KR20230123052A - Bio Capsule and Method for Measuring and Reducing Methane Gas in the Rumen of Livestock - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가축의 반추위 내 메탄가스 측정 및 저감을 위한 바이오 캡슐과 이를 통한 메탄가스 측정 및 저감 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반추동물에 해당되는 가축의 반추위 내 메탄가스 발생량을 감지 및 측정하고, 이를 저감시켜 배출량을 현저하게 줄일 수 있는 바이오 캡슐과 이를 통한 메탄가스 측정 및 저감 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a biocapsule for measuring and reducing methane gas in the rumen of livestock and a method for measuring and reducing methane gas therethrough, and more particularly, detecting and measuring the amount of methane gas generated in the rumen of livestock corresponding to ruminants and , It relates to a biocapsule that can significantly reduce emissions by reducing it and a method for measuring and reducing methane gas through the capsule.
Description
본 발명은 가축의 반추위 내 메탄가스 측정 및 저감을 위한 바이오 캡슐과 이를 통한 메탄가스 측정 및 저감 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반추동물에 해당되는 가축의 반추위 내 메탄가스 발생량을 감지 및 측정하고, 이를 저감시켜 배출량을 현저하게 줄일 수 있는 바이오 캡슐과 이를 통한 메탄가스 측정 및 저감 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a biocapsule for measuring and reducing methane gas in the rumen of livestock and a method for measuring and reducing methane gas therethrough, and more particularly, detecting and measuring the amount of methane gas generated in the rumen of livestock corresponding to ruminants and , It relates to a biocapsule that can significantly reduce emissions by reducing it and a method for measuring and reducing methane gas through the capsule.
최근 지구 온난화 방지를 위한 목적으로 교토의정서를 시작으로 파리 협정을 거쳐 현재 국가별 탄소 중립에 대한 목표를 수립하고 있는 실정이다. 탄소 중립은 배출량과 제거량을 상쇄시켜 실질적인 탄소 배출량을 0으로 만드는 것을 뜻한다.Recently, for the purpose of preventing global warming, starting with the Kyoto Protocol and going through the Paris Agreement, each country is currently establishing a goal for carbon neutrality. Carbon neutrality means offsetting emissions and removals to bring the actual carbon footprint to zero.
상술된 탄소 중립에서 발생되는 탄소는 온실가스에 해당되는 것으로, 널리 알려져있는 온실가스인 이산화탄소가 있으나 동일한 이산화탄소량에 비해 약 20~30배 더 강력한 온실효과를 발생시키는 메탄가스의 발생량 또한 문제로 떠오르면서 메탄가스의 배출량을 줄이고, 더 나아가 저감시킬 수 있는 방법에 대한 기술개발이 활발하게 이루어지고 있는 실정이다.Carbon generated from the above-mentioned carbon neutrality corresponds to a greenhouse gas. There is carbon dioxide, which is a well-known greenhouse gas, but the amount of methane gas that generates a greenhouse effect that is about 20 to 30 times stronger than the same amount of carbon dioxide is also a problem. While reducing the emission of methane gas, and furthermore, technology development for a method that can be reduced is being actively carried out.
한편, 유형별 메탄 배출량에서 축산업이 큰 비중을 차지하고 있으며, 이는 반추위를 가진 가축이 사료 섭취를 통해 반추활동을 수행하면서 소화과정에서 메탄이 발생하게 된다.On the other hand, the livestock industry accounts for a large portion of methane emissions by type, and methane is generated in the digestive process as livestock with rumen perform rumination activities through feed intake.
이와 같이 발생된 메탄은 가축의 트림이나 방귀를 통해 외부로 배출되는데 다수의 가축을 실내공간과 같이 폐쇄된 환경에서 사육하기가 사실상 불가능하며 이로 인해 가축이 발생하는 메탄가스를 포집하거나 저감시키기 어려울 뿐더러 측정 또한 실질적으로 어렵다는 문제가 존재한다.Methane generated in this way is discharged to the outside through livestock belching or farts. It is virtually impossible to breed a large number of livestock in a closed environment such as an indoor space, which makes it difficult to capture or reduce methane gas generated by livestock. There is also a problem that measurement is also difficult in practice.
종래에는 가축의 메탄 발생량을 측정하기 위한 선행기술로 대한민국 등록공보 제10-1104759호에는 "반추동물 호흡시의 메탄가스 배출량 측정 장치(이하, 선행기술 1)"가 개시되어 있다.Conventionally, as a prior art for measuring the amount of methane produced by livestock, Republic of Korea Registration No. 10-1104759 discloses "a device for measuring methane gas emissions during respiration of ruminants (hereinafter referred to as Prior Art 1)".
상기 선행기술 1은 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 측정장치에 관한 것이다.The prior art 1 is a mask worn over the mouth of a ruminant, a methane gas detection module coupled to the front of the mask to detect the amount of methane gas discharged during respiration of the ruminant, and a methane gas detection module installed in front It relates to an apparatus for measuring methane gas emissions during respiration of ruminants comprising a volume meter for measuring the amount of air discharged during respiration of ruminants.
그러나 상기 선행기술 1의 경우 배출되는 메탄가스량을 측정만 할 뿐 이를 저감시킬 수 있는 기술에 대해서는 기재되어 있지 않아 실질적으로 메탄배출량을 줄일 수 있는 효과는 얻을 수 없다. 또한, 가축의 입부분에 씌워지면 가축이 음수나 섭취 행위를 하기 어려워 지속적인 측정이 불가능하고, 배출량 측정 장치에 형성된 홀이나 가축의 신체와 배출량 측정 장치간의 틈새도 존재하기 때문에 홀이나 틈새 등으로 메탄가스를 포함한 기체가 빠져나가기 때문에 정확한 메탄가스 발생량을 확인하기가 어렵다는 문제가 존재한다.However, in the case of the prior art 1, only the amount of methane gas emitted is measured, and no technology for reducing it is described, so that the effect of substantially reducing methane emission cannot be obtained. In addition, if the mouth of the livestock is covered, continuous measurement is impossible because it is difficult for livestock to drink or eat, and since there is a hole formed in the emission measurement device or a gap between the body of the livestock and the emission measurement device, methane can be discharged through holes or gaps. There is a problem that it is difficult to determine the exact amount of methane gas generated because gas, including gas, escapes.
또한, 다른 선행기술로는 유럽 공개특허공보 제3417936호에는 "GAS PROCESSING DEVICE(이하, 선행기술 2)"가 개시되어 있다.In addition, as another prior art, European Patent Publication No. 3417936 discloses "GAS PROCESSING DEVICE (hereinafter referred to as prior art 2)".
상기 선행기술 2의 경우 코에 부착되어 디바이스 내 포함된 메탄센서가 메탄발생 탐지시 연소실 안으로 메탄이 유입되도록 하는 분사수단으로 수집된 메탄가스를 산화하여 저감시킬 수 있는 가스 처리 장치에 관한 것이다.The prior art 2 relates to a gas processing device capable of oxidizing and reducing collected methane gas by means of an injection means for injecting methane into a combustion chamber when the methane sensor included in the device is attached to the nose and detects methane generation.
그러나 상기 선행기술 또한 코나 입에서 배출되는 모든 호흡을 전부 수집하기 어렵고, 가스 처리 장치 내부와 외부가 연통되는 틈새, 홀 등이 존재하는 경우 그곳을 통해 메탄가스가 외부로 배출되기 때문에 메탄가스 배출량을 줄일 수는 있더라도 모든 호흡량 내 메탄가스를 저감시키는 것이 아니기 때문에 여전히 메탄가스가 배출된다는 문제가 존재한다.However, in the prior art, it is also difficult to collect all breaths discharged from the nose or mouth, and if there is a gap or hole that communicates the inside and outside of the gas processing device, methane gas is discharged to the outside through there. Even if it can be reduced, there is still a problem that methane gas is emitted because it does not reduce methane gas in all respiratory volumes.
더 나아가 상술된 선행기술들은 호흡량 내 메탄가스만 측정, 저감시키는 기술로 가축 코나 입 주변에 장착되기 때문에 착용 가축이 불편하거나 물이나 사료 섭취가 어려울 수 있고, 방귀와 같이 코나 입 외에 다른 부분으로 배출되는 메탄가스는 측정 및 저감시키기가 어렵다는 문제가 존재한다. 또한, 가축 신체 외부에 구비되는 것이기 때문에 외력 등으로 인해 파손되어 장기간 사용하기 어렵다는 우려 또한 존재한다.Furthermore, the above-mentioned prior art is a technology that measures and reduces only methane gas in the respiratory volume, and since it is installed around the nose or mouth of the livestock, it may be uncomfortable for the livestock to wear it or difficult to consume water or feed, and discharged to other parts other than the nose or mouth like farts There is a problem that it is difficult to measure and reduce methane gas. In addition, since it is provided outside the livestock body, there is also a concern that it is difficult to use for a long time because it is damaged due to external force or the like.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 메탄가스가 발생되는 반추위 내에 안착되어 메탄가스의 발생량을 직접 측정하고, 이를 반추위 내에서 바로 저감시키기 때문에 반추위에서 생성되는 메탄가스를 측정 및 저감시켜 외부로 배출되는 메탄가스를 원천적으로 차단할 수 있는 가축의 반추위 내 메탄가스 측정 및 저감을 위한 바이오 캡슐과 이를 통한 메탄가스 측정 및 저감 방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.The present invention is intended to solve the above-described problems, by being seated in the rumen where methane gas is generated, directly measuring the amount of methane gas generated, and directly reducing it in the rumen, measuring and reducing the methane gas generated in the rumen to external The purpose is to provide a biocapsule for measuring and reducing methane gas in the rumen of livestock, which can fundamentally block methane gas discharged into the body, and a method for measuring and reducing methane gas through it.
또한, 가축의 반추위 내에 안착되어 가축의 생애동안 발생하는 메탄가스를 측정 및 저감시키기 때문에 외력으로 인해 파손 등의 문제를 예방할 수 있고, 장기간 지속적으로 메탄가스 발생량을 측정하고, 이를 저감시켜 외부로 배출되는 것을 방지할 수 있는 가축의 반추위 내 메탄가스 측정 및 저감을 위한 바이오 캡슐과 이를 통한 메탄가스 측정 및 저감 방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.In addition, since it is installed in the rumen of livestock and measures and reduces methane gas generated during the life of livestock, problems such as damage due to external force can be prevented, and methane gas generation is continuously measured for a long period of time, and it is reduced and discharged to the outside The purpose is to provide a biocapsule for measuring and reducing methane gas in the rumen of livestock and a method for measuring and reducing methane gas through the same.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
상술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 가축의 반추위 내 안착되어 메탄가스를 측정 및 저감시키는 바이오 캡슐에 있어서,In order to solve the above problems, the present invention is a biocapsule for measuring and reducing methane gas by being seated in the rumen of livestock,
상기 바이오 캡슐은 상기 반추위 내 기체 중 메탄가스를 측정하는 측정부; 상기 반추위 내 메탄가스를 저감시키는 저감부; 상기 바이오 캡슐이 구동될 수 있도록 전력을 제공하는 전력부; 및 상기 측정부를 통해 측정된 메탄가스의 발생여부 및 발생량을 외부 관리 서버로 전송하는 통신부;로 구성될 수 있다.The bio-capsule includes a measurement unit for measuring methane gas in the gas in the rumen; Reduction unit for reducing the methane gas in the rumen; a power unit providing power to drive the bio-capsule; and a communication unit that transmits the occurrence and amount of methane gas measured through the measuring unit to an external management server.
바이오 캡슐을 통해 가축 반추위 내 메탄가스를 측정 및 저감시키는 방법에 있어서,In the method for measuring and reducing methane gas in the rumen of livestock through a biocapsule,
바이오 캡슐을 가축의 반추위 내부로 안착시키는 안착단계; 상기 반추위에 안착된 상기 바이오 캡슐이 상기 반추위 내 메탄가스를 측정하는 측정단계; 상기 측정단계에서 생성된 측정값을 통해 상기 반추위 내 메탄가스의 발생여부 및 발생량을 분석하는 분석단계; 및 상기 분석단계에서 메탄가스 발생이 확인되는 경우 상기 바이오 캡슐 내 메탄가스를 저감시키는 저감부를 구동시켜 상기 반추위 내 메탄가스를 저감시키는 저감부 구동단계;를 포함할 수 있다.A seating step of seating the bio-capsule into the rumen of livestock; A measuring step in which the biocapsule seated in the rumen measures methane gas in the rumen; An analysis step of analyzing whether and how much methane gas is generated in the rumen through the measured value generated in the measuring step; and a reduction unit driving step of reducing methane gas in the rumen by driving a reduction unit for reducing methane gas in the biocapsule when methane gas generation is confirmed in the analysis step.
이와 같이 본 발명은 메탄가스가 발생되는 반추위 내에 안착되어 메탄가스의 발생량을 직접 측정하고, 이를 반추위 내에서 바로 저감시키기 때문에 반추위에서 생성되는 메탄가스를 측정 및 저감시켜 외부로 배출되는 메탄가스를 원천적으로 차단할 수 있다는 효과를 보유한다.As such, the present invention is settled in the rumen where methane gas is generated, directly measures the amount of methane gas generated, and directly reduces it in the rumen, thereby measuring and reducing methane gas generated in the rumen to fundamentally reduce methane gas discharged to the outside It has the effect of being able to block with .
또한, 가축의 반추위 내에 안착되어 가축의 생애동안 발생하는 메탄가스를 측정 및 저감시키기 때문에 외력으로 인해 파손 등의 문제를 예방할 수 있고, 장기간 지속적으로 메탄가스 발생량을 측정하고, 이를 저감시켜 외부로 배출되는 것을 방지할 수 있는 효과를 보유한다.In addition, since it is installed in the rumen of livestock and measures and reduces methane gas generated during the life of livestock, problems such as damage due to external force can be prevented, and methane gas generation is continuously measured for a long period of time, and it is reduced and discharged to the outside It has the effect of preventing it from happening.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
도 1은 본 발명에 따른 바이오 캡슐의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 바이오 캡슐의 적용예를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 바이오 캡슐을 통해 관리 서버에서 모니터링하는 예시를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 메탄가스 측정 및 저감 방법을 흐름도로 나타낸 것이다.1 schematically shows the internal configuration of a biocapsule according to the present invention.
2 shows an application example of the biocapsule according to the present invention.
3 schematically illustrates an example of monitoring in a management server through a bio-capsule according to the present invention.
4 is a flow chart showing a method for measuring and reducing methane gas according to the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.Since the present invention can make various changes and have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. Like reference numerals have been used for like elements throughout the description of each figure.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in the middle. It should be. On the other hand, when an element is referred to as “directly connected” or “directly connected” to another element, it should be understood that no other element exists in the middle.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms "include" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 설명하기로 한다. 각 도면에 제시된 동일한 부호는 동일한 부재를 나타낸다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in each figure indicate like elements. In describing the present invention, detailed descriptions of related well-known functions or configurations are omitted in order not to obscure the gist of the present invention.
설명에 앞서, 본 명세서 내 '가축'은 반추위를 가진 반추동물에 대한 것으로, 도면에는 소를 예시로 하여 도시하였으나 소에 한정된 것은 아니며, 양, 낙타 등 다양한 반추동물에 적용가능함을 미리 밝힌다.Prior to the description, 'cattle' in this specification is for ruminants having a ruminant stomach, and in the drawings, a cow is shown as an example, but is not limited to cows, and is applicable to various ruminants such as sheep and camels.
본 발명은 가축의 반추위 내 메탄가스 측정 및 저감을 위한 바이오 캡슐과 이를 통한 메탄가스 측정 및 저감 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반추동물에 해당되는 가축의 반추위(R) 내 메탄가스 발생량을 감지 및 측정하고, 이를 저감시켜 배출량을 현저하게 줄일 수 있는 바이오 캡슐과 이를 통한 메탄가스 측정 및 저감 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a biocapsule for measuring and reducing methane gas in the rumen of livestock and a method for measuring and reducing methane gas therethrough, and more particularly, detecting the amount of methane gas generated in the rumen (R) of livestock corresponding to ruminants And it relates to a biocapsule that can significantly reduce emissions by measuring and reducing it, and a method for measuring and reducing methane gas through the same.
도 1은 본 발명에 따른 바이오 캡슐의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 것이며, 도 2는 본 발명에 따른 바이오 캡슐의 적용예를 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명에 따른 바이오 캡슐을 통해 관리 서버에서 모니터링하는 예시를 개략적으로 나타낸 것이다.1 schematically shows the internal configuration of the bio-capsule according to the present invention, FIG. 2 shows an application example of the bio-capsule according to the present invention, and FIG. An example is shown schematically.
도 1과 같이 본 발명에 따른 바이오 캡슐(1)은 측정부(100), 저감부(200), 전력부(300), 통신부(400) 및 무게추(500)를 포함한다.As shown in FIG. 1 , the biocapsule 1 according to the present invention includes a measurement unit 100, a reduction unit 200, a power unit 300, a communication unit 400, and a weight 500.
측정부(100)는 반추위(R)의 내부 기체 중 메탄가스의 포함 여부 및 포함된 메탄가스량을 측정하여 반추위(R) 내 메탄가스 발생량을 측정하는 역할을 수행할 수 있다.Measurement unit 100 may serve to measure the amount of methane gas generated in the rumen (R) by measuring whether or not the methane gas is included in the internal gas of the rumen (R) and the amount of methane gas included.
이러한 측정부(100)는 메탄 감지가 가능한 센서로 이루어질 수 있으나 이에 한정된 것은 아니다.This measuring unit 100 may be made of a sensor capable of detecting methane, but is not limited thereto.
더 나아가 측정부(100)는 저감부(200)를 통해 메탄가스가 저감된 기체를 재측정하여 저감부(200)를 거친 기체 내 메탄가스량을 추가적으로 더 측정하여 효과적으로 저감되었는지 확인할 수 있어 반추위(R) 내 메탄가스량을 파악하고, 효과적으로 저감부(200)를 구동시킬 수 있도록 한다.Furthermore, the measurement unit 100 measures the gas in which methane gas has been reduced through the reduction unit 200 and further measures the amount of methane gas in the gas that has passed through the reduction unit 200 to further measure and confirm that it has been effectively reduced, thereby reducing the rumen (R ) and determine the amount of methane gas in it, so that the reduction unit 200 can be effectively driven.
저감부(200)는 측정부(100)를 통해 반추위(R) 내 메탄가스의 발생여부 및 발생량이 측정되면 구동되어 메탄가스를 저감시키는 역할을 수행한다.Reduction unit 200 is driven when the generation and generation amount of methane gas in the rumen (R) through the measurement unit 100 is measured to serve to reduce methane gas.
이때, 저감부(200)는 메탄가스를 가열시켜 이산화탄소 및 물로 환원시킬 수 있도록 가열장치가 포함될 수 있으나 가열을 통한 환원방법에 한정된 것이 아니며, 저감부(200)에 포함된 메탄 분해가 가능한 균을 배출시켜 기체 내 메탄가스를 배출된 균이 분해시켜 메탄가스 발생량을 저감시키는 등 다양한 형태로 이루어질 수 있다.At this time, the reduction unit 200 may include a heating device to heat methane gas to reduce it to carbon dioxide and water, but is not limited to a reduction method through heating, and the methane decomposable bacteria included in the reduction unit 200 It can be made in various forms, such as reducing the amount of methane gas generated by decomposing the methane gas in the gas by discharging the methane gas in the gas.
전력부(300)는 상술된 측정부(100) 및 저감부(200)를 포함한 바이오 캡슐(1)이 구동될 수 있도록 전력을 공급하는 역할로, 이러한 전력부(300)는 배터리로 이루어질 수 있으며, 통상적으로 바이오 캡슐(1)의 투입시기부터 도축되기 전까지의 기간에 맞춰 바이오 캡슐(1)을 구동시킬 수 있는 전력이 저장되어 있다.The power unit 300 serves to supply power so that the biocapsule 1 including the above-described measurement unit 100 and reduction unit 200 can be driven. In general, power capable of driving the biocapsule 1 according to the period from the input time of the biocapsule 1 to the time of slaughter is stored.
통신부(400)는 측정부(100)를 통해 측정된 반추위 내 메탄가스량을 외부의 관리 서버(2)로 전송하는 역할을 수행하며, 이러한 통신부(400)를 통해 외부 관리자가 해당 가축별 메탄가스 발생량을 확인할 수 있다.The communication unit 400 serves to transmit the amount of methane gas in the rumen measured by the measuring unit 100 to the external management server 2. can confirm.
특히, 최근 실험을 통해 가축 개체별 메탄가스 발생량이 다르게 산출되는 것을 확인하여 메탄가스 발생량이 적은 개체로 품종개발이 이루어지고 있는데 통신부(400)를 통해 메탄가스 발생량이 적은 가축 개체를 확인할 수 있고, 추후 해당 개체를 품종개발 등에 사용할 수 있도록 관련 정보를 외부로 안내할 수 있다.In particular, a recent experiment confirms that the methane gas generation amount is calculated differently for each livestock individual, and breeds are being developed for individuals with low methane gas generation. Through the communication unit 400, livestock individuals with low methane gas generation can be identified Relevant information can be provided to the outside so that the object can be used for breed development in the future.
또한, 통신부(400)를 통해 가축별 및 상기 가축이 생육되는 축사별 메탄가스 발생량을 파악하고, 배출량 또한 파악할 수 있어 축사 내 별도의 메탄저감장치(도면에 미도시)를 구동시키는 등 가축이나 축사 외측으로 배출되는 메탄가스량을 현저히 줄여 환경문제를 해결할 수 있도록 한다.In addition, through the communication unit 400, it is possible to determine the amount of methane gas generated by each livestock and each barn where the livestock is grown, and also to determine the amount of emissions, so that a separate methane reduction device (not shown in the drawing) is driven in the barn. It can significantly reduce the amount of methane gas emitted to the outside to solve environmental problems.
무게추(500)는 바이오 캡슐(1)이 가축의 반추위(R) 내에 안착된 상태를 유지할 수 있도록 일정 무게 이상을 갖도록 무게를 증가시키는 역할을 수행한다.The weight 500 serves to increase the weight to have a certain weight or more so that the biocapsule 1 can remain seated in the rumen R of the livestock.
이러한 무게추(500)는 마그네틱을 이용함으로써 가축 반추위(R) 내 금속물질이 반추위를 거쳐 다른 내장으로 이동하는 것을 방지함으로써 가축이 건강하게 생육될 수 있도록 유도할 수도 있으나 이에 한정된 것은 아니다.These weights 500 may induce livestock to grow healthily by preventing metal materials in the livestock rumen (R) from moving to other intestines via the rumen by using a magnet, but is not limited thereto.
따라서, 무게추(500)를 통해 도 2와 같이 바이오 캡슐(1)은 가축의 반추위(R) 내에서 안착된 상태를 유지하고, 해당 가축이 섭취활동이나 반추활동으로 인해 반추위(R) 내 바이오 캡슐(1)이 외부로 다시 토출되는 것을 방지할 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 2 through the weight 500, the biocapsule 1 maintains a seated state in the rumen R of the livestock, and the biocapsule 1 in the rumen R due to the consumption activity or rumination activity of the livestock. It is possible to prevent the capsule 1 from being ejected to the outside again.
바이오 캡슐(1)의 다른 실시예로 측정부(100) 및 저감부(200)가 용이하게 반추위(R) 내 메탄가스 측정 및 저감을 용이하게 수행할 수 있도록 수집부를 추가로 더 포함할 수 있다.As another embodiment of the biocapsule 1, a collection unit may be further included so that the measurement unit 100 and the reduction unit 200 can easily measure and reduce methane gas in the rumen (R). .
수집부는 바이오 캡슐(1)의 외부, 즉 반추위(R) 내부 기체를 측정부(100) 및 저감부(200)가 내장된 바이오 캡슐(1) 내측으로 유입시켜 반추위 내 기체를 수집할 수 있다. 수집부가 수집한 반추위(R) 내 기체는 측정부(100)로 이동되어 기체 내 메탄가스 발생량을 측정할 수 있고, 이후 저감부(200)를 통해 수집된 기체 내 메탄가스를 저감시킬 수 있다.The collection unit may collect the gas in the rumen by introducing the outside of the biocapsule 1, that is, the gas inside the rumen (R) into the biocapsule 1 in which the measurement unit 100 and the reduction unit 200 are built. The gas in the rumen (R) collected by the collection unit may be moved to the measurement unit 100 to measure the amount of methane gas generated in the gas, and then reduce the methane gas in the collected gas through the reduction unit 200.
이러한 수집부는 전력부(300)를 통해 구동되는 팬(fan)을 통해 바이오 캡슐(1) 외부의 반추위(R) 내 기체를 바이오 캡슐(1) 내측으로 유입시킬 수 있으나 이에 한정된 것은 아니다.The collection unit may introduce gas in the rumen R outside the bio-capsule 1 into the bio-capsule 1 through a fan driven by the power unit 300, but is not limited thereto.
상술된 구성을 갖는 바이오 캡슐(1)은 후술된 안착단계(S10)를 통해 가축의 반추위(R) 내부에 안착된 상태로 유지되기 때문에 지속적으로 반추위(R)에서 생성되는 메탄가스를 측정 및 저감시킬 수 있어 외부로 반추위에서 생성된 메탄가스가 배출되는 것을 방지할 수 있다.Since the biocapsule (1) having the above-described configuration is maintained in a state of being seated inside the rumen (R) of livestock through the seating step (S10) described later, methane gas generated in the rumen (R) is continuously measured and reduced This can prevent methane gas generated in the rumen from being discharged to the outside.
또한, 바이오 캡슐(1)은 도 3과 같이 해당 가축의 반추위(R) 내 메탄가스 발생량을 측정하고 이를 외부의 관리 서버(2)로 안내함으로써 관리자는 가축의 개체별 또는 축사별 메탄가스 발생량 및 배출량을 파악할 수 있고, 메탄가스 발생량 또는 배출량이 일정 기준 이상을 넘어가는 경우 축사 내 메탄저감장치나 메탄을 저감시킬 수 있는 사료 투여 등의 메탄 저감을 위한 조치를 관리자가 취할 수 있도록 안내할 수 있다.In addition, the bio capsule (1) measures the amount of methane gas generated in the rumen (R) of the livestock as shown in FIG. The amount of emissions can be identified, and if the amount or amount of methane gas generated exceeds a certain standard, the manager can be guided to take measures to reduce methane, such as a methane reduction device in the barn or the administration of feed that can reduce methane. .
상술된 바이오 캡슐(1)을 통해 가축의 반추위(R) 내 메탄가스 발생량을 측정하고, 이를 저감시켜 외부로 배출되는 메탄가스의 양을 줄일 수 있는 메탄가스 측정 및 저감 방법을 도 4를 통해 설명하도록 한다.A methane gas measurement and reduction method capable of measuring the amount of methane gas generated in the rumen (R) of livestock through the above-described biocapsule (1) and reducing the amount of methane gas discharged to the outside is explained with reference to FIG. 4 let it do
도 4는 본 발명에 따른 메탄가스 측정 및 저감 방법을 흐름도로 나타낸 것이다4 is a flowchart showing a method for measuring and reducing methane gas according to the present invention
도 4와 같이, 바이오 캡슐(1)을 이용하여 가축의 반추위에서 발생되는 메탄가스를 측정 및 저감시키는 방법은 안착단계(S10), 측정단계(S20), 분석단계(S30), 저감부 구동단계(S40)를 포함한다.As shown in FIG. 4, the method of measuring and reducing methane gas generated in the rumen of livestock using the biocapsule 1 is a seating step (S10), a measuring step (S20), an analysis step (S30), and a reduction unit driving step (S40) is included.
안착단계(S10)는 반추위 내 메탄가스 발생량을 측정하고, 상기 메탄가스를 저감시킬 수 있는 바이오 캡슐(1)을 해당 가축의 입을 통해 반추위(R) 내부로 안착시키는 단계이다.The seating step (S10) is a step of measuring the amount of methane gas generated in the rumen and seating the biocapsule 1 capable of reducing the methane gas into the rumen (R) through the mouth of the livestock.
이러한 안착단계(S10)를 통해 바이오 캡슐(1)은 가축의 반추위(R) 내부로 투입되고, 바이오 캡슐(1)의 형상 및 무게 등을 통해 반추위(R) 내부에서 잔존하여 메탄가스 발생량을 측정 및 저감시킬 수 있고, 지속적인 모니터링을 수행할 수 있다.Through this seating step (S10), the biocapsule (1) is introduced into the rumen (R) of the livestock, and remains in the rumen (R) through the shape and weight of the biocapsule (1) to measure the amount of methane gas generated and can be reduced, and continuous monitoring can be performed.
측정단계(S20)는 측정부(100)를 통해 바이오 캡슐(1)이 존재하는 반추위 내 기체를 통해 메탄가스 발생량을 측정할 수 있는 단계로, 실시간으로 반추위(R) 내 메탄가스 함량을 측정할 수 있고, 측정단계(S20)에서 측정된 측정값을 통해 분석단계(S30)에서 메탄가스의 발생여부 및 발생량을 측정할 수 있다.Measuring step (S20) is a step for measuring the amount of methane gas generated through the gas in the rumen where the biocapsule 1 exists through the measuring unit 100, to measure the methane gas content in the rumen (R) in real time It is possible to measure whether and the amount of methane gas are generated in the analysis step (S30) through the measured value measured in the measuring step (S20).
더 나아가 저감부(200)를 통해 메탄가스가 저감된 반추위(R) 내부 상태를 파악할 수도 있다.Furthermore, through the reduction unit 200, methane gas may be reduced, the rumen (R) internal state may be grasped.
분석단계(S30)는 측정단계(S20)를 통해 측정된 반추위(R) 기체 내 메탄가스 포함정도를 바탕으로 메탄가스의 발생여부 및 발생량을 판단할 수 있는 단계로, 이러한 분석단계(S30)를 통해 반추위 내 메탄가스의 발생여부 및 발생량을 파악할 수 있고, 측정된 메탄가스 발생량을 상술된 통신부(400)를 통해 외부 관리 서버(2)로 전송하여 관리자 등에게 가축별 메탄가스 발생량을 제공 및 저장할 수 있다.The analysis step (S30) is a step for determining whether or not methane gas is generated and the amount generated based on the degree of methane gas contained in the rumen (R) gas measured through the measuring step (S20), such an analysis step (S30) Through this, it is possible to determine whether and the amount of methane gas generated in the rumen, and transmit the measured methane gas generation amount to the external management server 2 through the above-described communication unit 400 to provide and store the methane gas generation amount for each livestock to the manager. can
더 나아가 저감부(200)를 통해 메탄가스가 저감된 반추위(R) 내부 상태를 측정단계(S20)를 통해 확인할 수 있어 상기 측정단계(S20)에서 생성된 측정값을 통해 메탄가스의 증가 및 감소여부, 감소량 등을 추가적으로 파악할 수 있다.Furthermore, the internal state of the rumen (R), in which methane gas is reduced through the reduction unit 200, can be confirmed through the measuring step (S20), and the increase and decrease of methane gas through the measured value generated in the measuring step (S20) Whether or not, the amount of reduction, etc. can be additionally identified.
저감부 구동단계(S40)는 분석단계(S30)에서 메탄가스의 발생여부가 파악되면 발생과 동시에 저감부(200)를 구동시켜 생성과 동시에 메탄가스를 저감시키도록 하는 단계이다. 이때, 분석단계(S30)에서 측정된 메탄가스의 발생여부 및 발생여부에 따라 저감부(200)의 구동여부 및 구동강도가 자동으로 조절되도록 함으로써 메탄가스 발생량에 따라 저감부(200)가 구동되도록 한다.The reducing unit driving step (S40) is a step of generating and simultaneously reducing methane gas by driving the reducing unit 200 at the same time when it is determined whether or not methane gas is generated in the analysis step (S30). At this time, whether or not the reduction unit 200 is driven and the driving strength is automatically adjusted according to whether or not methane gas is generated and whether or not measured in the analysis step (S30), so that the reduction unit 200 is driven according to the amount of methane gas generated do.
즉, 반추위 내 메탄가스가 발생되더라도 발생량에 따라 저감부(200)의 저감효율을 다르게 조절할 필요가 존재하기 때문에 발생량에 맞게 저감부(200)가 구동됨으로써 메탄가스 발생량이 커질수록 저감부(200) 또한 빠르게 메탄가스를 저감시켜 메탄가스 배출량을 최소화하거나 배출되지 않도록 예방할 수 있도록 한다.That is, even if methane gas is generated in the rumen, there is a need to adjust the reduction efficiency of the reduction unit 200 differently according to the amount generated, so that the reduction unit 200 is driven according to the amount generated, so as the amount of methane gas generated increases, the reduction unit 200 In addition, by rapidly reducing methane gas, it is possible to minimize or prevent methane gas emissions.
또한, 메탄가스 발생여부 및 발생량에 따라 저감부(200)가 구동되기 때문에 상기 저감부(200)의 불필요한 동작을 방지함으로써 한정적인 바이오 캡슐(1) 내 전력을 효율적으로 사용하여 장기간 사용 및 메탄가스 측정/저감 효과를 가질 수 있도록 한다.In addition, since the reduction unit 200 is driven depending on whether or not methane gas is generated and the amount generated, unnecessary operation of the reduction unit 200 is prevented to efficiently use the limited power within the biocapsule 1 for long-term use and methane gas to have a measurement/reduction effect.
따라서, 상술된 단계들을 통해 바이오 캡슐(1)이 가축의 반추위 내에 안착되어 지속적으로 메탄가스의 발생여부 및 발생량을 측정하고, 이를 관리 서버(2)로 전송함으로써 외부에서는 가축별 또는 축사별 메탄가스 발생량을 정확하게 측정할 수 있고, 반추위에서 발생된 메탄가스가 바이오 캡슐(1)을 통해 외부로 배출되지 않고 반추위(R) 내부에서 저감되기 때문에 메탄가스 배출의 원천적인 문제를 해결할 수 있다는 효과를 보유한다.Therefore, through the above-described steps, the biocapsule 1 is placed in the rumen of livestock to continuously measure whether or not methane gas is generated and the amount generated, and transmits it to the management server 2 to externally detect methane gas by livestock or barn. The amount generated can be accurately measured, and since the methane gas generated in the rumen is not discharged to the outside through the biocapsule (1) and is reduced inside the rumen (R), it has the effect of solving the fundamental problem of methane gas emission do.
도면과 명세서에서 최적의 실시예들이 개시되었다. 여기서, 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면, 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Optimal embodiments have been disclosed in the drawings and specifications. Here, although specific terms have been used, they are only used for the purpose of describing the present invention and are not used to limit the scope of the present invention described in the meaning or claims. Therefore, those of ordinary skill in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.
1: 바이오 캡슐
2: 관리 서버
100: 측정부
200: 저감부
300: 전력부
400: 통신부
500: 무게추
S10: 안착단계
S20: 수집단계
S30: 분석단계
S40: 저감부 구동단계1: bio capsule 2: management server
100: measuring unit 200: reducing unit
300: power unit 400: communication unit
500: weight
S10: Settling step S20: Collecting step
S30: analysis step S40: reduction unit driving step
Claims (2)
상기 바이오 캡슐은,
상기 반추위 내 기체 중 메탄가스를 측정하는 측정부;
상기 반추위 내 메탄가스를 저감시키는 저감부;
상기 바이오 캡슐이 구동될 수 있도록 전력을 제공하는 전력부; 및
상기 측정부를 통해 측정된 메탄가스의 발생여부 및 발생량을 외부 관리 서버로 전송하는 통신부;로 구성되는 것을 특징으로 하는 가축의 반추위 내 메탄가스 측정 및 저감을 위한 바이오 캡슐.
In the biocapsule for measuring and reducing methane gas by being seated in the rumen of livestock,
The biocapsule,
Measuring unit for measuring methane gas in the gas in the rumen;
Reduction unit for reducing the methane gas in the rumen;
a power unit providing power to drive the bio-capsule; and
Biocapsule for measuring and reducing methane gas in the rumen of livestock, characterized in that consisting of;
상기 바이오 캡슐을 가축의 반추위 내부로 안착시키는 안착단계;
상기 반추위에 안착된 상기 바이오 캡슐이 상기 반추위 내 메탄가스를 측정하는 측정단계;
상기 측정단계에서 생성된 측정값을 통해 상기 반추위 내 메탄가스의 발생여부 및 발생량을 분석하는 분석단계; 및
상기 분석단계에서 메탄가스 발생이 확인되는 경우 상기 바이오 캡슐 내 메탄가스를 저감시키는 저감부를 구동시켜 상기 반추위 내 메탄가스를 저감시키는 저감부 구동단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 메탄가스 측정 및 저감 방법.In the method for measuring and reducing methane gas in the rumen of livestock through the biocapsule according to claim 1,
A seating step of seating the bio-capsule into the rumen of livestock;
A measuring step in which the biocapsule seated in the rumen measures methane gas in the rumen;
An analysis step of analyzing whether and how much methane gas is generated in the rumen through the measured value generated in the measuring step; and
When methane gas generation is confirmed in the analysis step, a reduction unit driving step for reducing methane gas in the rumen by driving a reduction unit for reducing methane gas in the biocapsule; methane gas measurement and reduction method comprising a .
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| KR1020220019053A KR20230123052A (en) | 2022-02-14 | 2022-02-14 | Bio Capsule and Method for Measuring and Reducing Methane Gas in the Rumen of Livestock |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20230123052A (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101104759B1 (en) | 2009-10-30 | 2012-01-12 | 동의대학교 산학협력단 | device for measuring amount of methane gas exhausted from respiratory organs of ruminant |
| EP3417936A1 (en) | 2017-06-20 | 2018-12-26 | Zelp Ltd | Gas processing device |
-
2022
- 2022-02-14 KR KR1020220019053A patent/KR20230123052A/en unknown
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101104759B1 (en) | 2009-10-30 | 2012-01-12 | 동의대학교 산학협력단 | device for measuring amount of methane gas exhausted from respiratory organs of ruminant |
| EP3417936A1 (en) | 2017-06-20 | 2018-12-26 | Zelp Ltd | Gas processing device |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| EP 3417936 A1 "GAS PROCESSING DEVICE" |
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