약액량 측정시스템을 이용한 방역차량의 작업이력 기록장치 개발

Abstract

국내에는 2000년대 들어 구제역과 조류독감이 빈번하게 발생하면서 축산업분야에 심각한 타격을 입혀왔다. 정부는 가축 전염병 예방과 효과적인 방역작업을 위한 노력들을 하고 있으나 전염병으로 인한 피해는 여전히 심각하다. 방역작업을 효과적으로 관리, 감독하기 위해 필요한 방역차량의 위치별 살포량을 확인할 수 있는 시스템, 시스템 구성을 위해 자동으로 방역작업이력을 기록하는 기술들이 개발되지 않은 상태이다. 방역작업이 필요한 때에 필요한 장소에서 정확히 수행됐는지 여부를 기록하고 모니터링 할 수 있는 방법이 요구된다. 본 연구의 목적은 기존의 방역차량에서 사용이 가능한 저가형 방역작업이력 기록 및 모니터링 시스템을 개발하는 것이다. 방역차량 약액통의 수위를 계측하는 센서시스템을 개발하는 것과 이를 이용한 저가형 이력측정 및 기록장치 개발로 구분된다. 임베디드 컴퓨터와 저가형 GPS, 두 종류의 수위레벨센서를 이용해 하드웨어를 구성하여 방역차량의 위치정보와 약제 살포량 정보를 수집하였다. 수집된 정보를 처리, 저장할 수 있는 소프트웨어와 데이터베이스를 설계하였다. 수집된 정보들은 차량위치, 위치별 평균살포량, 총 살포량 등 사용자가 원하는 형태로 가공되어 데이터베이스에 저장된다. 이 정보들은 관리자의 편의를 위해 csv확장자파일과 지도표시를 위한 xml파일로 usb메모리, 웹서버경로에 저장되며 웹서버를 통해 요청이 들어오면 구글맵 상에 방역작업 정보가 표시되어 pc와 스마트폰으로 확인할 수 있다. 신호처리를 위해 디지털 칼만필터와 댐퍼를 개발했다. 제품을 평가한 결과 작업이력의 측정빈도는 5초당 1회가 적당하였으며 위치 정보는 산지와 시내에서 3~6m의 위치 오차를 보였고 수위 센서 시스템은 이동작업 중 필터링없이 R²은 0.9757, 0.9825였으나 칼만필터와 댐퍼를 사용한 경우 R²은 0.9974, 0.9973으로 크게 개선되었다. 정확성을 높이기 위하여 데이터 기록간격을 3초로 늘리면 R²은 0.9985, 0.9981로 개선되었다. 본 연구에서는 불규칙한 진동이 발생하는 비포장도로환경에서 수위를 측정하여 기록할 수 있는 센서시스템과 방역작업 이력을 지도에 표시하고 작업내용을 평가할 수 있는 방역작업이력 모니터링 시스템을 개발했다. 방역시스템 점검 및 문제점 평가, 관리 등에 사용되어 국가동물방역통합시스템(KAHIS)을 개선하고 축산물 이력관리제에 사용될 수 있다.