KR102098901B1 - 축산 바닥재의 수분 발생량 측정 장치 - Google Patents

축산 바닥재의 수분 발생량 측정 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 축산 바닥재의 수분 발생량 측정 장치에 관한 것으로, 축사 내부의 온도, 상대습도, 풍속, 바닥재의 함수비 환경 조건에 따른 바닥재의 수분 발생량을 측정 할 수 있다.

Description

축산 바닥재의 수분 발생량 측정 장치 {Experimental chamber to measure evaporation rates of litter for livestock houses}
본 발명은 축사에서 사용되는 바닥재의 수분 발생을 측정하는 장치에 관한 것이다.
스마트 팜(smart farm)이란 사물 인터넷, 빅데이터, 인공 지능 등의 기술을 이용하여 농작물, 가축 및 수산물 등의 생육 환경을 적정하게 유지 및 관리하고, PC나 스마트폰 등으로 원격에서 자동 관리할 수 있는 시스템을 말한다. 정보통신기술을 활용한 스마트팜 기술을 통해 환경 정보(온도, 상대습도, 광량, 이산화탄소, 토양 등) 및 생육 정보에 대한 정확한 데이터를 기반으로 생육 단계별 정밀한 관리와 예측 등이 가능하여 수확량, 품질 등을 향상시켜 수익성을 높일 수 있다.
최근 스마트팜 사업이 활발하게 추진되고 있는 가운데 축사의 선진화 사업도 지속적으로 수행되고 있다. 특히 축사의 바닥은 오염 방지 역할 뿐 아니라 수분 조절을 통해 악취 저감 등의 역할을 한다. 특히, 축사 내부의 수분 환경을 제어하기 위해서는 축사 내부 온도 및 습도 환경의 정량적 평가가 필요하다.
현재까지 축사 내부의 온도 환경에 영향을 주는 요인들에 대한 연구나 실험들은 다수 수행된 반면, 아직까지 축사 내부의 습도 환경에 대한 연구나 실험은 미미한 실정이다. 특히 축사 내부의 수분 환경에 직접적인 영향을 미치는 바닥재의 수분 발생량에 대한 연구가 필요한 실정이다.
대한민국 공개특허 제10-2016-0111219호(2016.09.26.)에는 냄새 제거 및 수분 조절 기능을 보유한 축사용 깔개의 제조방법이 기재되어 있다. 대한민국 등록특허 제10-1431190호(2014.08.11.)에는 토층 내 수분변화 측정장치 및 이를 이용한 수분변화 측정방법이 기재되어 있다.
본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 축사 내부의 수분 환경에 직접적인 영향을 미치는 바닥재의 수분 발생량을 측정 할 수 있는 장치를 개발하여 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 축산 바닥재의 수분 발생량 측정 장치에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 수분 발생량 측정 장치는, 내부 공간이 마련되는 챔버; 상기 챔버의 일 측면에 구비되는 배기팬; 상기 배기팬과 대향되게 상기 챔버의 타 측면에 설치되며, 상기 배기팬에 의해서 외부 공기가 내부 공간으로 유입되게 하는 메쉬부; 측정 대상체인 축산 바닥재가 안착되며, 상기 챔버와 선택적으로 결합되는 트레이;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 상기 챔버의 측면 하단에는 슬라이딩 가이드부가 구비될 수 있고, 상기 트레이의 측면 상단에는 슬라이딩 체결부가 구비될 수 있어, 상기 챔버와 트레이가 슬라이딩 방식에 의해 결합할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 슬라이딩 가이드부 및 상기 슬라이딩 체결부는, 복수개의 볼트 체결공을 구비할 수 있으며, 볼트 너트 결합에 의해 상기 슬라이딩 가이드부 및 상기 슬라이딩 체결부를 고정 결합할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 슬라이딩 가이드부는, 내부에 패킹 부재가 안착될 수 있어, 상기 챔버와 상기 트레이의 고정 결합시 밀착 결합되게 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 배기팬은, 복수개의 팬이 나란하게 구비될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 챔버는, 상기 배기팬의 회전 속도를 제어하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 메쉬부는, 허니콤(honeycomb) 형상의 메쉬망일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 챔버 내부 공간으로 유입된 외부 공기는, 직진성의 공기 흐름을 나타내는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 수분 발생량 측정 장치는 축사 내부의 온도, 상대습도, 풍속, 바닥재의 함수비 환경 조건에 따른 축산 바닥재의 수분 발생량을 측정 할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 축산 바닥재의 수분 발생량 측정 장치를 도시한 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 수분 발생량 측정 장치에 구비되는 복수개의 배기팬을 도시한 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 수분 발생량 측정 장치에 구비되는 메쉬콤을 도시한 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 수분 발생량 측정 장치의 트레이(40)가 챔버(10)에 결합된 구조를 도시한 예시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 수분 발생량 측정 장치의 트레이(40)가 챔버(10)로부터 탈착된 형상을 나타낸 도면이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도 1은 본 발명에 따른 축산 바닥재의 수분 발생량 측정 장치를 도시한 예시도이다.
본 발명에 따른 축산 바닥재의 수분 발생량 측정 장치는 축사 내부의 온도, 상대습도, 풍속, 바닥재의 함수비 환경 조건에 따라 축사 바닥에 사용하는 바닥재의 수분 발생량을 측정한다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 축산 바닥재의 수분 발생량 측정 장치는 내부 공간(11)이 마련되는 챔버(10); 상기 챔버(10)의 일 측면에 구비되는 배기팬(20); 상기 배기팬(20)과 대향되게 상기 챔버(10)의 타 측면에 설치되며, 상기 배기팬(20)에 의해서 외부 공기(A)가 내부 공간(11)으로 유입되게 하는 메쉬부(30); 측정 대상체인 축산 바닥재(B)가 안착되며, 상기 챔버(10)와 선택적으로 결합되는 트레이(40);를 포함한다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 축산 바닥재의 수분 발생량 측정 장치는 챔버(10)의 일 측면에 배기팬(20)이 구비되며, 상기 배기팬(20)과 대향되는 타측면에 메쉬부(30)를 포함한다. 메쉬부(30)를 통해 외부 공기(A)가 유입되고, 배기팬(20)을 통해 내부 공기가 외부로 배출될 수 있다. 이에 따라 내부 공간(11)에는 유속이 형성된다.
본 발명의 배기팬(20)은 복수개의 팬이 나란하게 구비될 수 있으며, 본 발명의 수분 발생량 측정 장치의 크기나 설치되는 배기팬의 크기에 따라 설치 개수가 달라질 수 있다. 또한, 내부 공간(11)에 형성되는 유속은 최대 3m/s를 넘지 않는 것이 좋다. 본 발명의 배기팬은 일 예로 직경 0.092m의 팬 5대를 구성하였으며, 챔버 내부에 최대 3m/s의 유동이 형성될 수 있도록 5대 배기팬의 총 풍량은 0.15m3s-1이상이 되도록 하였다.
본 발명의 메쉬부(30)는 챔버(10)의 내부 공간(11)으로 유입되는 외부 공기(A)가 직진성의 공기 흐름을 나타내도록 구성될 수 있다. 바람직하게는 허니콤(honeycomb) 형상의 메쉬망을 사용하는 것이 좋다. 본 발명의 허니콤 메쉬는 일 예로 폭 0.15m, 길이 0.5m, 높이 0.1m로 구성하였다.
한편, 본 발명의 챔버(10)는 내부에 유동이 형성되는 내부 공간(11)이 구비되며, 상기 챔버(10)의 상판은 실험 진행 시 내부를 관찰 할 수 있도록 아크릴 판으로 제작하는 것이 좋다. 바람직하게는 시료 무게 측정 시 오차를 줄일 수 있도록 정전기 방지 아크릴판으로 제작하는 것이 좋다. 본 발명의 챔버(10)는 일 예로 폭 0.5m, 길이 0.5m, 높이 0.1m가 되도록 하였다.
한편, 본 발명의 트레이(40)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 챔버(10)와 결착 또는 탈착될 수 있다. 바닥재(B)의 무게를 측정할 때에는 트레이(40)를 상기 챔버(10)에서 탈착할 수 있도록 하여 무게 측정에 용이하도록 하였다. 본 발명의 트레이(40)는 일 예로 폭 0.5m, 길이 0.5m, 높이 0.05m가 되도록 하였다.
본 발명의 트레이(40)는, 상기 챔버(10)의 측면의 하단에 슬라이딩 가이드부(13)가 구비되고, 상기 트레이(40)의 측면 상단에 슬라이딩 체결부(41)가 구비되어, 상기 챔버(10)와 트레이(40)가 슬라이딩 방식에 의해 결합할 수 있다.
또한, 본 발명의 수분 발생량 측정 장치는 음압식으로 배기되기 때문에 상기 챔버(10)와 상기 트레이(40) 사이에 틈새가 발생할 경우, 내부 공간(11)에 형성되는 공기의 흐름에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 고무 패킹 등을 이용하여 부착 시 상기 챔버(10)와 상기 트레이(40) 사이에 틈새가 생기지 않도록 하는 것이 좋다. 일 예로는 상기 슬라이딩 가이드부(13) 및 상기 슬라이딩 체결부(41)는 복수개의 볼트 체결공(43)을 구비하여, 볼트와 너트 결합에 의해 상기 슬라이딩 가이드부(13) 및 상기 슬라이딩 체결부(41)를 고정결합할 수 있다. 상기 슬라이딩 가이드부(13)에는, 내부에 패킹 부재(15)가 안착되어 있어, 상기 챔버(10)와 상기 트레이(40)의 고정 결합시 밀착 결합되게 할 수 있다.
한편, 본 발명의 챔버(10)에는 상기 배기팬(20)의 회전 속도를 제어할 수 있는 제어부(미도시)를 더욱 포함할 수 있다. 제어부는 상기 챔버(10)에 형성되는 유속을 조절하기 위한 장치로, 상기 배기팬(20)에 가변저항을 연결하여 상기 시험부에 형성되는 유속을 10단계로 조절할 수 있도록 할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 수분 발생량 측정 장치는 일 예로 스테인리스로 제작될 수 있으며, 별도의 항온항습조(미도시) 내부에 배치하여 수분 발생량을 측정할 수 있다. 축산 바닥재(B)의 수분 발생량 측정의 일 예를 설명하자면 하기와 같다.
축산 바닥재(B)를 60℃에서 48시간 건조시킨 뒤, 무게를 측정한다. 바닥재(B)에 물을 첨가하여 특정의 함수비로 조정하고, 즉 함수비 조건을 맞추고, 물과 바닥재(B)를 교반시킨 후 밀폐용기에 담아 24시간 배치시킨다. 이후, 본 발명의 수분 발생량 측정 장치의 트레이(40)에 상기 함수비가 맞춰진 바닥재(B)를 담고 무게를 측정한 뒤, 실험장치를 조립한 후 온도 및 습도 조건을 맞춘 항온항습조 안에서 실험을 진행한다. 실험 후 트레이(40)를 탈착하여 바닥재(B)의 무게를 측정하고, 실험 전 후의 무게차를 통해 단위시간당 단위면적당 바닥재의 수분 발생량을 산정한다.
이상에서 설명된 본 발명 축산 바닥재의 수분 발생량 측정 장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10 : 챔버
11 : 내부 공간
13 : 슬라이딩 가이드부
15 : 패킹 부재
20 : 배기팬
30 : 메쉬부
40 : 트레이
41 : 슬라이딩 체결부
43 : 볼트 체결공
A : 외부 공기
B : 바닥재

Claims (8)

  1. 내부 공간이 마련되는 챔버;
    상기 챔버의 일 측면에 구비되는 배기팬;
    상기 배기팬과 대향되게 상기 챔버의 타 측면에 설치되며, 상기 배기팬에 의해서 외부 공기가 내부 공간으로 유입되게 하는 메쉬부;
    측정 대상체인 축산 바닥재가 안착되며, 상기 챔버와 선택적으로 결합되는 트레이; 및
    상기 배기팬의 회전 속도를 제어하는 제어부;를 포함하며,
    상기 챔버의 측면 하단에 슬라이딩 가이드부가 구비되고, 상기 트레이의 측면 상단에 슬라이딩 체결부가 구비되어, 상기 챔버와 트레이가 슬라이딩 방식에 의해 결합되되,
    상기 슬라이딩 가이드부는 내부에 패킹 부재가 안착되어 있어, 상기 챔버와 상기 트레이가 밀착 결합되고,
    상기 배기팬은 복수개의 팬이 나란하게 구비되고,
    상기 메쉬부는 허니콤(honeycomb) 형상의 메쉬망이며,
    상기 허니콤(honeycomb) 형상의 메쉬망을 통해 외부 공기가 유입되고, 상기 복수개의 팬을 통해 내부 공기가 외부로 배출되어, 상기 챔버 내부 공간으로 유입된 외부 공기는 직진성의 공기 흐름을 나타내는 것을 특징으로 하는 축산 바닥재의 수분 발생량 측정 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 슬라이딩 가이드부 및 상기 슬라이딩 체결부는,
    복수개의 볼트 체결공을 구비하여, 볼트 너트 결합에 의해 상기 슬라이딩 가이드부 및 상기 슬라이딩 체결부를 고정 결합하는 것을 특징으로 하는 축산 바닥재의 수분 발생량 측정장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
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