱밥을 어느 정도 석탄회로 대체 가능한지를 조사하였다. 각 혼합비율에 대해 조사된 톱밥과 석탄회의 혼합비율은 부피비로 40:10, 35:15, 30:20, 25:25, 20:30, 15:35, 10:40이었다. 축사에서 스크레퍼 방식과 슬러리 방식에 의하여 배출되는 축산분뇨, 톱밥과 석탄회를 앞에서와 같은 혼합비율로 섞은 부자재를 부피비 1:1로 혼합하여 퇴비화하면서 온도, 수분, pH, 유기물, 질소 및 유기물/질소 비 등을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 온도의 변화는 슬러리 방식보다 스크레파 방식에서 톱밥비율이 높을수록 빨리 최고온도($63.5^{\circ}C$)에 도달하였다. 수분 함량의 변화는 스크레파 방식 및 슬러리 방식 공히 톱밥과 석탄회를 부피비로 동일비율(1:1) 혼합하였을 때 42 %와 54 % 범위의 수분함량으로 발효에 비교적 좋은 조건을 유지하였다. pH는 분뇨, 톱밥, 석탄회 비율 50 : 25 : 25 투입시 전체적으로 pH 7~10으로 약알카리성 내지 알카리성이었다. 유기물함량은 톱밥 혼입량이 석탄회보다 많을수록 증가되나 퇴비화가 진행됨에 따라 별다른 변화는 보이지 않았다. 질소함량은 톱밥 혼입량 증가에 따라 늘어났으나, 발효과정 진행에 따라서는 일정한 경향을 나타내지 않았다. 유기물/질소 비는 톱밥 혼입량이 증가할수록 증가하였지만, 발효과정 중 큰 변화는 볼 수 없었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.31-39
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• 2011

실내나 밀폐된 축사시설에서는 청정한 환경을 유지하기 위해 온도 습도 그리고 이산화탄소, 메탄가스 등과 같은 환경요인들을 측정하고 관리하여야 한다. 이때 측정된 수치가 관리대상 구간의 정상범위 내에 존재할지라도 시설이나 축적된 배설물과 주변 환경과의 상호작용 등으로 인한 예측치 못한 상황이 발생하면 측정수치는 급격하게 증가 또는 감소하게 된다. 본 논문에서는 이처럼 급격하게 증가하거나 감소하는 비정상 패턴의 변화가 발생할 경우, 이를 인식하여 위해 요소를 미리 제거할 수 있는 조기경고기법(EWarM)을 제안하였다. 그리고 이를 기반으로 한 퍼지 에이전트를 구현하였다. 다양한 상황에서의 성능평가를 통해 조기경고기법(EWarM)에 기반한 퍼지 에이전트가 위해 요소를 제거하는데 유용하다는 것이 입증되었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2021년도 춘계학술대회
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• pp.285-286
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• 2021

최근 IoT(Internet of Things) 기술의 발전으로 스마트화 기술이 농업, 축산업, 수산업 분야로 확장되어 스마트화가 진행되고 있다. 이러한 스마트화 기술은 현장의 데이터를 어떻게 계측하여 관리 시스템으로 전송하는가가 무엇보다 중요하다. 현재 스마트팜 및 기타 축사 및 양식장 구축에 활용되는 센서는 온도, 습도, CO 가스, CO2, 수소(Hydrogen), O2 등 다양한 센서를 통하여 스마트팜 및 기타 환격을 계측하고 모니터링하고 있다. 이러한 센서들과 스마트팜을 제어하고 관리하는 HMI(Human Machine Interface) 모듈과의 통신방식은 아직 까지는 RS-485 기반의 모드버스(modbus-RTU) 방식을 주로 활용하고 있다. 본 논문에서는 스마트팜 구축에 필요한 센서 데이터를 HMI 모듈에서 관리할 수 있도록 RS-485 기반의 모드버스 방식을 통하여 데이터를 관리할 수 있도록 다양한 센서 모듈을 연결할 수 있도록 HMI용 MCU 모듈을 설계하고자 한다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제13권1호
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• pp.13-20
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• 2007

퇴비화 목적은 축분을 오물감과 악취 없이 살균처리 하고, 토양과 작물에 무해한 유기성 자원의 순환이용이다. 퇴비화 호기성 미생물의 이분해성 유기물 (영양원: 탄질비)분해 적정조건은 수분, 공기, 온도, 퇴비화 기간 등이며, 퇴비화 부숙 목적은 이분해성 유기물분해 및 생육저해 물질분해 등에 있다. 부숙도 판정법은 퇴적물의 온도변화(이분해성유기물분해 검사) 및 발아시험(생육저해물질 검사)등이 바람직하다. 본 연구는 퇴비화 온도, 퇴비화 암모니아가스 농도와 악취물질의 탈취처리, 종자 발아율, 퇴비재료 성분 및 EC 농도 등의 퇴비화 부숙도 주요 요인에 대한 3회 반복 실험성과는 다음과 같다. 본 연구결과로서 퇴비화 주발효 및 후숙 6주간 전반기에서 이분해성 유기물 분해와 취기물질 제거에 관련된 퇴비화 온도, 암모니아 농도, 탄질비 및 염류농도, 후반기 후숙 기간에 작물생육저해물질 제거에 연관된 발아율과 탄산가스 발생량 등을 실측조사 분석한 결과는 다음과 같으며, 안정된 숙성 퇴비의 적정 범위를 유지하여 양질 퇴비 생산이 가능하였다. 1. 축사저류조의 돼지배설물의 고액분리 고형분과 착즙액 정화처리 잉여오니 및 톱밥혼합물의 퇴비화 온도가 $55\sim65^{\circ}C$를 2일 이상 유지하여 병원균과 잡초 종자를 사멸하고, 악취가 미미한 44ppm 이하수준의 비교적 낮은 암모니아농도 및 50% 내외의 저수분의 양질 퇴비 생산이 가능하였다. 2. 퇴비화 실험결과는 퇴비화 온도가 $55\sim65^{\circ}C$로서 1주간 이상, 퇴비재료 수분 50%, 종자 발아율 70% 이상 및 EC농도 5ds/m 이하 등의 수준을 유지하고 있어 완숙퇴비 조건을 구비하고 있었다.상관관계가 비교적 높았으나, 음수량과 분 배설량$(R^2=0.2950)$, 사료 섭취량과 뇨 배설량$(R^2=0.1985)$, 산유량과 뇨 배설량$(R^2=0.2335)$의 상관관계는 낮게 나타났다. 6. 따라서 산유량과 음수량, 산유량과 사료 섭취량의 상관관계식은 $Y=0.1919X_1+11.181(R^2=0.7742),\;Y=0.8568X_2+9.3067(R^2=0.7459)$(Y=milk yield $X_1=water$ consumption, $X_2=feed$ intake)로 추정할 수 있다.. 이상(以上)의 결과(結果)로서 통일(統一)벼가 일반품종(一般品種)에 비(比)하여 저장성(貯藏性)이 우수(優秀)함을 인정(認定)할수 있어 장기저장(長期貯藏)을 위(爲)한 미곡(米穀)으로 활용(活用)할 수 있는 가능성(可能性)을 암시(暗示)하고 있다.록 Lact. plantarum ATCC 8014, Lact. fermenti ATCC 9338균주(菌株)의 산생성(酸生成)을 촉진(促進)하는 경향(傾向)을 보였다.V또는 ara-A의 동시첨가는 GCV또는 ara-A를 단독으로 첨가했을 경우보다 단백질의 합성을 더욱 억제하였다. 이상의 실험결과로 보아 GCV와 ara-A의 동시사용은 HSV-1 혹은 ACV저항 DNA polymerase변이주인 $PAA^r5$에 대해서 상승적인 억제작용을 나타냈으며 이 효과는 virus DNA 합성 억제에 의한 것으로 생각된다. ACV저항 thymidine kinase 변이주인 $ACV^r$ 및 $IUdR^r$에

• 미생물학회지
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• 제42권1호
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• pp.40-46
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• 2006

우유에 풍부하게 존재하는 유당은 galactose와 포도당의 $\beta(1\rightarrow4)$ glycosidic 결합으로 구성되어 있고, 인간에서 이를 가수분해하는 효소는 lactase, 세균에서는 $\beta-galactosidase$로 알려져 있다. Lactase의 활성이 낮은 사람이 우유를 섭취했을 경우 일시적인 설사를 일으키고 때로는 만성적인 대감의 염증으로 인한 만성설사의 원인이 되기도 한다. 겨울철에 젖소를 사육하는 축사 주변에서 저온에서 생육하는 세균 AS-20을 분리하여 $\beta-galactosidase$ 활성을 갖는 균주를 선별하고 온도별로 분리균의 성장을 조사하였다. 그 결과 대장균이 자라지 못하는 $10^{\circ}C$에서도 분리된 AS-20은 생육이 가능하였고 생육 최적온도는 $30^{\circ}C$이였으며 이 온도에서 세대시간은 60여분 이었다. AS-20의 생화학적 특성을 bioMerieux Vitek Gram negative identification card (GNI+)로 조사한 결과 포도당을 발효, 산화시켰으며 유당, maltose, mannitol, xylose, L-arabinose 등을 이용하여 97% Hafnia alvei, 2% Escherichia coli로 동정되었다. Polymerase chain reaction으로 16S rRNA유전자를 증폭하여 1,426 bp의 염기서열을 결정하여 기존에 보고된 유전자들과의 유사도를 조사한 결과 분리된 균주 AS-20은 Hafnia alvei와 99%의 염기서열상 동성을 보였다. 이러한 결과는 BioMerieux Vitek Gram negative identification card 키트로 동정한 결과와 일치하였다. AS-20을 $10^{\circ}C,\;20^{\circ}C,\;30^{\circ}C$에서 배양하면서 $\beta-galactosidase$ 활성을 조사한 결과 저온인 $10^{\circ}C$와 $20^{\circ}C$에서 배양하였을 때에 배양최적 온도인 $30^{\circ}C$에서 배양했을 때 보다 1.5 배 정도 높은 효소활성을 보여주었으며, $30^{\circ}C$에서 배양된 대장균 보다 6배 이상의 효소활성을 보여 주어 저온조건에서 분리균의 효소생산이 비교적 높은 것으로 판단되었다.