U-EMS : 센서네트워크 기반의 가축매몰지 악취환경정보 실시간 모니터링 시스템 설계 및 구현

Abstract

최근 구제역과 같은 가축질병으로 인한 살 처분된 가축매몰지의 적절한 모니터링 시스템의 필요성이 대두되고 있다. 그러나 현재 사용되는 모니터링 시스템은 살 처분된 매몰지 현장에서의 시료를 채취한 후 1~2주간의 모니터링 기간을 필요로 함으로 실시간 감시가 필요로 하는 매몰지에 대한 연속측정이 불가능하다. 이에 본 논문에서는 이런 실시간 모니터링을 가능하게 하는 우선 센서네트워크 기반의 가축매몰지 환경정보 모니터링 시스템 설계 및 구현을 제안한다. 제안된 시스템의 무선 센서노드는 환경센서(Dust, Co2, NH3, H2s, Temperature, Humidity)와 위치확인을 위한 GPS센서로 구성된다. 제안된 시스템은 게이트웨이를 통해 원격지 서버에 전송된 매몰지 환경정보를 분석함으로 언제 어디에서나 유해환경 모니터링이 기능하고 위치확인을 통한 상황에 따른 능동적인 대응을 가능케한다. 따라서 제안된 시스템의 유효성 검증을 위해 규정된 가스 배출관에 센서를 설치하였고, 통합 모니터링이 가능한 테스트 베드에서 실시간으로 수신된 데이터를 수집, 분석하여 시간의 변화에 따른 매몰지 위치의 악취환경변화를 모니터링 하였다. 이를 통한 상황에 따른 실시간 대응을 함으로 유사시 환경오염의 사전예방이 가능 한 것을 확인할 수 있었다. Recent outbreak of cattle diseases such as foot-and-mouth disease(FMD) requires constant monitoring of burial sites of mass cull of cattles. However, current monitoring system takes environmental samples from burial sites with period of between one and two weeks, which makes it impossible for non-stop management of hazardous bio-waste. Therefore, in this study, we suggest an improved real-time environmental monitoring system for such bio-hazardous sites based on wireless sensor networks, which makes constant surveillance of the FMD burial sites possible. The system consists mainly several wireless environmental monitoring sensors(i.e dust, Co2, VOC, NH3, H2S, temperature, humidity) nodes and GPS location tracking nodes. Through analysis of the relayed of the environmental monitoring data via gateway, the system makes it possible for constant monitoring and quick response for emergency situation of the burial sites. In order to test the effectiveness of the system, we have installed a set of sensor to gas outlets of the burial sites, then collected and analyzed measured bio-sensing data. We have conducted simulated emergency test runs and was able to detect and monitor the foul smell constantly. With our study, we confirm that the preventive measures and quick response of bio environmental accident are possible with the help of a real-time environmental monitoring system.