[기획]㊥이동형 차량탑재 IoT 축분처리 시스템…5개 기술개발 통합, 종합관리

‘생석회 물과 반응 소석회로 변화’, 물 대신 축분으로 석회질 비료 만들어 이중 효과
현장 처리로 바이러스성 질병 방제 및 확산 차단에도 기여

민경명 기자 | 기사입력 2020/12/22 [18:23]

[기획]㊥이동형 차량탑재 IoT 축분처리 시스템…5개 기술개발 통합, 종합관리

‘생석회 물과 반응 소석회로 변화’, 물 대신 축분으로 석회질 비료 만들어 이중 효과
현장 처리로 바이러스성 질병 방제 및 확산 차단에도 기여

민경명 기자 | 입력 : 2020/12/22 [18:23]

 

▲ 차량 탑재가 가능한 일체형 IoT 축분 비료화 처리장치와 바이러스성 질병진단 키트 자동화 시스템과 연동한 시운전 상황. 성공적인 시운전 후 KCL 인증을 완료했다.     ©

 

[충북넷=민경명기자] 이동형 차량탑재 IoT 축분처리 시스템 개발의 개별 결과물은 석회질 배합 시스템 개발과 센서 및 UI개발, 석회비료 공정규격 획득, 바이러스성 질별 kit 개발, 비료 과립화 제품 개발 등 모두 5개 과제다.

 

물론 그 근본적 접근은 악취 민원과 수질 환경오염을 발생시키는 축산 분뇨를 어떻게 처리하면 악취를 저감 하고 환경오염을 없앨 수 있을까하는 문제에서 출발했다.

 

이를 지역 SW융합으로 문제를 풀고, 융합제품을 상용화 하도록 하겠다는 것이 이 사업의 취지이다.

 

모든 사업이나 과제의 출발은 문제 해결을 통한 사회 경제적 기여에 있다. 이번 축분 처리 시스템 개발도 오염 저감을 위한 축분 처리란 문제 해결 접근이 엄청난 환경적, 경제적 효과로 확장됨으로써 사업성을 확인케 하고 있다.  

 

한 마디로 이 시스템은 축산 분뇨 처리에 그치지 않고 가축 질병 진단에다 축분의 석회질 비료화를 이뤄 토양개량제로 활용할 수 있도록 함으로써 놀라운 효과 확장을 보여주고 있다.

 

또한 유기성 폐기물의 이동 없이 현장에서 처리가 가능하여 바이러스성 질병 방제 및 확산을 차단함으로서 지역 내 축산 농가에 경제적 이익창출을 가져오게 된다. 환경문제 해결은 기본이다. 가축으로 인해 발생하는 민원 중 80%를 차지하는 분뇨에 의한 민원이 혐기화(부패) 하기 전에 처리됨으로써 악취를 줄이기 때문이다.

 

국가적 고민도 덜게 됐다. 정부는 전국에 200개의 가축분뇨 에너지화 시설을 설치하여 가축분뇨 365만톤을 처리한다는 계획이지만 님비 현상에 따른 시설 입지의 어려움에다 막대한 시설비 및 운영비를 감당해야 한다.

 

하지만 이 시스템은 이동형 차량 탑재형기기이기 때문에 새로운 처리 시설이 필요 없고, 기술개발을 통해 2차 환경오염 없이 폐자원을 지속 가능한 순환형 우량 자원으로 재활용이 가능하게 만들었다.

  

▲ 축분 처리 시스템 및 정보화 플랫폼     ©

아울러 축분 발생 처리 현황에 대한 실시간 모니터링과 IoT 및 어플리케이션 기술을 접목한 축분 누적정보, 가축관리, 경영데이터등도 안내하고 특장 모듈로부터 축적된 데이터를 이용하여 축산 분뇨의 정보 및 가축의 이상 행동 패던 등을 수집하여 사용자에게 제공함으로써 가축 병 사전 예방 및 생산성 향상을 도모하고 가축 질병 확산을 조기에 차단하는 체계를 구축했다.

 

또한 축분 처리나 비료화, 가축 질병예방 등의 다양한 서비스가 하나의 플랫폼 안에서 제공됨으로써 정보의 통합관리 및 원스톱 서비스, 유관부처 연계 강화 등의 효과도 거둘 수 있게 됐다. 축산환경 관련 업무는 축산환경관리원, 한국환경공단, 가축위생방역지원본부 등 다양한 부처로 분산되어 있는데 이 모니터링 된 데이터를 공유할 수 있게 한 것이다.

 

#축산 분뇨 처리 민원 해결, 비용절감, 비료 자원화 등 사회 경제‧산업적 효과 탁월

 

이런 다양한 성능과 효과를 지닌 이 시스템이 완성되는 데는 과제 수행과정에서 수많은 어려움과 시행착오를 겪어야 했다.

 

축분을 석회석과 혼합하는 과정에서 당초 설계 무게대로 넣고 기계를 가동하니 모터가 멈춰 섰다. 이론과 실제(현장)의 차이였다. 모터 용량을 키워야 했다. 또한 축분과 석회석이 만나 고열을 발생시키면서 엄청난 악취 수증기를 내뿜어 기술개발 취지를 뒤흔들어 놓기도 했다.

 

이에 개발팀은 갖가지 묘안을 동원해 적용해 나갔고, 부직포를 이용한 흡입으로 해결하면서 악취 문제를 보다 근본적으로 접근하게 되는 전화위복이 되기도 했다.

 

▲ 사업단이 개발한 바이러스성 가축 질병 진단 키트 자동화 시스템. 축분을 통해 현장에서 신속히 질병을 진단할 수 있게 됐다.     ©

이런 과정을 거치며 개발팀은 기술 특허 획득으로 보상받을 수 있었다. 축분 자동 검사기 개발에 나섰던 ㈜네오세미텍은 ‘축분검사 시스템 및 방법’으로 2019년 12월 특허를 출원했고, ‘딥러닝 기술을 이용한 이미지 센싱 소프트웨어’와 ‘유기성 폐기물 석회질 비료화 플랫폼 UI’ 등 3건의 프로그램 저작권을 등록할 수 있었다.

 

축분의 비료 제조장치를 개발한 ㈜동연은 ‘돈분 분석 장치’와 ‘돈분을 이용한 비료제조장치’ 등 2개의 특허를 출원했다. 

 

최종 관심은 시제품 현장 테스트에 모아졌다. 5개의 개별 기술개발 과제를 통합한 종합관리시스템에 의해 작동, 운용해야 하기 때문이다.

 

축분을 이동식 탑재 가능한 특장차를 통해 수거, 처리, 비료화 단계를 거치는 데 그치는 것이 아니라 '질병 관리가 가능한 축분 종합 관리용 클라우드 서버 개발'이 부가되어야 하는 과제다.

 

그에 따라 실시간 모니터링을 위한 UI 메뉴는 축분 현황, 축분초리, 비료거래, 질병관리 등 4가지다.  축분현황은 축종별 사육두수 현황, 가축 분뇨 현황(발생량, 수량량 등 센서 측정 데이터) 등이 표출되고 축분처리 메뉴에서는 분뇨처리 현황이 단계별로 모니터링되어 알람으로 연결되도록 했다.

 

비료거래 메뉴는 축산 농가의 석회질 비료 생산 정보와 수요 농가를 매칭하는 서비스를 담고 있다. 

 

질병관리 메뉴는 질병발병 모니터링에서부터 이상 발생 시 즉각 각 농가에 알람 발송 및 대처방법 안내, 관련부처 및 지자체 긴급 알람 발송과 실시간 방역 현황까지 공유하도록 하는 시스템을 갖추는데 있다.

 

사업단은 1차년도 사업이 마무리되던 2019년12월 중순 진천소재 대성환경 ENG사업장에서 주관기관인 충북과학기술혁신원, 참여기업 등이 모두 참여한 가운데 시제품 현장 테스트에 나섰다. 

 

결과는 대만족이었고, 기술개발 제품에 대한 인증에 나서 한국건설생활환경시험연구원(KCL)의 시험을 거쳤다.

 

주관기관 과제 책임자인 충북과학기술혁신원 이규상본부장은 “기술 개발에 그치지 않고 시험 인증을 모두 마침으로써 이번 시스템 개발 제품에 대한 신뢰성을 확보하게 됐다”며 “축산 분뇨 처리 기술 및 관리에 신기원을 이뤘다고 여기고 있으며, 빠른 시일 내 상용화 될 것”이라며 시장의 좋은 반응을 전했다.

 

 

 

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