KR101225931B1 - 토양멸균기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 토양을 오염시키는 농약 등을 사용하지 않고도 파종대상의 토양을 파종하기 전에 멸균처리하여 작물의 생육에 막대한 피해를 주는 각종 병·해충과 잡초 또는 그 씨앗 등을 방제함으로써 친환경적인 방제 및 재배는 물론 작물의 수확량 증대에도 크게 기여하게 되는 토양멸균기에 관한 것으로서,

탑재된 엔진의 구동으로 주행하는 차체(10)와, 상기 차체의 중심부에 설치되며 천장(21)과 전후 및 양측 벽(22)은 밀폐되고 바닥(23)의 중간부에는 하부로 개방되게 형성된 방출구(231)를 구비하는 분산실(20)과, 상기 양측 벽의 내측에 설치되며 마이크로파가 입사되면 반사하여 분산실의 내부 전체로 고르게 분산시켜 주는 분산부재(30)와, 서로 마주하지 않도록 착설되는 도파관(41)의 외단에 위치하게 상기 분산실의 양측 외벽에 각각 설치되며 각각 설치되며 작동되면 마이크로파를 발진하는 마그네트론(40)과, 상기 방출구의 양측부에 위치하게 바닥의 저면에 각각 하향 설치되어 방출되는 마이크로파가 상기 차체의 하부에서 양측으로 분산되지 않고 직 하방의 지면을 향해서만 조사되게 안내하는 안내부재(50)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한 것이다.

토양, 멸균, 방제, 토양멸균기

Description

토양멸균기{Soil sterilizer}

도 1은 본 발명 실시예에 의한 토양멸균기의 개략적인 사시도

도 2는 동 토양멸균기의 일부를 생략하여 보인 측면도

도 3a는 동 토양멸균기의 요부를 발췌하여 보인 정 단면도

도 3b는 동 토양멸균기에서 도파관의 설치상태를 발췌하여 보인 측단면도

도 3c는 동 도파관의 일 예를 발췌하여 보인 사시도

도 4는 동 토양멸균기의 요부를 발췌하여 보인 평 단면도

도 5a는 동 토양멸균기에서 분산부재를 발췌하여 보인 확대한 사시도

도 5b는 동 분산부재에 의한 마이크로파의 분산상태를 보인 평면도

도 6a는 동 분산부재의 길이가 다른 반사부에 의해 반사되어 위상이 다르게 발생되는 마이크로파의 파장을 확대하여 보인 파장도

도 6b는 동 위상이 다른 각 마이크로파가 하나의 멸균대상물 각 부위에 조사되는 상태도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 차체

20 : 분산실

21 : 천장 22 : 전후 및 양 측벽

23 : 바닥 24 : 격판

231 : 방출구

30 : 분산부재

31 : 반사부

40 ; 마그네트론

41 : 도파관

50 : 안내부재

본 발명은 토양멸균기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 토양을 오염시키는 농약 등을 사용하지 않고도 파종대상의 토양을 파종하기 전에 멸균처리하여 작물의 생육에 막대한 피해를 주는 각종 병·해충과 잡초 및 그 씨앗 등을 확실하게 방제함으로써 친환경적인 방제 및 재배는 물론 작물의 수확량 증대에도 크게 기여하게 되는 토양멸균기에 관한 것이다.

일반적으로 작물을 재배하기 위해 파종할 때에는 논이나 밭을 갈아 골을 타서 만든 두둑에 파종을 하였는데, 토양에는 작물의 생육에 큰 피해를 주는 각종 병·해충과 잡초 및 그 씨앗 등이 존재하기 때문에 파종에서 수확할 때까지 지속적으로 병·해충를 방제하거나 잡초 등을 제거하지 않으면 수확량이 감소되어 막대한 소득의 손실이 초래된다.

그런데, 작물의 생육에 피해를 주는 병·해충 중에서도 방제가 잘 되지 않으면서 가장 큰 피해를 주는 것으로는 그 종류가 대략 2000여 종으로 알려진 선충이 있는데, 특히 선충은 직접적으로는 작물의 뿌리·줄기·잎 등에 기생하여 양분을 흡수하고 간접적으로는 각종 병원균의 침입을 돕거나 양분의 이동 통로를 막아 각종 작물의 생육에 큰 피해를 준다.

이러한 선충의 피해는 시설재배지에서 연작으로 인하여 더욱 증가하고 있는데, 그 중에서도 뿌리혹선충의 경우에는 참외·오이·호박·수박·고추·토마토·당근 등 대부분의 과채류에 막대한 피해를 주기 때문에 그 피해가 대단히 심각하여 선충의 방제가 더욱 시급한 실정이었다.

따라서, 종래에는 메틸브로마이드(Methyl bromide)를 살포하여 토양 속의 선충을 죽이는 방제방법이 개발되어 전 세계적으로 널리 사용하고 있었는데, 메틸브로마이드는 오래전부터 농산물 저장고의 소독이나 토양소독에 사용되어온 약제로서 살충·살균·제초의 효과가 높고 오이의 녹반 모자이크병 등 토양 전염성 바이러스에도 활성을 나타내어 광범위하게 사용되고 있었다.

그러나, 메틸브로마이드는 방제에 유용한 약제이기는 하지만 캐나다의 몬트리울에서 개최된 지구 환경보호를 위한 국제회의에서 오존층을 파괴하는 물질로 지정되어 1992년부터는 다른 방법으로 대체할 수 없는 일부 용도를 제외하고는 사용할 수 없게 되었음은 물론 그 사용량을 점차적으로 줄인 뒤 사용을 엄격히 금지하기로 협약하였다.

따라서, 메틸브로마이드를 대체할 방제방법이 전 세계적으로 개발되고 있음 은 물론 현재 대체 기술로 개발되어 사용중인 방법으로 증기가열식 토양소독방법과 열수 토양소독방법 및 미생물 증식방법 등이 있는데, 이러한 방법들은 소독효과가 미미하거나 사용상의 문제 등으로 널리 보급되지 못하고 있다.

즉, 증기가열식 토양소독방법은 고온·고압의 증기로 토양을 가열·소독하는 것으로서, 고온의 증기를 얻기 위한 보일러가 필요함은 물론 기기작동에 많은 연료비가 소요됨과 동시에 기기의 이동이 어려운 점과 기기의 사용시 토양을 파서 스팀파이프를 매설하여 소독을 한 다음에는 스팀파이프를 다시 꺼내야 하는 등 사용상 많은 문제점이 있었다.

또한, 열수 토양소독방법은 80∼90℃의 열수를 주입하여 소독하는 것으로서, 토마토 위조병이나 갈색 근부명 또는 고구마 뿌리혹 선충의 방제나 잡초의 성장 억제효과는 있지만 토양의 깊은 곳까지는 고온이 도달하지 못하여 소독효과가 미비함은 물론 소독장치의 설치와 가동에 많은 비용이 소요되는 등의 문제점들이 있어 널리 보급되지 못하고 있다.

그리고, 미생물 증식방법은 식물 병원균의 증식을 억제하고 항생작용 및 포식작용을 나타내는 자연분포 미생물을 농약화 한 것이지만, 약효의 보증기간이 짧고 효과가 낮음은 물론 환경영향에 따라 약효가 다르게 되는 불안전성이 있는 등 사용에 많은 문제점이 있다.

한편, 잡초는 제초제를 살포하여 방제를 하거나 김매기를 하여 제거하는 방법을 주로 사용하였는데, 제초제를 살포하면 토양내에서 물리·화학·생물학적인 반응으로 본래의 목적과는 달리 그 성질이 유해한 성질로 변화되는 등 토양은 물론 환경오염의 원인이 되었으며, 김매기는 인력에 의존하여 잡초를 뽑아주는 것이므로 비록 환경오염은 방지할 수 있으나 작업능률을 높이기 위해서는 많은 인력이 필요하기 때문에 인건비의 상승에 비례하여 상대적으로 소득이 감소되는 등의 문제점들이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 감안하여 발명된 것으로서, 그 목적은 사용이 매우 간편·용이함은 물론 신속하고도 확실하게 파종대상의 토양을 방제시켜 주는 토양멸균기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 환경오염이 방지되는 친환경적인 방제가 가능함은 물론 방제비용이 대폭 절감되는 등 탁월한 경제성을 가지며 작물의 수확증대에 크게 기여하게 되는 토양멸균기를 제공함에 있다.

본 발명의 상기와 같은 목적들은, 메틸브로마이드나 제초제 등과 같은 농약을 사용하지 않고도 파종대상의 토양을 단시간에 멸균처리하여 작물의 생육에 피해를 주는 병·해충은 물론 잡초 및 그 씨앗 등을 방제하는 토양멸균기를 제공함으로써 달성되는데, 이 토양멸균기는 전답에서도 탑재된 엔진의 구동으로 주행할 수 있게 하부 양측에는 캐터필러가 장착되고 중간에는 하부가 개방된 분산실을 구비하는 차체와 상기 분산실의 양측 벽의 내측에 설치되어 마이크로파가 입사되면 고르게 분산시켜 주는 분산부재와 상기 분산실의 양측 벽과 분산부재의 해당부분을 관통하게 복수로 착설되는 각 도파관의 외단측에 설치되며 작동되면 마이크로파를 발진하는 마그네트론과 상기 분산실의 바닥에 하방으로 개방된 방출구의 양측부에 수직으 로 하향되게 착설되어 방출되는 마이크로파가 차체의 하부 양측으로 분산되지 않고 직 하방의 토양을 향해서만 조사되도록 안내하는 안내부재를 포함하여 구성되는 것으로서, 상기 마그네트론의 동작으로 발진되는 마이크로파가 도파관을 통해 분산실내로 입사되면 양측 벽의 내측에 착설된 분산부재에 의해 반사되어 고르게 분산되면서 개방된 방출구를 통해 방출되어 토양에 조사(照射)되므로, 해당 토양에 존재하는 병·해충은 물론 잡초 및 그 씨앗 등의 내부에 있는 물분자가 마이크로파에 의한 진동으로 인해 발생되는 마찰열에 의해 내부온도가 상승되어 파열되는 등의 현상으로 죽게 하여 방제함을 특징으로 한 것이다.

이하, 본 발명 실시예에 의한 토양멸균기를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 실시예에 의한 토양멸균기의 개략적인 사시도이고, 도 2는 동 토양멸균기의 일부를 생략한 측면도이며, 도 3a는 동 토양멸균기의 요부를 발췌하여 보인 정 단면도이고, 3b는 동 토양멸균기에서 도파관의 설치상태를 발췌하여 보인 측 단면도이며, 도 3c는 동 도파관의 일 예를 발췌하여 보인 사시도이고, 도 4는 동 토양멸균기의 요부를 발췌하여 보인 평 단면도이며, 도 5a는 동 토양멸균기에서 분산부재를 발췌하여 보인 확대한 사시도이고, 도 5b는 동 분산부재에 의한 마이크로파의 분산상태를 보인 평면도이며, 도 6a는 동 분산부재의 길이가 다른 반사부에 의해 반사되어 위상이 다르게 발생되는 마이크로파의 파장을 확대하여 보인 파장도이고, 도 6b는 동 위상이 다른 각 마이크로파가 하나의 멸균대상물 각 부위 에 조사되는 상태도이다.

본 발명 실시예에 의한 토양멸균기는, 탑재된 엔진(11)의 구동으로 주행하는 차체(10)와, 상기 차체의 중심부에 전후 길이방향으로 설치되며 천장(21)과 전후 및 양측 벽(22)은 밀폐되고 바닥(23)의 중간부에는 하부로 개방되게 형성된 방출구(231)를 구비하는 분산실(20)과, 상기 양 측벽의 내측에 설치되며 마이크로파가 입사되면 고르게 분산시켜 주는 분산부재(30)와, 서로 마주하지 않도록 착설되는 도파관의 외단에 위치하게 상기 분산실의 양측 외벽에 각각 설치되며 작동시키면 도파관을 통해 분산실의 내부로 입사되는 마이크로파를 발진하는 마그네트론(40)과, 상기 방출구의 양측에 위치하게 바닥의 저면에 각각 수직으로 하향되게 착설되어 방출되는 마이크로파가 차체의 하부 양측으로는 분산되지 않고 토양을 향해서 조사되게 안내하는 안내부재(50)를 포함하여 구성된다.

차체(10)는 일반적으로 로터리 경운(耕耘)을 주로 하여 작업하는 경운기나 쟁기나 트레일러의 견인작업을 주로 하는 틸러 또는 이랑 사이에서 배토작업을 하는 관리기 및 농지 조성이나 심경용(深耕用)의 쟁기를 견인하는데 사용되는 트랙터와 같이 전답에서도 주행할 수 있도록 양쪽의 하부에는 탑재된 엔진(11)으로부터 동력을 전달받아 구동되는 캐터필러(12)가 장착되고, 상기 캐터필러의 각 앞쪽에는 주행방향을 변경할 때 사용되는 바퀴(13)가 장착되어 있다.

그리고, 차체(10)의 상면부에는 각 마그네트론(40)에 공급되는 전류의 전압을 높이는 트랜스포머(42)와 상기 트랜스포머의 동작시 발생되는 열을 냉각시켜 주 는 냉각팬(43)들이 상기 마그네트론의 설치숫자에 비례하여 장착되며, 이들은 상부는 커버(14)로 덮어준다.

분산부재(30)는 본원 출원인의 선등록특허 건조장치(제414935호)에서의 분산부재와 같이 마이크로파가 투과하지 못하고 반사되는 알루미늄 등의 재질로 성형되는 것으로서, 마이크로파의 파장을 감안하여 이를 이상적으로 분산시켜 줄 수 있도록 하기 위해 전폭(F)을 동일한 폭으로 6등분 하여 각각의 분할폭(f)은 동일하지만 길이(l)는 서로 다른 6개의 반사부(31)로 구성된다.

각 반사부(31)은 수평면(311)과 이들 수평면을 각각 이어주는 수직면(312)들로 이루어지는 것으로서, 마이크로파가 분산실(20)에 입사되면 서로 마주하게 설치된 분산부재(30)의 길이가 다른 상기 각 반사부에 부딪혀서 반사되어 분산실의 내부 전체로 고르게 분산된다.

따라서, 마이크로파는 진행파와 반사파로 되돌아 오는 작용이 반복적으로 이루어지는데, 이러한 과정에서 진행파와 반사파는 도 6a에서와 같이 길이가 다른 반사부(31)에 의해 각기 다른 위상을 갖는 마이크로파(a-e)가 발생된다.

이렇게, 위상이 다르게 발생되는 마이크로파(a-e)들은 바닥(23)의 개방된 방출구(231)을 통해 방출되어 지면에 조사되는데, 이때 위상이 다른 각 마이크로파가 하나의 멸균대상물에 조사되는 부분은 도 6b에서와 같이 각각 차이가 있으나 조사된 부분의 합은 대상물의 전부분이 되기 때문에 결국 마이크로파는 대상물의 전체에 균일하게 조사된다.

한편, 분산부재(30)를 양측 벽(22)의 내측에 설치할 때에는, 상기 분산부재 의 전폭(F) 보다 양측 벽의 전장이 길기 때문에 벽면의 전장에 비례하여 복수개를 병렬로 이어지게 설치하면 된다.

그러나, 동일 규격의 토양멸균기를 대량 제작하는 등 필요에 따라서는 양측 벽(22)의 전장에 비례하게 6개의 반사부(31)를 1개조로 하여 이들이 연속 반복되도록 단일체로 제작한 분산부재(30)를 설치하여도 되는데, 이러한 경우에는 장기간의 사용에 따라 발생 될 수 있는 부분적인 손상 등에 의한 교체나 상기 반사부를 연속 반복되게 성형하는 것의 어려운 점 등을 감안하면 상기 분산부재는 6개의 반사부(31)만을 갖도록 제작된 것을 병렬로 연이어 설치하는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 분산부재(30)는 분산실(12)의 내부 공간이 크지 않은 소형인 경우에는 양쪽 벽면(22)에만 설치하여도 되지만 내부 공간이 큰 대형인 경우에는 천장까지 설치하여도 되는 것임은 물론 마그네트론(40)의 설치숫자 및 위치도 필요에 따라 조절할 수 있다.

한편, 분산실(20)의 내부 양측에는 내열성수지 등과 같이 마이크로파가 투과하는 재질로 된 격판(24)을 설치하여 분산부재(30)와 도파관(41)의 내단이 내측으로 노출되지 않게 가려줌으로써, 멸균기의 가동시 개방된 방출구(231)를 통해 이물질이 튀어 들어가서 상기 분산부재에 부딪쳐 반사부(31) 등을 손상시키거나 반사부들 사이의 틈새 또는 도파관의 내부에 끼이게 되는 등의 현상이 발생하지 않도록 하여 상기 분산부재의 수명단축 방지는 물론 분산실의 내부세척 등이 용이토록 하는 것이 바람직하다.

도파관(41)은 원형 또는 사각형상의 직선형관을 사용하여도 되지만, 이러한 경우에는 마그네트론(40)의 동작으로 발진되는 마이크로파가 상기 도파관의 내단을 통과하여 분산실(20)로 입사될 때 거의 확산되지 않게 되게 되어 상대적으로 분산부재(30)에 부딪혀서 반사되는 범위도 한정되기 때문에 마이크로파의 분산능률이 저하된다.

따라서, 도파관(41)은 직선형관보다는 마이크로파가 마그네트론(40)의 안테나로부터 발진할 때의 확산되는 범위를 감안하여 도 3b,c에서와 같이 내부의 간격이 외단(411)에서 내단(412)으로 갈수록 점차 넓어지는 12∼17°정도의 각도(r)로 경사지는 깔때기형태로 되게 형성하는 것이 바람직하다.

이렇게 하면, 마그네트론(40)의 동작으로 발진되는 마이크로파가 도파관(41)의 내단(412)을 통과하여 분산실(20)로 입사될 때 최대한 확산되기 때문에 상대적으로 분산부재(30)에 부딪히는 면적과 반사되는 범위가 확대되므로, 마이크로파의 분산 및 작용효율이 크게 향상된다.

그리고, 도 3c에 도시된 도파관(41)은 사각형태로 되어 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 원형으로 제작하여도 됨은 물론이다.

안내부재(50)는 알루미늄 등과 같이 마이크로파가 투과하지 못하고 반사되게 하는 재질의 판재를 "ㄱ"자 형태로 절곡시켜 되는 것으로서, 차체(10)에 설치할 때에는 수직부(51)가 방출구(231)의 양측에서 하향되도록 수평부(52)를 바닥(23)의 저면 양측에 착설하면 된다.

그리고, 안내부재(50)의 하단은 캐터필러(12)의 하단보다는 상측에 위치토록 부착하여 파종을 하기 위해 전답을 갈아서 패이게 만든 고랑(a)을 따라 상기 캐터 필러가 주행을 할 때 안내부재의 하부는 고랑 사이의 불룩하게 만든 두둑(b)에서 파종할 부분을 사이에 두고 그 양측에 묻힌 상태로 이동되게 하므로 방출구(231)를 통해 방출되는 마이크로파가 상기 안내부재들에 의해 외측으로 분산되지 않고 토양의 파종할 부분에만 조사되도록 하며, 아울러 상기 안내부재들의 각 선·후단의 하부 모서리부분(53)은 경사지게 형성하여 이동시 토양으로부터 받는 저항이 최소화되도록 한다.

이와 같이 구성되는 본 발명 실시예에 의한 토양멸균기를 사용할 때에는, 차체(10)의 양측 캐터필러(12)와 바퀴(13)들은 고랑(a)에 위치시킨 상태에서 엔진(11)을 가동시켜 주행을 하면서 마그네트론(40)을 동작시켜 주면 되는데, 이렇게 되면 발진되는 마그네트론은 도파관(41)을 통해 분산실(20)의 내부로 입사되어 양측 벽(22)에 설치된 분산부재(30)들의 길이가 서로 다른 각 반사부(31)의 표면에 의해 반사되어 상기 분산실의 내부에서 고르게 분산되면서 바닥(23)의 개방된 방출구(231)를 통해 하방으로 방출된다.

이때, 방출구(231)의 양측에 위치하는 안내부재(20)의 수직부(51)는, 그 하부가 두둑(b)의 양측에 묻힌 상태로 차체(10)와 함께 이동되고 있기 때문에 상기 방출구를 통해 하방으로 방출되는 마이크로파는 상기 수직부들에 의해 양 외측방향으로 분산되지 않고 파종할 부분인 두둑에만 조사된다.

이렇게 조사되는 마이크로파가 유전체에 조사되면 분자 내 쌍극자의 회전 및 진동으로 마찰에 의해서 열이 발생되기 때문에, 토양 속에 선충이나 잡초 및 그 씨앗 등이 있으면 그 내부의 물분자가 진동되어 발생되는 마찰열로 내부의 온도가 점 차 상승되기 때문에 파열되어 죽게 됨은 물론 토양 속의 수분도 선충 내부의 물분자와 같은 방식으로 물분자의 진동으로 마찰열이 발생하게 되므로 토양의 온도도 상승하게 되어 각종 병·해충이 살충 된다.

표 1은 17.73kw/m³의 출력으로 마이크로파를 선충에 조사하였을 때 조사시간에 따른 선충의 생존율을 나타낸 그래프로서, 실험결과 40초 이상 조사하게 되면 선충의 생존율은 0%에 이르게 됨을 알 수 있다.

표 1 : 마이크로파의 조사시간에 따른 토양의 선충 생존율

표 2는 17.73kw/m³의 출력으로 마이크로파를 토양에 조사하였을 때 조사시간에 따른 토양의 PH나 이온농도 등의 변화를 나타낸 것으로서, 제초제를 사용하여 잡초를 제거하거나 독성 농약을 사용하여 선충을 방제할 때에는 농약이 토양에 잔류하게 되어 토양오염의 원인이 되고 있지만 마이크로파를 조사하여 병·해충나 잡초를 방제할 경우에는 토양의 PH나 이온농도 등의 변화가 거의 발생하지 않아 토양 에 영향을 주지 않으면서 효율적인 방제가 가능함은 물론 방제 후 즉시 파종을 하여도 되는 등 매우 친환경적인 방제기술이다.

표 2 : 마이크로파 조사시간별 토양 이온의 변화

	PH	OM (g/kg)	P2O5 (mg/kg)	exchange (cmol/kg)			EC (ms/cm)	NH4-N (ppm)	NO3-N (PPM)
				K+	Ca+	Mg2 +
control	6.2	23.4	621	1.0	7.6	5.6	3.8	5.9	24.8
10sec	6.3	19.8	614	1.1	8.0	5.9	4.0	8.0	38.4
20sec	6.3	8.6	598	1.1	7.4	5.3	3.5	8.8	31.4
30sec	6.3	19.0	609	1.1	8.1	6.3	3.7	7.0	39.0
40sec	6.3	19.4	629	1.1	8.0	6.0	4.3	7.5	39.2
50sec	6.2	19.0	650	1.2	7.6	6.4	4.2	9.8	30.0
60sec	6.2	18.7	637	1.1	7.7	5.9	3.7	10.1	46.8

한편, 본 발명 실시예에 의한 토양멸균기를 1시간에 1km의 속도로 주행을 하면서 30kw의 출력으로 마이크로파를 토양에 조사하게 되면, 양측 안내부재(50)의 수직부(51)들 사이의 간격내에서 지면으로부터 15-20cm 정도의 깊이 이내(범위는 마이크로파의 출력에 따라 조절가능)에 존재하는 선충 등 각종 병·해충은 물론 잡초 및 그 씨앗 등이 방제된다.

특히, 시설재배지에서 재배되는 과채류의 뿌리에 기생하는 선충의 경우에는 성충(成蟲)의 길이가 대략 40㎛-1cm 이며 1마리의 성충이 대략 30.000개 정도의 알을 낳고 알은 3일 정도면 성충이 되므로 방제를 하지 않으면 그 피해가 대단히 심 각하게 되는데, 선충은 1년에 대략 3cm정도만 이동하기 때문에 마이크로파를 조사하여 방제한 토양에 파종된 작물은 그 주변의 방제되지 않은 토양에 있는 선충이 이동하여 피해를 주기 전에 발아 및 생육은 물론 수확도 끝나게 되므로 수확량에 영향을 받지 않는다.

또한, 표 3-1 및 3-2의 비교표에서와 같이 종래의 농약살포와 본 발명 실시예에 의한 토양멸균기를 사용한 선충 및 잡초방제 비용을 비교하면, 동일 면적(10,395㏊)을 마이크로파를 이용하여 선충을 방제할 때에는 농약살포에 비하여 75억 이상(㏊당 730,000원 정도)의 비용이 절감됨은 물론 제초시에는 2,500억(㏊당 250,000원 이상)의 비용이 절감되는 등 마이크로파를 이용하여 방제할 때에는 막대한 비용이 절감됨을 알 수 있다.

표 3-1 : 참외 시설재배지의 선충방제 비용

분 류	총 면 적 (ha)	ha 농 약 비 (원)	총 비 용 (원)
농 약 살 포	10.395	735,320	7,643,651,400
토 양 멸 균 기	10.395	5,670	58,939,650

표 3-2 : 전답의 잡초방제 비용

분 류	총 면 적 (ha)	ha 농 약 비 (원)	총 비 용 (원)
농 약 살 포	998,558	260,240	259,864,733,920
토 양 멸 균 기	998,558	5,670	5,661,823,860

따라서, 토양멸균기는 초기 투자비(기기구입비)가 농약에 비하여 많이 소요 되기는 하지만, 반 영구적으로 사용할 수 있는 것이므로 농약을 지속적으로 살포하여 방제하는 것에 비하여 탁월한 경제성을 갖게 됨은 물론 표 4에서 보는바와 같이 작업별 노동력의 투하시간도 절감되는 효과를 얻게 된다.

표 4 : 작업별 노동력 투하시간 비교표

작업 단계별	기존방식의 노동력 투하시간(0.1ha당)	토양멸균기 사용시 노동력 투하시간(0.1ha당)
제 초	2.72 시간(03' 통계청)	2.31 시간(출력에 의해 조절가능)
병충해 방제	2.29 시간(03' 통계청)
총 소요시간	5.01 시간(03' 통계청)	2.31 시간

본 발명 실시예에 의한 토양멸균기는 병·해충의 방제와 제초작업이 동시에 수행되는 것이므로, 종래의 병·해충 방제와 제초작업별 노동력의 투하시간에 비하면 상기 비교표에서 보는 바와 같이 단위 면적당 2.17배 줄게 되어 노동력도 크게 절감된다

이와 같은 본 발명 실시예에 의한 토양멸균기는, 환경을 오염시키는 농약 등을 전혀 사용하지 않고도 파종 대상의 토양을 파종하기 전에 멸균처리하여 토양에는 아무런 영향을 주지 않으면서도 작물의 생육에 큰 피해를 주는 선충 등의 각종 병·해충과 잡초 및 그 씨앗 등을 동시에 방제하여 주는 특징이 있으며, 아울러 공해가 없는 친환경적인 방제로 환경오염이 방지됨은 물론 특히 시설재배지에서 재배되는 작물의 수확량 감소 등이 효율적으로 방지되게 함으로써 소득증대에 크게 기 여하게 되는 효과도 얻게 된다.

또한, 농약 등을 사용하여 방제하는 경우에 비하여 병·해충 및 잡초 등을 방제하는데 소요되는 제반 비용 및 시간은 물론 방제에 투입되는 노동력도 대폭 절감되기 때문에 경제성이 탁월한 장점도 있다.

Claims (9)

1. 탑재된 엔진의 구동으로 주행하는 차체와;

   상기 차체의 중심부에 설치되며, 천장과 전후 및 양측 벽은 밀폐되고, 바닥의 중간부에는 하부로 개방되게 형성된 방출구를 구비하는 분산실과;

   상기 양측 벽의 내측에 설치되며, 마이크로파가 입사되면 반사하여 분산실의 내부 전체로 고르게 분산시켜 주는 분산부재와;

   서로 마주하지 않도록 착설되는 도파관의 외단에 위치하게 상기 분산실의 양측 외벽에 각각 설치되며, 작동시키면 상기 도파관을 통해 분산실의 내부로 입사되는 마이크로파를 발진하는 마그네트론과;

   상기 방출구의 양측부에 위치하게 바닥의 저면에 각각 하향되게 착설되며, 상기 방출구를 통해 방출되는 마이크로파가 차체의 하부에서 양측으로 분산되지 않고 지면을 향해서 조사되게 안내하는 안내부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 토양멸균기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 마그네트론과 도파관은, 양측벽에 각각 복수를 일정간격으로 설치하여 구성되는 것을 특징으로 하는 토양멸균기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 도파관은, 내부의 간격이 외단에서 내단으로 갈수록 점차 넓어지게 경사지는 깔때기형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 토양멸균기.
4. 제3항에 있어서,

   상기 도파관의 외단에서 내단으로 갈수록 경사지는 각도는, 12-17°정도인 것을 특징으로 하는 토양멸균기.
5. 제1항에 있어서,

   상기 분산부재는 마이크로파를 반사하는 재질로 되며, 마이크로파의 파장을 감안하여 이를 이상적으로 분산시켜 주도록 전폭을 동일한 폭으로 6등분 하여 각각의 분할폭은 동일하지만 길이는 서로 다른 6개의 반사부로 구성되는 것을 특징으로 하는 토양멸균기.
6. 제1항에 있어서,

   상기 분산부재는 마이크로파를 반사하는 재질로 되며, 마이크로파의 파장을 감안하여 이를 이상적으로 분산시켜 주도록 전폭을 동일한 폭으로 6등분 하여 각각의 분할폭은 동일하지만 길이는 서로 다른 6개의 반사부를 1개조로 하여 이들 1개조가 상기 양측 벽의 전장에 비례하여 연속 반복되게 형성하여 구성되는 것을 특징으로 하는 토양멸균기.
7. 제1항에 있어서,

   상기 분산실의 내부 양쪽에는, 상기 분산부재와 도파관이 내측으로 노출되지 않게 가려주는 내열성의 수지 등으로 되는 격판을 착설하여 구성되는 것을 특징으로 하는 토양멸균기.
8. 제1항에 있어서,

   상기 안내부재는, 마이크로파가 투과하지 못하고 반사되는 재질의 판재로 구성되는 것을 특징으로 하는 토양멸균기.
9. 제1항 또는 제6항에 있어서,

   상기 안내부재는 "ㄱ"자 형태로 되며, 수직부의 선·후단 하부 모서리부분은 경사지게 형성하여 구성되는 것을 특징으로 하는 토양멸균기.

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