KR100982563B1 - 페로몬트랩 기반의 복숭아순나방 발생변화 무인 모니터링 시스템 - Google Patents

페로몬트랩 기반의 복숭아순나방 발생변화 무인 모니터링 시스템 Download PDF

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정성채
김용
김용균
이영태
최경희
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안동대학교 산학협력단
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김용
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Abstract

본 발명은 복숭아순나방이 발생하는 과수원 등의 야외에서 복숭아순나방 성페로몬을 통하여 복숭아순나방을 유인 채집하여 채집된 복숭아순나방 개체수 정보와 주변의 기상환경 정보를 측정하여 원격의 모니터링 서버에 전송하여 모니터링 서버에서 미기상환경 조건에 따른 복숭아순나방의 발생 변화를 실시간으로 모니터링할 수 있도록 하는 페로몬트랩 기반의 복숭아순나방 발생변화 무인 모니터링 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 페로몬트랩 기반의 복숭아순나방 발생변화 무인 모니터링 시스템은 복숭아순나방이 발생하는 야외에 설치되어 복숭아순나방의 성페로몬으로 복숭아순나방을 유인 채취하여 복숭아순나방의 개체수를 파악하며 주변 기상 환경 정보를 측정하는 페로몬트랩(100)과; 상기 페로몬트랩(100)으로부터 복숭아순나방의 개체수 정보 및 기상환경 정보를 전송받아 기상환경에 따른 복숭아순나방의 개체수 변화를 파악하여 모니터링하는 모니터링 서버(200);를 포함하여 이루어져, 미기상환경 조건에 따른 복숭아순나방의 개체수 발생변화를 실시간으로 모니터링 할 수 있게 된다.

Description

페로몬트랩 기반의 복숭아순나방 발생변화 무인 모니터링 시스템 {Pheromone Trap System for Real-time Monitoring on Occurrence of the Peach Fruit Moth, Grapholita molesta, with respect to Microenvironmental Changes}
본 발명은 복숭아순나방 발생변화 무인 모니터링 시스템에 관한 것으로, 특히 복숭아순나방이 발생하는 과수원 등의 야외에서 복숭아순나방 성페로몬을 통하여 복숭아순나방을 유인 채집하여 채집된 복숭아순나방 개체수 정보와 주변의 기상환경 정보를 측정하여 원격의 모니터링 서버에 전송하여 모니터링 서버에서 미기상환경 조건에 따른 복숭아순나방의 발생 변화를 실시간으로 모니터링할 수 있도록 하는 페로몬트랩 기반의 복숭아순나방 발생변화 무인 모니터링 시스템에 관한 것이다.
복숭아순나방(Grapholita molesta)의 유충은 사과나 복숭아를 비롯한 여러 과실류에 직접적인 피해를 주는 일차 해충으로서, 지역적으로 또는 시기적으로 다양한 발생을 보이고 있다. 과실에 피해를 주는 복숭아순나방의 발육단계인 유충은 과실 내부에서 가해하고 있기 때문에 살충제의 직접 접촉이 어려우며, 이 유충에 의한 과실 피해가 화학농약의 살포가 어려운 과실의 수학 직전까지 미치기 때문에 방제의 어려움을 가중시키고 있다.
따라서, 지역적으로 또는 시기적으로 다양한 발생 분포를 보이는 복숭아순나방을 방제하기 위해서 복순아순나방의 발생시기를 모니터링하여 산란된 알과 유충을 대상으로 방제 적기를 결정하는 것이 효율적인 방제 방법으로 제기되고 있다.
복숭아순나방의 모니터링 방법으로는 복숭아순나방의 성페로몬을 이용한 델타 트랩 기반의 야외집단 모니터링 기법이 적용되고 있다. 즉, 페로몬트랩을 과수원 등의 야외에 설치하고 주기적으로 트랩을 회수 또는 점검하여 페로몬트랩에 포획된 복숭아순나방을 확인하여 복숭아순나방의 분포 상태를 파악하는 방법이 이용되고 있다. 하지만, 이러한 페로몬트랩을 이용한 복숭아순나방 모니터링 방법은 모니터링 요원이 주기적으로 과수원을 방문하여 페로몬트랩을 점검하여야 하기 때문에 주기적인 자료 확보가 어렵고 인력과 시간과 많이 소요되는 문제점이 있었다.
이러한 문제점에 따라 근래에는 페로몬트랩에 통신장치를 설치하여 원격에서 페로몬트랩에 포획된 복숭아순나방의 개체수를 확인하여 복숭아순나방의 분포 상태를 파악할 수 있도록 하는 장치가 제안되었다. 하지만, 이러한 통신장치가 구비된 페로몬트랩은 종래 페로몬트랩에 단순히 통신장치를 결합한 구성으로서, 페로몬트랩과 통신장치의 결합에 따른 장치의 크기나 전력에 대한 고려가 부족하여 장치의 부피가 크고 전력 효율이 좋지 않으며 설치가 어려워 실제 현장에 적용되기에는 어려움이 있었다. 또한, 상기 통신장치가 구비된 페로몬트랩은 과수원 등의 야외에 설치되기 때문에 강우 등 기상 악화에 따른 장치의 보호 문제와, 보다 효율적인 복숭아순나방의 포획을 위한 설치 구조 등에 대한 고려가 부족하여 그 실효성이 떨어지는 문제점이 있었다.
뿐만 아니라, 종래의 페로몬트랩은 복숭아순나방의 발생변화를 분석하는데 필요한 다양한 기상환경 조건을 측정할 수 있는 기상센서가 페로몬트랩에 충분히 구비되어 있지 않아 미기상환경 조건에 따른 복숭아순나방의 발생변화를 파악하는데 어려움이 있었다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 과수원 등의 야외에 설치되는 페로몬트랩의 구조 및 배치를 최적화하여 페로몬트랩의 크기를 최소화하고 전력 효율을 높일 수 있도록 하며, 강우 등 기상 악화에 따른 장치의 파손을 방지하며 복숭아순나방의 채집을 효율적으로 수행하여 복숭아순나방의 발생 변화를 모니터링 할 수 있도록 하는 페로몬트랩 기반의 복숭아순나방 발생변화 무인 모니터링 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 복숭아순나방의 발생변화를 분석하는데 필요한 다양한 기상환경 조건을 측정하는 기상센서가 구비되어 미기상환경 정보에 따른 복숭아순나방의 발생변화를 파악할 수 있도록 하는 페로몬트랩 기반의 복숭아순나방 발생변화 무인 모니터링 시스템을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 페로몬트랩 기반의 복숭아순나방 발생변화 무인 모니터링 시스템은 복숭아순나방이 발생하는 야외에 설치되어 복숭아순나방 성페로몬을 통하여 복숭아순나방을 유인 채취하여 복숭아순나방의 개체수를 파악하는 시스템으로서, 상기 복숭아순나방이 외부로부터 유입될 수 있도록 적어도 하나 이상의 유입통로가 형성되고, 상기 유입통로의 측면에 유입통로를 통과하는 복숭아순나방의 이동을 감지하는 센서부가 설치된 원통형의 트랩 몸체와, 상기 트랩 몸체의 유입통로와 연통되도록 트랩 몸체 하부에 설치되어 트랩 몸체의 유입통로를 통하여 유입되는 복숭아순나방을 적재하는 적재함과, 상기 복숭아순나방이 통과할 수 있도록 측면에 소정의 간격으로 이격된 다수의 연결기둥이 형성되고, 상기 연결기둥 상부에 트랩 몸체를 보호하기 위한 덮개가 형성되며, 상기 덮개에 복숭아순나방 성페로몬이 보관되는 페로몬 보관함이 구비되어, 상기 트랩 몸체의 상부에 결합되는 트랩 뚜껑을 포함하는 복숭아순나방 채집부; 상기 트랩 몸체에 설치된 센서부를 통하여 감지되는 복숭아순나방 감지 신호에 따라 복숭아순나방 채집부를 통하여 채집되는 복숭아순나방 개체수를 측정하는 복숭아순나방 개체수 측정부;를 포함하여 이루어진다.
상기 복숭아순나방 채집부의 적재함 내측 상부에는 적재되는 복숭아순나방의 탈출을 방지하기 위한 탈출 방지막이 형성되고, 상기 적재함의 하부에는 복숭아순나방 성페로몬의 확산을 위한 통풍구가 형성되는데, 상기 적재함은 내측에 적재되는 복숭아순나방을 고온 건조시켜 살충하기 위하여 투명재질로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 트랩 뚜껑의 측면에 형성된 연결기둥은 높이가 조절되는 것이 바람직하다.
상기 복숭아순나방 개체수 측정부는 트랩 몸체 또는 적재함의 내측에 설치되며, 상기 복숭아순나방 개체수 측정부에는 복숭아순나방 개체수의 측정이 특정시간에 이루어지도록 설정하는 동작시간 설정부가 구비되는데, 이 동작시간 설정부는 복숭아순나방 개체수 측정이 오후 4시에서 오후 10시 범위에서 이루어지도록 동작시간을 설정하는 것이 바람직하다.
상기 복숭아순나방 개체수 측정부에는 측정되는 복숭아순나방 개체수 정보를 통신망을 통하여 원격에 위치한 모니터링 서버에 전송하는 통신부와, GPS 위성으로부터 현재 위치 정보를 수신하여 통신부를 통하여 모니터링 서버에 전송하는 GPS 수신부가 구비된다.
상기 복숭아순나방 채집부는 복숭아순나방이 발생하는 야외의 지면에 고정 설치되는 지지대에 착탈 가능하게 결합된다.
상기 복숭아순나방 채집부는 상기 지지대에 상하 이동이 가능하도록 고정 결합되는 트랩 지지부재의 일단에 착탈 가능하게 결합되는데, 상기 트랩 지지부재는 지지대에 착탈 가능하게 결합되는 지지대 고정구와, 상기 지지대 고정구를 중심으로 방사상으로 연결되는 다수의 연결대와, 상기 복숭아순나방 채집부가 끼움 결합되도록 연결대의 일단에 형성되는 트랩몸체 결합고리를 포함하여 이루어진다.
상기 복숭아순나방 채집부가 결합되는 트랩 지지부재의 상부에는 복숭아순나방 채집부를 보호하기 위한 트랩 보호덮개가 다수의 덮개 지지기둥을 통하여 결합된다.
상기 지지대에는 주변 기상환경을 측정하는 기상환경측정부와, 태양빛에 의해 전원을 생성하여 상기 각 구성부에 전원을 공급하는 태양전지 및 축전지가 설치되는데, 상부 기상환경측정부는 주변의 습도, 온도, 조도, 강우량을 측정하는 습도센서, 온도센서, 조도센서, 강우센서가 구비된 기상센서와; 상기 기상센서를 통하여 측정되는 주변 기상환경 정보를 통신망을 통하여 원격에 위치한 모니터링 서버에 전송하는 통신부와; 상기 각 구성부의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하여 이루어진다.
상기 모니터링 서버는 복숭아순나방 개체수 측정부로부터 수신되는 복숭아순나방 개체수 정보와 상기 기상환경측정부로부터 수신되는 기상환경 정보를 취합하여, 기상환경에 따른 복숭아순나방의 발생변화를 분석하여 데이터베이스에 저장하고 화면에 표시하게 된다.
본 발명에 따른 페로몬트랩 기반의 복숭아순나방 발생변화 무인 모니터링 시스템은 페로몬트랩의 구조를 최적화하여 그 크기를 최소화할 수 있으며 이에 따라 설치가 용이하고 전력 효율을 높일 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 따른 페로몬트랩 기반의 복숭아순나방 발생변화 무인 모니터링 시스템은 기상 악화에 따른 장치의 파손을 방지하여 복숭아순나방의 채집을 효율적으로 수행할 수 있으며, 기상센서를 통하여 미기상환경 정보를 측정하여 이를 원격에서 확인할 수 있어 미기상환경 조건에 따른 복숭아순나방의 발생변화를 실시간으로 파악할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 페로몬트랩 기반의 복숭아순나방 발생변화 무인 모니터링 시스템의 전체적인 네트워크 연결도,
도 2는 본 발명에 따른 페로몬트랩의 개념을 나타내는 블록 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 복숭아순나방 채집부의 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 복숭아순나방 개체수 측정부의 블록 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 기상환경측정부의 블록 구성도,
도 6은 본 발명에 따른 페로몬트랩의 설치도,
도 7은 본 발명에 따른 페로몬트랩 기반의 복숭아순나방 발생변화 무인 모니터링 시스템을 통하여 미기상환경에 따른 복숭아순나방 발생변화가 실시간으로 모니터링되는 과정을 나타낸 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 페로몬트랩 기반의 복숭아순나방 발생변화 무인 모니터링 시스템의 전체적인 네트워크 연결도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 페로몬트랩 기반의 복숭아순나방 발생변화 무인 모니터링 시스템은 지역별로 분리된 야외에 각각 설치되어 복숭아순나방을 채집하여 채집되는 복숭아순나방의 개체수를 파악하는 다수의 페로몬트랩(100)과, 통신망을 통하여 상기 페로몬트랩(100)으로부터 복숭아순나방의 개체수 정보를 전송받아 이를 모니터링하는 모니터링 서버(200)를 포함하여 이루어진다.
상기 페로몬트랩(100)은 복숭아순나방이 발생하는 과수원 등의 야외에 설치되어 주변의 기상환경 정보를 측정하고, 복숭아순나방 성페로몬을 통하여 복숭아순나방을 유인 채집하여 채집된 복숭아순나방의 개체수를 측정한 후, 주변의 기상환경 정보와 함께 측정된 복숭아순나방 개체수 정보를 통신망을 통하여 모니터링 서버(200)에 전송하는 복숭아순나방 채집 장치이다.
상기 모니터링 서버(200)는 통신망을 통하여 페로몬트랩(100)으로부터 전송되는 복숭아순나방 개체수 정보를 화면에 표시하고, 상기 복숭아순나방 채집시의 주변 기상환경 정보를 분석하여 미기상환경 조건에 따른 복숭아순나방의 발생변화를 실시간으로 분석하여 모니터링하는 서버 컴퓨터이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 페로몬트랩의 개념을 나타내는 블록 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 페로몬트랩(100)에는 복숭아순나방이 발생하는 야외에 설치되어 복숭아순나방 성페로몬을 이용하여 복숭아순나방을 유인하여 채집하는 복숭아순나방 채집부(110)와, 주변의 풍향/풍속, 습도, 온도, 조도, 강우 등의 기상환경 정보를 측정하는 기상환경측정부(130)와, 상기 복숭아순나방 채집부(110)를 통하여 채집되는 복숭아순나방의 개체수를 파악하는 복숭아순나방 개체수 측정부(150)가 구비되어 있다.
도 3은 상기 복숭아순나방 채집부의 사시도를 나타낸 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 복숭아순나방 채집부(110)는 복숭아순나방이 외부로부터 유입되는 트랩 몸체(111)와, 상기 트랩 몸체(111)의 하부에 위치하여 트랩 몸체(111)로부터 유입되는 복숭아순나방을 적재하는 복숭아순나방 적재함(115)과, 상기 트랩 몸체(111)의 상부에 결합되는 트랩 뚜껑(120)을 포함하여 이루어진다.
상기 트랩 몸체(111)는 원통형으로 이루어지는데, 이 원통형의 몸체 상부에는 복숭아순나방이 외부로부터 유입될 수 있도록 적어도 하나 이상의 유입통로(112)가 형성되고, 상기 유입통로(112)의 외측에는 유입통로(112)를 통과하는 복숭아순나방의 이동을 감지하는 센서부(113)가 설치된다. 상기 센서부(113)는 복숭아순나방이 유입통로(112)를 통과할 때 발생되는 광량변화, 자계변화, 또는 용량변화 등을 통하여 복숭아순나방의 이동을 감지할 수 있다. 본 발명의 실시예에서 상기 센서부(113)는 광량변화를 통하여 복숭아순나방의 이동을 감지하는 발광센서 및 수광센서로 이루어지는데, 상기 발광센서 및 수광센서는 유입통로(112)를 중심으로 마주보게 설치되어 유입통로(112)를 통과하는 복숭아순나방을 감지하게 된다. 이러한 센서부(113)는 자계 변화를 감지하기 위한 자석 및 자계센서 또는 정전용량 변화를 감지하기 위한 두 개의 전극판으로 이루어진 콘덴서 등을 통하여 구성될 수 있음은 당연하다.
상기 복숭아순나방 적재함(115)은 트랩 몸체(111)의 유입통로(112)와 연통되도록 트랩 몸체(111) 하부에 설치되어 트랩 몸체(111)의 유입통로(112)로 유입되는 복숭아순나방을 적재하여 보관하게 된다. 이 복숭아순나방 적재함(115)의 상부에는 트랩 몸체(111)의 유입통로(112)를 통하여 유입되어 보관되는 복숭아순나방의 탈출을 방지하기 위한 탈출방지막(116)이 형성되고, 적재함(115)의 하부에는 복숭아순나방 성페로몬의 확산을 위한 통풍구(117)가 형성된다. 본 발명의 실시예에서 상기 복숭아순나방 적재함(115)은 내측에 보관되는 복숭아순나방이 햇빛에 의하여 고온 건조되어 살충할 수 있도록 투명재질로 형성된다.
상기 트랩 뚜껑(120)은 하부에 트랩 몸체(111)의 상부에 착탈 가능하게 결합되는 몸체 결합부(121)가 형성되고 상부에는 덮개(123)가 형성되는데, 이 몸체 결합부(121)와 상부 덮개(123)는 소정의 간격으로 이격되어 측면에 공간이 형성되는 다수의 연결기둥(122)을 통하여 결합된다. 따라서, 상기 연결기둥(122) 사이의 공간을 통하여 복숭아순나방이 유입되어 하부의 트랩 몸체(111) 상부에 형성되는 유입통로(112)의 입구로 복숭아순나방이 유입되게 되는데, 이 연결기둥(112)의 높이는 3Cm 전후로서 필요한 경우 높이가 조절될 수 있도록 구성된다. 또한, 상기 덮개(123)의 중앙에는 복숭아순나방 성페로몬이 보관되는 페로몬 보관함(124)이 구비되는데, 이 페로몬 보관함(124)은 트랩의 최상단에 위치하여 트랩 뚜껑(120)과 착탈 가능하게 결합된다.
한편, 상기 트랩 몸체(111) 내측에는 센서부(113)를 통하여 생성되는 복숭아순나방 감지신호에 따라 복숭아순나방 채집부(110)를 통하여 채집되는 복숭아순나방 개체수를 측정하는 복숭아순나방 개체수 측정부(150)가 설치된다. 상기 복숭아순나방 개체수 측정부(150)는 복숭아순나방 채집부(110)의 센서부(113)로부터 전송되는 복숭아순나방 감지신호에 따라 복숭아순나방 개체수를 파악한 후 이를 통신망을 통하여 모니터링 서버(200)에 전송하게 되는데, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 복숭아순나방 개체수 측정부의 블록 구성도를 나타낸 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 복숭아순나방 개체수 측정부(150)에는 복숭아순나방 채집부(110)의 센서부(113)로부터 전송되는 복숭아순나방 감지신호를 증폭하는 증폭부(152)와, 상기 증폭부(152)를 통하여 증폭된 복숭아순나방 감지신호를 카운터하여 복숭아순나방 개체수를 측정하는 개체수 카운터부(153)와, 복숭아순나방 개체수 측정부(150)를 포함한 페트몬트랩(100)의 동작시간을 설정하는 동작시간 설정부(154)와, 페로몬트랩(100)이 설치된 위치를 측정하는 GPS 수신부(155)와, 복숭아순나방 개체수 측정부(150)를 통하여 측정된 복숭아순나방 개체수 정보 및 위치 정보를 저장하는 메모리(156)와, 시간을 측정하는 타이머(157)와, 상기 개체수 카운터부(153)를 통하여 측정되는 개체수 정보 및 위치 정보를 통신망을 통하여 모니터링 서버(200)에 전송하는 통신부(158)와, 상기 각 구성부의 동작을 제어하는 제어부(151) 및 상기 각 구성부에 전원을 공급하는 전원부(159)가 구비되어 있다.
상기 개체수 카운터부(153)는 제어부(151)의 제어에 따라 증폭부(152)를 통하여 증폭된 복숭아순나방 감지신호를 카운터하여 복숭아순나방 채집부(110)에 채집된 복숭아순나방 개체수를 파악하게 되며, 파악된 복숭아순나방 개체수 정보는 타이머(157)를 통하여 측정되는 시간정보와 함께 메모리(156)에 저장된다. 또한, 개체수 카운터부(153)를 통하여 파악되는 복숭아순나방 개체수 정보 및 시간정보는 제어부(151)의 제어에 따라 통신부(158)로 전송되는데, 통신부(158)는 개체수 카운터부(153)로부터 전송되는 복숭아순나방 개체수 정보 및 시간 정보를 통신 데이터로 변환하여 통신망을 통하여 모니터링 서버(200)에 전송하게 된다.
상기 동작시간 설정부(154)는 복숭아순나방 개체수 측정부(150) 및 복숭아순나방 채집부(110)의 센서부(113)가 특정시간에 구동되도록 동작시간을 설정하는 역할을 수행하게 된다. 만약, 복숭아순나방의 채취가 하루 종일 진행되게 되면 복숭아순나방 이외에 곤충들이 다수 포획되어 복숭아순나방만의 개체수를 파악하기 어려우며, 센서부(113)의 신호에 잡음이 많이 생겨 이를 처리하는데 복잡한 과정을 거쳐야 하고, 지속적인 전원이 필요하여 전원 효율이 떨어지는 문제점이 발생하게 된다. 따라서 본 발명의 실시예에서는 상기 동작시간 설정부(154)를 통하여 복숭아순나방 개체수 측정부(150) 및 복숭아순나방 채집부(110)의 센서부(113) 구동이 복숭아순나방이 주로 활동하는 오후 4시에서 오후 10시 사이의 시간 범위내에서 구동되도록 설정하여 잡음을 제거하는 동시에 전력 효율을 높일 수 있도록 하였다.
상기 GPS 수신부(155)는 GPS(Global Positioning System) 위성으로부터 GPS 신호를 수신하여 페로몬트랩(100)이 설치된 위치를 파악하는 위성수신장치로서, 이 GPS 수신부(155)는 GPS 신호를 통하여 현재의 위치를 파악하고 이를 통신부(158)를 통하여 모니터링 서버(200)에 전송하여 모니터링 서버(200)에서 해당 페로몬트랩(100)이 설치된 위치를 파악할 수 있도록 한다.
상기 통신부(158)는 개체수 카운터부(153)를 통하여 파악되는 복숭아순나방 개체수 정보를 외부의 통신망을 통하여 모니터링 서버(200)에 전송하는 통신장치로서, 이 통신부(158)는 유선 또는 무선을 통하여 통신망과 연결되어 데이터를 송수신하게 된다. 본 발명의 실시예에서 상기 통신부(158)는 CDMA(Code Division Multiple Access) 기반의 무선 통신을 위해 CDMA 칩이 구비될 수 있으며, 블루투스(Bluetooth) 통신을 위한 블루투스, TCP/IP 기반의 유선 또는 무선 통신을 구현하기 위한 TCP/IP 칩 등이 구비될 수 있다. 한편, 하나의 지역에 다수의 페로몬트랩(100)이 설치되는 경우에는 각각의 복숭아순나방 개체수 측정부(150)에 구비되는 통신부(158)를 상호 데이터 통신이 가능한 Pico-net 방식 등의 통신모듈로 구성하고, 하나의 복숭아순나방 개체수 측정부(150)에 구비된 통신부(158)에 외부 통신망과의 통신을 위한 통신모듈을 설치하여 통신부(158)의 구성을 간단하게 하는 동시에 불필요한 전력 낭비를 방지할 수 있도록 한다.
상기 전원부(159)는 복숭아순나방 개체수 측정부(150) 및 복숭아순나방 채집부(110)에 설치된 센서부(113)에 전원을 공급하는 전원공급장치로서, 본 발명의 실시예에서는 상기 전원부(159)는 태양전지 및 태양전지를 통하여 생성되는 전원을 충방전하는 축전지를 포함하여 이루어진다. 상기 태양전지는 측정이 이루어지지 않는 시간대에 전기 에너지를 생성하여 축전지를 충전하고, 측정이 이루어지는 시간대에는 축전지에 충전된 전원을 각 구성부에 공급함으로써 별도의 배터리 교환 없이 지속적인 전원공급이 가능하도록 한다. 한편, 장마 기간과 같이 태양전지를 통하여 장치의 동작에 필요한 전원 공급이 원활하게 이루어지지 못하는 경우에는 축전지를 다른 건전지로 교체하여 전원공급이 이루어질 수 있도록 할 수 있음은 당연하다. 한편, 상기 전원부(159)는 그 부피가 크기 때문에 트랩 몸체(111) 내측에 설치되지 않고 별도의 지지대에 설치되어 복숭아순나방 개체수 측정부(150) 및 복숭아순나방 채집부(110)의 센서부(113)에 전원을 공급하게 된다.
상기 제어부(151)는 상기 각 구성부의 동작을 제어하는 중앙처리장치로서, 이 제어부(151)는 개체수 카운터부(153)를 구동하여 복숭아순나방의 개체수를 파악하고, 파악되는 복숭아순나방 개체수 정보를 타이머(157)를 통하여 측정되는 시간정보와 GPS 수신부(155)를 통하여 파악되는 현재 위치 정보를 통신부(158)를 통하여 모니터링 서버(200)에 전송하게 된다.
한편, 본 발명에 따른 기상환경측정부(130)는 복숭아순나방 개체수 측정부(150)와 별도로 구성되어 자체적으로 외부 주변환경 정보를 측정하여 통신망을 통하여 모니터링 서버(200)에 전송할 수 있도록 구성된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 기상환경측정부의 블록 구성도를 나타낸 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 기상환경측정부(130)에는 페로몬트랩(100)이 설치된 주변 기상환경을 측정하는 기상센서(132)와, 상기 기상센서(132)를 통하여 측정되는 주변 기상환경 정보를 저장하는 메모리(133)와, 시간을 측정하는 타이머(134)와, 상기 기상센서(132)를 통하여 측정되는 주변 환경 정보를 통신망을 통하여 모니터링 서버(200)에 전송하는 통신부(135)와, 상기 각 구성부의 동작을 제어하는 제어부(131) 및 상기 각 구성부에 전원을 공급하는 전원부(136)가 구비되어 있다.
상기 기상센서(132)에는 주변의 풍향 및 풍속을 측정하는 풍향/풍속센서(132a)와, 주변의 습도를 측정하는 습도센서(132b)와, 주변 온도를 측정하는 온도센서(132c)와, 주변 조도를 측정하는 조도센서(132d)와, 강우량을 측정하는 강우센서(132e)가 구비되어 있는데, 이 기상센서(132)를 통하여 측정되는 주변 기상환경 정보는 제어부(131)의 제어에 따라 통신부(135)를 통하여 모니터링 서버(200)에 전송된다.
상기 통신부(135)는 CDMA 통신, 블루투스 통신, TCP/IP 유선통신 또는 무선통신 등을 통하여 통신망에 접속하여 주변 기상환경 정보를 모니터링 서버(200)에 전송하게 된다. 상기 기상환경측정부(130)는 전원부(136)를 통하여 동작에 필요한 전원을 자체적으로 공급하게 되는데, 이 전원부(136)는 태양전지와 이 태양전지를 통하여 생성되는 전원을 충방전하는 축전지를 포함하여 이루어진다.
도 6은 상기의 구성으로 이루어진 페로몬트랩의 설치도를 나타낸 것이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 페로몬트랩(100)은 지면에 고정 설치되는 지지대(10)에 설치되어 복숭아순나방을 채집하고 주변 기상환경을 측정하게 되며, 측정되는 복숭아순나방 채집 개체수와 기상환경 정보를 통신망을 통하여 모니터링 서버(200)에 전송하게 된다.
상기 지지대(10)는 원통형의 지지봉으로서 하단이 보형 콘크리트 등의 지지대 고정부재(11)를 통하여 지면에 고정 설치되고, 지지대(10)의 상단에는 번개로부터 장치를 보호하기 위한 피뢰침(12)이 설치되며, 지지대(10)의 내측에는 각 장치를 연결하는 배선이 배치된다.
상기 지지대(10)의 상부에는 주변 기상환경을 측정하는 기상환경측정부(130)와 태양빛을 통하여 전원을 생성하는 태양전지(30)가 설치되고, 지지대(10)의 중간부에는 복숭아순나방 채집부(110)와 복숭아순나방 개체수 측정부(150)가 설치되며, 지지대(10)의 하부에는 축전지(60)가 설치된다.
상기 지지대(10)의 상부에 설치되는 기상환경측정부(130)는 지지대(10)에 결합되는 기상환경측정부 지지부재(20)에 설치되는데, 이 기상환경측정부(130)는 태양전지(30)에 의해 전기가 충전되는 축전지(60)로부터 전원을 공급받아 동작된다. 상기 기상환경측부(130)에는 풍향/풍속센서, 습도센서, 온도센서, 조도센서, 강우센서 등의 기상센서가 설치되어 주변 기상환경을 측정하여 통신망을 통하여 원격에 위치한 모니터링 서버(200)에 전송하게 된다.
상기 지지대(10)의 상부에 설치되는 태양전지(30)는 지지대(10)에 결합되는 태양전지 지지부재(31)에 설치되는데, 이 태양전지(30)를 지지대(10)에 결합시키는 태양전지 지지부재(31)는 길이 조절이 가능하도록 지지대(10)에 설치되어 태양전지(30)의 크기에 따라 그 길이를 조절할 수 있도록 한다. 본 발명의 실시예에서 상기 태양전지 지지부재(31)는 태양전지(30)를 45도 경사로 기울어지게 지지대(10)에 고정시켜 태양빛 접촉면을 넓힘으로써 태양전지(30)의 발전 효율을 높일 수 있도록 한다.
상기 지지대(10)의 중간부에 설치되는 복숭아순나방 채집부(110)는 지지대(10)의 중간부에 결합되는 트랩 지지부재(40)를 통하여 지지대(10)에 결합되는데, 이 트랩 지지부재(40)는 지지대(10)를 따라 상하 이동이 가능하도록 지지대(10)의 중간부에 착탈 가능하게 결합된다. 상기 트랩 지지부재(40)는 지지대(10)에 착탈 가능하게 결합되는 지지대 고정구(41)와, 상기 지지대 고정구(41)를 중심으로 방사상으로 연결되는 다수의 연결대(42)와, 상기 연결대(42)의 일단에 형성되어 복숭아순나방 채집부(110)가 끼움 결합되는 원형의 트랩몸체 결합고리(43)를 포함하여 이루어진다. 또한, 상기 트랩몸체 결합고리(43)의 상부에는 다수의 덮개 지지기둥(51)을 통하여 연결된 갓 형상의 트랩 보호덮개(50)가 형성되어 하부에 위치하는 복숭아순나방 채집부(110)를 직사광선이나 비 또는 눈 등으로부터 보호하게 된다. 본 발명의 실시예에서 상기 트랩 보호덮개(50)는 스테인리스 재질로 이루어져 태양빛을 반사할 수 있도록 함으로써 조류의 접근을 방지하여 복숭아순나방 채집부(110)를 보호하는 역할도 수행한다. 상기 트랩 지지부재(40)에는 지지대(10)에 방사상으로 연결된 다수의 트랩몸체 결합고리(43)가 형성되고, 이 트랩몸체 결합고리(43)에 각각 복숭아순나방 채집부(110)가 결합되기 때문에 하나의 트랩 지지부재(40)에 다수의 복숭아순나방 채집부(110)가 설치될 수 있어 복숭아순나방을 보다 효율적으로 채집할 수 있게 된다. 본 발명의 실시예에서 상기 트랩 지지부재(40)에 3개의 연결대(42) 및 트랩몸체 결합고리(43)가 형성되어 총 3개의 복숭아순나방 채집부(110)를 설치할 수 있도록 하였다. 상기 복숭아순나방 채집부(110)의 트랩 몸체(111) 내측에는 복숭아순나방 채집부(110)를 통하여 채집되는 복숭아순나방 개체수를 파악하여 통신망을 통하여 원격 모니터링 서버(200)에 전송하는 복숭아순나방 개체수 측정부(150)가 설치된다.
상기 지지대(10)의 하부에 설치되는 축전지(60)는 태양전지(30)에 의해 생성되는 전기에너지를 충전하여 기상환경측정부(130)와 복숭아순나방 채집부(110)의 센서부(113) 및 복숭아순나방 개체수 측정부(150)에 공급하게 된다. 본 발명의 실시예에서 상기 축전지(60)는 측면 하단에 공랭식 통풍구가 형성된 케이스 내에 보관되며, 이 축전지 케이스는 축전지 지지부재(61)를 통하여 지지대(10)에 착탈 가능하게 결합된다.
한편, 상기 페로몬트랩(100)의 복숭아순나방 개체수 측정부(150) 및 기상환경측정부(130)로부터 복숭아순나방 개체수 정보 및 기상환경 정보를 수신하는 모니터링 서버(200)는 수신되는 각 정보를 취합하여 기상환경에 따른 복숭아순나방의 발생변화를 분석하게 된다. 즉, 모니터링 서버(200)는 통신망을 통하여 상기 복숭아순나방 개체수 측정부(150)로부터 수신되는 복숭아순나방 개체수 정보와 상기 기상환경측정부(130)로부터 수신되는 기상환경 정보를 취합하여, 기상환경에 따른 복숭아순나방의 발생변화를 분석하고 이를 데이터베이스에 저장하고 화면에 표시하여 관리자가 실시간으로 확인할 수 있도록 한다.
또한, 상기 모니터링 서버(200)는 기상환경에 따른 복숭아순나방의 발생변화를 요일별, 시간별, 지역별 등으로 분류하여 실시간으로 인터넷상에 제공함으로써, 원격지의 사용자가 지역/시기별 복숭아순나방의 발생상황을 인터넷 접속을 통하여 실시간으로 확인할 수 있도록 한다.
이하, 상기의 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 페로몬트랩 기반의 복숭아순나방 발생변화 무인 모니터링 시스템을 통하여 미기상환경에 따른 복숭아순나방 발생변화를 실시간으로 모니터링 하는 과정에 대하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 페로몬트랩 기반의 복숭아순나방 발생변화 무인 모니터링 시스템을 통하여 미기상환경에 따른 복숭아순나방 발생변화가 실시간으로 모니터링되는 과정을 나타낸 흐름도이다.
단계 S110, S120, S130 : 먼저, 페로몬트랩(100) 및 모니터링 서버(200)가 턴온되어 시스템이 턴온되면(S110), 페로몬트랩(100)의 복숭아순나방 개체수 측정부(150)는 현재시각이 동작시간 설정부(154)를 통하여 설정된 동작시간인지를 판단하여(S120), 동작시간이 아닌 경우 대기 상태를 유지하게 된다(S130).
단계 S140, S141, S142, S143 : 현재시각이 동작시간인 경우, 복숭아순나방 채집부(110)의 센서부(113)가 구동되어(S140), 트랩 몸체(111)의 유입통로(112)를 통과하여 적재함(115)으로 이동하는 봉숭아순나방을 감지하여 감지신호를 생성하게 되고(S141), 복숭아순나방 개체수 측정부(150)는 센서부(113)를 통하여 전송되는 감지신호에 따라 복숭아순나방 개체수를 파악하게 된다(S142). 복숭아순나방 개체수 측정부(150)는 파악되는 복숭아순나방 개체수 정보를 타이머(157)를 통하여 파악되는 시간정보와 GPS 수신부(155)를 통하여 파악되는 위치정보에 함께 통신망을 통하여 모니터링 서버(200)에 전송하게 된다(S143).
단계 S151, S152, S153 : 한편, 현재시간이 동작시간인 경우, 기상환경측정부(130)는 구동되어(S151), 기상센서(132)를 통하여 주변의 풍향/풍속, 습도, 온도, 조도, 강우 등의 기상환경 정보를 측정하게 되고(S152), 측정되는 주변 기상환경 정보를 통신망을 통하여 연결된 원격 모니터링 서버(200)에 전송하게 된다(S153).
단계 S160, S170 : 한편, 복숭아순나방 개체수 측정부(150)와 기상환경측정부(130)로부터 복숭아순나방 개체수 정보 및 주변 기상환경 정보를 수신하는 모니터링 서버(200)는 수신된 복숭아순나방 개체수 정보와 주변 기상환경 정보를 분석하여 주변 기상환경에 따른 복숭아순나방 발생 정보를 분석하게 된다(S160). 모니터링 서버(200)를 통하여 분석되는 주변 기상환경에 따른 복숭아순나방 발생 정보는 화면에 표시되어 관리자가 이를 실시간으로 파악할 수 있게 된다(S170). 또한, 모니터링 서버(200)는 미기상환경 조건에 따른 복숭아순나방 발생변화를 요일별, 시간별, 지역별로 분류하여 데이터베이스에 등록하게 되면, 데이터베이스에 등록되는 복숭아순나방 발생변화 정보를 인터넷상에 제공하여 원격의 사용자들이 인터넷을 통하여 확인할 수 있도록 한다.
단계 S180 : 한편, 상기의 과정은 시스템이 종료될 때까지 설정된 동작시간 동안 반복 수행된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 복숭아순나방의 페로몬트랩(100)은 지지대(10)에 결합되어 과수원 등의 야외에 설치된 후, 복숭아순나방 개체수 측정부(150)의 동작시간 설정부(154)를 통하여 설정된 특정 시간, 예를 들면 복숭아순나방이 활동하는 오후 4시에서 오후 10시 사이에 구동되어, 복숭아순나방 채집부(110)를 통하여 채집되는 복숭아순나방의 개체수를 측정하여 통신망을 통하여 연결된 원격 모니터링 서버(200)에 전송하게 된다. 또한, 복숭아순나방이 채집되는 야외의 주변 기상환경을 기상환경측정부(130)를 통하여 측정하여 통신망을 통하여 원격 모니터링 서버(200)에 전송하게 된다. 따라서, 모니터링 서버(200)는 복숭아순나방 페로몬트랩(100)이 설치된 지역에서 발생하는 복숭아순나방의 개체수를 기상환경 정보와 함께 실시간으로 확인할 수 있으며, 주변 기상환경에 따른 복숭아순나방 발생변화 정보를 실시간으로 파악할 수 있게 된다.
이러한 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구 범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
10 : 지지대 11 : 지지대 고정부재
12 : 피뢰침 20 : 기상환경측정부 지지부재
30 : 태양전지 31 : 태양전지 지지부재
40 : 트랩 지지부재 41 : 지지대 고정구
42 : 연결대 43 : 트랩몸체 결합고리
50 : 트랩 보호덮개 51 : 덮개 지지기둥
60 : 축전지 61 : 축전지 지지부재
100 : 페로몬트랩 110 : 복숭아순나방 채집부
111 : 트랩 몸체 112 : 유입통로
113 : 센서부 115 : 적재함
116 : 탈출방지막 117 : 통풍구
120 : 트랩 뚜껑 121 : 몸체 결합부
122 : 연결기둥 123 : 덮개
124 : 페로몬 보관함 130 : 기상환경측정부
131 : 제어부 132 : 기상센서
133 : 메모리 134 : 타이머
135 : 통신부 136 : 전원부
150 : 복숭아순나방 개체수 측정부 151 : 제어부
152 : 증폭부 153 : 개체수 카운터부
154 : 동작시간 설정부 155 : GPS 수신부
156 : 메모리 157 : 타이머
158 : 통신부 159 : 전원부
200 : 모니터링 서버

Claims (16)

  1. 복숭아순나방이 발생하는 야외에 설치되어 복숭아순나방의 성페로몬으로 복숭아순나방을 유인 채취하여 복숭아순나방의 개체수를 파악하며 주변 기상 환경 정보를 측정하는 페로몬트랩(100)과; 상기 페로몬트랩(100)으로부터 복숭아순나방의 개체수 정보 및 기상환경 정보를 전송받아 기상환경에 따른 복숭아순나방의 개체수 변화를 파악하여 모니터링하는 모니터링 서버(200);를 포함하는 페로몬트랩 기반의 복숭아순나방 발생변화 무인 모니터링 시스템으로서,
    상기 페로몬트랩(100)에는
    상기 복숭아순나방이 외부로부터 유입될 수 있도록 적어도 하나 이상의 유입통로(112)가 형성되고, 상기 유입통로(112)의 측면에 유입통로(112)를 통과하는 복숭아순나방의 이동을 감지하는 센서부(113)가 설치된 트랩 몸체(111)와,
    상기 트랩 몸체(111)의 유입통로(112)와 연통되도록 트랩 몸체(111) 하부에 설치되어 트랩 몸체(111)의 유입통로(112)를 통하여 유입되는 복숭아순나방을 적재하되, 적재되는 복숭아순나방의 탈출을 방지하기 위한 탈출방지막(116)이 상부에 형성되고, 적재되는 복숭아순나방을 고온 건조시켜 살충하기 위하여 투명 재질로 형성되는 적재함(115)과,
    상기 복숭아순나방이 통과할 수 있도록 측면에 소정의 간격으로 이격된 다수의 연결기둥(122)이 형성되고, 상기 연결기둥(122) 상부에 트랩 몸체(111)를 보호하기 위한 덮개(123)가 형성되며, 상기 덮개(123)에 복숭아순나방 성페로몬이 보관되는 페로몬 보관함(124)이 구비되어, 상기 트랩 몸체(111)의 상부에 결합되는 트랩 뚜껑(120)을 포함하는 복숭아순나방 채집부(110);
    상기 트랩 몸체(111)의 내측에 설치되어, 상기 센서부(113)를 통하여 감지되는 복숭아순나방 감지 신호에 따라 복숭아순나방 채집부(110)를 통하여 채집되는 복숭아순나방 개체수를 동작시간 설정부(154)를 통하여 설정된 오후 4시에서 오후 10시 사이에 측정하며, 측정된 복숭아순나방 개체수 정보를 통신부(158)를 통하여 원격 모니터링 서버(200)에 전송하는 복숭아순나방 개체수 측정부(150);가 구비된 것을 특징으로 하는 페로몬트랩 기반의 복숭아순나방 발생변화 무인 모니터링 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 복숭아순나방 채집부(110)의 적재함(115)의 하부에는 복숭아순나방 성페로몬의 확산을 위한 통풍구(117)가 형성되는 것을 특징으로 하는 페로몬트랩 기반의 복숭아순나방 발생변화 무인 모니터링 시스템.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 트랩 뚜껑(120)의 측면에 형성된 연결기둥(122)은 높이가 조절되는 것을 특징으로 하는 페로몬트랩 기반의 복숭아순나방 발생변화 무인 모니터링 시스템.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 복숭아순나방 개체수 측정부(150)에는 GPS 위성으로부터 현재 위치 정보를 수신하여 통신부(158)를 통하여 모니터링 서버(200)에 전송하는 GPS 수신부(155)가 구비되는 것을 특징으로 하는 페로몬트랩 기반의 복숭아순나방 발생변화 무인 모니터링 시스템.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 복숭아순나방 채집부(110)는 복숭아순나방이 발생하는 야외의 지면에 고정 설치되는 지지대(10)에 착탈 가능하게 결합되는 지지대 고정구(41)와, 상기 지지대 고정구(41)를 중심으로 방사상으로 연결되는 다수의 연결대(42)와, 상기 복숭아순나방 채집부(110)가 끼움 결합되도록 연결대(42)의 일단에 형성되는 트랩몸체 결합고리(43)를 포함하여 이루어지는 트랩 지지부재(40)에 착탈 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 페로몬트랩 기반의 복숭아순나방 발생변화 무인 모니터링 시스템.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 복숭아순나방 채집부(110)가 결합되는 트랩 지지부재(40)의 상부에는 복숭아순나방 채집부(110)를 보호하기 위한 트랩 보호덮개(50)가 다수의 덮개 지지기둥(51)을 통하여 결합되는 것을 특징으로 하는 페로몬트랩 기반의 복숭아순나방 발생변화 무인 모니터링 시스템.
  14. 삭제
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 페로몬트랩(100)에는
    상기 복숭아순나방이 발생하는 야외의 지면에 고정 설치되는 지지대(10)에 착탈 가능하게 결합되어 주변의 습도/온도/조도/강우량을 측정하는 습도센서/온도센서/조도센서/강우센서가 구비된 기상센서(132)와, 상기 기상센서(132)를 통하여 측정되는 주변 기상환경 정보를 통신망을 통하여 원격에 위치한 모니터링 서버(200)에 전송하는 통신부(135)와, 상기 기상센서(132)와 통신부(135)의 동작을 제어하는 제어부(131)를 포함하는 기상환경 측정부(130)가 구비된 것을 특징으로 하는 페로몬트랩 기반의 복숭아순나방 발생변화 무인 모니터링 시스템.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 모니터링 서버(200)는 상기 복숭아순나방 개체수 측정부(150)와 기상환경측정부(130)로부터 각각 수신되는 복숭아순나방 개체수 정보와 기상환경 정보를 취합하여, 기상환경에 따른 복숭아순나방의 개체수 발생변화를 분석하여 데이터베이스에 저장하고 화면에 표시하는 것을 특징으로 하는 페로몬트랩 기반의 복숭아순나방 발생변화 무인 모니터링 시스템.
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