KR101202989B1

KR101202989B1 - 해충 생리 교란 장치

Info

Publication number: KR101202989B1
Application number: KR1020100037161A
Authority: KR
Inventors: 여태철
Original assignee: 여태철
Priority date: 2010-04-22
Filing date: 2010-04-22
Publication date: 2012-11-20
Also published as: KR20110117763A

Abstract

본 발명은 해충 생리 교란 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 식물에 무해한 전자기파의 파장을 이용하여 해충의 생리 상태를 교란하여 부하를 억제하고, 해충의 개체수를 줄여 각종 농작물(채소류, 화훼류, 버섯류)을 보호하는 장치에 있어서, 해충의 유인에 적합한 320nm~400nm(최적 유인 파장 352nm)와 해충의 방제에 적합한 580nm~650nm의 파장을 하나의 광원부에서 발광할 수 있게 셋팅하여 일정 주기 또는 랜덤 주기로 교번함으로서, 엽록소작용(440nm~650nm)과 광합성 작용(430nm~670nm)에 적합한 파장을 발광할 수 있어 식물의 성장을 촉진함과 동시에 해충의 생리 상태를 교란하여 해충의 부화를 저해하고 해충의 개체수를 감소시켜 식물의 친 환경 재배가 가능한 발광 램프가 내장된 해충 생리 교란 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 가시광선의 특정 파장대를 이용하는 해충퇴치기에 있어서, 교류전압을 일정레벨의 직류전압으로 변환시키고 변환된 직류전압의 레벨을 변환시켜 특정레벨의 정전압을 발생시켜 크세논 방전관의 구동전압과 프로세서 전원을 공급하는 전원공급부와 펄스폭변조모듈의 볼륨에 의하여 출력주파수를 제어하여 일정대역의 출력 파장을 조절하는 스트로보 출력 발생 회로부와 일정 대역의 파장을 가진 빛을 점등하는 크세논 방전관(Speed light)의 점등 횟수와 시간을 제어하는 스트로보 출력 제어 회로부를 구비하여 구성됨을 특징으로 하는 해충 생리 교란 장치가 제공된다.

Description

해충 생리 교란 장치{The apparatus to disturb vermin's physiological}

본 발명은 해충 생리 교란 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 식물에 무해한 전자기파의 파장을 이용하여 해충의 생리 상태를 교란하여 부하를 억제하고, 해충의 개체수를 줄여 각종 농작물(채소류, 화훼류, 버섯류)을 보호하는 장치에 있어서, 해충의 유인에 적합한 320nm~400nm(최적 유인 파장 352nm)의 파장과 해충의 방제에 적합한 580nm~650nm의 파장을 크세논 방전관을 이용하여 하나의 광원부에서 발광할 수 있게 셋팅하여 일정 주기 또는 랜덤 주기로 교번함으로서, 엽록소작용(440nm~650nm)과 광합성 작용(430nm~670nm)에 적합한 파장을 발광할 수 있어 식물의 성장을 촉진함과 동시에 해충의 생리 상태를 교란하여 해충의 부화를 저해하고 해충의 개체수를 감소시켜 식물의 친 환경 재배가 가능한 발광 램프가 내장된 해충 생리 교란 장치에 관한 것이다.

해충이란 인간의 생활에 해를 끼치는 벌레를 통틀어 이르는 말로 사람의 몸에 기생하는 이?벼룩?회충 따위와 옷이나 음식물에 기생하는 좀?바퀴 따위 및 농작물과 과수에 기생하는 응애를 일컫는 말이다. 이 중 특히 농작물에 기생하는 해충들은 농작물의 생육을 억제하여 농가에 직접적인 손실을 주는 곤충으로 이에 대한 퇴치는 농작물을 기르는 데 있어서 매우 중요한 일이다.

이러한 해충의 방제법은 가장 원시적인 손으로 포살하는 방법에서부터, 근대 과학의 정수를 집적시킨 초단파(超短波) ?초음파 ?감압(減壓) ?광선 ?온습도 등의 이용에 의한 물리적 방제법 및 살충제 ?훈증제(燻蒸劑) ?기피제 ?유인제 ?불임제 등에 의한 화학적 방제법, 기생곤충 ?포식곤충 ?기생균 ?곤충바이러스 등의 이용에 의한 물리적 방제법 및 살충제 ?훈증제(燻蒸劑) ?기피제 ?유인제 ?불임제 등에 의한 화학적 방제법, 기생곤충 ?포식곤충 ?기생균 ?곤충바이러스 등의 이용에 의한 생물학적 방제법, 작물의 경작기 변경 등에 의한 경종적(耕種的)방제법 등 많은 방법이 있고, 유효한 농약의 개발과 그 살포기구의 연구도 매우 진보되고 있다. 이 중 가장 많이 이용되는 농약은 가끔 인축에도 해가 있고, 천적을 함께 죽이는 등의 문제점이 있어서 이를 대처하기 위한 많은 노력이 있는 중이며, 대표적인 것으로 빛의 파장을 이용한 해충 퇴치법이 있다.

빛의 파장을 이용한 해충 퇴치법은 동물과 식물에 무해한 수단으로 해충을 제거하기 위한 것으로써, 해충의 생리를 교란시키는 파장의 광선을 조사하여 해충을 박멸하는 장치로 대표적인 것으로 특허 등록 제 10-0876988 호와 공개 번호 제 10-2009-0084800호와 같은 해충제거장치가 있다.

전자는 380nm ~500nm의 파장 대역을 이용하여 해충을 제거하는 장치로 하나의 파장대만을 이용했고, 해충의 사멸에 적합한 파장대 보다는 해충의 유인에 적합한 파장대를 사용함으로써 해충이 사멸되지 않는 문제점이 있었다.

또한 후자는 해충의 유인에 적합한 근 적외선 파장대역(540nm~584nm)과 유인된 해충의 퇴치에 적합한 파장(350nm~400nm) 및 농작물의 엽록소 작용과 광합성 작용을 촉진시키는 모든 녹색 계열의 파장 대역(410nm~500nm)을 일정 주기로 교번시켜 조사하여 해충의 퇴치와 함께 식물의 성장을 촉진하는 것으로써, 다색분광필터를 따로 준비하여 설치해야만 하는 번거로움이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 인체와 농작물에 무해한 빛의 파장을 보다 정밀하게 분석하여 효과적으로 해충을 박멸하는 파장대(해충유인파장 : 320nm ~ 400nm , 해충방제파장 : 580nm ~ 650nm )를 가진 해충방제장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 파장을 발광하는 광원부에 있어서 일반적인 램프가 아닌 제논 가스가 내장된 크세논 램프 또는 제논 가스가 내장된 HID 램프를 사용함으로써 별도의 장치를 설치할 필요가 없고, 광원부의 램프 수명을 늘리는 것을 또 다른 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 가시광선의 특정 파장대를 이용하는 해충퇴치기에 있어서, 교류전원을 안정된 직류전원으로 변환하여 작동 전원을 공급하는 전원공급부와; 상기 전원공급부에 공급된 직류전원으로 펄스폭변조모듈의 볼륨에 의하여 출력주파수를 발생하는 출력발생부와; 상기 출력발생부에서 발생된 출력주파수를 통해 해충을 유인하는 320nm ~ 400nm 파장과 해충을 방제하는 580nm ~ 650nm 의 파장의 빛을 발광하는 방전관과; 상기 방전관에서 발광되는 빛의 발광 횟수와 시간을 제어하는 출력제어부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 해충 생리 교란 장치를 제공한다.

인체와 농작물에 무해한 빛의 파장을 보다 정밀하게 분석하여 보다 효과적으로 해충을 박멸하는 파장대, 즉 해충의 유인에 적합한 파장(320nm ~ 400nm)과 해충의 방제에 적합한 파장(580nm ~ 650nm)을 크세논 방전관을 이용하여 일정 주기 또는 랜덤 주기로 발광하여 교번함으로서, 농작물에 기생하는 해충을 보다 확실하게 사멸할 수 있으며, 파장을 발광하는 광원부에 있어서 제논 가스가 내장된 크세논 램프 또는 제논 가스가 내장된 HID램프를 사용함으로써 광원부의 램프 수명을 늘리는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 전원공급부의 회로도이다.
도 4는 본 발명의 스트로보 출력 발생 회로의 회로도이다.
도 5는 본 발명의 스트로보 출력 제어 회로의 회로도이다.
도 6은 본 발명의 파장대 이론 구성에 대한 설명도이다.
도 7은 본 발명에 대한 주파수별 분석자료이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 전원공급부의 회로도이며, 도 4는 본 발명의 스트로보 출력 발생 회로의 회로도이며, 도 5는 본 발명의 스트로보 출력 제어 회로의 회로도이며, 도 6은 본 발명의 파장대 이론 구성에 대한 설명도이며, 도 7은 주파수별 분석자료이다.

본 발명의 해충 생리 교란 장치(100)는 가시광선의 특정 파장대를 이용하는 해충퇴치기에 있어서, 교류전원을 안정된 직류전원으로 변환하여 작동 전원을 공급하는 전원공급부(1)와; 상기 전원공급부(1)에 공급된 직류전원으로 펄스폭변조모듈의 볼륨에 의하여 출력주파수를 발생하는 출력발생부(2)와; 상기 출력발생부(2)에서 발생된 출력주파수를 통해 해충을 유인하는 320nm ~ 400nm 파장과 해충을 방제하는 580nm ~ 650nm 의 파장의 빛을 발광하는 방전관(3)과; 상기 방전관(3)에서 발광되는 빛의 발광 횟수와 시간을 제어하는 출력제어부(4)를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

그리고 상기 방전관(3)은 제논 가스가 내장된 크세논 램프(5) 또는 제논 가스가 내장된 HID램프(6)에 내설되어 구성됨을 특징으로 한다.

이렇게 구성된 해충 생리 교란 장치(100)는 해충의 유인에 적합한 320nm~400nm(최적 유인 파장 352nm)의 파장과 해충의 방제에 적합한 580nm~650nm 의 파장을 하나의 크세논 방전관을 이용하여 발광할 수 있게 셋팅하여 일정 주기 또는 랜덤 주기로 교번함으로서 해충을 퇴치하는 장치로 이는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 이를 구성하는 회로부가 전원공급부(1)와 출력발생부(2) 및 출력제어부(3)로 구성됨에 의한 것으로 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 전원공급부(1)는 도 3에 도시된 것과 같은 구조를 가지고 있고, 이의 작용을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

AC_R,T로 인입된 교류 전압은 브릿지다이오드(D2)에 의하여 직류전압으로 정류되어 콘덴서(C5)에 의하여 평활되고, 정류된 전압은 Power Switch(U3)에 의하여 트랜스포머의 1차에 고속 스위칭으로 전원을 공급하고 트랜스포머에 의해 변압된 후 2차측은 직류 12볼트를 출력하며, 직류12볼트는 상시 전압변동률을 감시하는 기준전압트랜지스터(U9)에 의하여 기준전압을 비교하여 Power Switch(U3)을 제어하여 안정된 전압으로 만들어지며, 상기 직류 12볼트가 전압감압장치(U2)에 인가되어 직류5볼트로 전압 변경하여 출력한다. 이렇게 출력되는 직류5볼트, 직류12볼트가 본 장치의 구동 전압으로 사용된다.

그리고 출력 발생부(2)는 도 4에 도시된 것과 같은 결선 구조를 가지고 있고, 이의 작용을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

AC_R,T로(1항) 교류전압이 인가되면 발진주파수에 의한 외부노이즈 발생을 억제하기 위하여 Noisefilter(T1,T2)를 통해 브릿지다이오드(D6)로 교류전압이 인가되어 직류전압으로 정류되고, 정류된 직류전압은 평활용 콘덴서(C15,C16)에 의하여 평활되어 트랜스포머(T4)에 공급되며, 공급된 전압이 트랜지스터(U13)의 Drain에 공급된다. 이 때, 펄스폭변조모듈(U10)(2항)의 볼륨(R32)에 의하여 OUT-650V(J5)의 출력주파수를 제어하여 OUT-650V-750V(J5)의 출력 파장의 값 320nm ~ 400nm 파장(최적 유인 파장 352nm)의 대역의 값과 OUT-751V-950V(J5)의 출력 파장의 값 580nm ~ 615nm(중심 파장 615nm)의 출력 파장을 프로그램에서 일정 주기 또는 랜덤 주기로 조절해 주게 된다. 트랜지스터(U13)의 Drain에서 검출된 전압은 OPAMP(U11A)에 의하여 1000배 (R12)(R9)증폭되어 전류값으로 펄스폭변조모듈(U10)에 인가되고, 펄스폭변조모듈(U10)에 인가된 전압 값과 전류 값에 의하여 TL494-8A에서 PWM신호 값이 발생되며, 2항의 콘덴서(C20) 저항(R18)에 의하여 TL494-8A에서 PWM신호(60uS)가 발생되어 3항 트랜스포머(T7)에 인가된 후, 인가된 PWM신호가 트랜지스터(Q1)의 BASE에 인가되고 전계효과트랜지스터(U13)의 GATE에 인가되어 DRAIN에 공급된 전원을 제어하게 된다. 이 때, 트랜스포머(T4) 2차측에서 발생된 전압은 콘덴서(C25)(C26)에 충전된 후 사용되게 된다.

그리고 출력 제어부(3)는 도 5와 같은 결선구조를 가지고 있고, 이의 작용을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

스트로보 출력 제어 회로부(3)는 크세논 방전관(Speed light)을 제어하기 위한 장치로, 도 4의 커넥터(4항의 J5)에서 발생된 전압은 상기 도면 커넥터(6항)(J2) H+와 H-에 연결되어 있고, 릴레이(RY2)의 구동에 의하여 콘덴서(C13, C14, C15, C16)에 충전된다.

이 때 CPU(U3)는 내부 프로그램에 의하여 릴레이(RY1)(RY2)를 제어하며, 광도전셀(CDS)에서 투과되는 빛의 량(약25Lux)이 적어지면 CPU(U3) 내부의 프로그램을 시작하게 된다. CPU(U3)의 프로그램은 70분간 내부 타임의 대기 시간 경과 후 10분 동안 릴레이(RY2)를 ON시키면 콘덴서(C13)(C14)(C15)(C16)에 H+전압(약650볼트)이 충전되고, 릴레이(RY1)를 5초에 한번 1초간 ON 신호를 주어 H+전압이 1M과 콘덴서(C1)를 지나 TRIGER COIL을 기동시키며, TRIGER COIL의 기동으로 순간 3000~4000볼트의 전압이 발생하여 크세논 방전관을 순간 점등시키게 된다. 릴레이(RY1)는 10분 동안 TRIGER GOIL을 기동시키는 과정을 반복하여 120회 크세논 방전관을 점등시킨다. CPU(U3)는 10분 경과 후 릴레이(RY1)(RY2)를 OFF하여 콘덴서(C13)(C14)(C15)(C16)에 충전 될 전압을 차단하여 콘덴서(C13)(C14)(C15)(C16)의 과다 충전을 방지하여 회로를 보호하고, 60분간 대기 시간 후 크세논 방전관을 10분 동안 5초 간격으로 120회 점등시키고 60분 대기하는 과정을 2회 더 반복한 후 대기한다.

다음 가동은 광도전셀(CDS)에 25(Lux)이상의 빛이 투과 된 후 다시 25(Lux)이하의 빛이 되면 위의 과정을 반복하는 장치이다.

따라서 본 발명에 따라서 전원공급부(1)와 출력 발생부(2)와 방전관(3) 및 출력 제어부(4)로 구성된 해충 생리 교란 장치(100)를 사용하면 해충의 유인에 적합한 파장(320nm ~ 400nm)과 해충의 방제에 적합한 파장(580nm ~ 650nm)을 일정 주기 또는 랜덤 주기로 발광하여 교번함으로서, 농작물에 기생하는 해충을 보다 확실하게 사멸할 수 있으며, 파장을 발광하는 광원부에 있어서 제논 가스가 내장된 크세논 램프 또는 제논 가스가 내장된 HID램프를 사용함으로써 광원부의 램프 수명을 늘리는 효과가 있다.

1 : 전원공급부 2 : 출력발생부
3 : 방전관 4 : 출력제어부
5 : 크세논 램프 6 : HID 램프
100 : 해충 생리 교란 장치

Claims

가시광선의 특정 파장대를 이용하는 해충퇴치기에 있어서, 교류전원을 안정된 직류전원으로 변환하여 작동 전원을 공급하는 전원공급부(1)와; 상기 전원공급부(1)에 공급된 직류전원으로 펄스폭변조모듈의 볼륨에 의하여 출력주파수를 발생하는 출력발생부(2)와; 상기 출력발생부(2)에서 발생된 출력주파수를 통해 해충을 유인하는 320nm ~ 400nm 파장과 해충을 방제하는 580nm ~ 650nm 의 파장의 빛이 일정 주기 또는 랜덤 주기로 교번되어 발광하는 방전관(3)과; 상기 방전관(3)에서 발광되는 빛의 발광 횟수와 시간을 제어하는 출력제어부(4)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 해충 생리 교란 장치.
제 1항에 있어서, 상기 방전관(3)은 제논 가스가 내장된 크세논 램프(5) 또는 제논 가스가 내장된 HID램프(6)에 내설되어 구성됨을 특징으로 하는 해충 생리 교란 장치.