KR102289060B1

KR102289060B1 - 자외선살균램프를 이용한 친환경 축사 청소 및 소독 살균 자동화 시스템과 그 방법

Info

Publication number: KR102289060B1
Application number: KR1020210042403A
Authority: KR
Inventors: 김종천; 박대영; 신미정
Original assignee: 디에스메카 주식회사; 케이원산업 주식회사
Priority date: 2021-03-31
Filing date: 2021-03-31
Publication date: 2021-08-13

Abstract

[기술분야/해결과제]
본 발명은 친환경 축사 청소 및 소독 살균 자동화 시스템과 그 방법에 관한 것으로, 돈방(20) 사이에 설치된 돈방 칸막이(102)를 상승하여 개방시킨 후 한쪽 돈방(20)으로 돼지를 이동시킨 다음 상기 돈방 칸막이(102)를 하강하여 격리시킨 후, 돼지가 비어있는 돈방(20)의 바닥에 소독살균제를 분사하여 소독한 후 고압수로 세척하고 UV-C 자외선으로 소독 살균함으로써, 병균과 해충이 없고 악취가 없는 위생적 사육관리로 돼지의 생산성을 높이고 작업능률을 높일 수 있으며 쾌적한 사육환경을 조성할 수 있다.
[해결수단]
본 발명에 의한 친환경 축사 청소 및 소독 살균 자동화 방법은, (a) 돈방(20) 사이의 돈방 칸막이(102)를 상승시키되 상기 돈방 칸막이(102)에 연결된 와이어줄을 리프터장치(160)로 감아서 상기 돈방 칸막이(102)를 상승시켜 돈방(20)을 개방하는 단계; (b) 상기 개방한 돈방(20)의 어느 한쪽으로 돼지가 이동된 후, 상기 리프터장치(160)로 상기 돈방 칸막이(102)를 하강시켜 돼지를 한쪽의 돈방(20)에 격리시키는 단계; (c) 상기 돈방(20)의 상부에서 소독살균 리프터장치(180)가 하강한 후 상기 소독살균 리프터장치(180)의 하단에 설치된 소독살균제 분사기(190)에서 소독살균제가 상기 돼지가 비어있는 돈방(20)에 분사되어 소독하는 단계; (d) 상기 돼지가 비어있는 돈방(20)의 벽면에 설치된 고압수 분사기(170)에서 고압수가 분사되어 바닥을 세척하는 단계; (e) 상기 소독살균 리프터장치(180)의 하단에 설치된 자외선 살균램프(200)에서 상기 돼지가 비어있는 돈방(20)에 UV-C 자외선이 소정시간 조사되어 살균하는 단계; (f) 상기 소독살균 리프터장치(180)가 원위치로 상승한 후 상기 돼지가 비어있는 돈방(20)을 자연 건조하거나 송풍기로 건조하는 단계; 및 (g) 상기 살균 및 건조된 돈방(20)과 상기 돼지가 있는 돈방(20) 사이의 돈방 칸막이(102)를 상기 리프터장치(160)로 상승하여 개방한 후 상기 살균 및 건조된 돈방(20)으로 돼지가 이동된 다음 상기 돈방 칸막이(102)를 하강하여 상기 돈방(20)을 분리시키고, 상기 (c) 내지 (f) 단계를 진행하여 상기 돈방(20)을 청소와 소독 및 살균 건조하는 단계;를 포함한다.
[기대효과]
본 발명에 따르면, 병균과 해충이 없고 악취가 없는 위생적 사육관리로 돼지의 생산성을 높이고 작업능률을 높일 수 있으며 쾌적한 사육환경을 조성할 수 있다.

Description

자외선살균램프를 이용한 친환경 축사 청소 및 소독 살균 자동화 시스템과 그 방법{Automatic system for sterilization and disinfection cleaning in pen of Eco-friendly using UV sterilization lamp and method thereof}

본 발명은 친환경 축사 청소 및 소독 살균 자동화 시스템과 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 돈방(20) 사이에 설치된 돈방 칸막이(102)를 상승하여 개방시킨 후 한쪽 돈방(20)으로 돼지를 이동시킨 다음 상기 돈방 칸막이(102)를 하강하여 격리시킨 후, 돼지가 비어있는 돈방(20)의 바닥에 소독살균제를 분사하여 소독한 후 고압수로 세척하고 UV-C 자외선으로 소독 살균하는 친환경 축사 청소 및 소독 살균 자동화 시스템과 그 방법에 관한 것이다.

최근, 양돈업의 대형화로 인해 돈분이나 돈뇨, 청소로 인한 오폐수의 량이 방대해지면서 하천이나 지하수를 오염시키고 환경을 파괴하는 요인으로 대두되고 있다. 축사에서 발생하는 돈분이나 돈뇨, 그리고 오폐수는 부패하면서 악취를 발생하여 축사의 내외부 뿐만 아니라 인근 주민이나 부락의 주거환경에도 심각한 악영향을 미치기 때문에 정부차원에서 양돈 축사를 표준화하여 이를 규제하고 있다.

그 일예로, 도1 내지 도2를 참조하면, 도1은 기존의 축사표준설계도(건설부 공고 1993-200호)에 의해 시공된 돈사를 예시적으로 보여준 요부 절단사시도이고, 도2는 기존 돈사의 요부단면도이며, 도3은 도1의 부분확대도이고, 도4는 기존의 돈사의 평면도이다.

기존의 표준설계도에 의한 돈사(10) 시설 구조는, 돈사(10) 내부에 형성된 작업통로(30)의 좌우에 오수로(31)를 설치한다. 그리고, 좌우의 각 돈방(20)은 세로형 파이프 칸막이(40,41)를 수직으로 1.2∼1.5m의 높이로 설치하며, 돈방(20) 전면에도 세로형의 파이프 칸막이(41)를 설치하도록 되어 있다.

상기 돈방(20) 전면의 파이프 칸막이(41)에는 철제의 사료투입통(42)이 부착되어 있고, 상기 사료투입통(42)에 사료를 투입하면 돈방(20) 내부에 설치된 사료먹이통(43)으로 사료가 투입되어 돼지가 사료를 먹도록 되어 있다. 그리고, 상기 돈방(20) 전면에는 출입문이 설치되고, 작업통로(30)의 좌우에 폐수로(31)가 설치되어 있다.

한편, 상기 돈방(20)을 형성하는 철제의 파이프 칸막이(40,41)가 경제적 부담이 되면, 차선책으로 블록 담벽 칸막이를 설치하게 된다. 그러나, 상기 블록 담벽 칸막이는 일광이 차단되고 폐수(廢水)가 흡수되어 항상 습기(濕氣)가 차있는 문제점이 있다. 이로 인해, 병충해(病蟲害)의 서식처가 되어 돼지의 생장률(生長率)을 저하시키는 요인(要因)이 되고, 어둡고 침침한 돈방(20)의 오염(汚染)을 더욱 심화시키게 된다.

상기 돈방(20) 후면에는 플라스틱 급수통(44)과 급수 파이프(45)가 파이프 칸막이(40) 보다 높게 수직으로 설치되고 돈사내의 수도시설의 급수 파이프와 연결되는데, 동절기(冬節期)에 플라스틱 급수통이 동파되는 경우가 종종 발생한다.

상기 작업통로(30)의 좌우 지하에는 소정의 폭과 길이로 폐수저장탱크(60)가 설치되어 있다. 상기 폐수저장탱크(60)는 상기 돈방(20)의 바닥면에 설치된 배수구 깔판(50)과 연결되어 있으며, 상기 배수구 깔판(50)의 배수구(51)을 통해 돼지가 배설한 분뇨와 물청소의 오수 등이 유입되게 된다.

보통, 약20일 정도가 지나면 상기 폐수저장탱크(60)에 분뇨와 배설물이 꽉차게 된다(폐수 발생후 30∼40일간 부폐작용이 가장 활발하여 암모니아 가스 및 기타 가스 발생, 도5 참조). 이후, 돈사(10) 끝에 설치된 폐수관을 열면 돈사(10) 밖에 설치된 저장탱크(미도시)로 배출된 다음 폐수분리 여과처리시설에서 정화 처리되게 된다.

이와 같이 종래의 돈사(10)는, 돈방(20)의 한 공간에서 분뇨가 돼지에 의해 밟혀 범벅이 되면서, 돈방(20)의 바닥면과 배수구 깔판(50) 뿐만 아니라 파이프 칸막이(40,41), 사료먹이통(43) 등에도 분뇨가 묻어 오염되면서 항상 악취가 풍기고 병균과 해충의 서식처가 되는 문제점이 있다.

그리고, 계속해서 배설되는 분뇨로 인해 배수구 깔판(50)은 항상 오염되어 있을 뿐만 아니라 상기 폐수저장탱크(60)에서 분뇨가 발효되어 발생되는 각종 병균이나 해충의 서식처가 됨으로, 돼지에게는 치명적인 폐렴, 기관지 질병, 피부병 등의 각종 질병을 일으키는 원인이 된다.

또한, 비위생적인 사육관리와 이익만을 추구하는 사육업자로 인해 가축의 폐사율이 높아지고 성장률이 낮으며 국제경쟁력도 약화되는 문제점이 있다.

또한, 자체 정화조시설 및 축산폐수 공공처리시설의 문제와 자연환경의 사회적 문제가 발생하게 된다.

대한민국 등록특허 제10-1314281호(등록일자: 2013.09.26.) 대한민국 등록특허 제10-0929784호(등록일자: 2009.11.26.)

전술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 돈방(20)의 청소와 소독 및 살균을 자동으로 실시할 수 있는 친환경 축사 청소 및 소독 살균 자동화 시스템과 그 방법을 제시하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 돈방(20) 사이에 설치된 돈방 칸막이(102)를 상승하여 개방시킨 후 한쪽 돈방(20)으로 돼지를 이동시킨 다음 상기 돈방 칸막이(102)를 하강하여 격리시킨 후, 돼지가 비어있는 돈방(20)의 바닥에 소독살균제를 분사하여 소독한 후 고압수로 세척하고 UV-C 자외선으로 소독 살균하는 친환경 축사 청소 및 소독 살균 자동화 시스템과 그 방법을 제시하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 돈사 내부의 센서에서 검출된 가스의 량이 기준량을 초과하면, 표시장치에 초과량을 표시하고, 경고음과 함께 경고등을 작동시키고, 축사 청소 및 소독 살균 자동화 시스템을 자동으로 작동시키는 친환경 축사 청소 및 소독 살균 자동화 시스템과 그 방법을 제시하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 병균과 해충이 없고 악취가 없는 위생적 사육관리로 돼지의 생산성을 높이고 작업능률을 높일 수 있으며 쾌적한 사육환경을 조성할 수 있는 친환경 축사 청소 및 소독 살균 자동화 시스템과 그 방법을 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 친환경 축사 청소 및 소독 살균 자동화 방법은, (a) 돈방(20) 사이의 돈방 칸막이(102)를 상승시키되 상기 돈방 칸막이(102)에 연결된 와이어줄을 리프터장치(160)로 감아서 상기 돈방 칸막이(102)를 상승시켜 돈방(20)을 개방하는 단계; (b) 상기 개방한 돈방(20)의 어느 한쪽으로 돼지가 이동된 후, 상기 리프터장치(160)로 상기 돈방 칸막이(102)를 하강시켜 돼지를 한쪽의 돈방(20)에 격리시키는 단계; (c) 상기 돈방(20)의 상부에서 소독살균 리프터장치(180)가 하강한 후 상기 소독살균 리프터장치(180)의 하단에 설치된 소독살균제 분사기(190)에서 소독살균제가 상기 돼지가 비어있는 돈방(20)에 분사되어 소독하는 단계; (d) 상기 돼지가 비어있는 돈방(20)의 벽면에 설치된 고압수 분사기(170)에서 고압수가 분사되어 바닥을 세척하는 단계; (e) 상기 소독살균 리프터장치(180)의 하단에 설치된 자외선 살균램프(200)에서 상기 돼지가 비어있는 돈방(20)에 UV-C 자외선이 소정시간 조사되어 살균하는 단계; (f) 상기 소독살균 리프터장치(180)가 원위치로 상승한 후 상기 돼지가 비어있는 돈방(20)을 자연 건조하거나 송풍기로 건조하는 단계; 및 (g) 상기 살균 및 건조된 돈방(20)과 상기 돼지가 있는 돈방(20) 사이의 돈방 칸막이(102)를 상기 리프터장치(160)로 상승하여 개방한 후 상기 살균 및 건조된 돈방(20)으로 돼지가 이동된 다음 상기 돈방 칸막이(102)를 하강하여 상기 돈방(20)을 분리시키고, 상기 (c) 내지 (f) 단계를 진행하여 상기 돈방(20)을 청소와 소독 및 살균 건조하는 단계;를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 소독살균제는 액상소석회를 사용할 수 있다.

여기서, 상기 액상소석회는, 물(H₂O)과 생석회(CaO)가 70∼80중량% : 20∼30중량%의 비율로 혼합된 액상소석회(Ca(OH)₂)에 이온화 미네랄 입자 3∼5중량%, 시안산나트륨(NaOCN) 0.5∼1.0중량%, 마그네슘(Mg) 2∼3중량%, 칼슘(Ca) 1∼2중량%, 및 입도 100∼200메쉬의 숯 분말 5∼10중량%이 혼합되어 구성될 수 있다.

또한, 전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명에 의한 친환경 축사 청소 및 소독 살균 자동화 시스템은, 돈방(20) 사이에 설치된 돈방 칸막이(102)를 상승하여 개방시키고, 상기 돈방 칸막이(102)를 하강하여 상기 돈방(20)을 분리시키는 리프터장치(160); 상기 돈방(20)의 벽면에 설치되며, 돼지가 비어있는 돈방(20)에 고압수를 분사하여 바닥을 세척하는 고압수 분사기(170); 상기 돈방(20)의 상부에 승하강하도록 설치되며, 상기 돈방(20)의 소정 높이까지 하강하여 소독 및 살균하고 상승하는 소독살균 리프터장치(180); 상기 소독살균 리프터장치(180)의 하단 양쪽에 설치되며, 돼지가 비어있는 돈방(20)에 소독살균제를 분사하는 소독살균제 분사기(190); 상기 소독살균 리프터장치(180)의 하단에 설치되며, 돼지가 비어있는 돈방(20)에 UV-C 자외선을 소정시간 조사하여 살균하는 자외선 살균램프(200); 및 상기 리프터장치(160)를 작동하여 상기 돈방 칸막이(102)를 상승시키고 한쪽 돈방(20)으로 돼지가 이동된 후 상기 돈방 칸막이(102)를 하강하여 상기 돈방(20)을 분리시키고, 상기 소독살균 리프터장치(180)를 작동하여 상기 돈방(20)의 소정 높이까지 하강시키고 상기 소독살균제 분사기(190)를 작동하여 소독살균제를 분사하고, 상기 돼지가 비어있는 돈방(20)에 설치된 고압수 분사기(170)를 작동하여 고압수로 세척하고, 상기 자외선 살균램프(200)를 작동하여 UV-C 자외선으로 소독 살균하는 시스템의 동작을 제어하는 제어부(110);를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 친환경 축사 청소 및 소독 살균 자동화 시스템은, 시스템의 전력을 생산하는 하나 이상의 태양광 패널(120); 상기 태양광 패널(120)에 각각 하나씩 설치되고, 그늘에 가려서 출력이 떨어지는 패널이 생기더라도 나머지 패널은 정상적으로 전력을 생산하도록 독립적으로 제어하며, 상기 태양광 패널(120)에서 생산된 DC 전압을 승압하고, 승압된 DC 전압을 AC 전압으로 변환하여 출력하는 마이크로 인버터(121); 상기 마이크로 인버터(121)에서 출력된 AC 전압을 충전하여 상기 시스템으로 전원을 공급하는 배터리(130); 시스템의 동작을 스위치로 조작하여 작동시키는 조작스위치패널(140); 상기 시스템의 동작 상태를 문자 또는 숫자로 표시하는 표시장치(150); 상기 제어부(110)의 동작 제어 프로그램이 저장된 메모리(210); 상기 돈방(20)이 설치된 돈사 내부의 암모니아, 황화수소, 메탄을 포함한 가스의 량을 검출하는 악취감지센서(220); 상기 돈사 내부의 온도와 습도를 측정하는 온도습도센서(230); 및 상기 온도습도센서(230)에서 측정한 상기 돈사 내부의 온도와 습도에 따라 상기 돈사 내부로 냉풍 또는 온풍을 발생하여 설정 온도와 습도로 조절하는 냉온풍기(240);를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 상기 제어부(110)는, 상기 악취감지센서(220)에서 검출된 가스의 량이 기준량을 초과하면, 상기 표시장치(150)에 초과량을 표시하고, 경고음과 함께 경고등을 작동시키고, 상기 리프터장치(160)를 작동하여 상기 돈방 칸막이(102)를 상승시키고 한쪽 돈방(20)으로 돼지가 이동된 후 상기 돈방 칸막이(102)를 하강하여 상기 돈방(20)을 분리시키고, 상기 소독살균 리프터장치(180)를 작동하여 상기 돈방(20)의 소정 높이까지 하강시키고 상기 소독살균제 분사기(190)를 작동하여 소독살균제를 분사하고, 상기 돼지가 비어있는 돈방(20)에 설치된 고압수 분사기(170)를 작동하여 고압수로 세척하고, 상기 자외선 살균램프(200)를 작동하여 UV-C 자외선으로 소독 살균하도록 구성될 수 있다.

상기 소독살균제는 액상소석회를 사용할 수 있다.

여기서, 상기 액상소석회는, 물(H₂O)과 생석회(CaO)가 70∼80중량% : 20∼30중량%의 비율로 혼합된 액상소석회(Ca(OH)₂)에 이온화 미네랄 입자 3∼5중량%, 시안산나트륨(NaOCN) 0.5∼1.0중량%, 마그네슘(Mg) 2∼3중량%, 칼슘(Ca) 1∼2중량%, 입도 100∼200메쉬의 숯 분말 5∼10중량%이 혼합되어 구성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 병균과 해충이 없고 악취가 없는 위생적 사육관리로 돼지의 생산성을 높이고 작업능률을 높일 수 있으며 쾌적한 사육환경을 조성할 수 있다. 그리고, 돈사 내부에서의 해충이나 세균의 번식을 방지하고, 돼지가 각종 질병으로부터 감염되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 돼지의 증체율을 높일 수 있고 작업환경을 보다 쾌적하고 위생적으로 조성할 수 있다.

또한, 작업통로를 항시 청결하고 위생적으로 유지할 수 있어 해외 바이어나 기타 방문객들에게 위생적인 사육환경, 쾌적한 작업환경, 실용적인 작업성등 제반 사육환경을 눈으로 확인할 수 있도록 함으로서 제반 사육과정에 대한 신뢰감을 고취시킬 수 있어 수출증대에도 이익을 담당할 수 있고, 열악했던 근무환경이 쾌적하고 위생적인 환경으로 개선시켜 인력난도 해소할 수 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

도1은 기존의 축사표준설계도(건설부 공고 1993-200호)에 의해 시공된 돈사를 예시적으로 보여준 요부 절단사시도이다.
도2는 기존 돈사의 요부단면도이다.
도3은 도1의 부분확대도이다.
도4는 기존의 돈사의 평면도이다.
도5는 돈분 및 돈뇨 및 청소오수가 혼합된 폐수를 폐수저장탱크에 저장한 뒤 드 부패 진행상태를 나타낸 그래프이다.
도6은 본 발명의 실시예에 의한 친환경 축사 청소 및 소독 살균 자동화 시스템의 블록 구성도이다.
도7 내지 도12는 본 발명의 친환경 축사 청소 및 소독 살균 자동화 시스템의 동작을 단계별로 나타낸 구성도이다.
도13은 본 발명의 실시예에 의한 친환경 축사 청소 및 소독 살균 자동화 방법을 나타낸 흐름도이다.

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.

시스템의 실시예

도6은 본 발명의 실시예에 의한 친환경 축사 청소 및 소독 살균 자동화 시스템의 블록 구성도이고, 도7 내지 도12는 본 발명의 친환경 축사 청소 및 소독 살균 자동화 시스템의 동작을 단계별로 나타낸 구성도이다.

본 발명의 친환경 축사 청소 및 소독 살균 자동화 시스템은 도6 내지 도11에 나타낸 바와 같이, 돈방(20), 작업통로(30), 배수구 깔판(50), 돈방 칸막이(101∼102), 제어부(110), 태양광 패널(120), 마이크로 인버터(121), 배터리(130), 조작스위치패널(140), 표시장치(150), 리프터장치(160), 고압수분사기(170), 소독살균 리프터장치(180), 소독살균제 분사기(190), 자외선 살균램프(200), 메모리(210), 악취감지센서(220), 온도습도센서(230), 냉온풍기(240)를 포함하고 있다.

상기 돈방(20)은 돼지들이 살고 있는 방으로, 돈사 내부에 복수개로 구성될 수 있다. 상기 돈방(20)과 돈방(20) 사이에는 돈방 칸막이(101∼102)로 분리되어 있으며, 상기 돈방 칸막이(101∼102)는 파이프를 이용한 칸막이로 구성될 수 있다.

상기 돈방 칸막이(101∼102)로 분리된 복수의 돈방(20)은 상기 작업통로(30)를 사이에 두고 마주 보고 설치될 수 있다(도7 참조).

상기 돈방(20) 전면에는 출입문이 설치되고, 상기 작업통로(30)의 좌우에는 폐수로(도2의 31 참조)가 설치될 수 있다.

상기 작업통로(30)의 좌우 지하에는 소정의 폭과 길이로 폐수저장탱크(도2 및 도3의 60 참조)가 설치된다. 상기 폐수저장탱크(60)는 상기 돈방(20)의 바닥면에 설치된 배수구 깔판(50)과 연결되어 있으며, 상기 배수구 깔판(50)의 배수구(51)을 통해 돼지가 배설한 분뇨와 물청소의 오수 등이 유입되게 된다.

상기 제어부(110)는, 상기 리프터장치(160)를 작동하여 상기 돈방 칸막이(102)를 상승시키고 한쪽 돈방(20)으로 돼지가 이동된 후 상기 돈방 칸막이(102)를 하강하여 상기 돈방(20)을 분리시킨 다음, 상기 소독살균 리프터장치(180)를 작동하여 상기 돈방(20)의 소정 높이까지 하강시키고, 상기 소독살균제 분사기(190)를 작동하여 돼지가 비어있는 돈방(20)의 바닥에 소독살균제를 분사하여 소독하고, 상기 돼지가 비어있는 돈방(20)에 설치된 고압수 분사기(170)를 작동하여 고압수로 세척하고, 상기 자외선 살균램프(200)를 작동하여 UV-C 자외선으로 소독 살균하는 시스템의 동작을 제어하는 역할을 한다.

또한, 상기 제어부(110)는, 상기 악취감지센서(220)에서 검출된 가스의 량이 기준량을 초과하면, 상기 표시장치(150)에 초과량을 표시하고, 경고음과 함께 경고등을 작동시키고, 상기 리프터장치(160)를 작동하여 상기 돈방 칸막이(102)를 상승시키고 한쪽 돈방(20)으로 돼지가 이동된 후 상기 돈방 칸막이(102)를 하강하여 상기 돈방(20)을 분리시키고, 상기 소독살균 리프터장치(180)를 작동하여 상기 돈방(20)의 소정 높이까지 하강시키고 상기 소독살균제 분사기(190)를 작동하여 소독살균제를 분사하여 소독하고, 상기 돼지가 비어있는 돈방(20)에 설치된 고압수 분사기(170)를 작동하여 고압수로 세척하고, 상기 자외선 살균램프(200)를 작동하여 UV-C 자외선으로 소독 살균하도록 시스템의 동작을 제어하는 역할을 한다.

상기 태양광 패널(120)은 하나 이상 구성되며, 태양광에너지를 이용하여 상기 시스템의 전력을 생산하는 역할을 한다.

상기 마이크로 인버터(121)는, 상기 태양광 패널(120)에 각각 하나씩 설치되고, 그늘에 가려서 출력이 떨어지는 패널이 생기더라도 나머지 패널은 정상적으로 전력을 생산하도록 독립적으로 제어하며, 상기 태양광 패널(120)에서 생산된 DC 전압을 승압하고, 승압된 DC 전압을 AC 전압으로 변환하여 출력한다.

상기 배터리(130)는 상기 마이크로 인버터(121)에서 출력된 AC 전압을 충전하여 상기 시스템으로 전원을 공급하는 역할을 한다.

상기 조작스위치패널(140)은 상기 시스템의 동작을 스위치로 조작하여 작동시키는 스위치 패널로 구성될 수 있다. 또한, 상기 조작스위치패널(140)은 터치스크린으로 구성될 수도 있다.

상기 표시장치(150)는 상기 시스템의 동작 상태를 문자 또는 숫자로 표시하는 LCD 화면 또는 LED 화면으로 구성될 수 있다.

상기 리프터장치(160)는 상기 돈방(20) 사이에 설치된 돈방 칸막이(102)를 상승하여 개방시키고, 상기 돈방 칸막이(102)를 하강하여 상기 돈방(20)을 분리시키는 역할을 한다. 상기 리프터장치(160)는 모터 또는 공압실린더로 구성될 수 있다. 이때, 상기 리프터장치(160)가 모터로 구성될 경우, 상기 돈방 칸막이(102)에 와이어를 연결하여 모터의 회전에 의해 승하강되도록 구성될 수 있다.

상기 고압수분사기(170)는 상기 돈방(20)의 벽면에 설치되며, 돼지가 비어있는 상기 돈방(20)의 바닥면을 향해 고압수를 분사하여 바닥을 청소하는 역할을 한다. 상기 고압수분사기(170)는 상기 작업통로(30)의 반대편의 상기 돈방(20)의 벽면에 설치될 수 있다. 그리고, 상기 고압수분사기(170)는 상기 돈방(20)의 바닥면을 향해 고압수를 분사하되 좌우로 돌아가면서 분사될 수 있다. 또한, 상기 고압수분사기(170)는 작업자가 분사하도록 고압호수로 구성될 수도 있다.

상기 소독살균 리프터장치(180)는 상기 돈방(20)의 상부에 승하강하도록 설치되며, 상기 돈방(20)의 소정 높이까지 하강하여 소독 및 살균한 후 상승하도록 구성된다. 상기 소독살균 리프터장치(180)에는 상기 소독살균제 분사기(190)와 상기 자외선 살균램프(200)가 설치된다.

상기 소독살균제 분사기(190)는 상기 소독살균 리프터장치(180)의 하단 양쪽에 설치될 수 있다. 예를 들어, 상기 소독살균제 분사기(190)는 상기 소독살균 리프터장치(180)의 하단에 상기 돈방(20)의 좌우 크기에 해당하는 위치에 구성될 수 있다. 이에 따라, 상기 소독살균제 분사기(190)는 돼지가 비어있는 돈방(20)에 소독살균제를 분사하게 된다.

여기서, 상기 소독살균제는 액상소석회(Ca(OH)₂)로 구성될 수 있다.

상기 액상소석회(Ca(OH)₂)는, 물(H₂O)과 생석회(CaO)가 70∼80중량% : 20∼30중량%의 비율로 혼합된 액상소석회(Ca(OH)₂)에 이온화 미네랄 입자 3∼5중량%, 시안산나트륨(NaOCN) 0.5∼1.0중량%, 마그네슘(Mg) 2∼3중량%, 칼슘(Ca) 1∼2중량%, 입도 100∼200메쉬의 숯 분말 5∼10중량%이 혼합되어 구성될 수 있다.

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.

계속해서, 상기 자외선 살균램프(200)는 상기 소독살균 리프터장치(180)의 하단에 일정 간격을 두고 복수개로 설치될 수 있다. 예를 들어, 상기 자외선 살균램프(200)는 상기 소독살균 리프터장치(180)의 하단에 상기 돈방(20)의 좌우 크기에 해당하는 위치에 복수개로 구성될 수 있다. 이에 따라, 상기 자외선 살균램프(200)는 돼지가 비어있는 돈방(20)에 UV-C 자외선을 소정시간 조사하여 살균하게 된다.

상기 자외선 살균램프(200)는 UV-C LED 발광램프 또는 UV-C 살균램프로 구성될 수 있다.

상기 자외선 살균램프(200)는 250 내지 280㎚ 파장대역의 자외선(UV)을 조사하여 세균이나 바이러스 등의 병원균과 곰팡이를 살균하여 정화시키는 역할을 한다. 또한, 상기 자외선 살균램프(200)는 공기중의 악취물질들을 자외선(UV)으로 분해하여 제거하거나 감소시키게 된다.

일반적으로, 자외선은 미생물을 죽이는 것이 아니라 미생물의 DNA를 변화시켜 불임시킴으로써 그들의 번식을 막아 살균효과를 내는 특징을 가진다. 자외선은 세균, 포자, 바이러스, 원생동물, 선충 알, 조류 등 대부분의 미생물에 효과가 있다. 효과있는 파장은 200~280nm(UV-C)로 가시광선 바로 밑에서 soft X-ray사이에 해당된다. 254nm가 가장 살균력이 뛰어나다.

UV-C 자외선은 일명 햄버거균이라고 불리는 대장균부터 식중독을 유발하는 살모넬라와 황색포도상구균, 리스테리아, 비브리오, 콜레라균 등 주요 세균을 99.9% 살균한다. 세균뿐만 아니라 장염을 유발하는 노로 바이러스, A형 간염, 독감, 메르스, 헤르페스 등의 바이러스, 식품 표면에 생기는 곰팡이를 억제하기도 한다. 연구에 따르면 100mW UV-C의 경우 4˚C의 온도(냉장고 온도)에서 3.4초만에 살모넬라균을 99.9% 살균하는 것으로 나타났다.

따라서 상기 자외선 살균램프(200)는 상기 돈방(20)의 바닥면에 있는 각종 병원균과 세균, 바이러스, 곰팡이 등을 살균할 수 있고, 공기중의 각종 병원균과 곰팡이와 암모니아, 황화수소, 메탄 등의 유해가스를 제거할 수 있다.

또한, 본 발명은, 상기 악취감지센서(220)의 검출 농도에 따라서 상기 제어부(110)에서 상기 소독살균제 분사기(190)와 상기 자외선 살균램프(200)의 동작 시간을 선택적으로 제어할 수 있다.

상기 메모리(210)는 상기 제어부(110)의 동작 제어 프로그램을 저장하고 있다. 이때, 상기 제어부(110)는 상기 동작 제어 프로그램에 의해 상기 시스템의 동작을 자동으로 제어하게 된다.

상기 악취감지센서(220)는 상기 돈방(20)이 설치된 돈사 내부의 암모니아, 황화수소, 메탄을 포함한 가스의 량을 검출하여 측정하고, 그 측정값을 상기 제어부(110)로 실시간 전송한다.

상기 온도습도센서(230)는 상기 돈사 내부의 온도와 습도를 측정하고, 그 측정값을 상기 제어부(110)로 실시간 전송한다.

상기 냉온풍기(240)는 상기 온도습도센서(230)에서 측정한 상기 돈사 내부의 온도와 습도에 따라 상기 돈사 내부로 냉풍 또는 온풍을 발생하여 설정 온도와 습도로 조절하는 기능을 한다.

방법의 실시예

도13은 본 발명의 실시예에 의한 친환경 축사 청소 및 소독 살균 자동화 방법을 나타낸 흐름도이다.

먼저, 돈방(20) 사이의 돈방 칸막이(102)를 상승시키되 상기 돈방 칸막이(102)에 연결된 와이어줄을 리프터장치(160)로 감아서 상기 돈방 칸막이(102)를 상승시켜 돈방(20)을 개방하게 된다(단계 S10).

이후, 상기 한쪽의 돈방(20)으로 돼지가 이동된 후 상기 돈방 칸막이(102)를 상기 리프터장치(160)로 하강시켜 돼지를 한쪽의 돈방(20)에 격리시키게 된다(단계 S20).

이후, 상기 돈방(20)의 상부에서 소독살균 리프터장치(180)가 하강한 후 상기 소독살균 리프터장치(180)의 하단 양쪽에 설치된 소독살균제 분사기(190)에서 소독살균제를 상기 돼지가 비어있는 돈방(20)에 분사한다(단계 S30).

이후, 상기 돼지가 비어있는 돈방(20)의 벽면에 설치된 고압수 분사기(170)에서 고압수가 분사되어 바닥을 세척한다(단계 S40).

이후, 상기 소독살균 리프터장치(180)의 하단에 설치된 자외선 살균램프(200)에서 상기 돼지가 비어있는 돈방(20)에 UV-C 자외선이 소정시간 조사되어 살균한다(단계 S50).

이후, 상기 소독살균 리프터장치(180)가 원위치로 상승한 후 상기 돼지가 비어있는 돈방(20)을 자연 건조하거나 송풍기로 건조한다(단계 S60).

이후, 상기 살균 및 건조된 돈방(20)과 상기 돼지가 있는 돈방(20) 사이의 돈방 칸막이(102)를 상기 리프터장치(160)로 상승하여 개방한 후 상기 살균 및 건조된 돈방(20)으로 돼지가 이동된 다음 상기 돈방 칸막이(102)를 하강하여 상기 돈방(20)을 분리시키고, 상기 단계 S30 내지 S60을 진행하여 상기 돈방(20)을 청소와 소독 및 살균 건조한다(단계 S70).

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 친환경 축사 청소 및 소독 살균 자동화 시스템과 그 방법은, 돈방(20) 사이에 설치된 돈방 칸막이(102)를 상승하여 개방시킨 후 한쪽 돈방(20)으로 돼지를 이동시킨 다음 상기 돈방 칸막이(102)를 하강하여 격리시킨 후, 돼지가 비어있는 돈방(20)의 바닥에 소독살균제를 분사하여 소독한 후 고압수로 세척하고 UV-C 자외선으로 소독 살균함으로써, 본 발명의 기술적 과제를 해결할 수가 있다.

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.

본 발명에 의한 친환경 축사 청소 및 소독 살균 자동화 시스템과 그 방법은, 본 발명의 실시예에서 설명한 돈사뿐만 아니라 우사, 양계장, 오리농장, 양식장 등에도 동일하게 적용 가능하다.

20 : 돈방 30 : 작업통로
41 : 파이프 칸막이 42 : 사료투입통
43 : 사료먹이통 50 : 배수구 깔판
51 : 배수구
100 : 친환경 축사 청소 및 소독 살균 자동화 시스템
101∼102 : 돈방 칸막이 110 : 제어부
120 : 태양광 패널 121 : 마이크로 인버터
130 : 배터리 140 : 조작스위치패널
150 : 표시장치 160 : 리프터장치
170 : 고압수분사기 180 : 소독살균 리프터장치
190 : 소독살균제 분사기 200 : 자외선 살균램프
210 : 메모리 220 : 악취감지센서
230 : 온도습도센서 240 : 냉온풍기

Claims

친환경 축사 청소 및 소독 살균 자동화 방법에 있어서,
(a) 돈방(20) 사이의 돈방 칸막이(102)를 상승시키되 상기 돈방 칸막이(102)에 연결된 와이어줄을 리프터장치(160)로 감아서 상기 돈방 칸막이(102)를 상승시켜 돈방(20)을 개방하는 단계;
(b) 상기 개방한 돈방(20)의 어느 한쪽으로 돼지가 이동된 후, 상기 리프터장치(160)로 상기 돈방 칸막이(102)를 하강시켜 돼지를 한쪽의 돈방(20)에 격리시키는 단계;
(c) 상기 돈방(20)의 상부에서 소독살균 리프터장치(180)가 하강한 후 상기 소독살균 리프터장치(180)의 하단에 설치된 소독살균제 분사기(190)에서 소독살균제가 상기 돼지가 비어있는 돈방(20)에 분사되어 소독하는 단계;
(d) 상기 돼지가 비어있는 돈방(20)의 벽면에 설치된 고압수 분사기(170)에서 고압수가 분사되어 바닥을 세척하는 단계;
(e) 상기 소독살균 리프터장치(180)의 하단에 설치된 자외선 살균램프(200)에서 상기 돼지가 비어있는 돈방(20)에 UV-C 자외선이 소정시간 조사되어 살균하는 단계;
(f) 상기 소독살균 리프터장치(180)가 원위치로 상승한 후 상기 돼지가 비어있는 돈방(20)을 자연 건조하거나 송풍기로 건조하는 단계; 및
(g) 상기 살균 및 건조된 돈방(20)과 상기 돼지가 있는 돈방(20) 사이의 돈방 칸막이(102)를 상기 리프터장치(160)로 상승하여 개방한 후 상기 살균 및 건조된 돈방(20)으로 돼지가 이동된 다음 상기 돈방 칸막이(102)를 하강하여 상기 돈방(20)을 분리시키고, 상기 (c) 내지 (f) 단계를 진행하여 상기 돈방(20)을 청소와 소독 및 살균 건조하는 단계;를 포함하며,
상기 소독살균제는, 액상소석회를 사용하며,
상기 액상소석회는
물(H₂O)과 생석회(CaO)가 70∼80중량% : 20∼30중량%의 비율로 혼합된 액상소석회(Ca(OH)₂)에 이온화 미네랄 입자 3∼5중량%, 시안산나트륨(NaOCN) 0.5∼1.0중량%, 마그네슘(Mg) 2∼3중량%, 칼슘(Ca) 1∼2중량%, 및 입도 100∼200메쉬의 숯 분말 5∼10중량%가 혼합된,
친환경 축사 청소 및 소독 살균 자동화 방법.
삭제
친환경 축사 청소 및 소독 살균 자동화 시스템에 있어서,
돈방(20) 사이에 설치된 돈방 칸막이(102)를 상승하여 개방시키고, 상기 돈방 칸막이(102)를 하강하여 상기 돈방(20)을 분리시키는 리프터장치(160);
상기 돈방(20)의 벽면에 설치되며, 돼지가 비어있는 돈방(20)에 고압수를 분사하여 바닥을 세척하는 고압수 분사기(170);
상기 돈방(20)의 상부에 승하강하도록 설치되며, 상기 돈방(20)의 소정 높이까지 하강하여 소독 및 살균하고 상승하는 소독살균 리프터장치(180);
상기 소독살균 리프터장치(180)의 하단 양쪽에 설치되며, 돼지가 비어있는 돈방(20)에 소독살균제를 분사하는 소독살균제 분사기(190);
상기 소독살균 리프터장치(180)의 하단에 설치되며, 돼지가 비어있는 돈방(20)에 UV-C 자외선을 소정시간 조사하여 살균하는 자외선 살균램프(200); 및
상기 리프터장치(160)를 작동하여 상기 돈방 칸막이(102)를 상승시키고 한쪽 돈방(20)으로 돼지가 이동된 후 상기 돈방 칸막이(102)를 하강하여 상기 돈방(20)을 분리시키고, 상기 소독살균 리프터장치(180)를 작동하여 상기 돈방(20)의 소정 높이까지 하강시키고 상기 소독살균제 분사기(190)를 작동하여 소독살균제를 분사하고, 상기 돼지가 비어있는 돈방(20)에 설치된 고압수 분사기(170)를 작동하여 고압수로 세척하고, 상기 자외선 살균램프(200)를 작동하여 UV-C 자외선으로 소독 살균하는 시스템의 동작을 제어하는 제어부(110);
를 포함하는 친환경 축사 청소 및 소독 살균 자동화 시스템.
청구항 3에 있어서,
상기 친환경 축사 청소 및 소독 살균 자동화 시스템은,
시스템의 전력을 생산하는 하나 이상의 태양광 패널(120);
상기 태양광 패널(120)에 각각 하나씩 설치되고, 그늘에 가려서 출력이 떨어지는 패널이 생기더라도 나머지 패널은 정상적으로 전력을 생산하도록 독립적으로 제어하며, 상기 태양광 패널(120)에서 생산된 DC 전압을 승압하고, 승압된 DC 전압을 AC 전압으로 변환하여 출력하는 마이크로 인버터(121);
상기 마이크로 인버터(121)에서 출력된 AC 전압을 충전하여 상기 시스템으로 전원을 공급하는 배터리(130);
시스템의 동작을 스위치로 조작하여 작동시키는 조작스위치패널(140);
상기 시스템의 동작 상태를 문자 또는 숫자로 표시하는 표시장치(150);
상기 제어부(110)의 동작 제어 프로그램이 저장된 메모리(210);
상기 돈방(20)이 설치된 돈사 내부의 암모니아, 황화수소, 메탄을 포함한 가스의 량을 검출하는 악취감지센서(220);
상기 돈사 내부의 온도와 습도를 측정하는 온도습도센서(230); 및
상기 온도습도센서(230)에서 측정한 상기 돈사 내부의 온도와 습도에 따라 상기 돈사 내부로 냉풍 또는 온풍을 발생하여 설정 온도와 습도로 조절하는 냉온풍기(240);를 포함하며,
상기 제어부(110)는, 상기 악취감지센서(220)에서 검출된 가스의 량이 기준량을 초과하면, 상기 표시장치(150)에 초과량을 표시하고, 경고음과 함께 경고등을 작동시키고, 상기 리프터장치(160)를 작동하여 상기 돈방 칸막이(102)를 상승시키고 한쪽 돈방(20)으로 돼지가 이동된 후 상기 돈방 칸막이(102)를 하강하여 상기 돈방(20)을 분리시키고, 상기 소독살균 리프터장치(180)를 작동하여 상기 돈방(20)의 소정 높이까지 하강시키고 상기 소독살균제 분사기(190)를 작동하여 소독살균제를 분사하고, 상기 돼지가 비어있는 돈방(20)에 설치된 고압수 분사기(170)를 작동하여 고압수로 세척하고, 상기 자외선 살균램프(200)를 작동하여 UV-C 자외선으로 소독 살균하도록 구성된,
친환경 축사 청소 및 소독 살균 자동화 시스템.