KR102315987B1 - IoT 스마트 기술을 이용한 조류독감 및 구제역 바이러스 실시간 감시 및 관리 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 IoT 스마트 기술을 이용한 조류독감 및 구제역 바이러스 실시간 감시 및 관리 시스템에 관한 것으로, IoT 스마트 기술을 이용하여 조류독감(AI)과 구제역(FMD) 및 아프리카돼지열병(ASF) 바이러스를 실시간으로 감시하여 그 결과값을 DB에 저장하고, 각 지역의 바이러스 분포 현황과 바이러스 종류 및 방역 정보를 모니터에 실시간으로 표시하여 모니터링하고, 바이러스에 필요한 방역 및 소독제 정보를 인터넷망을 통해 제공함으로써, 효과적으로 바이러스를 살균 및 소독할 수 있고 바이러스 발생 지역을 체계적으로 방역 및 관리할 수 있다.
본 발명에 의한 조류독감 및 구제역 바이러스 실시간 감시 및 관리 시스템은, 바이러스가 발생하기 쉬운 장소에 설치되며, 강수, 호수, 하수, 토양, 공기 중에 포함된 바이러스를 센서로 주기적으로 감지하여 조류독감(AI), 구제역(FMD), 아프리카돼지열병(ASF) 바이러스를 판별하고 그 결과값을 저장하고 통신망을 통해 전송하는 복수의 바이러스 감지 장치(110)와, 상기 통신망을 통해 상기 복수의 바이러스 감지 장치(110)로부터 수신된 결과값을 DB(210)에 저장하고, 각 지역의 바이러스 분포 현황과 바이러스 종류 및 방역 정보를 모니터에 실시간으로 표시하여 모니터링하고, 바이러스에 필요한 방역 및 소독제 정보를 제공하는 모니터링 관제 서버(200)와, 상기 모니터링 관제 서버(200)에 인터넷망을 통해 접속하여, 각 지역의 바이러스 분포 현황과 바이러스 종류 및 방역 정보를 확인하고, 바이러스에 필요한 방역 및 소독제 정보를 제공받으며, 방역 정보를 입력하여 등록하는 스마트폰(300)의 바이러스 앱(310)을 포함하는 조류독감 및 구제역 바이러스 실시간 감시 및 관리 시스템에 있어서, 상기 바이러스의 소독제는, 물(H2O)과 생석회(CaO)를 70∼80중량% : 20∼30중량%의 비율로 혼합한 후 10∼30분 동안 원심분리기에서 2000RPM 이상의 고속교반으로 수화 및 분쇄를 함께 진행하여 입도 1000메쉬 이상의 액상화를 갖는 액상소석회(Ca(OH)2)로 구성되며, 상기 생석회(CaO)는 석회석(CaCO3)을 1,000∼1,200℃에서 연소시켜 제조한 산화칼슘이고, 상기 물(H2O)과 생석회(CaO)를 70∼80중량% : 20∼30중량%의 비율로 혼합한 액상소석회(Ca(OH)2) 85∼92중량%에 마그네슘(Mg) 2∼3중량%, 칼슘(Ca) 1∼2중량%, 입도 100∼200메쉬의 숯 분말 5∼10중량%를 혼합하여 구성된다.
본 발명에 따르면, 환경오염을 발생하지 않고 조류독감(AI)과 구제역(FMD) 및 아프리카돼지열병(ASF) 바이러스를 효과적으로 소독할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 의한 조류독감 및 구제역 바이러스 실시간 감시 및 관리 시스템은, 바이러스가 발생하기 쉬운 장소에 설치되며, 강수, 호수, 하수, 토양, 공기 중에 포함된 바이러스를 센서로 주기적으로 감지하여 조류독감(AI), 구제역(FMD), 아프리카돼지열병(ASF) 바이러스를 판별하고 그 결과값을 저장하고 통신망을 통해 전송하는 복수의 바이러스 감지 장치(110)와, 상기 통신망을 통해 상기 복수의 바이러스 감지 장치(110)로부터 수신된 결과값을 DB(210)에 저장하고, 각 지역의 바이러스 분포 현황과 바이러스 종류 및 방역 정보를 모니터에 실시간으로 표시하여 모니터링하고, 바이러스에 필요한 방역 및 소독제 정보를 제공하는 모니터링 관제 서버(200)와, 상기 모니터링 관제 서버(200)에 인터넷망을 통해 접속하여, 각 지역의 바이러스 분포 현황과 바이러스 종류 및 방역 정보를 확인하고, 바이러스에 필요한 방역 및 소독제 정보를 제공받으며, 방역 정보를 입력하여 등록하는 스마트폰(300)의 바이러스 앱(310)을 포함하는 조류독감 및 구제역 바이러스 실시간 감시 및 관리 시스템에 있어서, 상기 바이러스의 소독제는, 물(H2O)과 생석회(CaO)를 70∼80중량% : 20∼30중량%의 비율로 혼합한 후 10∼30분 동안 원심분리기에서 2000RPM 이상의 고속교반으로 수화 및 분쇄를 함께 진행하여 입도 1000메쉬 이상의 액상화를 갖는 액상소석회(Ca(OH)2)로 구성되며, 상기 생석회(CaO)는 석회석(CaCO3)을 1,000∼1,200℃에서 연소시켜 제조한 산화칼슘이고, 상기 물(H2O)과 생석회(CaO)를 70∼80중량% : 20∼30중량%의 비율로 혼합한 액상소석회(Ca(OH)2) 85∼92중량%에 마그네슘(Mg) 2∼3중량%, 칼슘(Ca) 1∼2중량%, 입도 100∼200메쉬의 숯 분말 5∼10중량%를 혼합하여 구성된다.
본 발명에 따르면, 환경오염을 발생하지 않고 조류독감(AI)과 구제역(FMD) 및 아프리카돼지열병(ASF) 바이러스를 효과적으로 소독할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 IoT(Internet of Things) 스마트 기술을 이용한 조류독감 및 구제역 바이러스 실시간 감시 및 관리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 IoT 스마트 기술을 이용하여 조류독감(AI)과 구제역(FMD) 및 아프리카돼지열병(ASF) 바이러스를 실시간으로 감시하여 효과적으로 살균 및 소독하는 할 수 있는 IoT 스마트 기술을 이용한 조류독감 및 구제역 바이러스 실시간 감시 및 관리 시스템에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 액상소석회(Ca(OH)2)를 이용하여 조류독감(AI)과 구제역(FMD) 및 아프리카돼지열병(ASF) 바이러스를 효과적으로 살균 및 소독할 수 있는 IoT 스마트 기술을 이용한 조류독감 및 구제역 바이러스 실시간 감시 및 관리 시스템에 관한 것이다.
오늘날, 가축전염병인 구제역, PRRS는 물론 인수공통전염병인 조류독감, 돼지독감과 같은 전염성이 강하고 치명적인 바이러스 유발 전염병이 사회적인 문제를 야기하고 있다.
구제역 바이러스는 가축에게 매우 중요한 질병으로 국제수역사무국(Office International des disease)에서 A급으로 분류하고 있는 질병이며, 우리나라에서도 제 1종 가축전염병에 속한다. 소, 돼지, 양, 염소, 사슴 등 발굽이 둘로 갈라진 모든 동물(우제류)이 감염될 수 있으며, 상기 질병은 전염성이 매우 강하며 감염초기에는 입술, 혀, 잇몸, 코, 발굽 사이 등에 수포가 생기고 체온이 급격히 상승되며 식욕이 저하되는 등의 증상이 나타나다가 급성폐사에 이르게 된다.
또한, 조류인플루엔자(Avian influenza : AI 또는 Bird flu)는 닭, 오리, 칠면조 및 야생조류 등에 감염되는 급성 바이러스성 질병으로 병원성이 없는 것에서부터 치사율이 100%인 고병원성까지 다양하게 있으며, 고병원성 조류인플루엔자는 국내에서 제1종 가축전염병, OIE(국제수역사무국)에서 리스트 A 등급으로 분류하고 있다. 원인체인 조류인플루엔자 바이러스는 인수 공통바이러스로, 병원성에 따라 고병원성, 약병원성, 비병원성으로 구분하며, 혈청형(HA 단백질 15종류, NA 단백질 9종류)에 따라 135종류로 분류할 수 있다.
최근 사람에게 전파된 조류인플루엔자 바이러스로는 H5N1, H9N2 등이 있으며, 조류인플루엔자 바이러스는 비말, 공기, 물 등에 의하여 전파되나, 주요 전파요인은 사람의 손, 발, 사료차, 기구, 장비 등에 분변이 묻어 간접적으로 전파된다.
세계적으로 조류인플루엔자 바이러스의 감염으로 인한 가금류의 폐사와 살처분에 소요되는 비용과 예방을 위한 인건비 그리고 방역으로 인한 환경오염 피해까지 특별한 대책안이 없이 매년 반복적으로 발생되고 있다.
조류인플루엔자가 발생하면 전 세계 대부분의 국가에서는 전량 도살 및 매립 처분하며, 발생국가에서는 양계산물을 수출할 수 없게 된다. 따라서 양계농장을 비롯하여 가금류를 사육하는 농가는 물론 국가적으로도 엄청난 손실이 야기된다.
상기 조류인플루엔자에 대한 국내외 동향을 살펴보면, 국내의 경우, 조류인플루엔자 백신 개발은 진행 중에 있으며, 농림축산부 및 정부 연구기관에서 향후 사용여부에 대한 안전성을 검토 중에 있고, 현재는 축사 및 주변에 대한 방역을 실시하고, 가금류 및 사료 운반차량과 사람에 대한 이동을 제한하는 등의 예방이 실시되고 있는 실정이다.
하지만, 이러한 노력에도 불구하고 최근 국내 구제역 사태에서 밝혀졌듯이 현재의 방역체계로는 바이러스의 전파를 효과적으로 차단하지 못하는 허점을 노출시킨 바 있다. 그리고, 구제역이나 조류인플루엔자로 인해 대대적인 가축의 살처분이 이루어질 경우 이에 따른 침출수 오염 등의 많은 부작용을 유발하고 있다.
국외의 경우, 미국 및 일부 선진국들은 조류인플루엔자 백신 개발을 완료하였지만, 사용 여부에 대한 안전성은 검토 중에 있으며, 중국, 베트남 등은 AI백신을 사용하고 있고, 축사 및 주변에 대한 방역을 실시하여 예방하고 있는 실정이다.
그러나, 조류인플루엔자 백신을 사용할 경우, 경제적으로 비용이 많이 소모되며, 새로운 바이러스 변이를 촉진할 수 있는 점에서 조류인플루엔자를 예방하기 위한 새로운 방안 모색이 절실히 필요하다.
전술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 조류독감(AI)과 구제역(FMD) 및 아프리카돼지열병(ASF) 바이러스를 효과적으로 살균 및 소독할 수 있는 IoT 스마트 기술을 이용한 조류독감 및 구제역 바이러스 실시간 감시 및 관리 시스템을 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 액상소석회(Ca(OH)2)를 이용하여 조류독감(AI)과 구제역(FMD) 및 아프리카돼지열병(ASF) 바이러스를 효과적으로 살균 및 소독할 수 있는 IoT 스마트 기술을 이용한 조류독감 및 구제역 바이러스 실시간 감시 및 관리 시스템을 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또다른 기술적 과제는, 강수, 호수, 하수, 토양, 공기 중에 포함된 바이러스를 센서로 주기적으로 감지하여 조류독감(AI), 구제역(FMD), 아프리카돼지열병(ASF) 바이러스를 판별하고 그 결과값을 저장하고 통신망을 통해 전송하는 복수의 바이러스 감지 장치를 포함하는 IoT 스마트 기술을 이용한 조류독감 및 구제역 바이러스 실시간 감시 및 관리 시스템을 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또다른 기술적 과제는, 복수의 바이러스 감지 장치로부터 수신된 결과값을 DB에 저장하고, 각 지역의 바이러스 분포 현황과 바이러스 종류 및 방역 정보를 모니터에 실시간으로 표시하여 모니터링하고, 바이러스에 필요한 방역 및 소독제 정보를 제공하는 모니터링 관제 서버를 포함하는 IoT 스마트 기술을 이용한 조류독감 및 구제역 바이러스 실시간 감시 및 관리 시스템을 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또다른 기술적 과제는, 모니터링 관제 서버에 인터넷망을 통해 접속하여, 각 지역의 바이러스 분포 현황과 바이러스 종류 및 방역 정보를 확인하고, 바이러스에 필요한 방역 및 소독제 정보를 제공받으며, 방역 정보를 입력하여 등록하는 스마트폰의 바이러스 앱을 포함하는 IoT 스마트 기술을 이용한 조류독감 및 구제역 바이러스 실시간 감시 및 관리 시스템을 제시하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명에 의한 조류독감 및 구제역 바이러스 실시간 감시 및 관리 시스템은, 바이러스가 발생하기 쉬운 장소에 설치되며, 강수, 호수, 하수, 토양, 공기 중에 포함된 바이러스를 센서로 주기적으로 감지하여 조류독감(AI), 구제역(FMD), 아프리카돼지열병(ASF) 바이러스를 판별하고 그 결과값을 저장하고 통신망을 통해 전송하는 복수의 바이러스 감지 장치(110)와, 상기 통신망을 통해 상기 복수의 바이러스 감지 장치(110)로부터 수신된 결과값을 DB(210)에 저장하고, 각 지역의 바이러스 분포 현황과 바이러스 종류 및 방역 정보를 모니터에 실시간으로 표시하여 모니터링하고, 바이러스에 필요한 방역 및 소독제 정보를 제공하는 모니터링 관제 서버(200)와, 상기 모니터링 관제 서버(200)에 인터넷망을 통해 접속하여, 각 지역의 바이러스 분포 현황과 바이러스 종류 및 방역 정보를 확인하고, 바이러스에 필요한 방역 및 소독제 정보를 제공받으며, 방역 정보를 입력하여 등록하는 스마트폰(300)의 바이러스 앱(310)을 포함하는 조류독감 및 구제역 바이러스 실시간 감시 및 관리 시스템에 있어서, 상기 바이러스의 소독제는, 물(H2O)과 생석회(CaO)를 70∼80중량% : 20∼30중량%의 비율로 혼합한 후 10∼30분 동안 원심분리기에서 2000RPM 이상의 고속교반으로 수화 및 분쇄를 함께 진행하여 입도 1000메쉬 이상의 액상화를 갖는 액상소석회(Ca(OH)2)로 구성되며, 상기 생석회(CaO)는 석회석(CaCO3)을 1,000∼1,200℃에서 연소시켜 제조한 산화칼슘이고, 상기 물(H2O)과 생석회(CaO)를 70∼80중량% : 20∼30중량%의 비율로 혼합한 액상소석회(Ca(OH)2) 85∼92중량%에 마그네슘(Mg) 2∼3중량%, 칼슘(Ca) 1∼2중량%, 입도 100∼200메쉬의 숯 분말 5∼10중량%를 혼합하여 구성될 수 있다.
상기 바이러스 감지 장치(110)는, 상기 바이러스 감지 장치(110)에 전원을 공급하는 태양전지패널(120); 상기 강수, 호수, 하수, 토양, 공기 중에 포함된 바이러스를 주기적으로 감지하여 조류독감(AI), 구제역(FMD), 아프리카돼지열병(ASF) 바이러스를 판별하는 바이러스 감지 센서(130); 상기 바이러스 감지 센서(130)에서 감지한 결과값을 저장하는 메모리(140); 상기 바이러스 감지 센서(130)에서 감지한 결과값을 주기적으로 전송하는 통신부(150); 상기 바이러스 감지 센서(130)의 동작을 자가진단하여 이상 여부를 상기 통신부(150)를 통해 주기적으로 전송하는 자가진단부(160); 및 상기 바이러스 감지 장치(110)의 전체 동작을 제어하며, 상기 모니터링 관제 서버(200)로부터의 명령에 의해 상기 바이러스 감지 센서(130)와 상기 자가진단부(160)를 선택적으로 작동시켜 그 결과값을 상기 통신부(150)를 통해 전송하는 제어부(170);를 포함하여 구성될 수 있다.
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본 발명에 따르면, IoT 스마트 기술을 이용하여 조류독감(AI)과 구제역(FMD) 및 아프리카돼지열병(ASF) 바이러스를 실시간으로 감시하여 그 결과값을 DB에 저장하고, 각 지역의 바이러스 분포 현황과 바이러스 종류 및 방역 정보를 모니터에 실시간으로 표시하여 모니터링하고, 바이러스에 필요한 방역 및 소독제 정보를 인터넷망을 통해 제공함으로써, 효과적으로 바이러스를 살균 및 소독할 수 있고 바이러스 발생 지역을 체계적으로 방역 및 관리할 수 있다.
그리고, 스마트폰의 바이러스 앱을 통해 모니터링 관제 서버에 접속하여, 각 지역의 바이러스 분포 현황과 바이러스 종류 및 방역 정보를 확인하고, 바이러스에 필요한 방역 및 소독제 정보를 제공받고, 방역 정보를 입력하여 등록함으로써, 효과적으로 바이러스를 살균 및 소독할 수 있다.
또한, 액상소석회(Ca(OH)2)를 이용하여 환경오염을 발생시키지 않고 조류독감(AI)과 구제역(FMD) 및 아프리카돼지열병(ASF) 바이러스를 효과적으로 살균 및 소독할 수 있다.
또한, 고병원성(H5N6) 조류독감 및 구제역 바이러스에 대한 살균 및 소독 효과가 매우 우수할 뿐만 아니라 환경오염에 영향을 거의 미치지 않는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 IoT 스마트 기술을 이용한 조류독감 및 구제역 바이러스 실시간 감시 및 관리 시스템의 구성도이다.
도 2는 액상소석회 소독에 따른 시간대별 미생물의 저항력변화를 나타낸 그래프이다.
도 3은 액상 소석회 투입량에 따른 철의 시간별 농도변화를 나타낸 그래프이다.
도 2는 액상소석회 소독에 따른 시간대별 미생물의 저항력변화를 나타낸 그래프이다.
도 3은 액상 소석회 투입량에 따른 철의 시간별 농도변화를 나타낸 그래프이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명되는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 발명의 설명 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙여 설명하기로 한다.
이하, 본 발명에서 실시하고자 하는 구체적인 기술내용에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
실시예
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 IoT 스마트 기술을 이용한 조류독감 및 구제역 바이러스 실시간 감시 및 관리 시스템의 구성도이다.
본 발명의 실시예에 의한 조류독감 및 구제역 바이러스 실시간 감시 및 관리 시스템은 도 1에 나타낸 바와 같이, 바이러스 감지 장치(110), 모니터링 관제 서버(200), 스마트폰(300)의 바이러스 앱(App; 310)을 포함하고 있다.
상기 바이러스 감지 장치(110)는 강수, 호수, 하수, 강가 풀숲, 논, 밭, 축사, 토양 등 바이러스가 발생하기 쉬운 장소에 설치될 수 있다.
상기 바이러스 감지 장치(110)는 강수, 호수, 하수, 토양, 공기 중에 포함된 바이러스를 센서로 주기적으로 감지하여 조류독감(AI), 구제역(FMD), 아프리카돼지열병(ASF) 바이러스를 판별하고 그 결과값을 저장하고 통신망을 통해 상기 모니터링 관제 서버(200)로 전송하게 된다.
상기 바이러스 감지 장치(110)는, 태양전지패널(120), 배터리(121), 바이러스 감지 센서(130), 메모리(140), 통신부(150), 자가 진단부(160), 제어부(170)를 포함하고 있다.
여기서, 상기 태양전지패널(120)은 솔라셀의 광전효과(물질이 빛을 흡수하면 물질의 표면에서 전자가 생겨 전기가 발생하는 효과)를 이용하여 직접적으로 전기를 생성하는 태양광 발전 패널로서, 1개 또는 복수로 구성될 수 있다.
상기 태양전지패널(120)에는 마이크로 인버터(미도시)가 하나씩 설치될 수 있다. 상기 마이크로 인버터는 상기 태양전지패널(120)에서 생산된 DC 전압을 소정의 DC 전압으로 승압하고, 승압된 DC 전압을 AC 전압으로 변환하여 출력하도록 구성된다.
따라서, 상기 태양전지패널(120)은 상기 마이크로 인버터가 하나씩 설치되어 패널을 각각 독립적으로 제어함으로써, 그늘에 가려서 출력이 떨어지는 패널이 생기더라도 나머지 패널은 정상적으로 100%의 전력을 생산할 수 있다.
상기 마이크로 인버터는 솔라셀에서 얻어지는 DC 전력을 AC 전력(예를 들어, 220V/60Hz)으로 변환하는 장치이며, 소형으로 패널에 개별적으로 부착되어 AC 전력을 생산해 낸다. 상기 마이크로 인버터는 패널 하나 마다 부착되어 약 250∼500W의 전력을 생산해 낼 수 있으며, 기존 시스템인 3KW 이상의 대전력 인버터에 비해 효율 및 신뢰성이 높다.
상기 태양전지패널(120)의 마이크로 인버터에서 출력된 각각의 AC 전압은 상기 배터리(121)로 입력되어 충전된다. 이때, 상기 배터리(121)는 리튬 이온 배터리(lithium ion battery)를 포함할 수 있다. 상기 리튬 이온 배터리는 니켈 카드뮴이나 니켈 수소 배터리에 비해 에너지 밀도가 높기 때문에 용적이 적다.
그 다음, 상기 바이러스 감지 센서(130)는 바이러스를 감지하는 센서로서, 조류독감(AI) 바이러스를 감지하는 조류독감(AI) 감지 센서(131)와, 구제역(FMD) 바이러스를 감지하는 구제역(FMD) 감지 센서(132)와, 아프리카돼지열병(ASF) 바이러스를 감지하는 아프리카돼지열병(ASF) 감지 센서(133) 중에서 하나 이상을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 바이러스 감지 센서(130)는 바이러스가 발생하기 쉬운 장소에 설치되며, 적어도 하나 이상 구성되며, 각각 고유식별번호(ID)를 가지고 있다.
상기 메모리(140)는 상기 바이러스 감지 센서(130)에서 감지한 결과값을 위치와 시간 정보와 함께 저장한다.
상기 통신부(150)는 상기 바이러스 감지 센서(130)에서 감지한 결과값을 주기적으로 통신망(예를 들어, 인터넷망 등)을 통해 상기 모니터링 관제 서버(200)로 전송한다.
상기 자가진단부(160)는 상기 바이러스 감지 장치(110)의 동작을 주기적으로 자가 진단하여 이상 여부를 체크하여 그 결과값을 통신망을 통해 상기 모니터링 관제 서버(200)로 전송한다. 또한, 상기 자가진단부(160)는 상기 모니터링 관제 서버(200)로부터의 명령 신호에 의해 상기 바이러스 감지 장치(110)의 동작을 주기적으로 자가 진단하여 이상 여부를 체크하여 그 결과값을 통신망을 통해 상기 모니터링 관제 서버(200)로 전송한다.
예를 들면, 상기 자가진단부(160)는 상기 바이러스 감지 센서(130)의 동작을 자가진단하여 이상 여부를 상기 통신부(150)를 통해 주기적으로 전송하도록 구성될 수 있다.
상기 제어부(170)는 상기 바이러스 감지 장치(110)의 전체 동작을 제어하며, 상기 모니터링 관제 서버(200)로부터의 명령에 의해 상기 바이러스 감지 센서(130)와 상기 자가진단부(160)를 선택적으로 작동시켜 그 결과값을 상기 통신부(150)를 통해 상기 모니터링 관제 서버(200)로 전송한다.
다음으로, 상기 모니터링 관제 서버(200)는, 상기 통신망을 통해 상기 복수의 바이러스 감지 장치(110)로부터 수신된 결과값을 DB(210)에 저장하고, 각 지역의 바이러스 분포 현황과 바이러스 종류 및 방역 정보를 모니터에 실시간으로 표시하여 모니터링하고, 바이러스에 필요한 방역 및 소독제 정보를 인터넷을 통해 제공한다.
상기 스마트폰(300)의 바이러스 앱(App; 310)은 상기 모니터링 관제 서버(200)에 인터넷망을 통해 접속하여, 각 지역의 바이러스 분포 현황과 바이러스 종류 및 방역 정보를 확인하고, 바이러스에 필요한 방역 및 소독제 정보를 제공받으며, 방역 정보를 입력하여 등록한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 IoT 스마트 기술을 이용한 조류독감 및 구제역 바이러스 실시간 감시 및 관리 시스템은, IoT 스마트 기술을 이용하여 조류독감(AI)과 구제역(FMD) 및 아프리카돼지열병(ASF) 바이러스를 실시간으로 감시하여 그 결과값을 DB에 저장하고, 각 지역의 바이러스 분포 현황과 바이러스 종류 및 방역 정보를 모니터에 실시간으로 표시하여 모니터링하고, 바이러스에 필요한 방역 및 소독제 정보를 인터넷망을 통해 제공함으로써, 효과적으로 바이러스를 살균 및 소독할 수 있고 바이러스 발생 지역을 체계적으로 방역 및 관리할 수 있다.
그리고, 스마트폰의 바이러스 앱을 통해 모니터링 관제 서버에 접속하여, 각 지역의 바이러스 분포 현황과 바이러스 종류 및 방역 정보를 확인하고, 바이러스에 필요한 방역 및 소독제 정보를 제공받고, 방역 정보를 입력하여 등록함으로써, 효과적으로 바이러스를 살균 및 소독할 수 있다.
바이러스의 소독제
상기 바이러스의 소독제는 액상소석회(Ca(OH)2)를 사용할 수 있다.
이때, 상기 액상소석회(Ca(OH)2)는 물(H2O)과 생석회(CaO)를 70∼80중량% : 20∼30중량%의 비율로 혼합한 후, 원심분리기에서 2000RPM 이상의 회전속도로 10∼30분 동안 고속교반으로 수화 및 분쇄를 함께 진행하여 입도 1000메쉬 이상의 액상화를 갖는 액상소석회(Ca(OH)2)를 얻을 수 있다. 이때, 입도 1000메쉬 이상의 액상화 된 상태는 마치 우유와 같이 분급이 없는 현탁액 상태를 유지하게 된다.
상기 액상소석회(Ca(OH)2)는 생석회(CaO)에 물을 첨가하여 수화반응한 화학물질로 분자식은 다르지만 기능면에서는 거의 동일한 성질을 가지고 있다. 액상소석회(Ca(OH)2)와 생석회(CaO)는 모두 PH12인 강알칼리성으로 화학적 소독의 동일한 효과를 나타내고 있다.
상기 생석회(CaO)는 석회석(CaCO3)을 고온(1,000~1,200℃)에서 연소시켜 제조한 산화칼슘(CaO)이다. 생석회는 수분을 잘 흡수하며, 물에 용해되면 염기성을 나타내고, 수화할 때 발열하고 부피가 늘어나므로 저장하거나 사용할 때 주의하여야 한다.
상기 액상소석회(Ca(OH)2)는 생석회(CaO)에 물을 첨가하여 수화반응한 화학물질로 생석회보다 빠른 반응과 보관 및 사용의 편리함을 극대화 시킨 제품이다. 소독의 원리는 생석회와 동일한 강알칼리성 소독이며 분말일때 보다 소독방법이 편리하다. 상기 액상소석회(Ca(OH)2)는 분말로 된 생석회(CaO)의 단점인 보관의 어려움과 살포의 불편한 점을 개선하여 어디서나 보관이 가능하고 초보자도 어렵지 않게 살포할 수 있다.
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본 발명은 입도 1000메쉬 이상의 액상화를 갖는 액상소석회(Ca(OH)2)를 조성함으로써 분무기로 살포하여 소독할 수 있다.
상기 액상소석회(Ca(OH)2)는 액상으로 살포하여 병원균 및 공기중 부유 세균 및 진균 번석을 억제하고, 조류독감(AI)과 구제역(FMD) 및 아프리카돼지열병(ASF) 바이러스를 살균 및 소독할 수 있다.
본 발명은 원심분리기를 이용하여 1000메쉬 이상의 입도를 가지는 액상소석회를 얻음으로써, 물에 희석하여 분무기로 토양에 살포할 수 있고, 살포가 용이하며 분진의 발생 염려가 없고, 미세 입도로 조성되어 토양에 흡수가 매우 빠르다.
또한, 분무기로 살포하므로 입상 소석회와 달리 토양에 균등 살포할 수 있고, 물과 함께 흡수되고 미세입자 상태로 토양속에 머물면서 오랫동안 소독 효과를 발휘하게 된다.
본 발명의 액상소석회는, 기존의 분말로 된 생석회의 살포 시 가루가 날리고, 균일한 도포의 어려움이 있고, 다량의 도포량이 필요하고, 취급 시 화상의 위험이 있으며, 폭발 위험성이 있어 보관이 까다롭고 어려운 문제점을 모두 해결할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 액상소석회(Ca(OH)2)를 이용하여 환경오염을 발생시키지 않고 조류독감(AI)과 구제역(FMD) 및 아프리카돼지열병(ASF) 바이러스를 효과적으로 살균 및 소독할 수 있다.
한편, 본 발명은 또 다른 실시예로서, 상기 액상소석회(Ca(OH)2)에 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 숯 분말을 혼합하여 구성될 수 있다.
예를 들면, 상기 물(H2O)과 생석회(CaO)를 70∼80중량% : 20∼30중량%의 비율로 혼합한 액상소석회(Ca(OH)2) 85∼92중량%에 마그네슘(Mg) 2∼3중량%, 칼슘(Ca) 1∼2중량%, 입도 100∼200메쉬의 숯 분말 5∼10중량%를 혼합한다.
상기 마그네슘(Mg)과 칼슘(Ca) 금속은 물이나 산소와의 반응성이 아주 강한 것으로 알려져 있다.
상기 마그네슘(Mg)과 물(H2O)이 반응하면 수산화마그네슘(Mg(OH)2과 수소(H2)기체가 발생한다.
Mg + 2H2O → Mg(OH)2 + H2↑
여기서, Mg(OH)2는 이온으로 Mg2++, 2OH_이며, 수산화이온이 생긴다.
마찬가지로, 상기 칼슘(Ca)과 물(H2O)이 반응하면 수산화칼슘(Ca(OH)2과 수소(H2)기체가 발생한다.
Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2↑
여기서, Ca(OH)2는 이온으로 Ca2++, 2OH_이며, 수산화이온이 생긴다.
여기서 발생된 수소 음이온은 각종 세균과 바이러스 뿐만 아니라 조류독감 및 구제역 바이러스를 살균 및 멸균하는 기능을 한다.
숯은 나무를 연소시켜 탄화한 것으로 대부분의 탄소와 약간의 미네랄과 휘발분을 포함하고 있다. 숯은 널리 알려진 바와 같이 탈취작용, 방부작용, 습도조절작용 등을 가지고 있으며, 근래에는 인체에 유익한 원적외선 및 음이온 방출작용, 전자파 차단작용, 살균작용 등의 효능이 입증되었다.
숯은 음이온을 다량 방출하고 흡착력과 정화력에 의해 세균이나 바이러스를 살균정화하고, 공기정화와 냄새정화 기능을 한다.
액상소석회의 효능 실험
1. 서론
세계적으로 산업동물의 사육형태는 경제적 이유로 밀집사육이 선호되면서 돼지 열병과 같은 전염성 질병이 발생할 경우 단 1마리의 가축이라도 감염이 되면 전체 또는 인근 축산 농가와 수 km떨어진 축산 농가의 가축까지 집단 매몰 처분해야 한다. 특히, 돼지열병은 발생 시 살처분, 백신 접종과 같은 질병 방제 비용 발생, 생산성 감소, 동물과 축산물의 국제적인 교역 제한 등으로 국가 경제에 미치는 영향이 매우 큰 질병이다.
본 실험은 축사내에서 서식하는 유기병원체 및 유해균들을 소독하여 각종 계절성 전염병을 사전에 예방하고 가축들의 면역력 향상을 위해 축산농가 축산 환경개선 효과 분석을 위해 축사, 농장 가축에게 공급되는 지하수의 부식성으로 인한 유해병원균 분석이 수행되었다. 본 실험에는 밀양시 소재 비육돈 농장과 함안군 소재 비육돈 농장을 대상으로 유해병원균 살균 및 축사 주변 환경 과 축사 토양에 서식하는 각종 유해 미생물 포집, 사육환경 개선 실험이 수행되었는데, 종래축산농가의 방역상의 문제점, 돼지콜레라와 같은 전염병 발생시 많은가축들이 집단 매몰되어 동물복지차원의 문제점 등이 대두되며 국가적인 예산 낭비를 초래하고 있었다. 그러나 축산 농가용 액상 소석회를 주기적으로 살포하여 농장내에 서식하는 병원균 및 공기중 부유 세균 및 진균 번식이 억제되는 효과 분석과 축산농장에 공급되는 수도관 부식성 실험이 이루어졌고, 특히 사육환경의 건전성은 동물사육 산업 및 작업자들의 건강까지 공통적으로 영향을 미칠 수 있어 관련 유해인자 관리를 통한 친환경사육 도모 및 건강권 확보가 중요한 시점이 되었다. 농장 내 서식하는 다양한 유기 병원체를 전파하는 미생물을 박멸하여 전염병에 의한 사육 산업동물의 건강에 미치는 영향에 대한 연구는 미진한 편이다. 따라서 본 실험에서는 생석회가 유해미생물과 부식성에 미치는 영향을 도출하기 위하여 농장에서 발생하는 유해병원균 분석과 함께 사육장에 공급되는 수도관의 부식성 실험 등 총 5주에 걸쳐 실험을 수행하여 그 결과를 분석·고찰하였다.
2. 이론적 배경
소독은 직접적으로 병원미생물외 피해가 없도록 하는 것이며, 멸균 또는 소독이라는 용어로 사용되고 있으며, 이는 용기나 물질에 오염된 병원미생물을 살균 처리하는데 있어 그 정도에 따라 구별해야 할 것 이며, 멸균은 기물에 부착된 모든 미생물을 완전히 사멸시키는 것이고, 소독이라 하면 기물에 존재하는 어떤 목적의 병원 미생물을 살균하는 것을 의미한다. 소독은 가축이 전염병에 감염될 위험성이 있는 병원체와 그 병원체를 전파하는 미생물을 박멸하여 전염병에 의한 피해를 미연에 방지하는 하나의 수단이며, 가축전염병의 발생이나 만연을 방지하는 방법은 여러 가지가 있으나 그 중에서도 소독은 중요한 방법의 하나이다. 소독약으로 소독을 실시할 때에는 여러 가지 유리한 조건하에서 실시해야 하며, 이상적인 조건은 소독력이 강력하여 소량으로서 유효하고 물에 녹으며 보존을 오래할 수 있고 독성이 적고 광범위한 축사를 소독하기위해서는 소독 대상물을 손상하지 않아야 할 것이다.
축사 소독의 간격은 소독 후 원래 상태로 즉 세균이나 바이러스 등이 돌아오는 데는 약 2주정도 소요되기 때문에 10일~14일간격이 적당하나 본 실험에서는 7일 간격으로 실시하였다.
한편, 농장 내 금속 재질의 부식에 영향을 주는 인자로는 금속의 종류 및 재질의 온도 등의 물리적 인자들과 pH, 알칼리도, 총용존고형물(TDS, Total Dissolved Solids), 경도, 용존산소, 잔류 염소, 황산이온, 완충강도(buffer intensity) 등 의 화학적 인자 및 bio film, 미생물의 존재 등과 같은 생물학적 요소 등이 있다.
LI는 수중 탄산칼슘의 침전가능성을 표현하며, 식 (1)로 정의된다. LI가 0 보다 클 경우에는 탄산칼슘의 침전이, LI가 0 보다 작을 경우에는 탄산칼슘의 용해가 발생한다. 따라서 실제 LI와 농장내 시설물의 부식 간에는 일정한 상관관계는 있고, LI와 농장내 시설물 부식성간의 상관관계를 Table 1과 같이 표현 할 수 있다.
LI = pH - pHs -------------------------------------식 (1)
pHs = A + B - log[Ca] - log[알칼리도]
여기서, pH는 실측된 pH 값이며, pHs는 탄산칼슘이 포화되었을 때의 pH 값이다. A, B는 각각 수온, TDS 관련 상수, 칼슘과 알칼리도는 CaCO3 환산농도(mg/L)이고, 액상소석회는 일반농가가에서 안전하게 사용가능한 20% 액상소석회 용액을 사용하였으며, 이산화탄소 주입 실험은 액화 이산화탄소를 증류수에 용해하여 pH를 3.91로 조정한 후 실험에 사용하였다. 한편 유기물 즉 대다수의 병원체는 똥이나 오줌 등의 유기물(분뇨 등의 수세)과 같이 존재하는 경우가 많기 때문에, 소독은 유기물에 의해 그 효력이 감소할 수 있고 축사를 고압세척기 등을 이용하여 철저하게 수세를 하거나 세척보조제(계면활성제)등을 사용하여 유기물을 제거한 다음 본 실험에서의 소독제로는 액상소석회를 적용하여 실시하였고, 글루타알데히드는 1~2%의 농도로 사용하며 유기물이 다소간 있더라도 소독효과가 좋다. 값이 비싼 편이어서 대량으로 사용하기에는 소독비용이 많이 소요되며, 포름알데히드는 포르말린(포름알데히드 40% 용액)을 8%의 농도로 하여 사용하며 글루타알데히드와 소독효과가 유사하다.
2-1. 액상소석회를 이용한 축산환경 의 안정화
1) 이온교환 반응
이온교환 반응은 석회의 칼슘이온이 물에 분산되어 있는 입자에 가해지게 되면 표면에 흡착되어 있던 
등이 
에 의해 치환되는 반응으로 
가 이온교환용량 이상으로 가해지면 
이 증가하여 다량 흡착이 일어난다. 이를 친화력이라 하는데 
의 친화력이 다른 
등의 친화력 보다 클 때 이온교환이 일어나며, 다음 순위로 교환된다.
2) 포졸란( Pozzolan) 반응
활성이 큰 무정형의 Silica를 가지는 미세 분말로 수분과 더불어 
와 상온에서 반응하여 Silica질을 형성하는데 이와 같은 반응을 포졸란 반응이라 한다. 포졸란은 그 조성이 다양한데 일반으로 말하는 포졸란은 
와 
이다. 수화반응시 생성되는 소석회와 반응하여 시멘트 고화체인 C-S-H 물질의 비율을 증가시키고, Alumina에 의해 C-A-H를 생성하게 된다.
액상소석회는 유해 병원균 사멸 부패 방지에서 높은 pH와 더불어 수열반응 시 발생하는 발열반응으로 인해 미생물의 생육이 억제되며 이로 인한 유기물의 부패율도 감소한다. 일반적으로, pH 12이상을 유지하는데 부분의 병원균 활성이 억제된다. 아래 Table. 2.에서와 같이 슈도모나스종,살모넬라 등은 석회 안정화 처리 시 검출한계 이하로 사멸되는 결과를 연구하였다.
뿐만아니라, 액상소석회 살포로 인하여 고화 처리되기전의 축사내 각종 슬러지는 미생물의 유기물 분해로 인해 H2S가 발생하는데, 이때 달걀 썩은 냄새가 난다. 하지만 석회를 주입함으로 pH 상승으로 미생물 생육이 저하 되어 유기물 분해가 일어나지 않게 되고, pH가 9이상으로 상승되면서 H2S가 휘발성으로 존재되면서 냄새가 감소한다.
2-2. LI(Langelier saturation index) 이론
랑게리아지수(LI, Langelier saturation index)는 물속에서 탄산칼슘(CaCO3) 스케일의 발생경향을 판단하는 지표로서 Langelier가 1936년에 개발하였다. LI는 물의 수소이온농도와 알카리도 및 포화 pHs 관계로부터 관 표면에 탄산칼슘 이 얇은 막으로 침전되어 스케일을 형성할 것인지 여부를 예측하는 지수이다. 만약 탄산칼슘 스케일이 상수도관 내벽에 형성된다면 부식저항성 피막으로 작 용하여 수돗물에 의한 관 표면의 부식을 억제 할 수 있다.
탄산칼슘 포화지수 LI는 식 (1)과 같이 계산된다.
LI = pH - pHs ----------(식 1)
여기서, pH = 측정값 pHs = 칼슘이온과 중탄산 이온 존재 하에 CaCO3 평형일때 pH
pHs는 식 (2)와 같이 계산한다.
pHs= pK2- pKs+ p[Ca2+] + p[HCO3-] + 5 pfm ------------ (식 2)
3. 실험방법
본 실험은 밀양시와함안군소재 농장 및 축사 토양소독, 용으로 액상소석회와 물 면적 ㎡당 300~400g(평당 약 1kg)를 이용하여 실험을 실시하였고, 또한 농장으로 공급되는 지하수의 부식성지수를 측정실험 평가하였다.
3-1. 액상소석회 소독전후 미생물 변화
본 실험을 위한 농장의 소독은 맑은 날 오전 중에 실시하고 농장 등을 세정하는 알칼리 수용액은 1㎡당 약 3ℓ(3㎜ 고일 정도)정도로 준비하고 소독약은 1㎡당 약 2ℓ(2㎜ 고일 정도)정도 준비하여 충분히 뿌리도록 한다. 농장내 왕겨나 짚, 분 등이 있을 경우에는 발효소독을 실시한 다음. 즉 폭 1~2m, 깊이 20㎝정도로 적당한 홈을 파서 소석회를 살포한 후 분, 깔짚 등을 1~2m 높이로 쌓아올리고 외부와 접촉되지 않도록 흙이나 비닐 등으로 씌워서 약 2주간 동안 방치한다. 발효의 온도는 60~70℃정도로서 수일간 그 온도를 지속하여 실시하고 시료 채취는 농장 바닥에서 흘러내리는 용액을 주단위로 채취하여 실험 비이커에 넣어 고배율 현미경으로 미생물의 균주와 개체를 분석하여 그 결과 값을 적시한다.
3-2. 액상소석회 이용 부식성 지수 변화
분석대상 시료인 농장으로 들어오는 직수를 원액으로 하고 액상소석회 약 25% 용액을 100mg/L 의 용액으로 희석하여, 이 용액을 각각 5mg/L, 10mg/L, 15mg/L, 20mg/L 씩를 취하여 비이커에 넣고 농장에서 사용되는 직수로 1000mL의 양으로 정량하였다.
수소이온농도는 부식의 가장 중요한 영향인자 이다. 보통 자연 상태에 물은 pH4.3∼pH10 사이를 나타낸다. 산성 상태에서는 부식속도가 증가되며, 알칼리성상태에서는 부식속도가 감소된다. 부식방지를 위해서 pH6 이상을 유지 하는 것이 좋으나, pH 8 이상에서는 탄산칼슘 또는 인산칼슘에서 스케일(scale)이 생성될 수 있다. 수소이온농도는 수질오염공정시험기준에 준하여 측정하였다.
본 실험에서는 Iron, powder(Kanto. Assay 90 %)을 사용하여 용출시험을 진행하였고, 농장에서 취수한 직수를 원액으로 하여 수돗물 1000mL에 Iron powder 0.1g을 취하여 대조군으로 하고 수돗물에 액상소석회 약 25% 용액을 100mg/L의 농도로 조정한 후 이 용액을 단계별로 희석하여 5mg/L, 10mg/L, 15mg/L, 20mg/L의 농도로 조정하였다. 여기에 Iron powder 0.1g 씩을 각각 비이커에 넣은 후 Jar Tester를 분당 100회 회전으로 24시간, 48 시간, 72시간 교반공정을 거처 실험 하였고 액상소석회 농도 값은 table 4.와 같다.
4. 고찰
4-1. 액상소석회 소독전후 미생물 변화
액상소석회 소독 전,후 비교분석에 따른 병원유해균인 미생물의저항력의 변화는 아래 table 5. 와 같이 저감 됨을 알 수 있다.
여기에서 병원미생물의 분류는 저항성이 가장 강한 것에 속하는 미생물과 저항력이 보통인 것에 속하는 미생물 저항력이 약한 것에 속하는 미생물등 3종류로 구분 지었다. 가장 강한 것에 속하는 아포성의병원체(탄저균,기종저균 파상풍균 악성수종균등)이고, 보통인 것에 속하는 미생물로는 미생물(결핵균 포도상구균 연쇄상구균등)으로 분류하였고, 약한 것에 속하는 미생물(대장균, 돈단독균, 구제역, 돼지콜레라, 뉴캣슬병, 광견병, 일본뇌염등)의 바이러스등 으로 구분하며 아주 약한 것에 속하는 것으로(출혈성패혈증균 브루셀라균등)은 발효 건조등에 의하여 쉽게 소독할 수 있고 그 실험 표는Table 5와 같다.
액상 소석회 소독에 따른 시간별 미생물의 저항력 변화에서 아포성의병원체(탄저균,기종저균 파상풍균 악성수종균 등은 1주차 4.3CFU이었으나 2주차부터 액상소석회를 동일한 양으로 지속적인 소독 결과 강 악성 미생물들은 최초 1주차에4CFU에서 5주차에1,2CFU까지 감소되는 것을 알 수 있었고, 보통인 미생물(결핵균 포도상구균 연쇄상구균등)은 최초 1주차에 4.8CFU에서5주차에0.5까지 감소 되었고, 약한 미생물(대장균, 돈단독균, 구제역, 돼지콜레라, 뉴캣슬병, 광견병, 일본뇌염등)의 바이러스 등은 3.9~0.2CFU까지 저감 되는 것을 볼 수 있었으며 그 외 다수의 미생물들은 5주차에서 거의 찾아보기 힘들 정도로 사멸되었다고 볼 수 있고 그 실험 결과는 도 2와 같은 결과가 나왔다.
4-2. 액상소석회 이용 부식성 지수 변화
대조군인 농장에 공급되는 직수를 실험한 결과 LR기준 0.5이하로 저감 됨을 알수있는데, 이는 부식으로 인한 녹수 발생으로 황산이온과 염소이온이 철과 반응하여 황산철과 염화철이 침전으로 이온량이 감소하였으며 또한 액상소석회 투입으로 인한 강 알카리도의 증가로 LR값이 저감되어 지는 것이며 소석회를 단계별로 투입한 후 시간별 부식성지수의 변화 값은 Table 6.에 나타내었다.
LI지수의 부식성여부기준은 0미만이며, RSI 기준은 6.8 이상, LR은 0.5 이상, AI는 12미만일 때 부식성을 판단 할 수 있다.
대조군인 수돗물의 부식성 평가에서는 초기의 측정값과 비교하였을 때 24시간, 48시간, 72시간 후 시간에 변화에 따른 부식성지수 LI, RSI, LR, AI의 차이는 없었다.
액상 소석회 희석수에 단계별 투입에 따른 농장에서 공급되는 지하수공급으로 공급호스철의 교반공정에 대해 연구한 결과 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 대조군인 수돗물은 24시간 후에 농도가 0.153mg/L의 농도로 측정되었는데, 72시간 후에는 0.818mg/L로 5.3배 증가함을 볼 수 있었다.
시험에 쓰이는 Iron Powder는 90%의 철 함유로 약 20~30분 후부터 육안으로 철이 용해되는 것을 관찰 할 수 있었다. 24시간 후 단계별로 액상소석회를 5 mg/L에서 20mg/L까지 투입한 결과는 0.134mg/L∼0.055mg/L 까지 11.7%∼64.7% 감소하는 것으로 나타났다.
48시간 후에 농도는 수돗물 0.537mg/L의 농도로 측정되었고, 단계별로 액상소석회를 5mg/L에서 20mg/L 까지 투입한 결과는 0.533mg/L∼0.251mg/L 까지 4.1%∼53.1% 감소하는 것으로 나타났다.
72시간 후에 농도는 수돗물 0.816mg/L의 농도로 측정되었고, 단계별로 액상소석회를 55mg/L에서 20mg/L 까지 투입한 결과는 0.745mg/L∼0.285mg/L 까지 8.9%∼65.4% 감소하는 것으로 나타났다.
이 결과로 액상소석회는 철의 부식 제어의 고효율적인 것으로 확인되었다.
또한, 50mg/L의 액상소석회를 투입한 시료의 부식성지수(LI)가 -0.71 정도만 되어도 대조군인 수돗물에 부식성 지수(LI ) -1.24에 철에 농도와 비교볼 때 저감되는 것으로 보아 탄산칼슘의 불포화 상태에서도 부식은 억제되는 것으로 도 3과 같이 나타났다.
5. 결 론
본 실험에서는 축산농가내 소독과 농장에 공급되는 물과 농장 바닥의 노출은 가축 면역체계의 향상성을 저해함을 제시하여 각종 감염병과 같은 질환발생 예방을 위해서 사육환경관리의 중요성을 연구하여 다음과 같은 결과를 얻었다.
1) 시험대상 농장에 액상 소석회를 약 5주동안 지속적으로 소독한 결과 소독에 따른 시간대별 미생물의 저항력 변화에서 아포성 병원체인 탄저균, 기종저균 파상풍균 악성수종균 등은 최초 4.3CFU이었으나 2주차부터 액상소석회로 지속적으로 소독한 결과 4~1,2CFU까지 감소되는 것을 알 수 있었다.
2) 저항력이 보통인 미생물균주인 결핵균, 포도상구균, 연쇄상구균등은 최초 1주차 4.8~0.5CFU까지 감소 되었고, 약한 미생물 균주류인 대장균, 돈단독균, 구제역, 돼지콜레라, 뉴캣슬병, 광견병, 일본뇌염 등의 바이러스들은 3,9~0,2CFU까지 저감되는 것을 볼 수 있었으며 그 외 다수 유해 미생물들은 5주차에서 거의 사멸 되는 것을 알 수 있었다.
3) 부식성 지수는 수온의 영향으로 겨울철에 낮게 측정되어 겨울철에 부식이 더 잘 이루어지는 것으로 확인되었고 온도가 높은 여름철 보다 겨울이 부식이 잘 이루어지며 실험에 50mL의 액상소석회를 투입한 시료의 부식성지수(LI)가 -0.71 정도만 되어도 대조군인 수돗물 부식성지수(LI ) -1.24의 철 농도와 비교해 볼 때 저감되는 것으로 나타났다.
4) 본 실험에서 축산농가용 액상 소석회를 주기적 또는 단계적으로 희석하여 부식성을 실험하였을 때 액상소석회의 주입량이 가장 적절한 상태는 15mg/L였고 주입농도에 따른 알카리도는 67mg CaCo3/L였고, pH값은 7,8로 나타났다.
5) 본 실험을 통하여 최근 국가적인 재난에 가까운 돼지 열병과 같은 가축의 전염병에 대하여 예방적 차원에서 보다 더 심도 있는 연구가 필요하며 농장내 서식하는 다양한 균주들의 사멸과 예방을 위하여 액상소석회 활용가능 분야의 연구가 지속적으로 필요함을 알 수 있었다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시 예들은 기술적 과제를 해결하기 위해 개시된 것으로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자(당업자)라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100 : 조류독감 및 구제역 바이러스 실시간 감시 및 관리 시스템
110 : 바이러스 감지 장치
120 : 태양전지패널
121 : 배터리
130 : 바이러스 감지 센서
131 : 조류독감(AI) 감지 센서
132 : 구제역(FMD) 감지 센서
133 : 아프리카돼지열병(ASF) 감지 센서
140 : 메모리
150 : 통신부
160 : 자가 진단부
170 : 제어부
200 : 모니터링 관제 서버
210 : DB
300 : 스마트폰
310 : 바이러스 앱(App)
110 : 바이러스 감지 장치
120 : 태양전지패널
121 : 배터리
130 : 바이러스 감지 센서
131 : 조류독감(AI) 감지 센서
132 : 구제역(FMD) 감지 센서
133 : 아프리카돼지열병(ASF) 감지 센서
140 : 메모리
150 : 통신부
160 : 자가 진단부
170 : 제어부
200 : 모니터링 관제 서버
210 : DB
300 : 스마트폰
310 : 바이러스 앱(App)
Claims (4)
- 바이러스가 발생하기 쉬운 장소에 설치되며, 강수, 호수, 하수, 토양, 공기 중에 포함된 바이러스를 센서로 주기적으로 감지하여 조류독감(AI), 구제역(FMD), 아프리카돼지열병(ASF) 바이러스를 판별하고 그 결과값을 저장하고 통신망을 통해 전송하는 복수의 바이러스 감지 장치(110)와, 상기 통신망을 통해 상기 복수의 바이러스 감지 장치(110)로부터 수신된 결과값을 DB(210)에 저장하고, 각 지역의 바이러스 분포 현황과 바이러스 종류 및 방역 정보를 모니터에 실시간으로 표시하여 모니터링하고, 바이러스에 필요한 방역 및 소독제 정보를 제공하는 모니터링 관제 서버(200)와, 상기 모니터링 관제 서버(200)에 인터넷망을 통해 접속하여, 각 지역의 바이러스 분포 현황과 바이러스 종류 및 방역 정보를 확인하고, 바이러스에 필요한 방역 및 소독제 정보를 제공받으며, 방역 정보를 입력하여 등록하는 스마트폰(300)의 바이러스 앱(310)을 포함하는 조류독감 및 구제역 바이러스 실시간 감시 및 관리 시스템에 있어서,
상기 바이러스의 소독제는,
물(H2O)과 생석회(CaO)를 70∼80중량% : 20∼30중량%의 비율로 혼합한 후 10∼30분 동안 원심분리기에서 2000RPM 이상의 고속교반으로 수화 및 분쇄를 함께 진행하여 입도 1000메쉬 이상의 액상화를 갖는 액상소석회(Ca(OH)2)로 구성되며,
상기 생석회(CaO)는 석회석(CaCO3)을 1,000∼1,200℃에서 연소시켜 제조한 산화칼슘이고,
상기 물(H2O)과 생석회(CaO)를 70∼80중량% : 20∼30중량%의 비율로 혼합한 액상소석회(Ca(OH)2) 85∼92중량%에 마그네슘(Mg) 2∼3중량%, 칼슘(Ca) 1∼2중량%, 입도 100∼200메쉬의 숯 분말 5∼10중량%를 혼합한,
조류독감 및 구제역 바이러스 실시간 감시 및 관리 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 바이러스 감지 장치(110)는,
상기 바이러스 감지 장치(110)에 전원을 공급하는 태양전지패널(120);
상기 강수, 호수, 하수, 토양, 공기 중에 포함된 바이러스를 주기적으로 감지하여 조류독감(AI), 구제역(FMD), 아프리카돼지열병(ASF) 바이러스를 판별하는 바이러스 감지 센서(130);
상기 바이러스 감지 센서(130)에서 감지한 결과값을 저장하는 메모리(140);
상기 바이러스 감지 센서(130)에서 감지한 결과값을 주기적으로 전송하는 통신부(150);
상기 바이러스 감지 센서(130)의 동작을 자가진단하여 이상 여부를 상기 통신부(150)를 통해 주기적으로 전송하는 자가진단부(160); 및
상기 바이러스 감지 장치(110)의 전체 동작을 제어하며, 상기 모니터링 관제 서버(200)로부터의 명령에 의해 상기 바이러스 감지 센서(130)와 상기 자가진단부(160)를 선택적으로 작동시켜 그 결과값을 상기 통신부(150)를 통해 전송하는 제어부(170);
를 포함하는 조류독감 및 구제역 바이러스 실시간 감시 및 관리 시스템.
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