1. 양돈 ICT 환경관리기의 주요 제품
양돈사양에 있어 환경관리는 ①호흡기 질병으로 인한 도폐사, ②사료 섭취량 감소로 인한 생산성 저하, ③사료 섭취량 증가에 따른 사료효율 저하 등 중대한 영향을 미치는 요인으로 작용한다. 환경관리의 주요 지표는 온도, 습도, 먼지, 입기유속, 이산화탄소, 암모니아, 환기량 및 공기 유동을 들 수 있다.
최근 신축 돈사는 무창돈사 형태로 시공하여 강제환기 방식을 채택하고 있으며, 온도를 기반으로 하는 컨트롤러에 환기휀을 연동하여 환기를 통제하는 것이 일반적이다. 그러나 여름철 최고온도가 38℃는 넘는 날이 증가하면서 환기휀으로 온도를 제어하는데 한계상황에 도달하여 쿨링패드, 냉방기 등의 추가적 제어장치와 습도센서, CO2 센서 등의 정보수집 장치를 설치하는 농가가 증가하고 있다.
2. ICT형 환경관리 장치 도입 시 주의사항 5가지
ICT 보급 초창기에는 환경관리 컨트롤러의 오작동, 온도 데이터의 오류 등에 대한 농가 불만이 많이 접수되었으나, 부실 제품은 자동으로 시장에서 퇴출되어 최근에는 대폭 감소한 상황이다. ICT형 환경관리 장치의 도입 시 주의사항을 몇 가지 정리하면, 첫 번째, 센서의 설치 위치를 체크해야 한다. 벽면, 기둥에 근접하게 설치하는 것은 부적절하며, 돼지의 높이와 맞게 설치하는 것이 좋다. 하지만 현실적으로 관리의 어려움이 있으며, 다만 천정에 너무 가깝게 설치하는 경우는 측정값의 오차를 발생하는 요인이 된다. 자금이 허락한다면 복수의 센서 설치를 권장한다.
두 번째, 통신선과 전선을 같이 공사하면 전선의 간섭으로 인해 오차를 발생할 수 있으므로 통신선과 전선을 분리하여 설치하는 것이 중요하다.
세 번째, 쿨링패드의 경우 온도를 낮춰주는 기능이 있으나, 반대로 습도를 상승시키는 작용을 하므로 쿨링패드 도입 시에는 습도센서를 설치하여 가동 효과를 모니터링하는 것을 권장한다.
네 번째, 냉방기는 유니트쿨러와 실외기가 분리된 분리형과 통합된 통합형으로 나누어지는데, 분리형의 유니트쿨러를 돈방 내부에 설치할 때 부식으로 인한 고장이 빈번하게 발생하는 것으로 조사된다. 최근에는 복도 내측벽 또는 복도에 설치하는 사례가 증가하고 있으니 설치 시 전문가와 반드시 상의할 것을 권장한다. 특히 사용하지 않는 기간에는 청결하게 유지될 수 있도록 덮개 등의 보완이 필요하다. 일체형 냉방기 설치 농가에서 덕트를 기본 입기구 사용하지 않는 경우 미사용 기간에 퇴적되는 먼지에 대한 대책을 수립하는 것이 필요하다.
다섯 번째, 환기휀, 컨트롤러, 쿨링패드, 냉방기, 온풍기 등이 독립적으로 동작하면 정밀한 환경제어가 쉽지 않기 때문에 다양한 장비를 설치할 경우 이를 통합 관리할 수 있는 제어장치를 선택하는 것이 요구된다. 제어장치(컨트롤러)는 회사마다 그 기능이 매우 다양함으로 구매전 세부 기능에 대한 세심한 검토를 권장한다. 특히 메이져링휀이 부착된 스마트환기휀에 대한 공격적 검토를 추천한다.
3. 환경관리 기초 체크포인트 5가지
양돈농가라면 모두 알고 있는 지식이나 리마인드 차원에서 환경관리의 중요한 체크포인트를 몇 가지만 정리하면 첫 번째, 센서의 설치 위치 및 설치 수량에 관한 것이다. 132㎡(40평)의 돈사는 입기구, 배기구, 창문, 복도 등의 위치에 따라 공기흐름이 다르므로 포인트별로 온도가 다르게 나타난다. 따라서 농장주는 설치된 센서의 위치와 개수를 정확하게 알고 있어야 컨트롤러에 표시된 온도가 돈사의 어느 위치 온도인지 인지할 수 있으며, 이를 기준으로 전체적인 온도관리를 진행할 수 있다. 국내 제품군의 경우 주로 센서를 1개만 설치하는 경우가 많은데 이 경우 센서 또는 컨트롤러의 오류가 발생할 때 잘못된 정보를 기준으로 환경설정을 진행하는 오류를 범하게 된다.
두 번째, 환기휀의 청결관리이다. 컨트롤러에서는 최적의 상황으로 설정하더라도 환기휀에 먼지, 부식 등에 의하여 실제 환기휀의 회전수가 설정값과 차이가 나는 사례가 많음으로 환기휀은 정기적으로 관리해주는 것이 중요하다.
세 번째, 환기휀의 설정값 변화에 따른 돈사 내 공기흐름을 이해하고 있어야 한다. 환기휀 위치, 개수, 속도, 입기구의 개폐율, 벽면배기, 굴뚝배기, 피드배기 등의 다양한 형태에 따라 돈사 안의 공기흐름은 달라진다. 또한 센서가 부착된 장소의 온도는 정상적이라도 다른 장소에 문제가 발생하는 사례가 많이 발생한다.
네 번째, 사육두수, 사육일령, 체중 등을 고려한 환기량을 관리하여야 한다. CO2, 암모니아, 먼지 등의 유해가스 농도는 온도 정보와는 상관성이 낮으므로 호흡기 관리를 위해서는 필수적인 관리 포인트이다.
다섯 번째, THI지수 관리이다. 돼지가 스트레스를 받는 요인은 온도뿐만 아니라 온도와 상대습도를 고려한 불쾌지수(THI지수)에 영향을 받는다. 다시 말하면 온도는 적정하더라도 습도가 높으면 돼지는 스트레스를 받는다고 보면 된다. THI지수는(1.8×온도+32)-[(0.55-0.0055×상대습도)×(1.8×온도-26.8)]로 계산되는데, 최근 제품에는 THI지수를 계산하여 보여주는 제품군이 출시되었다.
THI지수가 64 미만이거나 74 이상일 경우 돼지는 스트레스를 받고 있다고 보면 된다. 이를 위해서는 습도센서를 설치해야 하는데 가격이 비싸고 고장이 빈번하여 농가의 도입률이 저조(ICT 도입 농가의 10% 수준)한 편이다. 투자에 고민이 된다면 사육단계별로 하나의 돈방만이라도 설치할 것을 권장하고 싶다.
4. 부족해도 문제, 과해도 문제, 데이터 관찰로 최적 환경관리 유지 노력 필요
ICT형 환경관리기를 도입했다고 환기문제가 해결된다고 생각하는 것은 큰 오류이다. ICT형 환경관리기는 환기에 도움을 줄 뿐 궁극적으로는 농가의 지속적 노력이 요구된다. 제조사에서 제공하는 환경 데이터를 지속해서 모니터링하여 사육환경에 맞는 제어 설정하는 것이 매우 중요하다. 특히 계절에 따른 사육단계별 환경제어 설정관리의 중요성을 인지할 수 있다.
또한 정기적으로 Fog를 활용하여 돈사 내의 공기 유동을 살피는 것도 적극 권장한다.
ICT 기술이 발전하면서 돈사 내 공기흐름을 컴퓨터 시뮬레이션 기술을 활용하여 영상으로 제공하는 연구도 활발하게 진행되고 있어 조만간 양돈농가에게 선보일 것으로 기대된다.
(재)스마트팜연구개발사업단(단장 : 조성인 단장)에서 관리하는 스마트팜다부처패키지연구개발 사업의 연구 동향을 살펴보면 ’축사(돈사, 계사) 복합환경 지능형 동적제어 기술개발(주관 : 전북대학교 서일한 교수), ‘스마트팜 영농 컨설팅 전문가시스템 개발(주관 : 호현에프앤씨 이성호 대표), ’모돈(임신돈/포유돈) 및 포유/이유자돈 스마트축사 통합모델 설정 및 실증(주관 : 아이온텍 안강운 대표) 등의 과제에서 축산 빅데이터를 활용한 인공지능 환경제어 모델에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있어 2∼3년 이내에 축사의 환경관리기술이 대폭 향상될 것을 기대하고 있다.
월간 한돈미디어 2022년 9월호 99~103p 【원고는 ☞ dulee211@naver.com으로 문의바랍니다.】
