Ⅰ. 서 론
우리나라는 2003년 최초 발생한 고병원성 조류인플루엔자 (HPAI: Highly Pathogenic Avian Influenza) 및 우제류 가축에서 발병하는 구제역 (FMD: Foot and Mouth Disease)이 주기적으로 발생하며, 가축 질병에 취약성을 보이고 있다. 과거 급성가축전염병은 계절적 특성을 보이며 발병하는 경향을 보였으나, 점차 계절의 변화와 무관하게 발병하며, 발병 이후 급속히 확산되는 양상으로 변화하고 있다 (Lee et al., 2018, 2019). 특히, 우리나라의 경우 가축 사육 밀집도가 높아 급성가축전염병에 노출되면 농장 내, 농장 간, 지역 간 전파 속도가 빠르기 때문에 피해 규모가 급격히 증가한다 (Park and Bae, 2016). 이와 같은 재난성 가축 질병은 육류 가격의 폭락과 살처분에 따른 보상금 지급 등 경제적 손실을 크게 발생시키며, 소비자의 식품 안전에 대한 부정적 인식과, 육류 소비가 둔화 되는 악순환이 축산농가 및 관련 산업에 막대한 손실을 초래한다. 또한 2019년 9월에 발생한 아프리카 돼지열병 (ASF: African Swine Fever)의 발생으로 선제적 방역을 위해 포획 및 살처분 한 가축이 인근 지역 수계와 토양 오염으로 이어져 가축 질병 발생으로 인한 환경 오염 문제도 대두되고 (Lee et al., 2020) 있어 질병 발생 차단을 위한 선제적 방역의 중요성이 강조되고 있다.
우리나라에서의 HPAI와 FMD의 확산은 가축운반차량, 사료차량 등 운송수단의 이동이 큰 역할을 했던 것으로 보고되고 있다. HPAI의 경우 조류의 이동과 같은 특수 상황이 주요 원인으로 알려져 있으나, 국내 확산 원인의 26.9%는 차량 간 접촉에 의한 것으로 지목되고 있다 (Jung et al., 2015). 또한 FMD의 경우 차량에 의한 전파가 70% 이상으로 알려져 (Park, 2015), 재난성 가축 질병의 발생을 막기 위해서는 철저한 차량 소독과 위생관리가 방역의 시작임을 시사한다.
우리나라의 차량소독시스템에 대한 규정은 “구제역 방역실시요령” (농림축산식품부고시 제 2016-12호)의 행정규칙을 기반으로 시행되고 있으며 구제역이 발생한 농장을 출입하는 차량과 축산기자재 및 장비 등에 대한 세척과 소독을 의무적으로 시행해야 할 필수 절차로 정하고 있다. 특히 2019년 발생한 ASF와 같이 백신과 치료제가 없는 질병은 전파경로와 축산시설의 소독이 최선의 방역 대책이므로 철저한 소독과 관리의 중요도가 매우 높다. 하지만 축산관련 시설에서 차량소독시스템의 의무 설치 규정은 고시되어 있으나 소독 설비의 표준 설계도 및 운영 가이드라인 부재로 축산농가 및 관련 시설의 차량소독시스템의 형식 및 소독 방법은 자체적으로 진행되어 소독의 실효성을 평가하기 어렵다는 한계가 있다. 또한 축산 농가를 출입하는 차량은 그 크기와 형태가 다양한데 반해 대부분의 축산 농가와 지자체에서 보유하고 있는 차량 소독기들은 차량의 종류와 상관없이 노즐의 위치 및 분사 형태와 속도가 일정하게 작동하기 때문에 차량의 크기 및 종류를 반영한 소독작업을 수행하는 데 제한이 있어 차량 전체의 균질한 소독액 도포 및 방역에 요구되는 충분한 소독 효과를 기대하기 어렵다.
이와 같은 문제점을 극복하기 위해 차량소독 방법의 미흡한 부분을 개선하여 급성가축 전염병 확산을 차단할 수 있는 차량소독시스템 개발에 대한 연구들이 수행되었다. 시중에 판매 중인 상용 노즐을 이용하여 제품별 분무량, 분무각, 피복면적비, 노즐별 분무압력을 측정하고, 그 결과를 토대로 차량소독시스템의 기초가 되는 노즐형태와 동력분무기의 적정토출압력을 구명하는 연구가 수행되었다 (Im et al., 2016). 또한 사람과 차량에 의해 전염되는 전염병의 예방을 위해 축사에 출입하는 차량, 자재 등에 대한 소독의 중요성을 강조하고, 차량의 철저한 소독과 통제의 필요성도 제기되었다. 이를 위해 축산 농가용 차량 소독기 노즐 분무 성능과 균등 분포율을 알아보고 현장 사용의 적합성을 평가하였다 (Kim and Lee, 2005). 차량소독시스템의 활용도에 관한 연구 결과 차량 소독기의 활용도가 낮다고 평가하였고, 그 원인을 설계 기준과 별도의 설치 규제 부재에 있다고 보았으며, 설치 이후 사후관리 문제까지 해결해야 차량소독시스템의 실효성을 확보할 수 있을 것으로 판단하였다. 또한 시설 노후화의 주 요인으로 동절기 노즐관 및 노즐부의 동결로 인한 분무성능저하로 사용하지 않고 방치한 노즐관에 잔류한 소독액의 동파를 꼽았으며, 소독액의 누출로 인한 주변 지역 환경 오염의 문제도 지적한 바 있다 (Im et al., 2015). 기 수행된 차량용 소독시스템 개선을 위한 연구는 방역시스템 자체의 개선을 통한 방역 효율 증진을 목표로 하는 하드웨어적 연구가 주를 이루고 있는 것으로 판단된다. 그러나, 축산 농가를 출입하는 차량의 종류에 따라 상이한 형상과 같은 물리적 조건, 차량용 소독시스템 형식 및 통과시간 등 현실적인 조건이 반영되지 못했다는 한계가 있으며, 차량 조건을 고려한 소독약액 분포 평가에 정량적 접근이 이루어지지 못해 차량 표면 위치에 따른 도포 취약성을 규명하지 못했다는 한계가 있다.
따라서 본 연구에서는 축산농가 및 관련 시설을 경유하는 차량의 종류에 따른 차량소독시스템의 소독 효과를 개선하기 위한 기초 연구로서, 차량의 종류와 차량소독시스템의 유형에 따라 소독액 분사 시 차량 표면 도포 특성을 정량적으로 평가하고 소독액 도포 취약지점을 평가하고자 한다.
Ⅱ. 재료 및 방법
1. 차량소독시스템과 축산 차량의 선정
가. 차량소독시스템의 시설 유형 및 대상 시설 선정
차량소독시설은 Fig. 1과 같이 형태에 따라 밀폐형 (Fig. 1a), 터널형 (Fig. 1b), 간이형 (Fig. 1c)으로 구분 할 수 있으며, 소형 축산시설이나 임시초소 등에서는 방역자가 직접 소독에 참여하기도 한다 (Fig. 1d). 밀폐형 차량소독시스템은 좌우 측면과 전후면 및 지붕이 막혀 있는 구조로 시설 설치를 위한 초기 투자 비용이 많이 투여되는 대신, 외부 환경의 영향이 없어 균일한 소독 효과를 기대할 수 있다는 장점이 있다. 또한 소독액의 비산을 막아 주변 농작물과 주민 생활 환경에 미치는 영향을 최소화 할 수 있어 주로 중요도가 높은 거점 소독시설에서 이용된다. 터널형 차량소독시스템은 통과 차량이 일정 시간 체류해야 소독 효과를 기대할 수 있기 때문에 차량 통제가 원활히 이루어지는 장소에 설치해야 한다. 또한 상대적으로 간이형에 비해 설치비 부담이 크기 때문에 대규모 축산시설에서 주로 이용된다. 간이형 차량소독시스템은 중규모 이하의 대부분의 축산 농가에서 설치하는 형태로서 차량의 이동 통로 좌우에 고정으로 설치된 10개 내외의 노즐로 차량을 소독한다. 차량이 직접 이동하면서 소독이 이루어지기 때문에 차량 통과 속도에 따라 소독 효과가 균일하지 못한 한계가 있다.
축산소독시스템의 4가지 유형 중 일반 시설들에서 쉽게 접할 수 있는 간이형 시설과 중규모 이상의 가축사육시설에서 설치되고 있는 터널형 소독시스템을 대상으로 차량소독시스템의 효율성 평가를 위한 현장 실험을 진행하였다 (Fig. 2). 실험에 사용된 터널형 차량소독시스템은 전라남도 장성군의 축산농장에 설치되어 있는 시설이며, Fig. 2(b)와 같이 상부에 4개, 양 측면에 각각 12개, 바닥에 8개의 노즐이 설치되어 있다. 차량이 터널 내에 진입하면 터널 입구에 매설된 압력 센서에 의해 자동으로 소독액의 분사가 시작되며, 20초간 분무 후 자동 종료되도록 설계되어 있다. 노즐의 소독액 분사 유량은 1.435±0.117 L/min이며, 전체 36개의 노즐에서 분사되는 유량은 차량 1대당 약 17.22 L로 측정되었다.
간이형 차량소독시스템은 전라북도 익산시의 축산농장에 설치되어 있는 시설이며, Fig. 2(d)와 같이 양 측면에 각각 6개의 노즐이 1열로 설치되어 있으며, 바닥에 6개의 노즐이 설치되어 있다. 모든 노즐은 일렬로 배치되어 하나의 단면을 형성하므로, 농장에 출입하는 차량은 소독시스템을 서행하여 차량 표면에 고르게 소독액이 도포되도록 한다.
나. 축산시설 출입 차량 현황 및 대상 차량 선정
축산농가 및 관련시설에서 운영되고 있는 차량소독시스템은 시설 입구에 고정된 설비인 반면, 시설을 경유하는 차량은 종류와 형태, 크기가 다양하다. 그러나 차량소독시스템 내의 소독액 분사 노즐의 위치와 형태, 개수는 고정되어 있어 다양한 크기와 형태의 차량이 시스템으로 진입할 때 소독 효과의 차이가 발생하고, 특히 사료운반차량, 가축운송차량 등 대형 차량이거나 형태가 복잡한 경우 소독 효과가 저감될 여지가 크다.
농림축산검역본부에 따르면 2019년 4월 기준으로 전국에는 59,063대의 축산 관련 차량이 등록⋅운행되고 있는 것으로 조사되었다. 주요 축산 관련 차량은 Fig. 3과 같이 가축⋅사료⋅분뇨⋅퇴비 운반 차량, 시설운영관리 차량, 컨설팅 차량, 방역⋅진료 차량 등이 해당된다. 축산 관련 차량 중에는 가축⋅사료⋅분뇨⋅퇴비 등의 운반 차량이 가장 큰 비중을 차지하고 있으며, 질병에 직접적으로 접촉하는 컨설팅과 방역⋅진료를 위한 수의사들의 차량 또한 큰 비중을 차지하고 있는 것으로 나타났다.
농장에 운송 업무를 담당하는 차량은 트럭과 같은 대형 차량이 대부분이며, 컨설팅 및 방역⋅진료 등을 목적으로 방문하는 차량은 세단형이나 SUV형 차량이 일반적이다. 따라서 본 연구에서 진행한 현장 실험은 세단형과 SUV형 차량을 대상으로 하고, 현장 상황에 따라 두 종류의 트럭을 실험 대상으로 포함하였다. 축산 농가 및 관련 시설 경유 빈도 20%를 차지하는 사료 운반 차량을 대상으로 소독 효율 실험을 수행하였으며, 사료 운반 차량은 분뇨 운반 차량과 형태상 유사하므로 사료 운반 차량의 실험 결과는 분뇨 운반 차량에도 적용될 수 있을 것으로 예상된다. 세단과 SUV 차량은 두 가지 소독시스템에서 동일한 차량을 사용하였으나, 트럭은 실험 현지에서 섭외해야 했기 때문에 터널형 차량소독시스템에서는 2.5톤 트럭이 사용되었고, 간이형 차량소독시스템에서는 1톤 트럭이 사용되었다. 또한 간이형 차량소독시스템 평가에서는 사료운반차량에 대한 실험을 추가로 진행하여 차량 형태에 따른 소독 효율성을 비교 평가하였다.
2. 차량소독시스템 방역 효율성 측정 방법
가. 측정지점 선정 및 감수 시험지 부착
본 연구에서는 차량소독시스템 내에 차량이 통과할 때 노즐에서 분사된 소독약액이 차량 표면에 도포되는 정도를 76 mm × 26 mm 크기의 감수 시험지 (Water-sensitive paper, Syngenta, Basel, Switzerland)를 활용하여 측정하고, 소독액이 도포된 감수 시험지의 변색부를 도포율로 간주하여 도포 효율성을 정량 평가하였다.
감수 시험지는 물과 접촉한 부위가 파란색으로 변색되는 노란색 특수지로, 공기 중에 비산된 액상 물질을 탐지할 때 보편적으로 이용되는 시험법이다. 농약과 같은 액상 시료를 살포할 때 감수 시험지를 노출시켜 표면에 변색 부분이 발견되면 단위 면적 당 분무 입자 수를 측정하여 대기 중 비산 정도를 평가할 수 있고 (Novartis, 2000), 이와 같은 인지적 기능은 눈으로 확인할 수 없는 작은 입자의 유무를 가시적이고 정량적 결과 획득에 유용한 도구로 이용할 수 있다 (Derksen et al., 1999).
대상 차량들을 전면, 측면, 후면 및 상부와 하부로 위치를 분할하였고, 차량소독시스템이 좌우 대칭으로 작용한다고 가정하여 세단형, SUV형, 트럭, 사료운반차량 모두 좌⋅우측 중 한 쪽 방향에 미리 선정한 21지점에 감수 시험지를 부착하고 소독액에 노출시켰다. 세단형은 전면부를 상⋅하⋅측면으로 구분하여 4지점을 선정하였고, 측면은 운전자와 접촉이 많은 손잡이를 포함하여 6지점을 선정하였으며, 후면부는 상⋅중⋅하부 영역으로 구분하여 3지점에 감수 시험지를 부착하였다. 차량별 21지점의 세부 위치는 Fig. 7과 Fig. 8에 나타나 있다. 또한 차량의 바퀴는 축산 농가 및 관련시설에서 배출되는 물질의 외부 유출 경로가 되기 쉬워 방역과 관리의 중요성이 크므로, 바퀴 안쪽 흙받이 3지점과 바퀴 표면 1지점 등 방역 평가에서 간과하기 쉬운 지점을 선정하여 차량안쪽까지 소독 효과를 평가하고자 하였다. 실험의 용이성을 위해 감수 시험지를 아크릴판에 고정한 후, 아크릴판을 차량 표면에 부착하는 방법으로 감수 시험지를 설치하였다 (Fig. 4).
Fig. 7
WSPs and spray coverage rates according to vehicle disinfection system and type of vehicles. The spray coverage rates smaller than 95% are indicated in red.
나. 소독액 도포율 평가
소독액 도포율은 감수 시험지의 면적과 파란색으로 변색된 면적의 면적비로 산정한다. 감수 시험지 분석 전용 소프트웨어는 DepositScan (USDA; Zhu et al., 2011)의 이용 사례를 볼 수 있는데 (Kim et al., 2017), 분석 영역 설정 과정에 별도의 소프트웨어를 이용한 전처리가 요구되어 측정지점이 다수일 경우 분석에 많은 시간이 소요될 것으로 판단된다. 또한 스마트폰을 이용하여 농약의 피복량을 평가할 수 있는 어플리케이션 (Nancen et al., 2015)은 스마트폰 카메라로 감수 시험지를 촬영하고 촬영된 이미지를 연구자가 분석영역을 설정하여 도포율을 분석하는데, 같은 이미지라도 분석을 반복할 때마다 촬영각도와 분석영역에 따라 상이한 결과를 보일 수 있다는 한계를 내포한다. 이에 따라, 본 연구에서는 Visual Basic™ (Visual Studio Community 2017, Microsoft, Inc.)을 이용하여 전용 프로그램 (WSPscanner)을 개발하여 분석에 활용하였다 (Fig. 5). WSPscanner는 스캔한 감수 시험지 이미지를 읽어들임과 동시에 분석에 필요한 영역을 선택적으로 받아들일 수 있어 데이터 전처리에 소요되는 시간이 적다는 것이 기존 개발된 프로그램과의 차별점이다.
Fig. 5
The process of spray coverage rate calculation using water-sensitive paper and image analysis program
WSPscanner는 수거한 감수 시험지를 스캔한 JPEG 파일을 읽어 들이고, 사용자가 설정한 이미지 경계의 일정 부분을 제거한다. 이 과정은 이미지를 스캔하는 과정에서 감수 시험지 외부의 여백이 포함되거나 감수 시험지를 수거하는 과정에서 감수 시험지 경계부가 오염되어 발생할 수 있는 오류를 배제하는 단계이다. 경계부를 제거한 JPEG 파일은 먼저 RGB 색상으로 읽고, 이를 CMYK 색상으로 변환하였다. 감수 시험지 분석 시, 노란색과 파란색을 구분해야 하므로, RGB 형식보다는 CMYK 색상 형식이 더 유리하였다. 이후, CMYK 색상의 Y(노란색)값을 분석하여 기준값보다 작을 경우 소독약에 의해 파란색으로 도포되었다고 판단하였다. 기준값은 시행착오를 통해 40%로 설정하였으며, 감수 시험지의 분석 영역의 모든 픽셀에 대해 분석하여 기준값보다 작은 픽셀의 수를 전체 픽셀 수로 나누어 소독액 도포율로 계산하였다.
다. 현장 실험 수행
축산농가 및 관련시설에 운영 중인 차량소독시스템의 방역 효율 평가를 위해 차량소독시스템유형과 경유 차량 종류에 따라 소독액을 도포하고, 소독 완료 후 감수 시험지를 수거하여 각 차량 부위에서의 소독액 도포율을 측정하였다. 수거 과정에서 부착 위치의 교란 및 추가 변색을 방지하기 위해 감수 시험지를 독립적으로 보관할 수 있고 내부에 제습제를 넣어둔 전용 수거함을 제작하여 수거하였다 (Fig. 6).
차량소독시스템과 평가에 이용한 차종의 실험 케이스는 Table 1과 같다. 차량소독시스템은 일정 시간동안 소독액이 분사되는 시스템으로 차량의 주행 속도에 따라 소독의 효율성이 달라지는 경향이 있어, 본 연구에서는 차량의 주행 속도를 4 km/h로 설정하여 측정하였다. 또한 차량소독시스템을 통과할 때 시스템 내에서 20초 간 정차할 것으로 권고하지만 실제 농장을 방문하는 차량은 정차 과정은 생략하고 서행하여 통과하는 경우가 일반적이므로 터널형 차량 소독시스템에서 SUV형 차량을 대상으로 4 km/h의 속도로 진입하여 내부에서 20초 간 정차하는 경우에 대한 추가 실험을 수행하였다. 현장 운행 여건에 따라 사료운송 차량은 간이형 차량소독시스템을 대상으로 소독효율을 평가하였다.
Ⅲ. 결과 및 고찰
1. 터널형 차량소독시스템의 방역 효율성 평가 결과
차량 유형에 대한 실험 결과는 각각 Fig. 7의 (a), (c), (e)와 같다. 터널형 차량소독시스템은 소독액 분사량이 많고, 노즐이 차량의 전체 표면에 분사할 수 있도록 적절한 간격으로 설치되어 있어서 모든 차량 유형에 대하여 대부분의 차량 표면 위치에서 100% 또는 100%에 가까운 도포 효율을 보이고 있는 것으로 나타났다. 도포율이 취약한 지점을 살펴보면, 세단형 차량의 경우 차량 후면의 번호판 부착 지점은 40%의 도포율을 보인 반면, 최하단 지점은 도포율이 3%로 급격히 저하되는 결과를 보였다. SUV 차량의 경우 앞과 뒤의 바퀴 안쪽의 일부 지점에서 46%와 57%의 도포율이 측정되었고, 차량 측면 하단부에서 19%로 가장 낮은 도포율이 측정되었다. 트럭의 경우 뒷바퀴 중앙에서 47%, 차량 후면의 중단에서 19%로 가장 낮게 측정되었다. 터널형 차량소독시스템은 전반적으로 매우 좋은 소독액 도포율을 보이고 있으나, 차량 길이가 긴 대형 트럭의 경우 또한 차량이 길지 않더라도 터널 내 정차 시 차량의 전면이나 후면이 노즐의 분사 범위를 벗어날 수 있으므로 운전자의 주의가 필요할 것으로 사료된다.
차량이 터널 내에 정차하지 않고 서행하며 통과할 경우, 차량의 전면, 측면, 후면 등의 외부 표면에서는 100%의 도포율이 기록되었으나, 터널 내 정차 시에 소독액 도포가 제대로 되지 않았던 앞과 뒤의 바퀴 안쪽 지점에서 35%와 47%로 기존의 46%와 57% (Fig. 7c)와 비교하여 각각 11%p, 10%p 더 감소한 것으로 나타났다. 도포율이 가장 낮았던 차량 측면 하단부에서는 기존 19% (Fig. 7c)에서 3% (Fig. 7a)로 도포율이 감소하였다. 또한 기존에는 100%의 도포율을 보였던 앞과 뒤의 바퀴 안쪽 지점에서 도포율이 50%, 29%, 85%로 감소하였다. 따라서 차량이 터널 내에 정차하지 않고 지나갈 경우, 차량 표면에서의 소독액 도포율은 거의 변화가 없으나 바퀴 주위나 차량 하부 지점의 도포율에 미치는 영향은 큰 것으로 분석되었다. 표면 도포율의 변화는 적지만 축산 농가 및 관련 시설의 가축 분뇨 및 이물질 등은 바퀴와 차량 하부를 통해 운반되는 경우가 일반적이기 때문에 이 지점에 소독액 도포율 저하는 전체적인 방역 효율 저하로 이어질 것으로 판단된다.
2. 간이형 차량소독시스템의 방역 효율성 평가 결과
간이형 차량소독시스템의 효율성 평가도 스프레이 노즐의 분사량 측정과 차량 특성을 반영하여 터널형과 동일하게 세단형, SUV형, 트럭형의 세 가지 유형의 차량에 대해 평가하였다.
간이형 차량소독시스템에서 스프레이 노즐의 소독액 분사량은 6회 반복 측정 결과 0.877±0.058 L/min으로 나타났다. 간이형 차량소독시스템은 양 측면에 설치된 총 18개의 노즐로 소독액을 분무하므로, 차량 1대당 소요되는 소독액의 양은 약 10.5 L/min이며, 차량 길이를 5m, 차량 속도를 4 km/h로 가정 할 때 차량 통과 시간은 약 5초 정도 소요되므로 소독액의 총 분사량은 1.316 L 정도로 추정할 수 있다.
간이형 차량소독시스템에서 분사되는 소독액은 터널형 시스템과 비교할 때 분사량이 약 8%에 그쳐 시스템을 통과하는 차량 표면을 충분히 도포하는 데 물리적인 양 자체의 부족함을 보였고, 차량이 소독시스템을 통과하는 속도에 따른 변동성도 크게 났다.
간이형 차량소독시스템에 세단 차량이 통과하는 경우 표면 도포율 100%를 보인 지점은 없었으며 후면 하부지점 90%가 가장 높은 도포율로 나타났다 (Fig. 6b). SUV 차량 유형의 표면 도포율은 전면 우측 지점이 91%로 가장 높은 도포율을 보이는 것으로 나타났다 (Fig. 6d).
차량의 바퀴 부분은 축산 농가와 관련 시설의 분뇨 및 이물질 등을 외부로 유출할 여지가 큰 부분으로 소독의 중요성이 매우 큰 지점이다. 간이형 차량소독시스템은 세단 유형은 전륜에서 앞쪽 지점만 100% 도포율을 보였고, 바퀴 부분의 표면 도포율이라 간주 할 수 있는 휠에 부착된 지점이 79%로 상대적으로 높은 도포율을 보였다. 후륜은 휠 지점이 42%, 진행 방향의 전면 부착한 감수 시험지에서 38%의 도포율을 보여 전륜보다는 낮은 효율을 나타냈다. 또한 진행 방향의 뒤쪽으로 전륜이 4%, 후륜이 2%의 도포율을 보였고, 전륜과 후륜 모두 위쪽에 부착한 지점은 0% 도포율을 보여 소독 효과가 매우 미미한 것으로 나타났다. SUV 유형은 후륜의 휠 지점에서 100% 도포율을 나타냈고, 전륜 또한 휠 지점과 진행 방향의 전면에서 약 60%의 도포율을 보였다. SUV 유형 또한 바퀴 위쪽으로 부착한 측정지점은 0% 도포율을 보여 소독 효과를 기대하기 어려웠다. 트럭 유형은 간이형 시스템에서 평균 34.92% 표면 도포율을 보였고, 바퀴 지점은 이보다 낮은 33.00%로 나타났다.
간이형 차량소독시스템에서는 사료 운송 차량에 대한 실험을 진행하였다. 소독액 표면 도포율 측정 결과는 Fig. 8과 같이 나타나고, 차고가 높은 차량 특성에 따라 바퀴 부분을 포함한 하부는 35.75%의 도포율을 보였으나 상부는 4.0%의 도포율을 보이는데 그쳐 소독 효과가 미미한 것으로 나타났다. 축산 농가와 관련 시설의 방문이 잦은 분뇨처리차량과 가축 운송 차량 또한 차고 및 총장이 사료 운반 차량과 유사할 것으로 사료되어 이들 차량 또한 간이형 소독시설에서는 소독 효과가 낮을 것으로 예상된다.
3. 차량소독시스템의 유형과 축산 차량의 형태에 따른 소독 효율성 비교
차량 표면 및 바퀴 부분의 소독액 도포율은 Table 2와 같이 측정되었다. 터널형 차량소독시스템은 바퀴 부분을 제외한 표면 도포율이 세단은 86.77%, SUV는 93.77%로 나타났고, 변동계수는 각각 0.35, 0.24로 차량 유형에 따른 변동폭은 크지 않은 것으로 분석되었다. 이에 반해 간이형 시스템은 세단형 표면 도포율은 평균 29.23%로 터널형 시스템 86.77%의 절반 수준에도 미치지 못하는 것으로 분석되었고, SUV 차량 유형은 36.00%로 터널형 시스템이 93.77%의 도포율을 보인 것에 38.39%에 그쳐 소독 효율이 낮은 것으로 평가되었다. 변동계수는 세단형이 0.96, SUV형이 0.83으로 터널형 시스템에 비해 다소 변동폭이 크게 나타났다. 터널형과 간이형 시스템의 가장 큰 차이점으로 볼 수 있는 상⋅하부 분사 여부에 따른 영향을 정량적으로 평가하기 위해 바퀴 부분의 도포율과 변동계수를 산정하였다. Table 2에서 보는 바와 같이 터널형 시스템이 하부 도포율이 최저 88.00%에서 100%를 보이는 반면 간이형 시스템은 28-33% 내외의 도포율을 보이고, 변동계수 또한 모든 차종에 대해 1 이상의 값을 보여 소독 효과 및 효율성이 낮은 것으로 평가되었다.
Table 2
Spray coverage rates on surface and wheels of vehicle disinfection systems
터널형 차량소독시스템의 경우, 차량의 총장이 길어지면 터널 내에 노즐이 장치된 소독 범위 내에 차량이 완전히 진입해 정차하지 않으면 전면이나 후면에서의 표면 도포율이 낮아질 수 있는데, 본 실험의 경우 후면 도포율이 낮게 나타났다. 윗면의 경우, 터널 상부에도 노즐이 설치되어 있어 차량의 높이와 무관하게 항상 높은 도포율을 보였다.
차량이 정차하지 않고 지나가면서 소독 도포율이 감소한 부위는 차량 측면 하부, 앞바퀴 주변과 뒷바퀴 주변이며, 작게는 10%에서 많게는 71%까지 감소하는 것으로 측정되어, 차량소독시스템의 주목적인 선제적 방역의 효과를 증진하기 위해서는 시스템 내에서 소독액이 분사되는 동안 차량의 정차 후 통과가 필수적일 것으로 판단된다.
노즐의 위치 및 간격에 대한 방역 효율성은 간이형 차량소독시스템은 노즐이 양측으로 1열 배치되어 있어 차량이 시스템을 통과할 때의 속도에 따라 표면 도포율 변동이 큰 것으로 보이고, 터널형 차량소독시스템은 사면에 다수의 노즐 배치로 한 지점을 빠르게 통과하여 소독 도포율이 낮더라도 차량이 다음 노즐 열을 통과하기 때문에 차량 속도의 변화에 의한 도포율의 불균형을 완화할 수 있었을 것으로 판단된다.
또한 터널형 차량소독시스템은 상부 돔 형의 지붕과 측고가 높아 소독액의 가시적 비산량이 많지 않았지만, 간이형의 경우 바람이 부는 방향으로 비산되는 소독액의 양이 많아 소독 효율을 저해할 뿐만 아니라 축산 농가 및 관련시설 주변 농작물에 비의도적 소독액에 의한 오염 피해를 유발할 수 있어 주의가 필요할 것으로 판단된다.
Ⅳ. 결 론
본 연구는 축산농가 및 관련시설을 경유하는 차량의 종류 및 차량소독시스템의 형식에 따른 방역 효과를 비교 평가하기 위해 수행되었다. 차량의 종류는 세단형, SUV형, 트럭 및 사료운송차량을 선택하였고, 차량소독시스템의 형식은 터널형과 간이형을 대상으로 평가하였다. 모든 차종에 대해 21지점을 선정하여 감수 시험지를 부착하고, 터널형과 간이형 차량소독시스템을 통과할 때 감수 시험지의 변색 면적비를 소독 효율로 가정하여 차량소독시스템의 방역 효율을 평가한 결과 다음과 같은 결론을 도출하였다.
차량소독시스템의 소독액 표면 도포율은 터널식의 경우 평균 90.27%로 우수하나, 간이형은 평균 32.62%에 그쳐 방역 효율이 상대적으로 현저히 낮은 것으로 나타나 효율 증대를 위한 시스템 개선이 필요할 것으로 판단된다.
간이형 차량소독시스템은 분사되는 소독액의 물리적 양도 부족할 뿐만 아니라 노즐의 수가 부족하여 차고가 높거나 총장이 긴 사료운송차량이나 트럭에 대해서는 차량 상부와 후반부의 소독 효율이 낮은 것으로 나타났다.
축산농가 및 관련시설에서 질병원 유출입의 매개가 되기 용이한 시설 내 이물질 부착이 많은 바퀴 부분은 터널형 차량소독시스템에서 변동계수 0~0.25를 보인 반면 간이형 시스템에서는 1.05~1.35를 보여 평균적인 소독 효율도 낮게 평가되었지만 측점에 따른 소독 효율의 편차도 크게 나타나 개선 조치가 필요한 것으로 사료된다.
차량소독시스템의 설치기준이 차량의 종류와 무관하게 최소 소독 효율을 보장하는 특정 조건을 만족시키는 가이드라인이 아닌 설치 여부에 따른 기준 제시에 그치고 있어, 향후 차량소독시스템에 필요한 최소 노즐의 수, 적정 위치, 배열 등을 제시하는 가이드라인의 제시가 필요할 것으로 판단된다.
감수 시험지를 이용한 현장 실험은 소독액 분사 및 표면 도포율 평가를 통해 방역 효율성 제고 및 시스템의 문제점 파악에는 성과가 있으나, 소독액 규명에는 차량 표면 부착 경로와 공기 흐름과의 상호관계 규명은 한계가 있어 향후 시스템의 개선을 위해 전산유체역학 기법과 같은 수치해석 도구의 도입이 필요할 것으로 사료된다.
