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부대시설-급수시설

   부대시설이 적절하지 못하면 모든 목장시설은 무용지물이 된다. 목장시설을 위한 부대시설에는 ① 음수와 위생을 위한 급수, ② 열공급을 위한 가스, ③ 사료취급, 조명 및 환기를 위한 전기시설을 포함한다. 가뭄, 홍수 및 정전에 대비한 예비시설을 갖추고 있는 것이 좋으며, 부대시설을 새롭게 설치하거나 바꿀 때는 관련 전문가로부터 자문을 구하는 것이 좋다.

급수시설

   전체 물소비량은 음수, 청소, 냉방, 소방시설, 급수조 유출 등에 소요되는 양에 의하여 결정된다. 소의 음수량은 체중, 활동, 사료, 비유, 산유량, 계절 등에 따라 달라진다. 두당 일일 물소요량이 표 109에 나타나 있고, 착유장의 항목별 물소비량은 앞의 표 92에 나타나 있다.


<표 109> 두당 일일 물소요량

항목 갤론/두/일
송아지(1-1.5 갤론/100Ib) 6∼10
처녀소 10∼15
건유우 20∼30
착유우 35∼45
착유장(착유두당) 3.5∼4.0
  • 급수원
    • A 등급 우유 규정을 보면, 수질 오염을 막기 위하여 반드시 급수정은 뚜껑이 설치되고 봉하게 되어 있다. 일반적으로 급수정 뚜껑은 지면으로 부처 18″이상까지 연장되어 있어야 한다. 지역에 따라서, 급수원으로 지표수를 사용하기 위해서는 , 허가가 필요할 수 있으며 먼지의 유입과 동물의 접근을 방지할 수 있도록 막아야 한다.

      <표 110 > 급수원의 안전성

      급수원 주 사용대상 안전성 소독처리
      깊이 판 우물 가정 및 가축용 가장 좋음 필요 없음
      얕게 판 우물 가정 및 가축용 오염 가능 자동 염소처리
      샘물 가정 및 가축용 오염 가능 자동 염소처리
      물탱크(미소독) 가정 및 소방용 오염 가능 자동 염소처리 및 여과
      연못 가축 및 소방용 오염 가능 자동 염소처리 및 여과
      시냇물 또는 호수 가축용 오염 가능 대량 소독
      저수지 가정 및 가축용 오염 가능 자동 염소처리 및 여과
      수송한 물 가정용 좋음(급수원이 안전한 경우) 필요 없음 (안전하게 저장할 경우)
      지역급수시설 가정 및 가축용 좋음 저장할 경우에는 염소처리 요망

      급수원을 선택하기 전에 지역 보건소 직원, 우유검사원, 또는 전문가로부터 지역구정에 대한 자문을 구해야 한다. 미국의 몇몇 두에서는 취소한 연 1회 수질 분석표를 요구하는데, 이는 수질오염이 소의 건강을 해칠 뿐만 아니라 우유 중의 세균수를 증가시켜 인간의 건강도 해치기 때문이다. 급수원별 안전성 대해서는 표 110에 나타나 있는 바와 같다.

  • 물 저장시설

    압력탱크에는 일반적으로 용량의 10%∼20%까지 물이 저장되어 있으므로 소량이지만 물저장소 역할을 한다. 저장된 소량의 물은 펌프를 가동시키지 않은 상태에서도 약간의 물을 공급할 수 있으며, 물이 많이 이용되는 시간대에 사용 될 수 있다.

    다음과 같은 경우에는 중간 물탱크 설치를 고려하여야 한다.

    • 급수원과 압력탱크만으로 최고유출속도를 충족시키지 못할 경우.
    • 급수원으로 2시간의 최대 물소비량이 필요한 기간동안 필요한 물을 공급할 수 없는 경우.
    • 예비동력이 없는 경우

       중간 물탱크의 재질로 사용될 수 있는 것으로는 콘크리트, 섬유유리, 플라스틱, 또는 강철이 있으며, 탱크의 물은 오염되지 않도록 주의하여야한다. 만약 급수원으로 대부분 시간대의 물소요량을 공급할 수 있다면, 중간 물탱크의 크기는 최고 소비량을 나타내는 2시간 동안만 공급할 수 있는 정도면 된다. 급수원의 물이 줄어들거나 짧은 기간 동안 말라버리는 경우에는, 최소한 1일 소비량을 저장할 수 있는 크기의 중간 탱크를 설치하여야한다.
       소방시설을 위한 중간 물탱크에는 2시간 동안 유출속도가 10~50gpm을 유지할 수 있도록 4560~22800ℓ의 물이 저장되어야 한다.
       중간 물탱크가 있는 경우에는 일반적으로 2개의 펌프가 이용된다. 첫 번째 펌프(대개 급수원에 설치함)의 물 배출량은 급수원이 마르는 것을 방지하기 위하여 물 생산량보다 약간 늦도록 하여 급수원의 저수량이 일정수준 이하로 떨어지면, 작동이 중단되도록 한다. 이 펌프는 최고 물소비 시간대에 적용할 물을 중간 물탱크에 채우는 역할을 한다. 두 번째 펌프는 중간 물탱크의 물을 압력탱크에 보내는 역할을 한다. 두 번째 펌프의 용량은 최고 유출속도를 제공할 수 있을 정도이어야 한다.

  • 급수
    • 15~20 두당 1개의 급수시설 (워터컵 또는 둘레 2´크기의 급수조)을 갖추어 야 하고, 그룹당최소한 2군데의 급수공간이 마련되어야 한다. 신선한 물을 공급하기 위하여 부레(float)로 물의 급수조를 설치할 수 있다. 수질은 좋아야 하는데, 사람이 마실 수 있는 물이 가장 좋다.
         급수관은 부식되고 동결되는 것이 문제인데, 부식이 되지 않도록,PVC, CPVC,또는 폴리에틸렌 파이프를 이용하여 급수관을 설치하며, 스테인레스 강철 죔쇠를 사용한다. 설치하기 전에 각 파이프 형태의 열과 압격 강도를 면밀히 검토하여야 한다. 개방식 축사내에 외부로 노출된 급수관은 단열처리가 되어야 하는데, 전면이 개방된 경우에는 일반적으로 단열처리만으로 충분하지 않다. 사용되지 않는 축사의 급수관 물은 배수시키고, U자관에는 부동액을 넣어 동결을 방지하여야 한다.
         지하 급수관은 잘 동결되지는 않지만 보수하기가 힘들다. 미국 중서부 지역에서는 지반의 형태에 따라 서리가 지하 3´∼6´까지 생성된다. 차도나 소 통행로와 같이 단단한 땅도 지하 2´까지 서리가 생성될 수 있다. 동결에 의한 손상을 방지하기 위하여, 지상으로 노출되는 급수관은 지름이 크고 단단한 플라스틱 파이프 내에 설치하여야 한다. 단열 처리가 잘되어 동결되지 않는 급수조가 상품화 되어 있는데, 이 급수조 안으로 유입되는 물의 온도가 4.4℃이상이고 유입된 물이 최소한 4~6시간 이내에 소비된다면, 동결문제는 생기지 않는다. 그러나, 급수조의 설계, 날씨 및 음수 두수에 따라 이러한 동결방지 급수조의 성공여부가 결정된다.
         급수조의 물이 급수관으로 역류 (back siphoning)되지 않도록 급수라인에 역류방지장치를 설치하거나 급수조의 물 유입구와 최대 물수준 사이에 공기틈(air gap)이 생기도록 한다.
         물이 흘러내려 바닥 이 질퍽해 지는 것을 방지하기 위하여, 콘크리트판 위에 급수조를 설치하는데, 콘크리트판은 급수조로부터 최소한 사방으로 10´가지 연장되어 있어야 한3다. 배수가 잘 되도록 콘크리트판을 경사(1/4″∼1/2″/ft)지게 설치하여야 한다.
         급수조에 설치에 대한 상세한 내용이 그림 120에 나타나 있다. 정기적이 청소를 위해서 급수조에는 배수시설을 갖추어야하며, 청소하기 쉬운 것으로 선택하도록 한다.
         각 급수조에는 휴즈 차단스위치를 기둥이나 기타 적절한 장소에 설치하여야 하며, 급수조로부터 50´이상 떨어진 곳에 위치하지 않도록 한다. 방수용 스위치를 사용하며 부식이 안되는 재질로 만들어진 상자로 스위치를 덮는다.
         기둥에 설치된 모든 전기줄은 비금속성 도관 내에 넣어 외부로 노출되지 않도록 하며, 도관의 끝 부분을 봉하여 물의 유입을 방지한다. 도관은 최소한 지하 24″까지 연장되어 있어야 한다. 안전을 기하기 위하여 급수조에 사용되는 전선의 크기를 결정할 때는 신중하여야한다. 전기온수장치가 되어있는 모든 급수조는 접지봉(ground rod)만으로 완전한 안전을 도모할 수 없기 때문에 전기 케이블 형태로 접지 시킨다.
  • 파이프와 펌프의 크기결정

    최대로 물소비가 이루어지는 3시간 동안 물을 공급할 수 있도록 파이프와 펌프의 용량을 결정하여야 한다. 최대 물소비량을 나타내는 3시간은 다음과 같은 작업이 일어날 때 소요되는 물이다.

    • 사료급여 후의 음수
    • 착유 중이나 후의 음수
    • 착유실 및 파이프라인 청소에 소비되는 물
    • 수세식 청소에 소비되는 물

    그림 120. 급수조의 설계도
    표111을 이용하여 파이프의 크기를 결정할 수 있는데, 선정지침은 다음과 같다.

    • 압력탱크로부터 건물까지의 최대 압력손실: 5psi
    • 압력탱크로부터 고립된 시설물가지의 최대 압력 손실: 10psi
    • 주 급수관 100´당 최대 압력손실: 1psi
    • 최대유속: 4fps (feet per second)

    최대 물소비가 이루어지는 3시간 동안 요구되는 물을 공급하기 위해서는, ①마찰에 의한 압력손실, ②L-,T-,Y-자형 전환관에 의한 압력손실, ③펌프와 사용처와의 높이 차이, ④급수체계의 가동압력 등을 고려하여 펌프의 용량을 결정하여야 한다.
    일반적인 목장에서 급수에 필요한 가동압력은 40~80 psi 이다. 1개의 펌프로 목장전체에 물을 공급할 경우에는, 펌프의 용량을 결정할 때 반드시 목장 내 가옥이나 다른 가축축사의 음수량까지 고려하여야 한다.

    • : 착유우 100두를 1일 2회 착유하고, 건유우, 송아지 및 처녀소를 각각 15, 15 및 90두씩을 사육하는 목장이 있다. 이 목장의 대기장에는 스프링쿨러가 설치되어 있으며, 우사의 형태는 기계식 스크래퍼가 설치된 후리스톨로 되어 있다. 이 목장에 알맞은 주 급수관의 크기와 펌프의 용량을 구하시오.
    • : 먼저, 표 109를 이용하여 일이 물 소비량을 다음과 같이 구한다.
      음수량 :
      -착유우 100두 ×190ℓ/일/두 = 1425ℓ/일
      -건유우 15두 ×114ℓ/일/두 = 1710ℓ/일
      -송아지 15두 ×67.5㎏/두 × 5.7ℓ/45㎏/일 = 129.2ℓ/일
      -처녀소 90두 × 5.7ℓ/일/두 = 5130ℓ/일

      착유장의 물소비량 :
      -100두 ×14.25ℓ/일/두 = 1425ℓ/일

      스프링쿨러의 물소비량 :
      -100두 × 9.5ℓ/일/두 =950ℓ/일

      총 일일 물소비량 :
      19000 + 1710 + 129 + 5130 + 1425 + 950 = 28344 ℓ/일

      1일 2회 착유하기 때문에, 1회 착유당 14172 갤론 (28344ℓ/일 ÷ 2회 착유/일 = 14174ℓ)의 물이 소비된다. 3시간 동안에 걸쳐 14174ℓ의 물이 소비되려면 시간당 4725ℓ〔14174ℓ ÷ (3시간 × 60 분/시간) =4725ℓ/시간 또는 21 gpm〕이 사용되어야 한다. 따라서, 표 33을 이용하여 유출속도가 21 gpm이 고 압력손실이 100´당 0.4 psi인 2"PVC를 선택할 수 있다. 또한 펌프는 유출속도 20 gpm을 유지시킬 수 있는 용량이어야 한다.

    <표 111> 마찰에 의한 파이프의 압력손실

    유출속도, gpm 지름,in 강철(Schedule 40) 구리(Schedule40) PVC(Schedule 40)
    1 ...................... psi/100´ ..........................
    ½ 0.9 - 0.5
    ¾ 0.2 0.2 0.1
    2 ¾ 0.8 0.7 0.4
    1 0.3 0.2 0.1
    5 1 - 1.0 0.8
    0.4 0.3 0.2
    0.2 0.1 0.1
    10 - - 0.7
    0.6 0.5 0.3
    2 0.2 0.1 0.1
    15 - - 0.7
    2 0.4 0.3 0.2
    20 2 0.7 0.5 0.4
    0.3 - 0.2
    30 0.6 - 0.3
    40 1.0 - 0.5
    3 0.4 - 0.2
    4 0.1 - 0.0
    50 - - 0.8
    3 0.5 - 0.2
    4 0.2 - 0.1
    60 3 0.7 - 0.3
    4 0.2 - 0.1
    70 3 1.0 - 0.4
    4 0.3 - 0.2
    80 3 - - 0.5
    4 0.3 - 0.2
    90 3 - - 0.7
    4 0.4 - 0.2
    100 3 - - 0.8
    4 0.5 - 0.2