2023년 1학기 방송통신대 농축산환경학 기말시험과제물)토양오염이 수질오염 및 대기오염과 다른 특징에 대하여 설명 농약 사용의 유익성과 유해성 축산 스마트팜 모델을 3단계로 구분하고 각각의 세대별 모델의 특징

소개글

2023년 1학기 방송통신대 농축산환경학 기말시험과제물)토양오염이 수질오염 및 대기오염과 다른 특징에 대하여 설명 농약 사용의 유익성과 유해성 축산 스마트팜 모델을 3단계로 구분하고 각각의 세대별 모델의 특징에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 토양은 물, 대기와 비교하여 조성이 복잡하고 유해물질에 대한 반응도 다양하게 나타날 수 있다. 토양오염이 수질오염 및 대기오염과 다른 특징에 대하여 설명하시오. (10점)

① 2차적 오염 ②축적성 ③국소적 오염 특성 ④장기지속성
⑤사유재산과의 연관성 문제 ⑥오염 상태의 불균질 문제 ⑦사치성과 고비용 문제

2. 농약 사용의 유익성과 유해성에 대하여 설명하시오. (10점)

1) 농약 사용의 유익성
① 질병의 퇴치 ② 식량의 증산
2) 농약 사용의 유해성
(1) 유전적 내성의 증가 (2) 천적의 제거 및 새로운 해충의 발현
(3) 잔류성 살충제의 이동 및 생물 증폭
① DDT와 생물농축 ② DDT와 육식성 새의 감소 ③ DDT와 쥐의 증가 ④ 인체의 건강에 대한 위해성

3. 축산 스마트팜 모델을 3단계로 구분하고 각각의 세대별 모델의 특징에 대하여 설명하시오. (30점)

① 기본형(1세대) ② 고급형(2세대) ③ 첨단형(3세대)

4. 참고문헌

본문내용

가축의 생육 환경을 점검하고 적정 수준으로 유지·관리함으로써 노동력 절감, 생산성 및 품질 제고 달성을 목표로 운영되는 축사를 의미한다. 국내 ICT 장비 기술 및 농장 여건 등을 고려한 한국형 스마트 축사 모델은 다음과 같이 크게 3단계로 구분된다.
① 기본형(1세대)
기본형은 편이성 증진 모델로 정의할 수 있다. 시설 내부 미기상(온도, 습도, 이산화탄소, 암모니아, 황화수소 등), 외부 기상(풍향 풍속, 온도, 습도, 일사, 강우 등) 등의 환경 계측 센서, CCTV 등의 관제 장치 및 환기팬, 윈치커튼, 입기 베플 등 제어 부문의 구동 장치와 연계된 각종 ICT 설비, 사육 단계별로 적정 영양소를 공급하고 관리할 수 있는 사양관리 ICT장비 (군사급이기, 자동사료급이기, 사료빈관리기)를 통합할 수 있는 시스템을 의미한다.
② 고급형(2세대)
1세대 모델을 통하여 수집되는 각종 생육 환경 및 사양 관련 빅데이터와 체내 삽입 혹은 체외 설치되는 소형 생체칩, 열화상 장치 등을 이용하여 획득될 수 있는 각종 개체별 생체 데이터를 기반으로 머신러닝, 딥러닝 등과 같은 인공지능 기술을 결합하여 가축의 질병 조기 진단, 최적 성장 모델 등을 구축한 스마트팜 형태를 의미한다. 현재 관련 연구가 활발하게 진행 중이다.
③ 첨단형(3세대)
궁극적으로 무인 축사 관리 달성을 목표로 하는 수출형 모델이다. 최적 환기 모델, 지열, 열교환기 등과 같은 신·재생 에너지를 적극 활용하여 가축에게 쾌적한 환경을 제공하는 한편 기후변화, 화석연료 고갈 등에 대비하기 위해 고도의 열환경 통합 관리 기술을 접목하며, 나아가 로봇기술 등을 적극 활용하여 생산성을 극대화하고 노동력 절감을 달성할 수 있는 첨단형 축사이다.
현재 농촌진흥청 국립축산과학원에서는 축종별(돼지, 산란계, 육계, 오리, 한우, 젖소) ICT 기반 축산 스마트팜 모델 개발을 추진 중이며 스마트팜 구성을 위한 ICT 장비 선정 및 분류 항목에 대한 결과는 개략적으로 다음과 같다.
- 환경관리
온도, 습도, 암모니아, 이산화탄소, 누전(정전) 감지, 풍향, 풍속, 강우, 조도, 화재 감지, 환기팬 등
- 사양관리
발정탐지기, 자동급이기, 사료관리기, 음수관리기, 돈선별기, 자동포유기, 체중측정기, 로봇착유기 등
- 경영정보 출하관리, 비용관리, 질병관리, 착유관리 등
국내 축산 스마트팜 기술 도입 농가는 대부분 1세대 또는 1.5세대 수준이며, 현재 2세대 및 3세대 관련 기술 개발과 연구 과제들이 진행 중이다. 1세대 스마트팜 기술 도입 전과 후의 현장 실태 조사와 비교 분석 결과, 생산성 향상과 비용 절감으로 인한 소득 증가 효과가 분명하게 나타났다. 예를 들어, 양돈 농가에서는 PSY(Pig per Sow per Year)가 5.7%, MSY(Market pigs per Sow per Year)가 15.4% 증가하였고, 사료 효율은 9.3% 개선되었다.
비용 절감 효과도 번식돈 사육 농가에서는 두당 2,541원, 일관 사육 농가에서는 두당 8,534원으로, ICT 기반 양돈 스마트팜 도입이 긍정적임을 확인하였다. 육용오리 1세대 스마트팜 도입 효과도 0.13kg의 증체량 향상(3.55 → 3.68kg)과 9%의 생산지수 향상(444.2 → 484.8)이 확인되었다. 그러나 아직 2세대 축산 스마트팜 모델 개발에 필요한 가축 생체 정보 수집 장치는 해외 수입에 의존하고 있어, 국산 기술 개발과 가격 및 성능에서의 경쟁력 확보에 대한 요구가 커지고 있다.
4. 참고문헌
농축산환경학 교재 및 온라인 강의(고한종, 김두환, 송준익, 안희권, 김기연, 박규현 공저, 2020)
유형별 스마트팜 선도사례. 농림축산식품부

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