KR102112177B1 - 가축의 반추위 내 메탄가스 측정을 위한 생체정보 캡슐 및 측정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가축의 생체정보 캡슐 및 측정 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 소의 반추위 내에 삽입되는 생체정보 캡슐이 반추위 내에서 고정되어 있지 않고, 유동되는 상황에서 메탄가스를 측정할 수 있도록 구성된 생체정보 캡슐 및 측정 방법에 관한 것이다.

Description

가축의 반추위 내 메탄가스 측정을 위한 생체정보 캡슐 및 측정 방법{Biological Information Capsule and Method for Measuring Methane Gas in the Rumen of Livestock}

본 발명은 가축의 생체정보 캡슐 및 측정 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 소의 반추위 내의 메탄가스를 측정할 수 있는 생체정보 캡슐 및 측정 방법에 관한 것이다.

가축의 체내에서 생성되는 메탄가스를 측정하여 가축의 건강상태를 검진하는 방식이 사용되어 왔다.

그런데, 종래의 기술들에서는 가축의 체내 구조, 특히 소의 반추위 구조에 대한 고려 없이, 단순히 메탄가스 측정용 센서를 사용하는 것만을 추구하였기에 소의 반추위 내에서의 정확한 메탄가스 측정이 불가하였다.

종래의 기술들을 본다.

선행특허 1(대한민국 특허출원 제10-2000-0009697호)은 온도 및 습도의 변화에 영향을 적게 받는 메탄 가스 센서를 개시한다. 이러한 메탄 센서들은 반도체식과 접촉연소식의 종류로 나누어질 수 있는데, 본 발명은 센서의 종류에 제한을 받지는 않는다.

선행특허 2(대한민국 특허출원 제10-2015-0135537호)는 소의 반추위에서 생성되는 메탄가스의 실시간 측정장치로서, 소의 반추위에 삽입하는 연성튜브를 통하여 측정하는 시스템을 개시하고 있다. 이와 같은 시스템의 경우, 소의 반추위에 튜브를 삽입함에 따르는 문제들이 발생한다.

선행특허 3(대한민국 특허출원 제10-2009-0104099호)은 반추동물의 입 부분에 씌워지는 마스크에 결합되는 메탄가스 검출모듈로부터 반추동물이 호흡 시 내뱉는 메탄가스의 양을 측정하는 장치를 개시한다. 이러한 선행특허 3 역시 반추동물의 외부에서 호흡 공기에 섞인 메탄가스를 측정하는 것이어서 정확성이 떨어지며, 상시 측정이 어렵다.

선행특허 4(대한민국 특허출원 제10-2012-0134089호)는 가축의 경구투여용 생체정보측정장치를 이용하여, 가축의 체내에서 메탄가스를 측정하는 장치를 개시한다. 선행특허 4는 가축의 생체 내에서 메탄가스를 측정함으로써, 선행특허 2, 3의 문제를 해결하는 것처럼 보인다.

그러나 도 1에서 보는 것과 같이, 실제 가축, 특히 소와 같은 반추동물의 제1위는 사료가 어느 정도 소화된 층인 액상층, 소화되지 않은 사료들이 상기 액상층의 상층부를 형성하는 고상층, 고상층의 상부에 형성되는 개스층으로 나누어지며, 센서가 고상층이나 액상층의 내부에 있는 경우에는 메탄가스 측정 센서가 정확한 데이터를 측정하지 못하는 문제 등을 전혀 고려하지 않은 채, 단순히 가축의 체내 정보측정장치가 메탄측정센서를 포함하여 메탄가스를 측정한다는 개념만을 기술한 것으로서, 실제 반추동물에 적용되어, 메탄가스를 실시간으로 정확하게 측정할 수 있는 효과를 보기 어렵다.

이에 본 발명에서는, 소의 반추위의 실제 형태/구조 및 동작을 반영하여, 효과적으로 반추위 내의 메탄가스를 측정할 수 있는 반추동물의 체내 메탄가스 측정장치 및 방법을 제공하고자 한다.

특히, 종래기술의, ‘체내에서 메탄가스를 측정’한다는 단순한 개념적인 아이디어를 넘어서서, 실제로 반추위 내부에서 메탄가스를 효과적으로 측정할 수 있는 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.

본 발명에 따른 가축의 반추위에 투입되어 반추위 내의 메탄가스를 측정하는 생체정보 캡슐은, 메탄가스를 측정하는 메탄센서 모듈; 메탄센서 모듈을 수용하는 생체정보 캡슐 하우징; 을 포함하여 구성되며, 하우징의 상부에는 상기 메탄센서 모듈의 센서가 노출되는 센서 노출부가 형성되며, 하우징의 하부에는 센서 노출부가 상부로 위치하고 생체정보 캡슐이 반추위에 안착할 수 있도록 하는 무게추가 형성되는 것; 을 특징으로 한다.

또한, 생체정보 캡슐은, 상기 생체정보 캡슐이 반추위의 수축작용에 따른 부력 변화를 수용하는 부력부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 부력부는, 상기 생체정보 캡슐 하우징의 하부에 중앙부의 깊이가 주변부의 깊이보다 깊게 되도록 형성되는 것; 을 특징으로 한다.

한편, 상기 센서 노출부는, 상기 생체정보 캡슐 하우징의 상부에 형성되되, 상기 생체정보 캡슐 하우징의 상부는, 상기 센서 노출부를 향하여 점차 높아지는 구조로 형성되는 것; 을 특징으로 한다.

한편, 상기 생체정보 캡슐은 부력주머니를 추가로 포함하여 구성되며, 상기 부력주머니는, 반추위의 수축함에 따라 수축하여 상기 생체정보 캡슐의 전체 비중을 작아지게 하는 것; 을 특징으로 한다.

또한, 상기 부력주머니는, 반추위의 수축단계에서 압력을 받아 수축함으로써 부력주머니의 부피를 작아지도록 하는 탄성체; 상기 탄성체의 수축에 따라 상기 부력주머니 내부의 액체를 부력주머니 외부로 배출하는 밸브; 를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 메탄센서 모듈은, 반추위의 수축 주기에 따라 상기 생체정보 캡슐이 액상층, 고상층, 기상층 사이를 부유하는 동안, 상기 생체정보 캡슐의 위치에 상관없이 소정의 주기 간격으로 메탄가스를 측정하는 것; 을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 메탄센서 모듈을 포함하고 가축의 반추위 내에 투입되는 생체정보 캡슐을 이용하여 반추위 내의 메탄가스를 측정하는 방법은, 생체정보 캡슐을 가축의 반추위의 액상층에 안착된 상태에서 메탄가스를 측정하는 액상층 메탄가스 측정단계; 반추위의 수축작용에 따라 상기 생체정보 캡슐의 상부에 형성되는 메탄센서 모듈의 적어도 일부가 반추위의 기상층에 노출된 상태에서 메탄가스를 측정하는 기상층 메탄가스 측정단계; 를 포함한다.

또한, 반추위의 수축작용에 따라 상기 생체정보 캡슐이 고상층을 지나는 동안에 메탄가스를 측정하는 고상층 메탄가스 측정단계; 를 추가로 포함한다.

한편, 상기 생체정보 캡슐이 상기 액상층 메탄가스 측정단계 및 기상층 메탄가스 측정단계에서 측정한 측정 데이터를 모두 서버로 전송하는 측정 데이터 전송단계; 상기 서버는 상기 전송 받은 측정 데이터로부터, 소정의 임계 값 이상의 측정 데이터를 추출하는 측정 데이터 분석단계; 를 추가로 포함한다.

본 발명은 가축의 반추위 내에 삽입되는 생체정보 캡슐이 반추위 내에서 고정되어 있지 않고, 반추위의 수축변화에 따라 유동되는 상황에서 메탄가스를 측정할 수 있도록 구성함으로써, 가축의 메탄가스 측정의 정확성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.

도 1은 반추동물(소)의 위 구조를 보여주는 도면이다.
도 2는 소의 반추위 내의 내용물 분포 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 반추위의 반추 과정에서의 수축/확장 운동을 순차적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 생체정보 캡슐의 전체적인 구성을 도시한 횡단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 생체정보 캡슐의 상단면이다.
도 6은 반추위의 수축작용에 따른 부력부의 기능을 보여주는 도면이다.

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 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면부호를 붙였다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

1. 반추위의 구조 및 동작

본 발명에서 소의 메탄가스 측정을 위한 구성(메탄센서 모듈)은 기본적으로 소의 반추위 내에 경구 투여 등으로 삽입되는 생체정보 캡슐에 포함되도록 구성된다.

본 발명의 발명자들은 소의 반추위의 구조 및 동작을 연구하여 반추위 내에 삽입되는 생체정보 캡슐이 반추위 내에서 고정되어 있지 않고, 유동되는 상황에서 메탄가스를 측정할 수 있도록 하는 장치 및 방법을 개발하였다.

먼저, 소의 반추위의 구조 및 동작을 설명한다.

1-1. 반추위의 구조

소의 위는 제1 내지 제4위로 구성되어 있으며, 제1위 및 제2위를 반추위라고 하고, 반추위는 음식물이 1차로 잘게 부수어지고 일부 소화/흡수되는 기관이다.

소의 반추위는 도 1에서 도시된 것과 같이, 제1위와 제2위 사이에는 격막이 있지만, 내부의 음식물들이 어느 정도 이동할 수 있는 구조로 되어 있다.

한편, 식도로 투입되는 도1 (b)에서 보는 것과 같이, 음식물은 제1위에 저장되었다가, 이후 제2위와의 사이를 이동하면서 되새김질을 하고, 더 잘게 소화되어, 제3위 및 제4위를 거쳐 소장으로 진입하게 된다.

본 발명의 메탄가스를 측정하는 메탄센서 모듈을 포함하는 생체정보 캡슐은 반추위를 구성하는 제1위 또는 제2위에 안착되거나, 반추위 내의 음식물과 함께 제1위와 제2위 사이를 유동한다.

1-2. 반추위의 내용물 분포와 생체정보 캡슐의 위치

소의 반추위의 내용물은 도 2에 도시된 것과 같이, 액상, 고상, 기상의 층으로 나누어져 분포한다. 액상은 어느 정도 소화가 많이 된 내용물이 분포하는 층이고, 고상층은 좀 더 비중이 낮은 최근에 섭취한 음식물/사료가 분포한다. 최상층인 기상층에는 메탄가스를 포함하는 개스층으로 구성된다.

본 발명의 생체정보 캡슐은 소정의 비중을 가지도록 설계되어, 액상층에 가라앉아 있다가, 후술하는 반추위의 수축활동에 따라서, 고상층의 위로 떠올라 적어도 캡슐의 상부 일부가 기상층에 노출되고 다시 액상층으로 가라앉는 과정을 반복하게 된다.

1-3. 반추위의 수축 운동

이와 같은 소의 반추위는 주기적으로 수축/확장 운동을 하면서 음식물을 이동시킨다.

도 3은 이와 같은 반추위의 반추 과정에서의 수축/확장 운동을 순차적으로 도시한 도면이다.

먼저, 도 3(a)의 도면은 초기 상태의 반추위(제1, 2위)의 형태를 도시한 것이다.

사료가 투입되어 반추 사이클의 시작에서, 도 3(b)에서와 같이 제2위가 수축을 시작한다. 이와 같은 수축의 파동은 제1위로 전파되어, 도 3(c), (d), (e) 순으로 반추위 내의 전체에 걸쳐 진행되며, 이후 (a)~(e)의 순으로 반복된다(구체적으로는 (a)~(j)의 사이클을 반복하면서, 반추를 위해 저장된 음식물을 식도를 통하여 토해내는 과정 및 반추한 음식물을 다시 삼키면서 개스를 배출하는 과정이 추가되는 사이클이 있지만, 기본적인 반추위의 수축 파동 전파는 유사하기에 더 상세한 설명은 생략한다).

이러한 반추위의 반추 사이클은 여러 연구자들의 선행연구에 의해 알려져 있으며, 본 발명에서는 이와 같은 반추위의 반추 사이클에서의 반추위의 수축에 따른 주기적인 형태변화 및 내부 소화물의 이동상태를 활용하여 본 발명의 효율적인 메탄가스 측정 장치 및 방법을 제공한다.

2. 본 발명의 생체정보 캡슐의 부유 이동과 메탄가스의 측정

본 발명의 생체정보 캡슐은 전술한 것과 같이, 반추위의 수축운동 사이클에 따라서, 액상층, 고상층, 기상층에 위치되는 과정을 반복한다.

예를 들어 설명하면, 도 3(a)의 단계에서 생체정보 캡슐은 제1위 또는 제2위의 바닥, 즉 액상층(이하, ‘제1층’이라 한다)에 위치한다.

제2위가 수축을 시작하면, 도 3(b)에 도시된 것과 같이, 생체정보 캡슐은 고상층(이하, ‘제2층’이라 한다)으로 진입한다. 도 3(b)의 과정 또는 도 3(c)의 과정을 거치면서 생체정보 캡슐은 적어도 일부가 기상층(이하 ‘제3층’이라 한다)에 노출되며 이에 따라 메탄센서 모듈이 기상층에 노출되어 메탄가스의 측정을 할 수 있는 상태가 된다.

이후 도 3(d)의 상태에서 생체정보 캡슐은 다시 제1층으로 가라 앉으며, 이후 반복되는 반추위의 수축운동 사이클에 따라서 생체정보 캡슐 역시 제1층 ~ 제3층의 사이를 반복적으로 이동하여, 주기적으로 생체정보 캡슐의 적어도 일부가 기상층에 노출되어 적어도 소정의 주기 간격으로 메탄가스를 측정하게 된다.

2-1. 메탄가스의 상시 측정

이 때, 메탄센서 모듈에서의 메탄가스 측정은 메탄센서 모듈이 기상층에 노출되는지의 여부를 감지하여 기상층에 노출된 경우에만 개시하도록 구성하여야만 하는 것은 아니다.

소정의 시간 간격으로 메탄센서 측정 주기를 정해놓고 지속적으로 메탄가스를 측정하게 되면, 메탄센서 모듈이 제1층에 있는 경우 측정 데이터의 값이 매우 작게 측정될 것이며, 제3층에 노출되는 경우에는 측정 데이터의 값이 크게 측정된다. 이와 같이, 메탄센서 모듈에서 소정의 시간 간격으로 주기적으로 측정한 후, 측정 데이터를 외부에 전송하여 외부 서버 등에서 데이터 분석 시 소정의 임계 값 이상의 측정 값만을 취하는 것으로 최적의 메탄가스 측정 값 데이터를 취득할 수 있다.

이 때, 소정의 측정 주기는 반추위의 수축운동 주기보다 작게 설정되는 것이 바람직하지만, 통상의 기술자라면, 반추위의 수축운동 주기와의 상관관계를 고려하여 최적의 주기를 정할 수 있다.

2-2. 메탄가스의 비 상시 측정

메탄가스를 필요 시에만 측정하도록 제어할 수도 있다. 서버에서의 제어신호를 통하여 메탄센서 모듈을 온/오프 제어하여, 반추위 수축운동 일 주기 동안 또는 수축운동 주기의 2-3회 주기 동안만 센서모듈을 온 시킴으로써, 생체정보 캡슐의 전력 사용량을 최소화하면서 메탄가스를 효과적으로 측정이 가능하다.

측정된 데이터를 외부로 전송하여 분석하는 과정은 상기 상기 측정의 경우와 동일하게 수행할 수 있다.

3. 생체정보 캡슐의 구성

본 발명의 생체정보 캡슐은 메탄센서 모듈을 포함한다. 도 4에 그 기본적인 구성을 보인다. 생체정보 캡슐(100)은 제어부(128), 메탄센서 모듈(122)을 포함하며, 전원부(배터리, 124), 외부 중계기/서버(미도시)와의 측정데이터/제어신호 통신을 위한 통신부(126)를 포함하고 이들을 수용하는 하우징(110)을 가진다. 하우징의 상부에는 센서 노출부(140)가 구성되며, 하부에는 무게추(130)와 부력부(150), 측면에는 부력주머니(160)가 형성될 수 있다.

본 발명의 생체정보 캡슐은 반추위의 액상층-고상층-기상층 사이를 부유하도록 하기 위하여 아래 설명하는 소정의 구조를 가질 수 있으며, 제어부(128), 메탄센서 모듈(122), 전원부(124), 통신부(126) 등의 전자회로(120)는 생체정보 캡슐(100)의 내부에 구성되고, 센서 노출부(140)를 통하여 메탄센서 모듈(122)의 센서 측정부(미도시)가 캡슐의 외부로 노출되어 메탄가스를 측정한다.

3-1. 무게추(130)

도 4, 5에 도시한 것과 같이, 반추위의 수축운동이 안정화 되어 있는 상태(도 3의 a, d, e, h 등)에서 액상층 내에 안착될 수 있도록 소정의 무게추를 가진다.

무게추(130)는 센서 캡슐(100)의 하부에 위치하며, 후술하는 부력부(150)의 형성을 위하여 센서 캡슐(100)의 하부 외곽에 형성될 수 있다.

무게추(130)는 하우징(110)의 하부에 위치함으로써, 센서 노출부(140)가 상부에 위치할 수 있도록 균형을 잡아준다.

3-2. 센서 노출부(140)

또한, 캡슐의 상부에는 메탄센서 모듈부(122)의 측정부가 노출되는 센서 노출부(140)를 가진다. 센서 노출부(140)가 반추위에 기상층에 노출되었을 때, 측정되는 메탄가스 측정 값은 유효한 측정 데이터로 분류된다.

센서 노출부(140)는 도 4, 5에 도시한 것과 같이 생체정보 캡슐의 하우징 상부에 형성될 수 있다. 또한, 센서 노출부(140)의 기상층에서의 노출이 용이하도록 생체정보 캡슐(100)의 상부는 센서 노출부(140)를 향하여 점차 높아지는 구조로 형성될 수 있다.

3-3. 부력부(150)

생체정보 캡슐(100)의 하부는 반추위의 수축작용에 따른 부력 변화를 수용하는 부력부(150)를 가지도록 형성될 수 있다. 부력부(150)는 생체정보 캡슐(100)의 하단부의 횡단면이 역 U자 형태, 또는 역 V자 형태로서 하부에서 보았을 때 중앙부의 깊이가 주변부의 깊이보다 깊게 되도록 설정된다.

도 4에서 보이는 것과 같은 형태의 부력부(150)를 형성함으로써, 도 6에 보이는 것과 같이 반추위의 수축작용에 의하여 캡슐이 떠오를 때에 하부 부력부(150)에서 많은 부력을 받아 쉽게 떠오르도록 하고, 가라앉을 때 역시 하부에서 부력을 받아 천천히 가라앉도록 함으로써 센서 노출부(140)가 기상층에 노출되는 시간이 길어지도록 기능한다.

3-4. 부력주머니(160)

본 발명의 생체정보 캡슐(100)은 도 4의 (c)에 보이는 것과 같은 부력조절 탄성체(162)와 부력조절 밸브(164)를 포함하는 부력주머니(160)를 가질 수 있다. 부력주머니(160)는 반추위의 수축에 따른 압력을 잘 받도록 생체정보 캡슐(100)의 측면에 형성될 수 있으나, 그 형성위치에 제한을 받는 것은 아니다.

부력주머니(160)는 캡슐이 반추위의 액상층에 위치 시, 반추위의 수축작용에 의해 외부로부터 압력이 가해지면 탄성체(162)가 쉽게 수축함으로써 밸브(164)를 통해 주머니 내의 액상을 외부로 배출한다. 부력주머니(160) 내의 액상을 배출 시 생체정보 캡슐(100)의 전체 비중은 낮아지게 되어 반추위의 기상층을 쉽게 떠오를 수 있도록 한다.

한편, 반추위의 수축 단계가 종료하면 탄성체(162)는 탄성체의 복원력에 의해 원래로 복원되면서 밸브(164)를 통해 액상을 빨아들여 캡슐의 전체 비중을 높게 하여 액상층에 안착된 상태를 유지하게 된다.

부력주머니(160)는 외부 압력이 가해지지 않았을 때, 최대 부피를 가지도록 하고, 외부 압력이 가해질 때 최소 부피를 가지도록 탄성체(162)가 형성된다.

밸브(164)는 탄성체(162)가 수축하여 외부에서(반추위에서) 힘이 가해질 때 부력주머니 내부의 액상을 배출하도록 개방되고, 탄성체(162)가 복원되며 탄성체가 원상태로 확장될 때 외부의 액상을 탄성주머니의 내부로 끌어들이도록 개방되며, 탄성주머니에 더 이상의 힘이 가해지지 않아 평형상태가 되었을 때는 닫힘 상태를 유지한다.

이와 같은 구성으로 인하여 부력주머니의 탄성체(162)가 수축하는 경우 밸브(164)가 열려 액상이 외부로 배출되면서 생체정보 캡슐(100)이 떠오르게 된다.

그런데, 캡슐이 충분히 떠오르지 않은 상태에서 반추위의 수축단계가 종료되면 탄성체(162)가 원상태로 회복하고 액상이 다시 밸브(164)를 통해 부력주머니의 내부로 유입되면서 가라앉게 되어 캡슐의 센서 노출부(140)가 기상층까지 도달하지 못하는 경우가 발생할 수 있다.

이러한 경우를 방지하기 위하여, 밸브(164)를 배출밸브와 유입밸브의 두 개로 나누고 유입밸브에는 고상유입필터와 액상유입필터를 구비하도록 형성할 수 있다. 이 때, 유입밸브는 캡슐의 상단부에 작게 만들어 캡슐이 완벽히 떠오르기 전까지 고상/액상의 유입이 쉽게 되지 않도록 할 수 있다. 배출밸브는 캡슐의 하단부에 크게 만들어 고상/액상이 빠르게 배출되도록 함과 동시에 고상/액상의 배출 시 부력을 더 크게 만들어 주는 효과를 가져오도록 할 수 있다.

배출밸브는 상기 부력부(150)의 일부분에서 고상/액상을 배출하도록 배출관(미도시)을 부력부(150)의 소정 위치에 형성할 수 있으며, 유입밸브는 캡슐의 상부에서 고상/액상을 유입하도록 유입관(미도시)을 캡슐의 상부에 형성할 수 있다.

4. 메탄가스 측정 방법

본 발명의 메탄가스 측정 시스템은, 상술한 것과 같이 개체(가축)의 반추위에 투입되어 메탄가스를 측정하는 생체정보 캡슐, 생체정보 캡슐로부터 메탄 가스 측정 데이터를 전송 받는 통신 네트워크, 통신 네트워크를 통해 메탄 가스 측정 데이터를 전송 받아 데이터를 분석하는 서버를 포함하여 구성된다.

앞에서 설명한 것과 같이, 본 발명의 반추위 내 메탄가스 측정은, 메탄센서 모듈(122)을 포함하는 생체정보 캡슐(100)을 소의 반추위 내에 투입하여 측정한다.

앞서 설명한 것처럼, 반추위에 투입되고 액상층에 안착된 생체정보 캡슐은, 반추위의 수축작용에 따라 액상층, 고상층, 기상층 사이를 부유하게 된다.

본 발명에서의 메탄가스 측정은, 생체정보 캡슐의 상기 부유 중 기상층에서 적어도 1회 메탄가스를 측정하면 족하다. 그런데, 생체정보 캡슐이 기상층에 위치하는 시기를 정확하게 예측하여 기상층 진입 시에 측정하는 것은 기상층 진입 인지 센서를 추가하여야 하므로, 비용면에서 적합하지 않다. 그러나 본 발명은 기상층 진입 인지 후 센서 모듈을 동작시켜 측정하는 경우를 기술적으로 배제하지는 않는다.

실용적인 측면에서 보다 나은 측정 방법으로, 본 발명은 생체정보 캡슐의 위치에 상관없이 소정의 주기 간격으로 메탄가스를 측정한다. 이는 생체정보 캡슐을 가축의 반추위의 액상층에 안착된 상태에서 메탄가스를 측정하는 액상층 메탄가스 측정단계; 반추위의 수축작용에 따라 상기 생체정보 캡슐의 상부에 형성되는 메탄센서 모듈의 적어도 일부가 반추위의 기상층에 노출된 상태에서 메탄가스를 측정하는 기상층 메탄가스 측정단계; 를 포함하게 된다.

추가로, 본 발명은, 반추위의 수축 작용에 따라 상기 생체정보 캡슐이 고상층을 지나는 동안에 메탄가스를 측정하는 고상층 메탄가스 측정단계; 를 포함하게 될 수도 있다.

측정한 메탄가스 측정 데이터는 모두 서버(미도시)로 전송되며, 서버에서는 소정의 임계 값 이상의 크기를 가지는 측정 데이터를 통상의 알고리즘을 사용하여 추출함으로써, 이를 기상층에서 측정된 메탄가스로 인지할 수 있으며, 이로부터 적절한 반추위 내 메탄가스 측정 데이터를 얻게 된다.

한편, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

100: 생체정보 캡슐
110: 생체정보 캡슐 하우징
120: 전자회로
122: 메탄센서 모듈
124: 전원부
126: 통신부
128: 제어부
130: 무게추
140: 센서 노출부
150: 부력부
160: 부력주머니
162: 탄성체
164: 밸브

Claims (10)

1. 가축의 반추위에 투입되어 반추위 내의 메탄가스를 측정하는 생체정보 캡슐로서,
   메탄가스를 측정하는 메탄센서 모듈;
   메탄센서 모듈을 수용하는 생체정보 캡슐 하우징;
   반추위의 수축함에 따라 수축하여 상기 생체정보 캡슐의 전체 비중을 작아지게 하는 부력주머니; 를 포함하여 구성되며,
   상기 생체정보 캡슐 하우징의 상부에는 상기 메탄센서 모듈의 센서가 노출되는 센서 노출부가 형성되며,
   상기 생체정보 캡슐 하우징의 하부에는 센서 노출부가 상부로 위치하고 생체정보 캡슐이 반추위에 안착할 수 있도록 하는 무게추가 형성되는 것;
   을 특징으로 하는 생체정보 캡슐.
2. 제1항에 있어서,
   생체정보 캡슐은,
   상기 생체정보 캡슐이 반추위의 수축작용에 따른 부력 변화를 수용하는 부력부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체정보 캡슐.
3. 제2항에 있어서,
   상기 부력부는,
   상기 생체정보 캡슐 하우징의 하부에 중앙부의 깊이가 주변부의 깊이보다 깊게 되도록 형성되는 것;
   을 특징으로 하는 생체정보 캡슐.
4. 제1항에 있어서,
   상기 센서 노출부는,
   상기 생체정보 캡슐 하우징의 상부에 형성되되,
   상기 생체정보 캡슐 하우징의 상부는,
   상기 센서 노출부를 향하여 점차 높아지는 구조로 형성되는 것;
   을 특징으로 하는 생체정보 캡슐.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 부력주머니는,
   반추위의 수축단계에서 압력을 받아 수축함으로써 부력주머니의 부피를 작아지도록 하는 탄성체;
   상기 탄성체의 수축에 따라 상기 부력주머니 내부의 액체를 부력주머니 외부로 배출하는 밸브;
   를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 생체정보 캡슐.
7. 제1항에 있어서,
   상기 메탄센서 모듈은,
   반추위의 수축 주기에 따라 상기 생체정보 캡슐이 액상층, 고상층, 기상층 사이를 부유하는 동안, 상기 생체정보 캡슐의 위치에 상관없이 소정의 주기 간격으로 메탄가스를 측정하는 것;
   을 특징으로 하는 생체정보 캡슐.
8. 메탄센서 모듈을 포함하고 가축의 반추위 내에 투입되는 생체정보 캡슐을 이용하여 반추위 내의 메탄가스를 측정하는 방법에 있어서,
   생체정보 캡슐을 가축의 반추위의 액상층에 안착된 상태에서 메탄가스를 측정하는 액상층 메탄가스 측정단계;
   반추위의 수축작용에 따라 상기 생체정보 캡슐의 상부에 형성되는 메탄센서 모듈의 적어도 일부가 반추위의 기상층에 노출된 상태에서 메탄가스를 측정하는 기상층 메탄가스 측정단계;
   반추위의 수축작용에 따라 상기 생체정보 캡슐이 고상층을 지나는 동안에 메탄가스를 측정하는 고상층 메탄가스 측정단계;
   를 포함하는,
   가축의 반추위 메탄가스 측정방법.
9. 삭제
10. 제8항에 있어서,
    상기 생체정보 캡슐이 상기 액상층 메탄가스 측정단계 및 기상층 메탄가스 측정단계에서 측정한 측정 데이터를 모두 서버로 전송하는 측정 데이터 전송단계;
    상기 서버는 상기 전송 받은 측정 데이터로부터, 소정의 임계 값 이상의 측정 데이터를 추출하는 측정 데이터 분석단계; 를 추가로 포함하는,
    가축의 반추위 메탄가스 측정방법.

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