동남아시아 양식업에 수질 용존산소 센서 적용 사례 연구

수질 용존산소(DO) 센서 적용은 동남아시아 양식업에서 IoT 기술의 광범위하고 성공적인 사례입니다. 용존산소는 가장 중요한 수질 지표 중 하나로, 양식 어종의 생존율, 성장 속도, 그리고 건강에 직접적인 영향을 미칩니다.

다음 섹션에서는 다양한 사례 연구와 시나리오를 통해 이를 적용하는 방법을 자세히 설명합니다.

1. 전형적인 사례 분석: 베트남의 대규모 새우 양식장

배경:
베트남은 동남아시아 최대 새우 수출국 중 하나입니다. 메콩 삼각주에 위치한 대규모 집약형 흰다리새우 양식장은 용존산소 관리가 미흡하여 높은 폐사율에 직면했습니다. 기존에는 작업자들이 하루에 여러 번 배를 타고 각 양식장으로 이동하여 수동으로 측정해야 했기 때문에 데이터가 불연속적으로 생성되었고, 야간이나 갑작스러운 기상 변화로 인한 저산소증에 신속하게 대응할 수 없었습니다.

해결책:
농장에서는 온라인 용존산소 센서를 핵심으로 하는 IoT 기반 지능형 수질 모니터링 시스템을 구현했습니다.

1. 배치: 각 연못에 1~2개의 DO 센서를 설치했으며, 부표나 고정 막대를 사용하여 약 1~1.5m 깊이(새우 활동의 주요 수층)에 배치했습니다.
2. 데이터 전송: 센서는 무선 네트워크(예: LoRaWAN, 4G/5G)를 통해 실시간 DO 데이터와 수온을 클라우드 플랫폼으로 전송합니다.
3. 스마트 제어: 시스템은 연못의 폭기 장치와 통합되었습니다. 용존산소(DO) 안전 기준치가 설정되었습니다(예: 하한: 4mg/L, 상한: 7mg/L).
4. 알림 및 관리:
   • 자동 제어: DO가 4mg/L 이하로 떨어지면 시스템이 자동으로 폭기 장치를 켜고, 7mg/L 이상으로 올라가면 폭기 장치를 꺼서 정밀한 폭기를 달성하고 전기 비용을 절감합니다.
   • 원격 알람: 데이터가 비정상적일 경우(예: 지속적인 감소 또는 급격한 감소) 시스템은 농장 관리자와 기술자에게 SMS 또는 앱 알림을 통해 경고를 전송합니다.
   • 데이터 분석: 클라우드 플랫폼은 과거 데이터를 기록하여 DO 패턴(예: 야간 소비량, 급식 후 변화)을 분석하여 급식 전략과 관리 프로세스를 최적화하는 데 도움이 됩니다.

결과:

• 위험 감소: 갑작스러운 저산소증으로 인한 대량 사망 사건("부유")이 거의 없어져 농장 성공률이 크게 향상되었습니다.
• 비용 절감: 정밀 폭기 기술로 폭기 장치의 유휴 작동 시간이 단축되어 전기 요금이 약 30% 절감되었습니다.
• 효율성 향상: 관리자는 더 이상 자주 수동으로 확인할 필요가 없으며 스마트폰을 통해 모든 연못을 모니터링할 수 있어 관리 효율성이 크게 향상되었습니다.
• 최적화된 성장: 안정적인 DO 환경은 새우의 균일한 성장을 촉진하여 최종 수확량과 크기를 개선했습니다.

2. 다른 동남아시아 국가의 적용 시나리오

1. 태국: 그루퍼/농어 가두리 양식
   • 과제: 개방 수역에서의 가두리 양식은 조수와 파도의 영향을 크게 받아 수질이 급격히 변합니다. 그루퍼와 같은 고밀도 어종은 저산소증에 매우 민감합니다.
   • 적용: 케이지에 설치된 부식 방지 DO 센서는 실시간 모니터링을 제공합니다. 녹조 발생이나 물 교환 불량으로 DO가 감소하면 경보가 울려 농가가 수중 폭기 장치를 작동하거나 케이지를 이전하여 심각한 경제적 손실을 방지할 수 있습니다.
2. 인도네시아: 통합 복합양식 연못
   • 과제: 다양한 양식 시스템(예: 물고기, 새우, 게)에서는 생물학적 부하가 높고, 산소 소비량이 상당하며, 종마다 DO 요구량이 다릅니다.
   • 응용 분야: 센서는 주요 지점을 모니터링하여 농부들이 전체 생태계의 산소 소비 패턴을 이해하는 데 도움을 줍니다. 이를 통해 사료량과 통기 시간에 대한 더욱 과학적인 결정을 내리고 모든 종에게 좋은 환경을 보장합니다.
3. 말레이시아: 관상어 양식장
   • 과제: 아로와나나 잉어와 같은 고가의 관상어는 수질 관리 기준이 매우 엄격합니다. 경미한 저산소증도 어류의 색과 상태에 영향을 미쳐 가치를 크게 떨어뜨릴 수 있습니다.
   • 적용 분야: 고정밀 DO 센서는 소형 콘크리트 수조 또는 실내 순환 수경재배 시스템(RAS)에 사용됩니다. 이 센서는 순수 산소 주입 시스템과 통합되어 DO를 최적의 안정적인 수준으로 유지하여 관상어의 품질과 건강을 보장합니다.

3. 애플리케이션이 제공하는 핵심 가치 요약

4. 과제 및 미래 동향

널리 적용되고 있음에도 불구하고 여전히 몇 가지 과제가 남아 있습니다.

• 초기 투자 비용: 완전한 IoT 시스템은 여전히 ​​소규모 개인 농부에게는 상당한 비용입니다.
• 센서 유지관리: 센서는 정기적인 청소(생물 오염 방지)와 보정이 필요하므로 사용자에게 일정 수준의 기술적 능력을 요구합니다.
• 네트워크 범위: 일부 원격 농업 지역에서는 네트워크 신호가 불안정할 수 있습니다.

미래 트렌드:

1. 센서 비용 감소와 기술 확산: 기술 발전과 규모의 경제로 인해 가격이 더욱 저렴해질 것입니다.
2. 다중 매개변수 통합 프로브: DO, pH, 온도, 암모니아, 염도 등의 센서를 단일 프로브로 통합하여 포괄적인 수질 프로필을 제공합니다.
3. AI 및 빅데이터 분석: 인공 지능을 결합하여 경고를 제공할 뿐만 아니라 수질 추세를 예측하고 지능형 관리 조언(예: 예측적 통기)을 제공합니다.
4. "센서 서비스" 모델: 농부가 하드웨어를 구매하는 대신 서비스 수수료를 지불하고, 서비스 제공자가 유지관리와 데이터 분석을 처리하는 서비스 제공자의 등장.
5. 또한 다양한 솔루션을 제공할 수 있습니다.

   1. 다중 매개변수 수질 측정용 핸드헬드 미터

   2. 다중 매개변수 수질 측정을 위한 부유 부표 시스템

   3. 다중 매개변수 수위 센서용 자동 세척 브러시

   4. 서버 및 소프트웨어 무선 모듈의 전체 세트, RS485 GPRS / 4g / WIFI / LORA / LORAWAN 지원

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   Honde Technology Co., LTD.에 문의하세요.

   Email: info@hondetech.com

   회사 웹사이트:www.hondetechco.com

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