KR101239833B1 - 식물의 해충 방제용 조명 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 해충의 스트레스 강도를 증가시켜 해충 방제와 함께 식물의 생장이 촉진되도록 하는 식물의 해충 방제용 조명 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 식물의 생장을 촉진하기 위한 파장의 빛과 해충을 방제하기 위한 파장의 빛을 조사하는 광원부; 및 상기 광원부로 식물 생장 촉진용 파장의 빛과 해충 방제용 파장의 빛 중 적어도 하나가 온/오프되도록 제어하고, 상기 광원부가 점등되는 시간 동안 상기 광원부로부터 조사되는 빛의 조도가 불규칙적으로 가변되도록 광량을 제어하는 제어부를 포함한다. 따라서 광량과 색상의 가변을 통해 조도를 가변시키는 복합 자극을 통해 해충에게 가해지는 스트레스 강도의 증가와 함께 불규칙한 자극을 통해 해충의 내성이 증가하는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
Description
본 발명은 식물의 해충 방제용 조명 장치에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 해충의 스트레스 강도를 증가시켜 해충 방제와 함께 식물의 생장이 촉진되도록 하는 식물의 해충 방제용 조명 장치에 관한 것이다.
일반적으로 해충은, 인간의 생활에 직접 또는 간접적으로 해를 끼치는 곤충으로서, 직접적으로 해를 끼치는 곤충에는 벼룩, 이, 빈대, 모기, 벌, 독나방, 개미 등이 있다.
그리고, 간접적으로 해를 끼치는 곤충에는 진딧물이나 멸구와 같이 농작물에 해가 되는 농업 해충, 바구미나 바퀴와 같이 저장한 곡물에 발생하는 저곡 해충, 모기나 파리와 같이 가축에 유해한 가축해충, 낙농제품이나 건어물에 발생하는 식품해충, 파리나 바퀴와 같이 전염병을 매개 또는 전파시키는 환경 위생 해충 등이 있다.
이러한 해충의 구제(驅除) 방법으로는 각종 살충제를 살포하거나, 해충을 잡아먹는 천적을 풀어놓거나, 해충의 주광성을 이용하여 유인 포충기나 전격 살충기와 같은 기구로 해충을 유인하여 구제한다.
그러나 살충제를 이용한 해충의 구제는 화학 약품에 대한 해충의 내성이 증대되어 해충의 구제 효과가 점진적으로 감소되고, 상기 농작물의 잔류 농약이 인체에 축적되어 사람에게 심각한 위협이 되는 문제점이 있다.
또한, 유인 포충기에 의한 구제는 살충실로 빛을 따라 해충이 유인되고 상기 살충실의 내부에서 다양한 방법으로 해충이 포획 또는 제거되지만, 살충실의 내부에는 살충제나 해충이 접착되는 접착제, 또는 해충에 물리적 타격을 가하는 팬 블레이드(Fan blade) 등의 구동으로 인해 장시간 사용시 살충제의 보충, 접착제의 교체, 팬의 청소 등 관리 비용이 증가하는 문제점이 있다.
또한, 전격 살충기는, 고압의 전기가 인가된 창살로 빛을 따라 해충이 유인되고, 상기 창살의 고압 전류에 의한 해충의 감전을 통해 해충에 제거되지만 장시간 사용시 창살의 청소 등과 같이 사후 관리 및 그 비용이 크게 증가되는 문제점이 있다.
최근에는 해충이 공통적으로 400nm ~ 500nm 파장대의 빛에 가장 많은 자극을 받는 것이 확인되어 LED 광원을 이용한 해충의 구제 방법이 제안되고 있다.
해충의 겹눈은 명적응(明適應)과 암적응(暗適應) 기능이 있고, 암적응 상태(야간)에서 빛에 대한 ERG(Electro Retino Graph: 망막전위신호) 신호발생이 가장 크며, 해충은 빛이 계속 들어오거나 낮이 되면 명적응 상태가 되어 빛에 대한 반응이 약해진다.
도 1은 빛의 조사에 따른 해충의 망막전위 신호를 나타낸 파형도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 빛이 잠시 비쳤을 때 해충의 ERG 신호 발생 형태는 펄스파(Pulse Wave)와 같은데, 여기서 T1은 상승시간(Rising Time)이고 T2는 지속시간(펄스폭:Pulse Width)이고, T3은 하강시간(Falling Time)이다.
여기서 ERG 신호 상승시간(T1)은 해충에게 가장 자극을 많이 주는 시간이고, 지속시간(T2)에는 빛이 계속되면 ERG신호는 처음에는 잠시 유지되다가 차츰 낮아지게 된다. 이는 해충의 눈이 빛에 적응하여 명적응 상태로 이전되기 때문이다.
T3은 ERG 신호 하강시간이다. 이 기간동안 해충의 눈은 암적응 상태로 돌아가는데 지속시간(T2)이 길어질수록 하강시간(T3)도 당연히 길어진다.
따라서, 해충에게 강한 자극을 주기 위해 도 2와 같이 점등되는 0.5초간 Duty 비가 50%인 30~300Hz의 아주 빠른 Pulse파를 이용하여 빛을 연속으로 켜지 않고 ON/OFF시켜 빠르게 점멸하여 해충에게 더 큰 자극이 제공되도록 한다.
그러나 이러한 주기적인 자극의 제공은 해충에게 자극을 주는 시간이 주기적으로 반복되어 명적응과 암적응의 반응 시간에 대한 내성을 증가시키는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 해충의 스트레스 강도를 증가시켜 해충 방제와 함께 식물의 생장이 촉진되도록 하는 식물의 해충 방제용 조명 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 광원을 이용하여 식물의 해충을 방제하는 조명 장치로서, 식물의 생장을 촉진하기 위한 450nm 또는 660nm 파장 중 적어도 하나의 파장을 조사하는 제 1 광원부와, 해충 방제를 위한 560nm 내지 590nm의 파장 중 임의의 파장을 선택적으로 온/오프시켜 조사하는 제 2 광원부를 구비한 광원부; 상기 식물 생장 촉진용 파장의 빛을 조사하는 제 1 광원부와, 상기 해충 방제용 파장의 빛을 조사하는 제 2 광원부가 동시에 교차 점멸되도록 온/오프 제어하는 제어부; 및 상기 제 1 광원부의 450nm 파장과 660nm 파장의 빛이 임의의 광량으로 불규칙 발광되도록 제어하는 광량 제어 신호와, 상기 제 2 광원부의 560nm 내지 590nm 파장의 빛이 임의의 광량으로 불규칙 발광되도록 제어하는 광량 제어 신호를 랜덤 신호로 출력하여 광량의 가변에 따른 조도 변화와 파장의 가변에 따른 색상 변화의 복합 자극을 통해 해충의 스트레스 강도가 증가하도록 하는 랜덤 신호 발생부를 포함한다.
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본 발명은 식물의 생장에 도움이 되는 450nm/660nm의 광원과 해충 방제용 560nm~590nm의 광원을 사용함으로써, 식물의 생장 촉진과 함께 해충을 방제할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 해충에게 자극을 주는 시간이 주기적으로 반복되어 명적응과 암적응의 반응 시간에 대한 내성의 증가를 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 광량과 색상의 가변을 통해 조도를 가변시키는 복합 자극을 통해 해충에게 가해지는 스트레스 강도의 증가와 함께 불규칙한 자극을 통해 해충의 내성이 증가하는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 광량의 증가와 함께 빛의 세기를 가변시킴으로써, 조도의 가변을 통한 해충에게 가해지는 스트레스 강도가 증가되도록 하는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 점멸 주파수가 특정 주파수로 고정되지 않도록 하여 해충의 내성이 증가하는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 1 은 빛의 조사에 따른 해충의 망막전위 신호를 나타낸 파형도.
도 2 는 종래 기술에 따른 해충의 주기적인 온/오프 제어신호를 나타낸 파형도.
도 3 은 본 발명에 따른 식물의 해충 방제용 조명 장치 구성을 나타낸 블록도.
도 4 는 도 3에 따른 식물의 해충 방제용 조명 장치의 사용 상태를 나타낸 예시도.
도 5 는 도 3에 따른 식물의 해충 방제용 조명 장치의 광량 제어 신호를 나타낸 파형도.
도 2 는 종래 기술에 따른 해충의 주기적인 온/오프 제어신호를 나타낸 파형도.
도 3 은 본 발명에 따른 식물의 해충 방제용 조명 장치 구성을 나타낸 블록도.
도 4 는 도 3에 따른 식물의 해충 방제용 조명 장치의 사용 상태를 나타낸 예시도.
도 5 는 도 3에 따른 식물의 해충 방제용 조명 장치의 광량 제어 신호를 나타낸 파형도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 식물의 해충 방제용 조명 장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 식물의 해충 방제용 조명 장치 구성을 나타낸 블록도이고, 도 4는 도 3에 따른 식물의 해충 방제용 조명 장치의 사용 상태를 나타낸 예시도이며, 도 5는 도 3에 따른 식물의 해충 방제용 조명 장치의 광량 제어 신호를 나타낸 파형도이다.
도 3 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 식물의 해충 방제용 조명 장치(100)는 키 입력부(110)와, 전원 공급부(120)와, 제어부(130)와 광원부(140)를 포함하여 구성된다.
상기 키 입력부(110)는 사용자로부터 광원부(140)의 온(ON)/오프(OFF) 동작 제어, 상기 광원부(140)의 점멸 주기 및 광량 제어를 위한 입력 신호를 검출하고, 키패드, 푸쉬 버튼, 마이크로 스위치 등으로 구성된다.
상기 전원 공급부(120)는 전원 플러그(미도시)를 통해 공급되는 상용 전원을 광원부(140)가 동작할 수 있도록 미리 설정된 직류 전원으로 변환하여 상기 제어부(130) 및 광원부(140)로 공급한다.
상기 제어부(130)는 키 입력부(110)로부터 검출된 입력 신호에 따라 광원부(140)가 온/오프되도록 제어하고, 상기 광원부(140)가 식물의 성장 단계에 따라 생장을 촉진하기 위한 파장의 빛과 해충을 방제하기 위한 파장의 빛이 선택적으로 발광되도록 하며, 상기 광원부(140)가 점등되는 동안 상기 광원부(140)로부터 조사되는 빛의 조도가 불규칙적으로 가변되어 출력되도록 제어하고 불규칙적인 광량의 출력을 제어하기 위한 랜덤 신호를 발생하여 제공하는 랜덤 신호 발생부(131)를 포함한다.
또한, 상기 제어부(130)는 식물의 성장시에 광합성 작용과 엽록소 합성의 최대 효과를 제공할 수 있도록 450nm 파장의 청색 광과 660nm 파장의 적색 광이 항상 온 상태를 유지하도록 하거나 또는 식물의 발아나 성장 단계에 따른 최적의 광량이 제공될 수 있도록 미리 설정된 온/오프 주기에 따라 점등되도록 제어 신호를 출력한다.
즉 성장 위주의 구성은 660nm 대역의 파장을 형성하는 LED의 점등 비율이 450nm 대역의 파장을 갖는 LED의 점등 비율보다 높게 구성되도록 제어 신호를 출력하고, 해충의 접근을 방지하는 경우 450nm 대역의 파장을 갖는 LED의 점등 비율이 다소 증가되도록 한다.
또한, 상기 제어부(130)는 해충에게 가해지는 스트레스가 증가할 수 있도록 560nm 내지 590nm 파장의 녹색 광을 미리 설정된 온/오프 주기에 따라 점멸 제어함과 동시에 상기 랜덤 신호 발생부(131)로부터 출력되는 랜덤 신호에 따라 상기 560nm 내지 590nm 파장의 빛이 임의의 광량으로 불규칙적으로 발광되도록 광량 제어 신호를 출력하여 조도를 제어한다.
또한, 상기 제어부(130)는 해충에게 광량의 차이에 따른 조도 변화뿐만 아니라 색상의 차이에 따른 자극을 주어 스트레스가 증가하도록 청색 광인 450nm 파장과 적색 광인 660nm 파장의 빛이 랜덤 신호 발생부(131)로부터 출력되는 랜덤 신호에 따라 임의의 광량으로 불규칙적으로 발광되도록 광량 제어 신호를 출력하여 조도를 제어한다.
상기 광원부(140)는 전원 공급부(120)로부터 공급되는 전원을 이용하여 식물의 생장을 촉진하기 위한 파장의 빛과 해충을 방제하기 위한 파장의 빛을 발광하는 발광 다이오드(LED)로서, 제 1 광원부(141)와 제 2 광원부(142)를 포함한다.
상기 제 1 광원부(141)는 식물의 생장을 촉진하기 위하여 450nm 대역의 파장을 갖는 LED와 660nm 대역의 파장을 갖는 다수의 LED가 교대로 설치되어 제어부(130)로부터 출력되는 제어 신호에 따라 식물의 발아, 분화, 개화, 엽록소 합성 등 여러 가지 생장 단계별로 상기 450nm 파장의 청색 광과 660nm 파장의 적색 광 중 적어도 하나의 빛이 발광되도록 하고, 바람직하게는 상기 두 가지의 빛이 모두 발광되도록 한다.
또한, 상기 제 1 광원부(141)는 전원 공급부(120)로부터 전원을 공급받아 상기 제어부(130)로부터 출력되는 랜덤 신호에 의해 임의의 조도를 갖는 불규칙한 광량의 빛을 발광한다.
상기 제 2 광원부(142)는 해충 방제를 위하여 560nm 내지 590nm 대역의 파장을 갖는 다수의 LED가 설치되어 제어부(130)로부터 출력되는 제어 신호에 따라 온/오프되고, 전원 공급부(120)로부터 전원을 공급받아 상기 560nm 내지 590nm의 파장 중 임의의 LED가 상기 제어부(130)로부터 출력되는 랜덤 신호에 의해 임의의 조도를 갖는 불규칙한 광량의 빛을 발광한다.
다음은 본 발명에 따른 식물의 해충 방제용 조명 장치의 동작 과정을 설명한다.
조명 장치(100)를 식물(200)의 상부에 설치한 후 제어부(130)는 사용자가 키 입력부(110)를 통해 식물의 생장 단계에 따른 조명의 설정 신호 입력을 완료하면, 상기 입력된 신호에 따라 제 1 광원부(141)와 제 2 광원부(142)로 각각 온/오프 제어 신호와 조도를 제어하기 위한 광량 제어 신호를 출력한다.
즉 상기 제어부(130)는 식물의 성장시에 광합성 작용과 엽록소 합성의 최대 효과를 제공할 수 있도록 450nm 파장의 청색 광과 660nm 파장의 적색 광이 항상 온 상태를 유지하도록 제어하거나 또는 식물의 발아 단계나 성장 단계에 따른 최적의 파장을 갖는 빛이 제공될 수 있도록 미리 설정된 온/오프 주기에 따라 점등되도록 제어 신호를 출력한다.
또한, 상기 제어부(130)는 랜덤 신호 발생부(131)로부터 출력되는 랜덤 신호를 이용하여 청색 광인 450nm 파장과 적색 광인 660nm 파장의 빛을 발광하는 제 1 광원부(141)의 조도가 불규칙적으로 가변되도록 함으로써, 해충에게 각 색상들의 조도 차이에 따른 자극으로 스트레스가 증가하도록 한다.
또한, 상기 제어부(130)는 제 2 광원부(142)가 미리 설정된 온/오프 주기에 따라 점멸되도록 제어함과 동시에 상기 랜덤 신호 발생부(131)로부터 출력되는 랜덤 신호에 따라 상기 제 2 광원부(142)로부터 발광되는 560nm 내지 590nm 파장의 광량이 불규칙하게 제어되도록 함으로써, 조도의 변화에 따른 해충에게 가해지는 스트레스가 증가할 수 있도록 한다.
따라서 자극을 주는 시간이 주기적으로 반복되어 명적응과 암적응의 반응 시간에 대한 내성이 증가하는 것을 방지할 수 있게 되고, 해충에게 광량의 차이로 인한 자극과 서로 다른 색상의 자극이 제공되도록 하여 광량과 색상의 복합적인 자극에 의한 스트레스 증가를 통해 식물로부터 해충을 효과적으로 방제할 수 있게 된다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 조명 장치 110 : 키 입력부
120 : 전원 공급부 130 : 제어부
131 : 랜덤 신호 발생부 140 : 광원부
141 : 제 1 광원부 142 : 제 2 광원부
120 : 전원 공급부 130 : 제어부
131 : 랜덤 신호 발생부 140 : 광원부
141 : 제 1 광원부 142 : 제 2 광원부
Claims (4)
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- 삭제
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- 광원을 이용하여 식물의 해충을 방제하는 조명 장치로서,
식물의 생장을 촉진하기 위한 450nm 또는 660nm 파장 중 적어도 하나의 파장을 조사하는 제 1 광원부(141)와, 해충 방제를 위한 560nm 내지 590nm의 파장 중 임의의 파장을 선택적으로 온/오프시켜 조사하는 제 2 광원부(142)를 구비한 광원부(140);
상기 식물 생장 촉진용 파장의 빛을 조사하는 제 1 광원부(141)와, 상기 해충 방제용 파장의 빛을 조사하는 제 2 광원부(142)가 동시에 교차 점멸되도록 온/오프 제어하는 제어부(130); 및
상기 제 1 광원부(141)의 450nm 파장과 660nm 파장의 빛이 임의의 광량으로 불규칙 발광되도록 제어하는 광량 제어 신호와, 상기 제 2 광원부(142)의 560nm 내지 590nm 파장의 빛이 임의의 광량으로 불규칙 발광되도록 제어하는 광량 제어 신호를 랜덤 신호로 출력하여 광량의 가변에 따른 조도 변화와 파장의 가변에 따른 색상 변화의 복합 자극을 통해 해충의 스트레스 강도가 증가하도록 하는 랜덤 신호 발생부(131)를 포함하는 식물의 해충 방제용 조명 장치.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020110035099A KR101239833B1 (ko) | 2011-04-15 | 2011-04-15 | 식물의 해충 방제용 조명 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110035099A KR101239833B1 (ko) | 2011-04-15 | 2011-04-15 | 식물의 해충 방제용 조명 장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| KR20120117374A KR20120117374A (ko) | 2012-10-24 |
| KR101239833B1 true KR101239833B1 (ko) | 2013-03-06 |
Family
ID=47285345
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020110035099A KR101239833B1 (ko) | 2011-04-15 | 2011-04-15 | 식물의 해충 방제용 조명 장치 |
Country Status (1)
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Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
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2011
- 2011-04-15 KR KR1020110035099A patent/KR101239833B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
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| JPH1056941A (ja) * | 1996-08-22 | 1998-03-03 | N Bii T Kk | 防虫方法および防虫装置 |
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