KR101104759B1 - 반추동물 호흡시의 메탄가스 배출량 측정 장치 - Google Patents
반추동물 호흡시의 메탄가스 배출량 측정 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101104759B1 KR101104759B1 KR1020090104099A KR20090104099A KR101104759B1 KR 101104759 B1 KR101104759 B1 KR 101104759B1 KR 1020090104099 A KR1020090104099 A KR 1020090104099A KR 20090104099 A KR20090104099 A KR 20090104099A KR 101104759 B1 KR101104759 B1 KR 101104759B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- ruminant
- methane gas
- methane
- amount
- breathing
- Prior art date
Links
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 244
- 241000282849 Ruminantia Species 0.000 title claims abstract description 59
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 title description 3
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 title description 2
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 claims abstract description 37
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000007791 dehumidification Methods 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims 1
- 244000144972 livestock Species 0.000 abstract description 18
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 abstract description 7
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 abstract description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 73
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 7
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 6
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 description 4
- 101100269850 Caenorhabditis elegans mask-1 gene Proteins 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical compound [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 2
- 241000283707 Capra Species 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001494479 Pecora Species 0.000 description 1
- 229910018503 SF6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 235000015111 chews Nutrition 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 210000002249 digestive system Anatomy 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 210000004051 gastric juice Anatomy 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 239000001272 nitrous oxide Substances 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000009304 pastoral farming Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N sulfur hexafluoride Chemical compound FS(F)(F)(F)(F)F SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960000909 sulfur hexafluoride Drugs 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 210000004916 vomit Anatomy 0.000 description 1
- 230000008673 vomiting Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/483—Physical analysis of biological material
- G01N33/497—Physical analysis of biological material of gaseous biological material, e.g. breath
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/08—Detecting, measuring or recording devices for evaluating the respiratory organs
- A61B5/097—Devices for facilitating collection of breath or for directing breath into or through measuring devices
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
- G01N27/407—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/483—Physical analysis of biological material
- G01N33/497—Physical analysis of biological material of gaseous biological material, e.g. breath
- G01N33/4975—Physical analysis of biological material of gaseous biological material, e.g. breath other than oxygen, carbon dioxide or alcohol, e.g. organic vapours
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/20—Capture or disposal of greenhouse gases of methane
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S436/00—Chemistry: analytical and immunological testing
- Y10S436/90—Breath testing
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Immunology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Hematology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physiology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
본 발명은 일반 축산농가에서 반추가축이 배출하는 메탄 발생량을 손쉽고도 정확하게 측정할 수 있는 장치를 제공하여 반추가축이 배출하는 메탄배출량을 줄이기 위한 특수사료나 메탄저감제의 투여량을 조절할 수 있도록 함으로써, 환경 기준치 이상의 메탄량 발생을 막아 환경오염을 줄일 수 있도록 한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 반추동물의 입 부분에 씌워지는 마스크와, 상기 반추동물의 호흡시 배출되는 메탄가스 량을 검출하도록 상기 마스크 전방에 결합되는 메탄가스 검출모듈과, 상기 메탄가스 검출모듈 전방에 설치되어 반추동물의 호흡시 배출되는 공기량을 측정하는 부피측정기를 포함하여 구성되는 반추동물 호흡시의 메탄가스 배출량 측정장치가 제공된다.
반추동물, 호흡, 메탄가스, 배출, 측정
Description
본 발명은 반추동물의 호흡시 배출되는 메탄가스량 측정장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일반 축산농가 등에서 사육되는 반추동물의 호흡기를 통해 배출되는 메탄가스량을 손쉽고도 정확하게 측정하기 위한 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 소등의 반추동물의 호흡기를 통해 배출되는 메탄가스를 포집측정하기 위해 현재 가장 많이 사용되는 있는 시설물로는 후드식 호흡챔버와 개방회로식 호흡챔버가 있다.
이들은 가축의 머리 부분이나 신체 전부를 챔버 내에 위치시키고 반추 위에서 미생물의 메탄발효에 의해 생성되어 입을 통해 배출된 메탄가스의 량을 실시간으로 측정할 수 있게 하는 시설물로서, 메탄저감제의 효과검증, 메탄저감을 위한 사료급여전략 구축을 위한 연구 등 폭 넓게 활용되고 있다.
최근 전 세계적으로 기후변화가 최우선 의제로 급부상되고 있으며 우리나라에도 메탄 등 온실가스 배출 감축을 위한 의무 동참 압력이 거세지고 있다.
참고로, 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4), 아산화질소(N2O), 수소불화탄소(HFCs), 과불화탄소(PFCs), 육불화유황(SF6)이 6대 온실가스로 지정되어 있는데, 우리나라는 세계에서 9번째로 온실가스를 많이 배출하는 국가이다.
메탄은 일단 배출되면 제거되기까지 대기에 약 8.4년 잔류하고, 이산화탄소의 20배 이상 온실효과를 갖는 온실가스로, 세계 온실가스 배출량의 16%를 차지, 또한 메탄은 오존층을 파괴하는 대표적인 물질이다.
농촌진흥청 발표에 따르면 한우/육우 4.2마리, 젖소 1.6마리가 1년 동안 뿜어내는 메탄의 양은 자동차가 1년 동안 뿜는 메탄의 양과 같다는 결론을 내놓았다.
국내 기준 매년 9,000억 톤(ton) 가량의 메탄가스가 배출되며, 이 중 약 30% 정도는 소나 양, 염소와 같은 반추동물의 소화시스템에 의해 발생한다.
축산에서는 주로 두 부분에서 온실가스가 발생한다. 가축이 사료를 소화시키는 과정에서 발생하는 트림과 사료를 배설하는 과정에서 발생하는 방귀가 있다. 이 두 가지는 상상외로 큰 온실가스를 발생하는 원인으로 작용한다.
소와 같은 반추동물은 위액으로 사료를 소화하는 것이 아니라, 위 속에 있는 미생물이 사료를 먹고 분해하게 된다. 소는 위 속에 모아둔 사료를 토해내서 40~60회 정도 씹은 다음 다시 삼키는 되새김질을 하루 종일 몇 번이고 되풀이한다. 이러한 과정에서 메탄가스를 트림으로 배출하게 된다. 따라서 우리나라를 포함한 주요 국가들은 미생물이 만드는 메탄을 줄이는 연구를 수행하고 있다.
이에 따라, 농촌진흥청에서 지구온난화에 따른 국내외 변화에 적극적으로 대 응하고자 반추가축의 트림을 통해 배출되는 정확한 메탄발생량을 측정하고 이를 줄이기 위한 연구가 수행 중이다.
이는 반추가축이 배출하는 메탄가스량을 빠르고 정확하게 측정함으로써, 반추동물의 메탄배출량을 줄이기 위한 사료의 개발이나 메탄저감제의 개발에 적극 활용될 수 있기 때문이다.
한편, 축산농가에서도 메탄배출량을 줄이기 위한 사료나 메탄저감제가 투여된 반추가축이 배출하는 메탄 발생량을 손쉽고도 정확하게 측정할 수 있는 기기가 필요한 실정이나, 기존의 후드식 호흡챔버나 개방회로형 호흡챔버는 다음과 같은 문제점을 안고 있다.
먼저, 기존의 후드식 호흡챔버나 개방회로형 호흡챔버는 특수 시설 및 정밀한 기기로 구성되어 있어서 일반 축산농가에서 직접적으로 메탄 발생량을 측정하기 위해 시스템을 구축하는 것은 현실적으로 어려움이 따른다.
그리고, 상기 기존의 후드식 호흡챔버나 개방회로형 호흡챔버는 설치비가 많이 들고 호흡가스 측정 시험 중에 혈액채취나 착유가 쉽지 않다. 또한 메탄 가스량이 실시간으로 측정이 되나 정확도가 떨어진다.
따라서, 일반 축산농가에서도 설치비용이 적게 들면서도 반추가축이 배출하는 메탄 발생량을 손쉽고도 정확하게 측정할 수 있도록 하여, 메탄배출량을 줄이기 위한 특수사료나 메탄저감제의 투여량을 조절할 수 있도록 함으로써, 궁극적으로 환경오염 저감에 도움을 줄 수 있는 메탄가스 측정장치의 개발이 절실한 실정이다.
본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 일반 축산농가에서 반추가축이 배출하는 메탄 발생량을 손쉽고도 정확하게 측정할 수 있는 장치를 제공하여 반추가축이 배출하는 메탄배출량을 줄이기 위한 특수사료나 메탄저감제의 투여량을 조절할 수 있도록 함으로써, 환경 기준치 이상의 메탄량 발생을 막아 환경오염을 줄일 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 반추동물의 입 부분에 씌워지는 마스크와, 상기 반추동물의 호흡시 배출되는 메탄가스 량을 검출하도록 상기 마스크 전방에 결합되는 메탄가스 검출모듈과, 상기 메탄가스 검출모듈 전방에 설치되어 반추동물의 호흡시 배출되는 공기량을 측정하는 부피측정기를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 반추동물의 호흡시 배출되는 메탄가스량 측정장치가 제공된다.
본 발명은 일반 축산농가 등에서 반추가축이 배출하는 메탄 발생량을 손쉽고도 정확하게 측정할 수 있는 호흡가스 측정기를 제공하여 반추가축이 배출하는 메탄배출량을 줄이기 위한 특수사료나 메탄저감제의 투여량을 조절할 수 있도록 함으로써, 환경 기준치 이상의 메탄량 발생을 막아 환경오염을 줄일 수 있도록 하는 효과가 있다.
그리고, 기존의 후드식 호흡챔버나 개방회로형 호흡챔버는 특수 시설 및 정 밀한 기기로 구성되어 있어서 일반 축산농가에서 직접적으로 메탄 발생량을 측정하기 위해 시스템을 구축하는 것은 현실적으로 어려움이 따르나, 본 발명의 장치는 설치비용이 저렴하여 일반 축산농가에서도 부담없이 구비할 수 있으므로 보급에 실효성을 거둘 수 있다.
또한, 메탄 저감제의 효과검증 및 메탄 저감을 위한 사료 급여 전략 구축 연구 등에 폭 넓게 활용 가능하며, 메탄가스 측정기를 통해 반추가축의 메탄 발생량에 대한 정보를 주기적으로 모니터링 함으로써 가축수를 인위적으로 줄이는 방법 이외에 사료에 변화를 주는 방법을 통해서도 메탄 수준을 억제할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예에 대해 첨부도면 도 3 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
[실시예1]
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 마스크 타입 메탄가스량 측정기를 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3의 메탄가스 검출모듈을 나타낸 사시도이며, 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 마스크 타입 메탄가스량 측정기 착용 예를 보여주는 참고도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 반추동물의 호흡시 배출되는 메탄가스량 측정장치는, 반추동물의 입 부분에 씌워지는 마스크(1)와, 상기 반추동물의 호흡시 배출되는 메탄가스 량을 검출하도록 상기 마스크(1) 전방에 결합되는 메탄 가스 검출모듈(2)과, 상기 메탄가스 검출모듈(2) 전방에 설치되어 반추동물의 호흡시 배출되는 공기량을 측정하는 부피측정기(3)를 포함하여 구성된다.
상기 마스크(1)는 폴리머나 금속 계열의 소재로서 가벼우며 적절한 강도를 가진 것이 적용되는데, 특히 금속 소재일 경우에는 화학적 내구성이 강한 것이 적용됨이 바람직하다.
본 실시예에 따르면, 마스크(1)는 반추가축의 입과 코 부분이 들어갈 만큼 충분한 공간을 가지며, 반추가축에 착용시켰을 때 흔들리지 않고 용이하게 밀착 및 고정될 수 있도록 머리와 목 부위에 길이 조정 벨트가 연결된다.
한편, 상기 메탄가스 검출모듈(2)은 공기 및 냄새가 유입되는 유입구(201a)와 상기 공기 및 냄새가 배출되는 배출구(201b)를 가지는 모듈본체(201)와, 상기 모듈본체(201)의 유입구(201a)와 배출구(201b) 사이의 공간에 설치되는 가스센서(202)를 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 가스센서(202) 설치 공간에는 상기 가스센서(202)에서 감지한 전류값을 메탄가스의 양을 계산할 수 있는 마이크로컨트롤러(203)를 포함하는 센서모듈이 함께 구비된다.
그리고, 상기 가스센서(202)와 마이크로컨트롤러(203)를 포함하는 센서모듈은 모듈본체(201) 내부 공간을 가로질러 설치되는 지지대(204)에 의해 기계적으로 고정되도록 설치된다.
그리고, 상기 모듈본체(201) 외측에는 상기 가스센서(202)로부터 측정된 메탄가스량을 표시하는 LCD표시부(5)가 구비된다.
한편, 상기 부피측정기(3)는 반추가축의 호흡시 배출되는 공기량을 측정할 수 있도록 센서 등이 내장된 공지(公知)의 장치이다.
그리고, 상기 메탄가스 검출모듈(2)과 마스크(1) 사이에는 제습필터(6)가 더 구비되며, 상기 제습필터(6)는 메탄가스 검출모듈(2)에 부착될 수 있다.
한편, 상기 메탄가스 검출모듈(2)의 모듈본체(201) 전면에는 부피측정기(3)의 장착을 위한 연결부(201c)가 구비되며, 상기 연결부(201c)는 부피측정기(3) 측에 구비될 수도 있다.
상기 연결부(201c) 및 이에 결합되는 대응부에는 도시된 바와 같이 나사산이 형성될 수 있으며, 기타 후크(hook)방식이나 스냅피팅 구조등 다른 형태의 결합 구조도 채용가능하다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 반추동물 메탄가스량 측정장치는 주요 구성요소인 부피측정기(3)와, 메탄가스 검출모듈(2), 제습필터(6), 마스크(1) 등이 고장으로 인한 교체, 점검, 그 외 필요 시 분리될 수 있도록 구성된다.
그리고, 메탄가스 검출모듈(2)의 구성요소 들 역시 각 부분들의 고장으로 인한 교체, 점검, 그 외 필요시 분리될 수 있도록 구성된다.
그리고, 상기 가스센서(202)는 메탄가스에 대한 선택성과 감도(sensitivity)가 매우 높고, 측정 후 회복(recovery) 특성이 매우 우수하도록 선택되어야 한다.
상기 센서모듈은 본체부 내에 기계적으로 고정이 되어있어야 하는데, 특히 가스센서(202)는 메탄가스와 용이하게 반응할 수 있도록 중앙부에 위치시키는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 센서모듈은 가스센서(202)에서 감지한 전류값을 환산하 여 메탄가스량으로 계산할 수 있는 마이크로컨트롤러(203) 및 그 외 입출력 등 필요한 기능을 수행하기 위한 기타 반도체소자들로 구성되어 있다.
그리고, 컨트롤패널(4)은 감지한 메탄가스의 양을 패널상에 구비된 LCD표시부(5)를 통해 표시하며, 본 발명 측정장치의 동작을 위한 전원 온/오프, 리셋 등의 기능을 수행하며, 모듈본체(201)의 외측 상부에 기계적으로 고정되어 있어야 한다.
상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 제1실시예에 따른 반추동물 메탄가스 측정장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
마스크 타입인 본 발명의 메탄가스량 측정장치를 반추가축에 착용시키면, 반추가축의 호흡 중에 배출되는 메탄가스가 제습필터(6)를 거치면서 습기 및 이물질이 제거되고, 이어 제습필터(6)를 통과한 냄새는 공기 및 냄새 유입구(201a)를 통해서 모듈본체(201) 내부로 전달된다.
이때, 제습필터(6)는 호흡 중에 섞여있는 수분을 최대한 제거되고, 대부분의 메탄가스는 통과하게 된다.
이어, 모듈본체(201) 내부로 전달된 메탄가스는 모듈본체(201) 내부 공간의 중심부에 위치하고 있는 가스센서(202)에 의해 전류값으로 검출되고, 가스센서(202)에서 전류값으로 검출된 값은 센서모듈에 실장된 마이크로컨트롤러(203)에 의해 그 양이 PPM 단위(공기 1㎥ 중의 1cc가 1PPM 임)로 계산된다.
그리고, 상기 모듈본체(201)를 통과한 메탄가스는 배출구(201b)를 통해서 부피측정기(3)로 흡입되는데, 상기 부피측정기(3)는 배출되는 공기량을 측정할 수 있도록 센서 등이 내장된 공지의 장치로서, 모듈본체(201)를 통과한 전체 공기(메탄 가스 포함)의 부피를 측정하여 센서모듈의 마이크로컨트롤러(203)에 전달한다.
그리고, 상기 마이크로컨트롤러(203)는 PPM단위로 계산된 메탄가스량과 부피측정기(3)로부터 얻은 전체 공기의 부피 값을 이용하여 반추가축이 1회 호흡시 배출하는 메탄가스의 양을 계산하고, 최종적으로 컨트롤패널(4)의 LCD표시부(5)에 표시하게 된다.
상기와 같이 작용하는 본 발명의 반추동물 메탄가스량 측정장치는 기존의 후드식 호흡챔버나 개방회로형 호흡챔버와는 달리 작업자가 휴대할 수 있으므로, 작업자가 휴대하여 필요시 실시간으로 측정할 수 있어 현장 대응성이 매우 향상된다.
또한, 본 발명의 반추동물 메탄가스량 측정장치는 휴대형인 만큼 그 크기가 작아 제작비가 저렴하기 때문에 상용화에도 매우 유리하다.
또한, 본 발명의 반추동물 메탄가스량 측정장치는 주요 구성인 부피측정기(3)와, 메탄가스 검출모듈(2), 제습필터(6), 마스크(1) 등은 고장으로 인한 교체, 점검, 그 외 필요 시 분리될 수 있도록 조립되어 있으며, 그 부피가 작으므로 보관 및 관리가 편리하다.
그리고, 메탄가스 검출모듈(2)의 구성요소 들 역시 각 부분들이 분리될 수 있어,고장으로 인한 교체, 점검 등의 작업이 손쉽게 이루어질 수 있다.
[실시예2]
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 마스크 타입 메탄가스량 측정 시스템을 보여주는 구성도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에서는 메탄가스 검출모듈을 구성하는 센서모듈로서 근거리 무선통신이 가능한 센서모듈을 사용하여, 상기 모듈본체(201)의 LCD표시부(5)를 확인할 필요 없이 근거리에서 메탄가스량에 대한 데이터를 무선통신을 통해서 컴퓨터 모니터(7)로 받아서 확인할 수 있게 한다.
물론, 상기 모듈본체(201)에도 LCD표시부(5)가 구비되어, 필요에 따라 선택적으로 활용할 수 있도록 할 수 있음은 물론이다.
본 실시예의 기타 구성 및 작용은 전술한 [실시예1]에서와 동일하므로 그 설명을 생략한다.
한편, 본 발명은 상기한 실시예들로 한정되지 아니하며, 본 발명의 기술사상의 범주를 벗어나지 않는 한 여러가지 다양한 형태로의 변경 및 수정이 가능함은 물론이다. 예컨대, 본 실시예의 도면 등에서는 소를 예로 들어 마스크 형태를 예시하였지만, 반추동물의 종류에 따른 두상 및 구강구조에 맞추어 그 형태가 변경되어야 한다. 그리고, 마이크로컨트롤러(203)등 센서모듈은 반드시 모듈본체(201)에 구비되지 않아도 무방함은 물론이다.
따라서, 본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예들로 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
본 발명에서 제안한 마스크 타입의 반추동물 호흡시의 메탄가스 측정장치는 기존의 후드식 호흡챔버나 개방형 호흡챔버보다 가스 발생량을 더욱 정확하고 용이하게 실시간으로 측정할 수 있으며 제작비가 저렴하기 때문에 상용화에 매우 유리할 것으로 기대된다.
그리고, 반추가축의 입을 통해 배출된 메탄가스량을 측정할 수 있기 때문에 메탄 저감제의 효과검증 및 메탄저감을 위한 사료 급여 전략 구축 연구 등에 폭 넓게 활용 가능할 것으로 기대된다.
또한, 메탄가스 측정기를 통해 반추가축의 메탄 발생량에 대한 정보를 주기적으로 모니터링 함으로써 가축 수를 인위적으로 줄이는 방법 이외에 사료의 변화를 주는 방법을 통해서도 메탄 수준을 억제할 수 있으며, 이를 통해 지구 온난화를 약화시킬 것으로 전망된다.
그리고, 국내 가축뿐 아니라 세계 13억 두의 소를 대상으로 하여 메탄저감 기술을 적용함으로써 기후 변화 대처를 위한 국제사회 노력을 선도할 수 있고, 이를 통해 국제사회의 기후변화에 대한 대응수준 평가가 상승하는 효과가 발생하여 녹색성장 국가로의 이미지를 구축할 수 있다.
따라서, 본 발명은 산업상 이용가능성이 매우 높은 발명이다.
도 1 및 도 2는 종래의 매탄가스 포장 장치를 보여주는 참고 사진으로서,
도 1은 개방회로형 호흡챔버를 나타낸 참고사진
도 2는 후드 타입 호흡챔버를 나타낸 참고사진
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 마스크 타입 메탄가스량 측정기를 나타낸 사시도
도 4는 도 3의 메탄가스 검출모듈을 나타낸 사시도
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 마스크 타입 메탄가스량 측정기 착용 예를 보여주는 참고도
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 마스크 타입 메탄가스량 측정 시스템을 보여주는 구성도
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1:마스크 2:메탄가스 검출모듈
201:모듈본체 202:가스센서
203:마이크로컨트롤러 3:부피측정기
4:컨트롤패널 5:LCD표시부
6:제습필터
Claims (8)
- 반추동물의 입 부분에 씌워지는 마스크와;상기 반추동물의 호흡시 배출되는 메탄가스 량을 검출하도록 상기 마스크 전방에 결합되는 메탄가스 검출모듈과;상기 메탄가스 검출모듈 전방에 설치되어 반추동물의 호흡시 배출되는 공기량을 측정하는 부피측정기;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 반추동물 호흡시의 메탄가스 배출량 측정 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 마스크는 폴리머나 금속 계열의 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 반추동물 호흡시의 메탄가스 배출량 측정 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 메탄가스 검출모듈은 공기 및 냄새가 유입되는 유입구와 상기 공기 및 냄새가 배출되는 배출구를 가지는 모듈본체와,상기 모듈본체의 유입구와 배출구 사이의 공간에 설치되는 가스센서를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 반추동물 호흡시의 메탄가스 배출량 측정 장치.
- 제 3 항에 있어서,상기 모듈본체의 유입구와 배출구 사이의 공간에 상기 가스센서에서 감지한 전류값을 메탄가스의 양으로 계산할 수 있는 마이크로컨트롤러가 구비됨을 특징으로 하는 반추동물 호흡시의 메탄가스 배출량 측정 장치.
- 제 4 항에 있어서,상기 가스센서와 마이크로컨트롤러는 모듈본체 내부 공간을 가로질러 설치되는 지지대에 의해 기계적으로 고정됨을 특징으로 하는 반추동물 호흡시의 메탄가스 배출량 측정 장치.
- 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 모듈본체 외측에는 상기 가스센서로부터 측정된 메탄가스량을 표시하는 LCD표시부가 구비됨을 특징으로 하는 반추동물 호흡시의 메탄가스 배출량 측정 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 메탄가스 검출모듈과 마스크 사이에는 제습필터가 구비됨을 특징으로 하는 반추동물 호흡시의 메탄가스 배출량 측정 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 메탄가스 검출모듈은 근거리 무선통신이 가능한 센서모듈을 구비하는 것을 특징으로 하는 반추동물 호흡시의 메탄가스 배출량 측정 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020090104099A KR101104759B1 (ko) | 2009-10-30 | 2009-10-30 | 반추동물 호흡시의 메탄가스 배출량 측정 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020090104099A KR101104759B1 (ko) | 2009-10-30 | 2009-10-30 | 반추동물 호흡시의 메탄가스 배출량 측정 장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20110047462A KR20110047462A (ko) | 2011-05-09 |
| KR101104759B1 true KR101104759B1 (ko) | 2012-01-12 |
Family
ID=44238763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020090104099A KR101104759B1 (ko) | 2009-10-30 | 2009-10-30 | 반추동물 호흡시의 메탄가스 배출량 측정 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101104759B1 (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170054024A (ko) | 2015-11-09 | 2017-05-17 | 강원대학교산학협력단 | 동물 및 가축분뇨 처리과정의 호흡/배출 가스 측정용 환경조절챔버 |
| KR20230123052A (ko) | 2022-02-14 | 2023-08-23 | 주식회사 유라이크코리아 | 가축의 반추위 내 메탄가스 측정 및 저감을 위한 바이오 캡슐과 이를 통한 메탄가스 측정 및 저감 방법 |
| KR20240006349A (ko) | 2022-07-06 | 2024-01-15 | 주식회사 빅스솔루션 | 반추동물의 메탄 발생량 추정방법 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101880141B1 (ko) * | 2018-03-09 | 2018-07-19 | (주) 한국환경진단연구소 | 온실가스 발생량 측정용 윈드 터널 및 이를 이용한 깔짚이용 축사의 온실가스 발생량 분석 방법 |
| GB2601327A (en) * | 2020-11-25 | 2022-06-01 | Zelp Ltd | Gas monitoring device |
| CN114324772A (zh) * | 2022-01-06 | 2022-04-12 | 周荣满 | 一种反刍动物消化***排出的甲烷收集处理装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0647047A (ja) * | 1992-06-03 | 1994-02-22 | Hideo Ueda | 臨床用呼気検査方法及び装置 |
| KR20050048932A (ko) * | 2003-11-20 | 2005-05-25 | 학교법인 한양학원 | 폐활량과 호흡가스를 동시에 측정하는 휴대용 폐기능 분석장치 |
| JP2007183223A (ja) | 2006-01-10 | 2007-07-19 | Fis Inc | 畜産用呼気検査装置 |
| KR20080081388A (ko) * | 2007-03-05 | 2008-09-10 | 한국과학기술원 | 호흡분석과 동맥혈 측정을 통한 비침습적 호흡특성치예측방법 및 표시장치 |
-
2009
- 2009-10-30 KR KR1020090104099A patent/KR101104759B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0647047A (ja) * | 1992-06-03 | 1994-02-22 | Hideo Ueda | 臨床用呼気検査方法及び装置 |
| KR20050048932A (ko) * | 2003-11-20 | 2005-05-25 | 학교법인 한양학원 | 폐활량과 호흡가스를 동시에 측정하는 휴대용 폐기능 분석장치 |
| JP2007183223A (ja) | 2006-01-10 | 2007-07-19 | Fis Inc | 畜産用呼気検査装置 |
| KR20080081388A (ko) * | 2007-03-05 | 2008-09-10 | 한국과학기술원 | 호흡분석과 동맥혈 측정을 통한 비침습적 호흡특성치예측방법 및 표시장치 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170054024A (ko) | 2015-11-09 | 2017-05-17 | 강원대학교산학협력단 | 동물 및 가축분뇨 처리과정의 호흡/배출 가스 측정용 환경조절챔버 |
| KR102405925B1 (ko) | 2015-11-09 | 2022-06-03 | 강원대학교산학협력단 | 동물 및 가축분뇨 처리과정의 호흡/배출 가스 측정용 환경조절챔버 |
| KR20230123052A (ko) | 2022-02-14 | 2023-08-23 | 주식회사 유라이크코리아 | 가축의 반추위 내 메탄가스 측정 및 저감을 위한 바이오 캡슐과 이를 통한 메탄가스 측정 및 저감 방법 |
| KR20240006349A (ko) | 2022-07-06 | 2024-01-15 | 주식회사 빅스솔루션 | 반추동물의 메탄 발생량 추정방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20110047462A (ko) | 2011-05-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101104759B1 (ko) | 반추동물 호흡시의 메탄가스 배출량 측정 장치 | |
| US7547931B2 (en) | Nanoelectronic capnometer adaptor including a nanoelectric sensor selectively sensitive to at least one gaseous constituent of exhaled breath | |
| US10420906B2 (en) | Airway products and technique for using the same | |
| US8128574B2 (en) | Carbon dioxide-sensing airway products and technique for using the same | |
| EP0648088B1 (en) | In vivo measurement of end-tidal carbon monoxide concentration apparatus and methods | |
| EP3606424B1 (en) | Improved breath sampling device and method | |
| US20070221225A1 (en) | Simulated Altitude Method and Apparatus | |
| RU2560985C2 (ru) | Способ и устройство для определения парникового газа, в частности, метана, выделяемого жвачным животным, в частности, молочным животным | |
| CN1681435A (zh) | 用于诊断气体分析的设备和方法 | |
| Chagunda | Opportunities and challenges in the use of the Laser Methane Detector to monitor enteric methane emissions from ruminants | |
| CN1895691A (zh) | 鼻腔供氧、特别是气流同步新生儿辅助供氧的方法和装置 | |
| CN110300701A (zh) | 具有集成呼吸气体分析仪的罐内压力变送器 | |
| CN102762248A (zh) | 一种用于提供支持治疗并同时确定由接受压力支持治疗的受试者呼出的气体分子的浓度的*** | |
| US9592357B2 (en) | Method for controlling a capacity of carbon dioxide remover in an anesthesia breathing system and anesthesia breathing system for ventilating lungs of a subject | |
| CN103454379B (zh) | 一种气体测量方法和装置 | |
| CN104857606B (zh) | 呼吸机及其管路脱落检测方法及装置 | |
| CN105496412B (zh) | 一种呼气炎症监护方法和装置 | |
| KR20170036933A (ko) | 소의 반추위에서 생성되는 메탄가스 실시간 측정장치 및 방법 | |
| KR102405925B1 (ko) | 동물 및 가축분뇨 처리과정의 호흡/배출 가스 측정용 환경조절챔버 | |
| CN106580325A (zh) | 睡眠呼吸监测设备及睡眠呼吸监测方法 | |
| CN208319203U (zh) | 一种用于睡眠呼吸暂停综合症监测的装置 | |
| WO2005062031A1 (en) | Nanoelectronic capnometer adapter | |
| CN113713219B (zh) | 一种临床呼吸困难监测判断用药一体化设备及其工作方法 | |
| US20230038208A1 (en) | Gas monitoring device | |
| CN220404592U (zh) | 一种用于肺功能监测的睡眠呼吸道开放设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20141231 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160104 Year of fee payment: 5 |