KR100958847B1 - Multipurpose cool steaming system for sterilizing soil and crop-cultivation method using the system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 연작 장해가 심하여 곧바로 재배가 불가능 작물의 연작이 가능하도록 하는 다목적 토양 증기 소독 장치 및 이를 이용한 작물 재배 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-purpose soil steam disinfection apparatus and a crop cultivation method using the same, which allow the cultivation of crops that cannot be cultivated immediately due to severe disturbances.
일반적으로 인삼, 수박, 아마 등 일부 작물은 연작 장해로 인해 곧바로 재배가 어려운 경우가 많다.In general, some crops, such as ginseng, watermelon, and flax, are often difficult to grow immediately due to serial disturbances.
특히, 관행 인삼 재배의 가장 큰 문제인 연작장해는 재배기간 중 근부병원균의 밀도 상승에 따른 피해현상으로, 한 번의 재배가 끝난 후 다시 재작하기 위해서는 논은 4년 이상, 밭은 10년 이상 경과되어야 가능한 실정이다.In particular, the serial problem, the biggest problem of conventional ginseng cultivation, is the damage caused by the increase of the density of root pathogens during the cultivation period.In order to rebuild after one cultivation, rice fields must be more than 4 years and fields must be 10 years or more. to be.
이에 따라 작물의 연작 장애를 해소할 수 있는 다양한 기술들이 연구 개발되고 있고, 이러한 기술 중의 하나가 증기 살균(소독) 처리 방법이다.Accordingly, various technologies are being researched and developed to solve crop disturbances, and one of these techniques is steam sterilization (disinfection) treatment method.
증기 소독 처리 기술에 대해서는, 실용 공개번호 1998-031906호, 실용등록20-0239688호, 공개특허공보 10-2007-0002379호 등에 개시되어 있다.The steam disinfection treatment technology is disclosed in Utility Publication Nos. 1998-031906, Utility Registration No. 20-0239688, and Publication No. 10-2007-0002379.
그러나 상기한 공개 기술들을 포함한 종래의 증기 소독 처리 기술들은, 토양 전체적으로 균일한 온도로 증기 소독하는데 미흡하여, 증기 살균 효과를 더욱 높이는데 한계가 있는 문제점이 있다.However, conventional steam disinfection treatment techniques, including the disclosed techniques, are insufficient to steam disinfection at a uniform temperature throughout the soil, and there is a problem in that the steam sterilization effect is further limited.
또한, 종래 기술들은 증기 살균 처리에만 한정하여 사용할 수 있도록 구성되기 때문에 실제 작물 재배 과정에서 다양하게 활용하기 어려운 문제점도 있다.In addition, the prior art has a problem that it is difficult to utilize a variety in the actual crop cultivation process because it is configured to be used only in the steam sterilization process.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 재배 특성상 연작장해가 심한 인삼 등의 작물을 토양 소독을 실시한 후 곧바로 재작이 가능할 수 있도록 하는 다목적 토양 증기 소독 장치 및 이를 이용한 작물 재배 방법을 제공하는 데 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above problems, and provides a multi-purpose soil steam disinfection device and a crop cultivation method using the same to enable re-production immediately after the soil disinfection of crops, such as ginseng severely disturbed due to the cultivation characteristics The purpose is to.
또한, 본 발명은 작물의 생육기간에 지중 공기 주입을 통하여 토양 물리성을 개선할 수 있고, 또 관수 제공도 겸할 수 있도록 하는 다목적 토양 증기 소독 장치 및 이를 이용한 작물 재배 방법을 제공하는 데 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a multi-purpose soil steam disinfection apparatus and a crop cultivation method using the same to improve the soil physical properties through the ground air injection during the growth period of the crop, and also to provide watering. .
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 다목적 토양 증기 소독 장치는, 물을 가열하여 고온수 또는 스팀을 공급하는 스팀 공급장치와; 고압의 공기를 공급하는 에어 공급장치와; 상기 스팀 공급장치로부터 연결된 유체 공급관로와 상기 에어 공급장치로부터 연결된 공기 공급관로가 합류하는 지점에 설치되어 스팀과 공기를 혼합하는 혼합기와; 토양 안에 매설되고 다수의 홀이 형성된 유공관과; 유공관의 외부에 설치되어 상기 유공관의 홀을 통해 유공관 내부로 토양이 유입되는 것을 방지하는 토양유입방지부재와; 상기 유공관 안에 삽입된 상태에서 상기 혼합기에서 제공되는 스팀 또는 공기 중 어느 하나 이상의 유체를 유공관 내부로 공급하는 유체 공급관을 포함한 것을 특징으로 한다.Multi-purpose soil steam disinfection apparatus according to the present invention for realizing the above object is a steam supply device for supplying hot water or steam by heating the water; An air supply device for supplying high pressure air; A mixer installed at a point where the fluid supply line connected from the steam supply device and the air supply line connected from the air supply device join to mix steam and air; A perforated tube embedded in the soil and having a plurality of holes; A soil inflow prevention member installed outside the hole to prevent the soil from flowing into the hole through the hole of the hole; It characterized in that it comprises a fluid supply pipe for supplying at least one fluid of the steam or air provided from the mixer in the state of being inserted into the hole pipe inside the hole hole.
여기서 상기 혼합기에는 관수를 제공하는 관수 공급장치가 연결될 수 있다.Wherein the mixer can be connected to the water supply for providing water.
상기 스팀 공급장치, 에어 공급장치, 관수 공급장치에서 상기 혼합기로 연결되는 각각의 관로 상에는 각 유체의 공급을 조절하는 밸브가 각각 설치되는 것이 바람직하다.It is preferable that a valve for controlling the supply of each fluid is installed on each of the pipes connected to the mixer in the steam supply device, the air supply device, and the water supply device.
상기 스팀 공급장치, 에어 공급장치, 혼합기는, 이동 가능한 구조물에 탑재되어 구성될 수 있다.The steam supply device, the air supply device, the mixer may be mounted on the movable structure.
상기 유체 공급관은, 상기 유공관 내부로 복수의 가지관으로 분기되게 삽입되고, 상기 복수의 가지관은 상기 유공관 내부에서 유체를 분사하는 위치가 서로 다르게 이루어지도록 구성되는 것이 바람직하다.The fluid supply pipe is inserted into the branch pipe into the plurality of branch pipes, and the plurality of branch pipes are preferably configured to be different from each other in the position for injecting the fluid inside the hole pipe.
상기 토양유입장지부재는, 부직포로 이루어질 수 있다.The soil inlet member may be made of a nonwoven fabric.
상기 유공관 내부에는 상기 유체 공급관의 위치를 고정하는 고정부재가 구비되는 것이 바람직하다.It is preferable that a fixing member for fixing the position of the fluid supply pipe is provided in the oil hole.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 다목적 토양 증기 소독 장치는, 물을 가열하여 고온수 또는 스팀을 공급하는 스팀 공급장치와; 토양 안에 매설되고 다수의 홀이 형성된 유공관과; 상기 유공관의 외부에 설치되어 상기 유공관의 홀을 통해 유공관 내부로 토양이 유입되는 것을 방지하는 토양유입방지부재와; 상기 유공관 안에 삽입되어 상기 스팀 공급장치에서 공급된 유체를 유공관 내부로 공급하는 유체 공급관을 포함하되, 상기 유체 공급관은, 상기 유공관 내부로 복수의 가지관으로 분기되게 삽입되고, 상기 복수의 가지관은 상기 유공관 내부에서 유체 를 분사하는 위치가 서로 다르게 이루어지도록 구성된 것을 특징으로 하는 것도 가능하다.Multi-purpose soil steam disinfection apparatus according to the present invention for realizing the above object is a steam supply device for supplying hot water or steam by heating the water; A perforated tube embedded in the soil and having a plurality of holes; A soil inflow prevention member installed outside the hole to prevent the soil from flowing into the hole through the hole of the hole; And a fluid supply pipe inserted into the hole pipe to supply the fluid supplied from the steam supply device into the hole pipe, wherein the fluid supply pipe is inserted into the hole pipe to branch into a plurality of branch pipes. It is also possible to be characterized in that the positions for injecting the fluid inside the hole pipe differently made.
상기한 바와 같은, 다목적 토양 증기 소독 장치를 이용한 본 발명에 따른 작물 재배 방법은, 토양을 굴착한 후에 상기 유공관을 매설하고, 이 유공관 위에 상기 토양유입방지부재를 설치한 후에, 유공관과 토양유입방지부재 위에 토양을 덮는 제1단계와; 상기 단계 과정 또는 상기 단계 후에 상기 유공관 내에 유체 공급관을 삽입하여 설치하는 제2단계와; 상기 제1단계와 제2단계 후에, 유공관이 매설된 토양 위에 토양의 증기 소독이 가능하도록 비닐 또는 물주머니를 덮어서 설치하는 제3단계와; 상기 제3단계 후에, 상기 스팀 공급장치, 에어 공급장치, 혼합기를 이용하여 상기 단계에서 유공관 내부에 설치된 유체 공급관에 스팀을 공급하여 토양에 증기 소독을 실시하는 제4단계와; 상기 제4단계 후에, 증기 소독이 이루어진 토양에 작물을 심어 재배하는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.As described above, the crop cultivation method according to the present invention using a multi-purpose soil steam disinfection device, after embedding the soil pipe after excavating the soil, and after installing the soil inflow prevention member on the hole pipe, the soil pipe and soil inflow prevention A first step of covering the soil on the member; A second step of inserting and installing a fluid supply pipe into the hole pipe after the step process or the step; After the first and second steps, a third step of installing the vinyl or water bag on the soil in which the perforated pipe is buried to enable steam disinfection of the soil; A fourth step of performing steam disinfection on the soil by supplying steam to the fluid supply pipe installed inside the oil hole in the step by using the steam supply device, the air supply device, and the mixer after the third step; After the fourth step, characterized in that it comprises a step of planting a crop in the soil is steam sterilized.
여기서, 상기 제4단계에서, 작물 재배 중에 지중 공기 주입을 통해 토양의 물리성을 개선할 수 있도록 상기 에어 공급장치와 혼합기를 이용하여 상기 유체 공급관에 에어를 공급하는 과정을 포함할 수 있다.Here, in the fourth step, it may include the step of supplying air to the fluid supply pipe using the air supply and the mixer to improve the physical properties of the soil through the ground air injection during crop cultivation.
또한, 상기 제4단계에서, 작물 재배 중에 지중 관수 공급이 이루어질 수 있도록 상기 관수 공급장치 및 혼합기를 이용하여 상기 유체 공급관에 관수를 공급하는 과정을 포함할 수 있다.In addition, in the fourth step, it may include the step of supplying water to the fluid supply pipe using the water supply and the mixer so that the ground water supply can be made during crop cultivation.
본 발명에 따른 다목적 토양 증기 소독 장치 및 이를 이용한 작물 재배 방법은, 재배 특성상 연작장해가 심한 인삼 등의 작물을 토양 소독을 실시한 후 곧바로 재작이 가능할 수 있도록 하는 효과가 있다.Multi-purpose soil steam disinfection device and a crop cultivation method using the same according to the present invention, there is an effect that can be re-created immediately after the soil disinfection of crops, such as ginseng severely disturbed due to the cultivation characteristics.
특히, 본 발명은, 증기와 함께 고압의 에어를 함께 공급하면서 스팀 제공 온도를 조절할 수 있도록 구성되기 때문에 종래 토양 증기 살균 방식이 300℃ 이상 고온이 필요하였지만, 이보다 훨씬 낮은 80℃ 내외의 증기 온도로 토양 살균을 실시할 수 있고, 이에 따라 토양 생태계의 파괴를 최소화하면서도 병원성 미생물이 증식하는 것을 억제하여, 작물의 연작에 필요한 증기 살균 처리에 충분한 성과를 달성할 수 있는 효과를 갖게 된다.In particular, since the present invention is configured to control the steam providing temperature while supplying high-pressure air together with steam, the conventional soil steam sterilization method required a high temperature of 300 ℃ or more, but a much lower steam temperature of about 80 ℃ Soil sterilization can be carried out, thereby minimizing the destruction of the soil ecosystem while suppressing the growth of pathogenic microorganisms, thereby having the effect of achieving sufficient results for the steam sterilization treatment required for crop production.
또한 본 발명은, 종래 방식과 동일한 면적을 80℃까지 살균하면서도 대략 500kcal 용량의 증기 살균 장치를 이용할 수 있기 때문에 에너지 효율을 높여 경제성을 크게 향상시킬 수 있음은 물론 소용량 제작이 가능함에 따라 간편한 이동 구조체로 적용이 가능한 효과를 갖는다.In addition, the present invention, while sterilizing the same area as the conventional method up to 80 ℃ can use a steam sterilization apparatus of approximately 500kcal capacity can increase the energy efficiency and greatly improve the economic efficiency, as well as a simple moving structure can be made simple It can be applied to the effect.
또한, 본 발명은 작물의 생육기간 중에 에어 공급장치를 이용하여 지중 공기 주입을 통하여 토양 물리성을 개선할 수 있고, 또한 관수 공급장치를 이용하여, 적절한 수분을 토양의 내부에 지속적으로 공급할 수 있기 때문에 다목적 이용이 가능한 효과도 갖는다.In addition, the present invention can improve the soil physical properties through the ground air injection using the air supply device during the growth period of the crop, and also by using a watering supply device, it is possible to continuously supply the appropriate moisture inside the soil Therefore, it also has a multipurpose effect.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같 다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다목적 토양 증기 소독 장치가 도시된 전체 구성도이고, 도 2는 도 1에서 토양 내부에 설치된 시설물의 상세도이며, 도 3은 도 2의 A-A선 방향의 단면도이다.1 is an overall configuration diagram showing a multi-purpose soil steam disinfection apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a detailed view of the facilities installed inside the soil in Figure 1, Figure 3 is a direction AA line of Figure 2 It is a cross section.
본 발명의 일 실시예에 따른 다목적 토양 증기 소독 장치는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 물을 가열하여 고온수 또는 스팀을 공급하는 스팀 공급장치(10)와, 고압의 공기를 공급하는 에어 공급장치(30)와, 상기 스팀 공급장치(10)로부터 연결된 유체 공급관로(15)와 상기 에어 공급장치(30)로부터 연결된 공기 공급관로(35)가 합류하는 지점에 설치되어 스팀과 공기를 혼합하는 혼합기(40)와, 토양(S) 안에 매설되고 다수의 홀이 형성된 유공관(60)과, 유공관(60)의 외부에 설치되어 상기 유공관(60)의 홀을 통해 유공관(60) 내부로 토양이 유입되는 것을 방지하는 토양유입방지부재(70)와, 상기 유공관(60) 안에 삽입되어 상기 혼합기(40)에서 제공되는 스팀 또는 공기 중 어느 하나 이상을 유공관(60) 내부로 공급하는 유체 공급관(90)을 포함하여 구성된다.Multi-purpose soil steam disinfection device according to an embodiment of the present invention, as shown in Figures 1 to 3, the
그리고 상기 혼합기(40)에는 관수를 제공하는 관수 공급장치(20)가 더 연결되게 구성될 수 있다.And the
이와 같이 구성되는 다목적 토양 증기 소독 장치의 주요 구성 부분을 토양 외부 구조물과 토양 매설 구조물로 나누어 상세히 설명하면 다음과 같다.The main components of the multipurpose soil steam disinfection apparatus configured as described above will be described in detail by dividing the soil into an external structure and a soil buried structure.
먼저, 토양 외부 구조물에 대하여 도 1을 참조하여 설명한다.First, the soil external structure will be described with reference to FIG. 1.
스팀 공급장치(10)는, 물을 가열하여 스팀 또는 고온수를 공급할 수 있는 스팀용 보일러(13)가 구성된다. 스팀용 보일러(13)에는 급수관(11)이 연결되고, 이 급수관(11)에는 급수용 펌프(12)가 설치될 수 있다.The
관수 공급장치(20)는, 상기 스팀 공급장치(10)에 물을 공급하는 급수관(11)과 별도로 구성될 수도 있으나, 도면에 예시된 본 발명의 실시예에서는 상기 급수관(11)에서 분기되어 상기 스팀용 보일러(13)와 혼합기(40) 사이에 연결된 유체 공급관로(15)와 합류하는 구조를 예시하였다.The
즉, 관수 공급장치(20)는 스팀용 보일러(13)를 바이패스 하는 구조로 관수 공급관로(21)가 연결되는 구성으로 이루어질 수 있다. 물론, 관수 공급관로(21)가 연결되는 급수관(11) 및 유체 공급관로(15)에는 바이패스 유로의 방향을 결정할 수 있는 밸브류(23)(25), 예를 들면, 삼방 밸브 등이 설치되는 것이 바람직하다.That is, the
에어 공급장치(30)는, 통상 고압의 공기를 공급하는 에어 컴퓨레셔(31)로 이루어지는 것이 바람직하고, 이 에어 컴퓨레셔(31)와 혼합기(40) 사이에는 공기 공급관로(35)가 연결된다.Preferably, the
혼합기(40)는, 상기 스팀 공급장치(10), 에어 공급장치(30), 관수 공급장치(20)에서 공급된 각각의 유체를 혼합하여 토양(S)의 내부로 공급하기 위한 장치로서, 혼합기(40) 내부 구조는 각각의 유체가 균일하게 혼합될 수 있도록 구성됨이 바람직하다. The
여러 종류의 유체를 혼합하여 공급하는 혼합기(40)의 구성은, 널리 공지되어 있으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 다만, 상기 혼합기(40)는, 상기 스 팀 공급장치(10)에서 제공되는 스팀 또는 고온수만 공급하거나, 상기 에어 공급장치(30)에서 공급되는 고압의 공기만을 공급하거나, 상기 관수 공급장치(20)에서 공급되는 관수만을 공급할 수 있도록 구성되는 것도 가능하다.Since the configuration of the
이를 위해, 스팀 공급장치(10), 에어 공급장치(30), 관수 공급장치(20)에서 상기 혼합기(40)로 연결되는 각각의 관로 상에는 각 유체의 공급을 조절하는 밸브류들이 설치될 수 있다.To this end, valves for controlling the supply of each fluid may be installed on the respective pipes connected to the
또한, 상기 혼합기(40)를 경유하여 토양(S) 내에 유체를 공급하는 방식은, 스팀과 공기를 혼합하는 방식, 관수와 공기를 혼합하는 방식, 필요에 따라서는 스팀과 관수를 혼합하는 방식 등으로 이루어질 수 있다.In addition, the method of supplying fluid into the soil S via the
참조 번호 45는 혼합기(40)의 압력을 측정하는 압력 측정기를 나타낸다.
이와 같은 스팀 공급장치(10), 에어 공급장치(30), 혼합기(40)는, 토양(S)의 외부에 설치되어 구성되는 바, 특정 위치에 고정되게 설치될 수 있으나, 이와는 달리 이동 가능한 구조물 즉, 대차 등에 함께 탑재되어 구성될 수 있다.The
다음, 토양 매설 구조물에 대하여 도 2와 도 3을 참조하여 설명한다.Next, the soil buried structure will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
유공관(60)은, 상기 유체 공급관(90)을 통해서 공급된 유체를 토양(S)으로 배출할 수 있도록 다수의 홀이 형성된 관으로서, 상부에 토양 즉, 상토가 덮인 상태에서도 변형되지 않을 정도의 강성을 가진 재질로 이루어진 관을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 합성수지 주름관 또는 금속관 등을 이용할 수 있다.Perforated
이러한 유공관(60)은 그 내부에 상기 유체 공급관(90)의 위치를 고정할 수 있도록 고정부재(63)가 설치될 수 있다. 이때 고정부재(63)는 유공관(60)의 변형을 방지하면서 유체 공급관(90)이 안정적으로 유공관(60) 내부에 위치될 수 있도록 지지할 수 있는 구성이면 다양하게 구성할 수 있다. 예를 들면 원판형 구조의 판재 등으로 구성할 수 있다. The perforated
고정부재(63)의 설치 방법은 유체 공급관(90)을 유공관(60) 내부에 삽입할 때 함께 삽입하는 방식을 이용할 수 있다.When the
토양유입방지부재(70)는, 유공관(60) 내부로 토양(S) 등 외부 이물질이 유입되는 것을 방지할 목적으로 설치되는데, 통상 다공성 재질로 이루어지는 시트 구조물을 이용할 수 있다. 일례로, 부직포를 상기 유공관(60)의 외부를 덮고 난 후에 그 위에 상토를 덮는 방식으로 이용할 수 있다.The soil
유체 공급관(90)은, 유공관(60) 내부에서 스팀 등을 분사할 수 있도록 구비된 관으로서, 상기 혼합기(40)와는 연결관(50)을 통해 연결되는 것이 바람직하다.The
이때, 연결관(50)은, 금속재 파이프인 백관 파이프를 이용할 수 있으며, 이외에도 스팀 등의 유체를 안정적으로 공급할 관이면 설계 조건에 맞는 공지의 관을 채택하여 이용할 수 있다. 그리고 연결관(50)은 상기 혼합기(40)에서 분기되어 연결되거나, 도 4에 예시된 바와 같이, 혼합기(40)에 하나의 관으로 연결되어 각각의 유체 공급관(90)으로 분기되는 구성으로 이루어질 수 있다. In this case, the connecting
또한, 연결관(50)과 각 유체 공급관(90)의 연결 지점에는, 필요에 따라 유체의 공급을 차단하거나 공급량 등을 조절하는 밸브류를 설치할 수 있다.In addition, at the connection point of the
이제, 유체 공급관(90)에 대해 설명한다.Now, the
유체 공급관(90)은 플라스틱 금속을 완전 접착 적층시킨 첨단 복합 파이프인 메타폴 파이프를 이용하여 구성하는 것이 바람직하다. 하지만, 반드시 메탈폴 파이프에 한정되지 않고, 스팀 등의 유체에 대한 충분한 내식성 및 내구성을 갖는 파이프이면 공지의 다른 파이프를 선택하여 이용하는 것도 가능하다.The
특히, 유체 공급관(90)은, 상기 유공관(60) 내부로 복수의 가지관(91,92,93)으로 분기되게 삽입되고, 이때 복수의 가지관(91,92,93)은 상기 유공관(60) 내부에서 유체를 분사하는 위치가 서로 다르게 이루어지도록 구성되는 것이 바람직하다. 이는 유공관(60) 내부에 유체의 분사 위치를 다변화시켜 증기 소독할 전체 토양(S)에 유체를 균일하게 공급할 수 있도록 하기 위해서이다. 이때 스팀을 균일하게 공급하는 것은 전체적으로 토양의 온도 편차를 줄이고, 최대한 균일하게 제어할 수 있게 된다.In particular, the fluid supply pipe (90) is inserted into the plurality of branch pipes (91, 92, 93) into the
도 2에서는, 유체 공급관(90)을 3개의 가지관(91,92,93)으로 분기시켜 구성한 실시예를 예시하였다. 제1가지관(91), 제2가지관(92), 제3가지관(93)의 길이를 각각 다르게 하여, 각 가지관(91)(92)(93)의 끝단부에서 스팀 등의 유체가 분사될 수 있도록 구성함으로써 유공관(60) 내부에 스팀이 균일하게 분사되어 토양으로 배출되도록 하기 위해서이다. In FIG. 2, the embodiment in which the
스팀 등의 유체의 균일 분사를 위한 각 가지관(91)(92)(93)의 길이는 실시 조건에 따라 적절하게 설정하는 것이 바람직하다.It is preferable to set the length of each
다만, 상대적으로 길이가 긴 제3가지관(93)의 내경이 제1가지관(91) 및 제2 가지관(92)보다 크게 형성되는 것이 바람직하다. 이는 제3가지관(93)을 통해 공급되는 스팀 등의 유체 공급 범위가 넓게 설정될 경우에 바람직한 설정 방법이다.However, it is preferable that the inner diameter of the relatively long
한편, 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 다목적 토양 증기 소독 장치를 이용하여 작물 재배하기 위해서는, 토양(S) 즉, 상토의 외부에 비닐(V) 또는 스팀 시트를 덮고, 물주머니를 구조를 형성한 상태에서 증기 소독 등을 실시하면서 작물을 재배하는 것이 바람직하다.On the other hand, in order to cultivate crops using the multi-purpose soil steam disinfection device according to the present invention as described above, covering the soil (S), namely the outer surface of the vinyl (V) or steam sheet, forming a water bag structure It is preferable to grow crops while steam sterilization etc. in a state.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다목적 토양 증기 소독 장치가 도시된 전체 구성도이다.4 is an overall configuration diagram showing a multi-purpose soil steam disinfection device according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 다른 실시예에 따른 다목적 토양 증기 소독 장치는, 기본적으로 전술한 일 실시예의 구성과 유사하나, 관수 공급장치(20) 및 에어 공급장치(30)가 포함되지 않은 구성을 보여준다. 이때 관수 공급장치(20) 또는 에어 공급장치(30) 중 어느 하나만 포함되게 구성될 수도 있다.Multi-purpose soil steam disinfection device according to another embodiment of the present invention is basically similar to the configuration of the above-described embodiment, but shows a configuration that does not include the watering
또한 연결관(50)이 혼합기(40)에서 각각 분기되어 각각의 토양 매설 구조물인 각 유체 공급관(90)으로 연결된 구성을 보여준다.In addition, the connecting
이외의 구성은 전술한 본 발명의 일 실시예의 구성과 동일 또는 유사하므로, 도면에 동일한 참조 번호를 부여하고, 그에 대한 반복 설명은 생략한다.Since other configurations are the same as or similar to the configurations of the above-described embodiment of the present invention, the same reference numerals are given to the drawings, and repeated description thereof will be omitted.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 다목적 토양 증기 소독 장치를 이용한 작물 재배 방법을 설명한다.It describes a crop cultivation method using a multi-purpose soil steam disinfection device according to the present invention as described above.
먼저, 토양(S)을 굴착한 후에 상기 유공관(60)을 매설하고, 이 유공관(60) 위에 상기 토양유입방지부재(70)를 설치한 후에, 유공관(60)과 토양유입방지부재(70) 위에 토양을 작물 재배가 가능한 높이로 쌓아서 덮는다.First, the excavation of the soil (S) is embedded in the
이때, 유공관(60) 위에 토양(S)을 덮기 전 또는 토양(S)을 덮은 후에 상기 유공관(60) 내에 유체 공급관(90)을 삽입하여 설치한다. 그리고, 스팀 공급장치(10), 에어 공급장치(30), 관수 공급장치(20) 등과 연결된 혼합기(40)를 연결관(50)을 이용하여 유체 공급관(90)과 연결하여 설치한다.At this time, the
다음, 상기 유공관(60)이 매설된 토양(S) 위에 토양(S)의 증기 소독이 가능하도록 비닐 또는 스팀 시트와 물주머니를 덮어서 설치한다. 물론, 주변은 열원이 외부로 빠져나가는 것을 최소화하도록 토양(S)으로 눌러서 고정하는 형태로 설치하는 것이 바람직하다.Next, the
다음, 상기 스팀 공급장치(10), 에어 공급장치(30), 혼합기(40)를 이용하여 유공관(60) 내부에 설치된 유체 공급관(90)에 스팀을 공급하여 토양(S)에 증기 소독을 실시한다.Next, steam is supplied to the
이후, 증기 소독이 이루어진 토양(S)에 인삼 등의 작물을 심어 재배한다. Then, planting crops, such as ginseng in the soil (S) has been steam sterilized.
작물 재배 중에 토양의 내부 즉, 지중으로 공기 또는 관수를 공급하면서 작물을 재배할 수 있다.During crop cultivation, crops can be grown while supplying air or water to the soil, ie underground.
즉, 지중 공기 주입을 통해 토양(S)의 물리성을 개선할 수 있도록 상기 에어 공급장치(30)와 혼합기(40)를 이용하여 상기 유체 공급관(90)에 에어를 공급하거나, 지중 관수 공급이 이루어질 수 있도록 상기 관수 공급장치(20) 및 혼합기(40) 를 이용하여 상기 유체 공급관(90)에 관수를 공급하는 것이다.That is, the air is supplied to the
상기한 바와 같은 본 발명의 장치와 이를 이용한 작물 재배 방법은, 인삼 등 재배 특성상 연작장해가 심한 작물의 연작 재배가 가능하도록 하는데 유용하게 이용할 수 있다. 즉, 이미 인삼 등 작물을 재배한 토양(상토)에 본 발명의 장치를 이용하여 증기 소독을 실시한 후에, 재작을 실시함으로써 인삼 등 연작장애가 심한 작물의 연작이 가능해질 수 있게 된다.The apparatus of the present invention and the crop cultivation method using the same as described above, can be usefully used to enable the cultivation of crops with severe disturbances due to cultivation characteristics such as ginseng. That is, after steam disinfection using the apparatus of the present invention on the soil (soil) on which crops such as ginseng have already been grown, it is possible to grind crops with severe disturbances such as ginseng by reworking.
이하, 실제 시험 결과를 토대로 본 발명의 구체적인 실시 효과 등을 살펴본다.Hereinafter, the specific implementation effects of the present invention will be described based on the actual test results.
본 발명의 일 실시예에 따른 다목적 토양 증기 소독 장치를 이용할 경우에, 토양의 온도 변화 및 수분 관리 상태에 대한 실험 결과는 다음과 같다.In the case of using the multi-purpose soil steam disinfection apparatus according to an embodiment of the present invention, the experimental results for the soil temperature change and moisture management state are as follows.
도 5는 본 발명의 장치를 이용하여 증기 처리한 토양의 위치별 온도 변화를 나타낸 그래프이다.(조사 시기 : 2007년 11월 14일 13:30 ~ 11월 15일 09:30)Figure 5 is a graph showing the temperature change of the location of the soil treated with steam using the apparatus of the present invention. (Investigation period: November 14, 2007 13:30 ~ November 15 09:30)
도 5에 나타난 바와 같이, 토양 위치별 온도 편차는 있으나, 전체적으로 균일한 온도 분포로 증기 소독이 가능해질 수 있음을 보여준다. 이는 유공관(60) 내부에 구비된 복수의 유체 공급관(90; 91,92,93)에서 증기 또는 고온수 등의 유체를 토양 전체에 균일하게 공급함으로써 가능하게 된다.As shown in Figure 5, there is a temperature difference according to the location of the soil, but shows that steam disinfection can be possible with a uniform temperature distribution as a whole. This is possible by uniformly supplying a fluid such as steam or hot water to the entire soil from the plurality of fluid supply pipes 90 (91, 92, 93) provided in the
도 6은 본 발명의 장치를 이용하여 증기 처리 후 토양 수분 관리 상태를 보여주는 그래프이다. 토양의 수분 관리는 스팀 공급장치(10) 및 에어 공급장치(30) 를 이용하여 토양을 증기 처리한 후에, 상기한 바와 같은 관수 공급장치(20) 및 에어 공급장치(30)를 이용하여 토양에 적절한 수분 또는 공기 등을 공급하면서 토양의 수분을 관리할 수 있다.6 is a graph showing the soil moisture management state after the steam treatment using the apparatus of the present invention. Moisture management of the soil after the steam treatment of the soil using the
이제, 본 발명의 일 실시예에 따른 다목적 토양 증기 소독 장치를 이용하여, 실제 인삼을 재배한 시험 결과에 대하여 설명한다.Now, using the multi-purpose soil steam disinfection device according to an embodiment of the present invention, the test results of the actual ginseng cultivation will be described.
1. 공시 품종 : 천풍1. Disclosure varieties: Typhoon
2. 처리 내용 2. Processing Content
묘포 조성 : 원야토 + 약토(3:1), 4회 연작 - 증기살균온도 : 80℃Seedling composition: Wonyato + Yakto (3: 1), 4 series-Steam sterilization temperature: 80 ℃
3. 시험 장소 : 인삼 전용 육묘 온실3. Test place: Ginseng seedling greenhouse
4. 조사일 : 2008년 11월 12일 4. Survey Date: November 12, 2008
증기 처리에 따른 묘소질과 수량 상태를 '증기' 재배 시와 '무처리' 재배 시의 결과를 비교하면 다음과 같다. 이때 각 표의 '무처리'는 증기 소독을 실시하지 않은 무처리 방법에 의한 것이고, '증기'는 본 발명의 다목적 토양 증기 소독 장치를 이용한 증기 소독 방법에 의한 것이다.The results of the processing of seedling quality and yield of steam treatment in 'steam' and 'no treatment' are as follows. At this time, the 'no treatment' of each table is by a non-treatment method not subjected to steam disinfection, 'steam' is by a steam disinfection method using the multi-purpose soil steam disinfection apparatus of the present invention.
1) 묘소질(생육)1) Cattle quality (growth)
(mm)Muscular diameter
(mm)
(㎝)Root
(Cm)
(g)Near-term
(g)
(cm)Copper field
(cm)
2) 수량2) quantity
구분
division
3) 등급 분포(%)3) Grade distribution (%)
이와 같은 실험 결과를 가진 본 발명의 장치를 이용한 한 증기 살균 재배 방법으로, 시설내 인삼 육묘시 연작 장해 억제를 함으로써 기대되는 경제적 효과 정리하면 다음의 표와 같다.According to the steam sterilization method using the apparatus of the present invention having the above experimental results, the economic effect expected by suppressing the serial disturbance during ginseng seedling in the facility is summarized in the following table.
- 설치비 4,300,000
· 감가상각비
4,300,000×1/10=430,000원
· 수리보수비
4,300,000×0.01=43,000원
· 유류비(면세유)
157.5ℓ×669.5원=105,446원
· 스팀용 자재
(비닐, 물주머니, 부직포)
262,769×1/2=131,385원
· 인건비
50,000×4=200,000원
· 전력소비량
120kW×336.3원=40,356원
합계 (B) 950,187○ increased costs
-Installation fee 4,300,000
Depreciation
4,300,000 × 1/10 = 430,000
Repair fee
4,300,000 × 0.01 = 43,000
Fuel costs (tax free)
157.5ℓ × 669.5KRW = 105,446KRW
Steam material
(Vinyl, water bag, nonwoven fabric)
262,769 × 1/2 = 131,385won
· Labor costs
50,000 × 4 = 200,000 KRW
Power consumption
120kW × 336.3KRW = 40,356KRW
Total (B) 950,187
- 상토 조제 비용 생략
· 갈잎퇴비 구입
1,620,000원
· 원야토(운반비 포함)
8루페×8대×10,312.5원= 660,000원
· 조제비
312,250원
합 계(A) 2,592,250○ reduced costs
-Omit the cost of preparing soil
Purchase of laurel compost
1,620,000KRW
Wonyato (including transportation fee)
8 Loupe × 8 units × 10,312.5 won = 660,000 won
Pharmaceutics
312,250 won
Total (A) 2,592,250
※ 참조 : 2008년 시험연구결과 경제성분석 기준자료(농촌진흥청)※ Reference: Economic Analysis Standard Data of 2008 Test Research Results (Rural Development Administration)
상기한 실제 시험 연구 결과에 나타난 바와 같이, 인삼 연작을 위해 본 발명 의 장치를 이용하여 시설 내에 인삼을 육묘할 때, 증기 살균 처리에 따른 식재가능 묘삼의 수량이 137kg/10a로, 통상 무처리시의 53kg 대비하여 158% 증수 효과를 얻을 수 있음을 확인할 수 있다.As shown in the actual test study results, when growing ginseng in the facility using the apparatus of the present invention for ginseng grinding, the quantity of plantable seedlings according to steam sterilization is 137kg / 10a, which is usually not treated Compared to 53kg of 158% increase can be obtained.
상기와 같은 시험 결과를 얻은 본 발명의 장치를 이용한 방식은, 증기와 함께 고압의 에어를 함께 공급하면서 스팀 제공 온도를 조절할 수 있도록 구성되기 때문에 종래 토양 증기 살균 방식이 300℃ 이상 고온이 필요하였지만, 이보다 훨씬 낮은 80℃ 내외의 증기 온도로 토양 살균을 실시할 수 있게 된다. 이에 따라 본 발명의 장치를 이용한 증기 소독 방식은 토양 생태계의 파괴를 최소화하면서도 병원성 미생물이 증식하는 것을 억제(밀도 저하)하여, 작물의 연작에 필요한 증기 살균 처리에 충분한 성과를 달성할 수 있게 된다.The method using the apparatus of the present invention obtained the test results as described above, but the conventional soil steam sterilization method required a high temperature of 300 ℃ or more because it is configured to control the steam providing temperature while supplying high-pressure air together with steam, Soil sterilization can be performed at steam temperatures of around 80 ° C. Accordingly, the steam disinfection method using the apparatus of the present invention minimizes the destruction of the soil ecosystem while suppressing the growth of pathogenic microorganisms (density reduction), thereby achieving sufficient results for the steam sterilization treatment required for crop production.
또한 종래 방식의 토양 살균은 시트 스티밍(Sheet Steaming) 방식으로 330㎡당 토심 30cm까지 60℃까지 살균 처리하는데 대략 6시간이 소요되며, 대략 10,000kcal 대용량 증기 살균장치가 요구되었으나, 본 발명의 장치를 이용할 경우에는 종래 방식과 동일한 면적을 80℃까지 살균하면서도 대략 500kcal 용량의 증기 살균 장치를 이용할 수 있게 된다. 따라서 에너지 효율을 높여 경제성을 크게 향상시킬 수 있음은 물론 소용량 제작이 가능함에 따라 간편한 이동 구조체로 적용이 가능한 장점을 갖게 된다.In addition, the conventional method of soil sterilization takes about 6 hours to sterilize up to 60 ° C. up to 30 cm per 330 m2 by sheet steaming, and requires about 10,000 kcal large capacity steam sterilizer. In the case of using the sterilization apparatus of about 500 kcal capacity while sterilizing the same area as the conventional method up to 80 ℃. Therefore, it is possible to greatly improve the economic efficiency by increasing the energy efficiency, as well as to make a small capacity has the advantage that can be applied as a simple moving structure.
특히, 증기 살균 처리한 후, 작물을 생육하는 과정에서 에어 공급장치(30)를 이용하여 지중 공기 주입을 통한 토양의 물리성을 개선할 수 있으며, 관수 공급장 치(20)를 이용하여, 적절한 수분의 공급을 토양의 내부에서 지속적으로 실현할 수 있는 장점도 갖게 된다.In particular, after the steam sterilization treatment, in the process of growing crops can be improved by using the air supply device (30) to improve the physical properties of the soil through the ground air injection, by using a watering supply device (20), It also has the advantage of continually realizing the supply of moisture inside the soil.
상기한 바와 같은, 본 발명의 각 실시예에서 설명한 기술적 사상들은 각각 독립적으로 실시될 수 있으며, 서로 조합되어 실시될 수 있다. 또한, 본 발명은 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 실시예를 통하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, the technical idea described in each embodiment of the present invention may be implemented independently, or may be implemented in combination with each other. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications, and variations will be apparent to those skilled in the art. It is possible. Therefore, the technical protection scope of the present invention will be defined by the appended claims.
본 발명에 따른 다목적 토양 증기 소독 장치 및 이를 이용한 작물 재배 방법은, 상기 실시예에서 예시한 바와 같은 인삼과 같은 연작 장애가 심한 작물뿐만 아니라, 채소 및 화훼류 등의 육묘 시설, 작물 육종 연구기관, 친환경 작물 생산단지 등에서 효과적으로 활용 할 수 있다.Multi-purpose soil steam disinfection device and crop cultivation method using the same according to the present invention, as well as crops with severe disturbances such as ginseng as exemplified in the above examples, planting facilities such as vegetables and flowers, crop breeding research institutes, environmentally friendly crops It can be effectively used in production complexes.
특히, 대한민국의 대표 특용 작물인 인삼의 재배에 유용하게 이용될 수 있는데, 인삼 육묘용 시설, 품종 증식 포장, 인삼 육종 연구 기관 등에서 이용할 수 있으며, 인삼 연작 장해 억제기술로 포장 활용성 증대 효과를 기대할 수 있을 것이다.In particular, it can be usefully used for the cultivation of ginseng, the representative specialty crop of Korea, which can be used in ginseng seedling facilities, breed breeding packaging, ginseng breeding research institute, etc. Could be.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다목적 토양 증기 소독 장치가 도시된 전체 구성도이다.1 is an overall configuration diagram showing a multi-purpose soil steam disinfection device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에서 토양 내부에 설치된 시설물의 상세도이다.Figure 2 is a detailed view of the installation installed inside the soil in Figure 1;
도 3은 도 2의 A-A선 방향의 단면도이다.3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 2.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다목적 토양 증기 소독 장치가 도시된 전체 구성도이다.4 is an overall configuration diagram showing a multi-purpose soil steam disinfection device according to another embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 장치를 이용하여 증기 처리한 토양의 위치별 온도 변화를 나타낸 그래프이다.Figure 5 is a graph showing the temperature change of each location of the soil treated with steam using the apparatus of the present invention.
도 6은 본 발명의 장치를 이용하여 증기 처리 후 토양 수분 관리 상태를 보여주는 그래프이다.6 is a graph showing the soil moisture management state after the steam treatment using the apparatus of the present invention.
Claims (5)
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