1. 서 론
우리나라는 4계절 이상의 온도의 변화가 심한 계절이 있고, 예열공간이 없이 입기가 이루어지는 돈사의 경우라든지, 예열공간이 있어도 예열공간의 온도 관리가 이루어 지지 않은 경우, 계절에 따라 습도의 변화가 뚜렷하기 때문에 환기관리에 어려움이 많다.
똑같은 시설임에도 지역에 따라서 바람이 부는 위치에 따라서 공기온도의 관리가 다르기 때문에 환기 관리에 많은 애로 사항이 있다. 그래서 농장마다 환기방식이 다르고 많은 이들이 표준화로 환기 시스템이 일정한 돈사를 만들고자 하나 비용측면에서 어려움이 많아 대부분의 농장이 환기시스템에 어려움을 가지고 있다. 또한 이전의 원고에서도 언급했지만 환기에 미치는 많은 변화 요소(휀성능, 컨트롤러의 기능 등) 때문에 다양한 외부요인으로 잘못된 환기 접근이 될 수도 있고 현장을 보고 환기를 환기장비로 측정해보아야 돈사내 환기상태를 아는 경우도 많다. 이번 원고에서는 4월 환절기시 생각해보고 조절해야하는 환기시스템에 대해서 살펴보고자 한다. 실은 완벽한 시설이라면 계절에 따라 환기를 조절 한다는 것은 참 웃기는 이야기가 될 수도 있다.
2. 환기관리시 주의사항
현장에서 환기관리 하면서 항상 염두에 두어야하는 기본적인 주의 사항을 살펴보고자 한다. 가. 환기는 적정온도가 우선 관리되어야 한다.
나. 최저환기란 하한 임계온도시의 환기를 기준으로 한다. 하한 임계온도란 적어도 돈사내에서 .유지가 가능해야 하는 온도를 의미한다. 만약, 최저환기로 적정온도가 유지되지 않는다면 1) 단열보완, 2) 가온설계에 문제가 있다든지, 3) 과다한 환기로 인한 돈사내 열에너지 배출에 문제가 되는 경우를 살펴보고 돈사의 열원(돼지두수의 추가 확보, 보온등을 추가 설치)을 보완하여 최저환기시에도 온도가 일정하게 유지 되도록 해주어야 한다.
다. 환기량 기준의 정확한 이해없이는 정확한 환기가 불가능 함을 알아야 한다. 라. 환기 필요량 변화의 주된 환경 요소는 기후, 돼지의 크기, 체중, 사육단계, 돈사의 바닥 방식, 냄새수준 조절인데, 이에 따라 환기 필요량의 변화가 필요하다.
마. 환기시 사육단계와 체중에 따라 환기요구량이 다른데 여러 단계의 돼지를 하나의 돈사에 섞어서 기르는 경우 작은 돼지와 큰 돼지에 알맞은 환기 방식은 없다. 이를 억지로 맞출려고 하다보니 질병이 발생하고 문제가 된다.
바. 최적환기를 위한 돼지 단계는 분만돈, 초기자돈, 후기자돈, 육성돈, 비육돈, 임신돈으로 돈사를 구분해 주어야 한다.
사. 환기량이 초과시 문제점은 습기가 과다 배출되며, 많은 열이 공기의 배출 때 함께 달아나므로 돈사내 온도를 떨어뜨리는 것이다. 이로 인한 저습환경으로 병원성 미생물이 퍼지고 먼지가 많이 발생되어 질병이 발생하게 된다.
아. 돼지의 권장 적정온도는 다음과 같이 권한다.(필자생각 : 많은 사람들의 의견은 다를 수 있습니다.)
자. 권장습도 : 50~80%
차. 권장 가스농도 :
암모니아 농도와 이산화탄소농도는 다양하게 많은 전문가들이 권하고 있다. 가스농도는 질병과도 많은 상관이 있는데 예를 들면 만약AR이 심한농장은 적은 농도의 암모니아가스농도와 이산화탄소농도에도 질병상으로 많은 문제를 야기하고 있다. 비갑개골의 손상이 심하면 심할수록 돈사내 가스농도가 적어도 호흡기 질병에 고생하는 농장을 많이 볼 수 있다.
권장 가스 농도도 중요하지만 돈사내 먼지 발생의 정도, 질병의 상황을 동시에 고려해서 환기를 개선하는게 중요하다. 질병을 고려하지 않고 가스로 인한 문제만 해결한다고 해서 질병이 개선되는 것은 아니기 때문이다.
카. 적정온도 관리 대비 최저 환기가 이루어져야 하며 입기량 대비 배기량을 동시에 고려해야 한다. 현장에서 보면, 농장의 환기시스템에서 배기휀의 설계는 환기 설계가 충분한데 입기구의 설계가 잘못되어 과다한 배기휀의 작동으로 저산소로 고생하는 농장이 많다. 이러한 농장의 특징은 문을 잡아 당기면 잘 열리지 않는 것처럼 돈사내 내부 압력이 매우 높은 것을 알 수 있다.
타. 냄새조절을 위한 환기와 저온기 환기는 구별이 되어야 하며 냄새 조절을 위한 환기는 작업자가 작업하는 시간에만 국한해서 환기를 하며 돈사내 공기가 순환, 교체되는 정도로 유지해야 한다.
파. 환기에 대한 최종 책임자는 관리자에게 있음을 주지해야 하며 현재 시설 및 환기에 대해서 이해가 되지 않거나 돼지에게 질병이 문제시 바로 환기담당자 또는 수의사에게 바로 연락, 필요한 조치가 이루어져야 한다.
하. 환기에 대한 변화를 줄 시에는 돼지와 돈사내 온도, 습도에 대한 일주일 이상 꾸준한 관찰과 기록이 필요하다. 환기상태의 점검은 기계적인 접근도 중요하지만 돼지의 상태가 답이므로 돼지의 상태를 잘 관찰해보면 올바른 환기의 상태를 알 수 있다. 이를 기록해 둔다면 내 농장에 맞는 환기상태를 표준화 할 수 있다. 그러므로 해가 바뀌면서도 작년기록을 참고로 해서 계절에 맞는 환기를 유지할 수 있다.
3. 체감온도에 대해서
겨울철 일기예보에서 나오는 온도관련 이야기를 살펴보면 체감온도라는 말이 나온다. 이는 쉽게 말해서 느끼는 온도를 이야기하는데 이제는 돼지에게 현재온도라는 개념보다 풍속을 고려한 체감온도 개념으로 돈사내 온도를 고려해야 한다. 기상청에서 사용하는 체감온도 계산공식은 영하 10도이하에서 사용하는 공식이므로 그 계산 공식은 사용하지 않고 지표면이 받는 복사량을 무시한 링케의 체감 온도 계산식으로 체감온도를 단순히 계산해 보았다.(<표 1> 참조) 이 자료는 특별히 검증되지 않은 자료로 단순하게 링케의 체감온도 계산식에 풍속을 대입해서 돼지들의 체감온도를 추측하는 자료로 만들어 보았다. 돼지들에게 필요한 권장온도인 기온을 기준으로 자돈사 기온은 28도, 육성사 24도, 비육사, 임신사 18도 분만사 23도를 기준으로 만들어 보았으며 풍속은 m/s기준이고 기온 풍속대비 체감온도를 표시해 두었다. 본 표는 저자가 만든 표로 습도가 고려되지 않았음을 참고로 하시고 풍속이 체감온도에 미치는 영향에 대해서 단순하게 살펴보고자 했다.
*표를 보는 예)기온이 28도이어도 풍속이 1m/s이면 체감온도는 24도를 보임, 풍속이 1m/s시 체감온도는 약 4도정도 낮추어서 느끼고 있다.
체감온도는 환기량의 세기를 고려한 온도이다. 겨울철에는 바람때문에 더욱 춥게 느껴지는데 같은 온도라고 해도 풍속의 세기에 따라 느끼는 온도가 다르다는 것이다. 환기량이 과다하다고 해서 컨트롤러의 센서의 온도와 설치해 두었던 온도계의 온도가 떨어지는 데 온도계의 온도 떨어짐보다 체감온도가 훨씬 많이 떨어진다. 체감온도가 떨어진다는 의미를 잘 생각 해 보아야 한다. 많은 농장에서 돈사내 온도 관리시 돈사 내 온도 관리시 온도개념으로 온도관리가 이루어지지 돼지들이 느끼는 온도는 생각 하지 않는 경우가 있다. 물론 더운 날은 체감온도를 낮추기 위해서 유속을 높혀서 환기하는 방식을 많이 사용하고 있다. 하지만 얼마가 기준인지 생각하지 못하고 기준을 갖지 못하는데 문제가 있는 것이다. 체감온도를 정확하게 생각하면 돼지가 바람과 환기에 의해 노출된 피부의 열을 빼앗길 때 느끼는 추운정도로 돼지 몸 표면의 열교환 상태에 따라 좌우된다. 돼지의 몸은 39도 전후를 이루고 있다. 대부분의 날씨는 돼지 체온보다 낮기 때문에 돼지 피부근처의 공기들은 돼지의 체열에 의해 데워지게 된다. 환기량이 많을 시 돼지들이 춥게 느껴지는 것은 돼지의 몸에 의해서 더워진 공기가 새로운 찬 공기와 교체 되는 속도가 매우 빠르기 때문인 것이다. 반대로 여름에는 환기에 의해서 돼지의 몸은 주변의 공기층으로부터 열을 빼앗겨서 시원하게 여름을 보낼 수도 있다. 환기가 많으면 많을수록 돼지의 몸체는 접촉하는 공기의 양이 더욱 더 커져 돼지의 몸에서 빼앗기는 열은 많아지게 되며 돼지의 피부는 추운공기 속에서 항상 습기가 많이 증발하게 된다. 체감온도는 돼지 몸 표면의 열교환 상태에 따라 좌우되는데 이것은 기온, 풍속, 습도, 보온등 등 여러가지 요인이 종합되어 작용함으로써 작동하게 된다.
4. 돈사내 열에너지 관리에 대해서
돈사내에서 열에너지를 만들 수 있는 데에는 열풍기, 보온등, 돼지 크기, 돼지두수 등을 들 수 있다. 물론 우선 선결조건으로 돈사의 단열상태가 양호하다는 전제하에 돈사 내가 단열이 잘 되어 있더라도 필요로 되는 열량이 충분하지 않다면 열량설계를 통해서 추천열량만큼의 설계가 이루어져야 한다. 현재 농장에서 문제가 되는 열에너지 관리를 살펴보면, 생성되는 열량에 비해서 저속환기의 문제와 과도한 환기로 인한 환기로 열에너지 관리가 이루어지지 않는 경우가 많다. 적은 열에너지로 인한 문제도 많지만 4월에는 과도한 열에너지 관리에 대한 문제가 문제시 되는 계절이다. 과도한 열에너지가 발생 될 수 있는 공간은 보온등이 설치되어 있는 돈사로서 초기자돈사와 후기자돈사이다. 요즈음 인큐베이터 자돈사에 보온등 컨트롤러가 다 부착되어 판매되는 것이 요즈음 환기 방식을 대변해 주고 있는 것이다. 과도한 열에너지는 돈사내 온도를 높이게 되고 과도한 환기가 작동되어 이로 인한 유속으로 돼지들에게 호흡기를 유발할 수 있기 때문에 문제가 되는 것이다. 보온등의 열에너지는 돼지들에게 필요한 열에너지를 제공해 주지만 외부온도가 상승함에 따른 내부온도의 과도한 열에너지 상승으로 환기량의 증가를 유발시킬 가능성이 높으며 내부 열에너지의 과다는 공기의 팽창을 유발 공기중 산소의 농도를 줄여 저산소의 문제를 유발할 수 있다. 낮에 온도가 높아 보온등을 수작업으로 꺼 낳다가 저녁관리시 깜박 잊고 보온등을 켜주지 않아 저녁에 온도가 떨어질 시 추위로 호흡기질병과 소화기 질병이 어린 자돈이 발생할 수 있다. 보온등의 열에너지는 많아도 문제고 적어도 문제다. 이를 관리할 수 있는 시스템은 절대적으로 필요하다.
5. 컨설팅 사례
가. 환기시스템과 질병컨설팅을 통해 폐사율을 개선한 컨설팅사례
1) 농장상황 : 모돈 250두로 자돈을 생산하는 농장으로 월 분만복수는 평균 50두로 이유두수는 월 480두를 유지 하는 농장이었다. 하지만 자돈 11주령 때의 출하두수는 약 280두로 58%의 출하율을 기록하고 있었다. 돈사형태는 분만사, 임신사, 자돈사 3단계로 이루어져 있다. 질병 검사시 써코, PRRS, 파스튜렐라성 폐렴, 글래써씨병이 진단되고 있었으며 3개월마다 모돈에게는 PRRS백신을 접종하고 있었다. 자돈사 시설이 열악 한 것을 인지하고 자돈사를 초기자돈사와 후기자돈사로 개보수 작업을 했다.(<그림 1> 참조) 하지만 초기 자돈사에서의 폐사는 거의 발생하지 않았지만 후기자돈사에서 8주령부터 위축과 폐사가 발생되어 질병으로 계속 고생이 되었으며 시설을 개보수한 뒤에도 출하성적은 개선되지 않았다.
2) 농장점검 ; 부검시 비갑개골을 검사시 AR증상으로 비갑개골의 손상, 글래써씨병 증상을 보이는 복수와 폐내 삼출성염증을 보이고 있었다. 환경검사시 다른 돈사는 양호 했으나 후기자돈사에서 이산화탄소농도가 3200ppm, 암모니아가스농도가 35ppm을 나타내고 있었으며 기류측정시 공기가 일정하게 흐르지 않고 머무는 현상을 보였다.(<그림 2> 참조) 후기자돈사를 올인올아웃 하기 위해서 돈방사이를 나누었는데 슬러리 부분은 막기가 힘들어서 막지 못하고 윗부분만 막혀 있는 형태를 가지고 있었으며(<그림 3> 참조) 입기창은 천장입기창 4개가 설치되어 있고 벽면배기로 350파이 휀 2개와 500파이 휀 1개가 설치 설치된 상태고(<그림 4> 참조) 컨트롤러의 설정온도는 23℃를 나타내며 온도편차가 1℃로 표시되어 조금만 온도가 높아져도 환기휀은 99%작동되며 2차휀이 자주 작동되고 있었다.(<그림 5> 참조)
3) 농장개선사항 :
가) AR개선을 위해서 1일령에 포유자돈에 AR백신접종
나) 글래써시병을 개선하기 위해서 1, 3주령에 마이코플라즈마+글래써시 혼합백신을 접종, 후기자돈사에서 발생하는 글래써시를 예방하기위함
다) 후기자돈사에서의 백신 프로그램 정정, 초기자돈사에서 콜레라 백신유도, 백신작업을 하지 않고 2차 콜레라 백신은 육성사로 이동해서 실시유도
다) 분만 전후의 모돈사료에 타이란 설파를 투약, 모돈으로부터 자돈에게의 AR수직감염 예방.
라) 초기자돈사, 후기자돈사에 보온등 컨트롤러 설치, 열에너지 온도관리 유도 마) 후기자돈사의 방사이의 슬러리 부분은 두꺼운 검은 고무로 막는 작업을 함으로써 공기의 흐름을 만들어 줌
바) 환경개선제를 후기자돈사 내에 투약으로 돈사내 암모니아가스 농도를 떨어뜨림 유도 사) 휀 컨트롤러의 설정온도는 23℃를 유지하고 주출력을 350파이휀으로 연결하고 두 개의 휀을 주출력휀으로 작동을 유도하고 3도뒤에 2차휀 500파이 휀이 작동되도록 배선을 다시 설정했으며 온도편차는 3℃로 설정했다.
4) 결 과
포유자돈단계에서 AR을 접종한 돈군부터 주당 이유두수 120두당 3두 위축과 폐사가 발생으로 폐사율을 3% 미만으로 한달째 계속 유지하고 있음.
백신 접종후 모돈돈군의 혈청검사시 모돈의 PRRS혈청상태는 불안정 상태이므로 계속 3개월마다 추가 접종할 예정임. 상기 농장의 경우처럼 농장을 컨설팅시 질병에 대한 접근과 시설 환기가 동시에 개선이 필요로 되는 경우가 많다. 농장을 개보수할 때 어중간한 투자를 했거나, 올바르게 투자하지 못한다면 투자하고도 질병으로 고생하는 경우가 있는데 돈사에 대한 투자는 꼭 전문가와 상의해서 필요로 되는 중요한 부분은 꼭 투자가 필요로 된다.
나. 컨트롤러 재설정으로 호흡기 질환을 개선한 컨설팅사례
1) 농장상황 : 모돈 100두농장으로 일괄 비육출하 농장으로 모돈에 ART 자돈에 콜레라와 흉막백신을 1, 2차로 접종하고 있었으나 항상 환절기시에 육성 비육사에서 호흡기로 급성폐사를 호소 했다.
2) 농장점검 : 돈사는 초기자돈사는 인큐베이터 자돈사를 사용하고 있었으며, 돈군의 건강상태는 양호 했으나 육성사에 들어가보니 칙칙거림이 심한 상태이었다. 습도는 48%을 가리키고 있었으며 온도는 19℃를 유지하고 있으면서 넓은 돈사내 공기흐름을 일정하게 유지하기 위해서 돈사내 덕트 1개(멀티휀이 아닌 500파이휀)로 컨트롤러 없이 ON/OFF개념으로 100%로 작동시키고 있어 돼지높이에서 유속을 점검해보니 0.8에서 1.2m/s의 유속이 돼지들에게 흐르고 있었다. 암모니아가스농도는 10ppm이었고, 이산화탄소농도는 1300ppm을 가리키고 있었으며 산소측정기를 사용시 20.9% 농도를 나타내고 있었다. 사장님께서는 AR 때문에 칙칙거린다고 생각하고 백신을 개선하고 주기적으로 항생제로 크리닝하고 계셨다.
3) 농장개선사항 :
가) 유속발생량을 0.3m/s로 줄일 수 있도록 ON/OFF개념으로 작동시켰던 돈사내 덕트휀을 속도 조절이 가능한 멀티휀으로 교체하고 컨트롤러를 설치
나) 실내온도를 24℃ 유지할 수 있도록 보온등을 추가 설치
4) 결과 : 실내온도가 23℃까지 유지 되었으며 칙칙거림이 사라짐. 습도는 80%까지 증가 했으며 과도한 환기를 통한 유속발생을 줄임으로 호흡기질환을 줄임.
6. 결 론
봄, 가을에 농장을 방문하다보면 평상시에는 주출력휀이 작동하다가 일정온도가 이상이 되면 작동되는 2차휀이 작동 되는 경우가 있다. 주로 1차휀은 작은 휀이나 2차휀은 큰 휀이 설치되어 온도가 상승시 작동되는 시스템이다. 당연한 시스템이다. 하지만 습도가 높지 않은 상태에서 온도가 상승되었다고 해서 설정온도의 온도를 맞추기 위해서 과도한 환기휀이 작동되는 것은 문제가 있다. 습도가 높다면 체감온도를 낮추기 위해서 추가적인 유속이 필요로 되지만 주출력휀만으로도 돈사내 공기순환율이 충분하다면 굳이 2차휀이 늦게 작동되도 되는 경우가 많다. 하지만 2차휀(큰 용량의 휀일수록 더욱더 문제가 됨)이 너무 빨리 작동됨으로써 돈사내 습도를 떨어뜨려 과도한 환기가 되는 경우 호흡기 질병을 유발할 소인을 가지고 있다. 위에서 언급한 체감온도대비 습도가 적정하다면 과다한 환기에 대해서 경계심을 가져야 한다.
일반적으로 컨트롤러는 회사마다 다르지만 주출력휀과 2차휀의 작동온도는 2도에서 4도까지 셋팅이 되어 있는데 이것의 의미는 주출력휀과 2차휀의 작동온도가 2도로 설정시 주출력휀의 설정온도에서 주출력휀이 작동되다가 설정온도보다 2도만 상승해도 2차휀이 ON/OFF개념으로 작동됨으로써 과도한 환기가 발생될 수 있다.
순간적인 유속이 유발한다는 말이다. 요즈음 컨트롤러를 만드는 회사에서도 이러한 문제점을 인식하고 다른 방식의 컨트롤러를 만드는 추세이나 현재 공급되어진 많은 컨트롤러는 이러한 문제점에 노출되어 있으므로 내 농장에 맞는 방식으로 셋팅을 할 필요가 있다. 4월에는 바깥온도의 변화가 심하기 때문에 갑자기 더운 날씨는 과도한 환기가 문제될 가능성이 많은 달이다. 외부온도에 영향을 받지 않은 돈사라면 다행이지만 외부온도에 영향을 많이 받는 돈사의 경우 환기로 인한 호흡기 질병에 항상 노출 되어 있는 것이나 마찬가지이다. 질병을 예방할려면 내가 사용하고 있는 환기휀의 종류와 용량, 컨트롤러의 종류와 기능에 대해서도 염두에 두고 내 농장에 맞는 올바른 방법을 사용해야겠다.
1996년도에 돼지컨설팅을 위해서 동물병원을 개설했다. 하지만 세월이 흐르면서 질병과 더불어서 시설과 환기컨설팅의 중요성을 깨닫게 되고 많은 서적과 이론을 공부하고 현장에서 많은 환기 실험을 해 보았다.
이러면서 느낀 것은 우리나라의 돈사의 다양한 구조에서는 이론적인 환기방식으로는 올바른 환기가 불가능하다는 것이고 돈사마다의 다양성을 인정하고 돈사에 맞는 환기방식이 필요로 된다는 것이다. 아직 우리나라는 다양한 환기시스템을 적용하고 겪고 있다. 똑 같은 시스템을 돈사에 적용하고도 잘 되는 곳도 있고 안 되는 경우도 많다. 관리자의 능력에 따라 달라지며, 90%만 다른 돈사와 같은 시스템으로 환기를 똑 같게 하고 100%의 답을 기대하는 경우도 환기 실패를 유발할 수 있다.
단순히 환기량 계산만 가지고 환기에 접근 한다면 큰 우를 범할 수 있다. 또한 환기를 해결 할려면 질병적인 차원도 꼭 같이 고려해야 한다. 환기문제가 아닌 질병상의 문제도 있기 때문이다. 환기문제가 아닌 질병상의 문제임에도 환기문제만 접근한다면 환기에 대해서 올바르게 접근하고도 돈군의 건강을 해결하지 못 할 수 있다.
동물병원이름을 바꿨다. 약과 백신만으로 질병이 해결되지 않기 때문이다. 환기컨설팅 동물병원, 생명의 원리를 알면서 환기에 접근하고자 하는 바다.
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