KR101533438B1 - 해충 방제 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해충 방제 시스템에 관한 기술로서, 해충이 기피하는 광을 조사하는 다수개의 보안등과 상기 보안등과 분리되어 설치되며, 해충을 유인하는 광을 조사하는 다수개의 유인등을 포함하는 해충방제시스템에 있어서, 상기 보안등은 550~580nm 파장대의 빛을 발산하는 LED로 구성된 광원부를 구비하고, 상기 유인등은 450~480nm 파장대의 빛을 발산하는 LED로 구성된 광원부와, 해충을 유인하는 유인물질이 구비된 유인수단을 포함하여 해충 방제의 효과 범위를 넓히며, 단파장의 LED 조명을 사용함으로써 해충 퇴치시 유익한 곤충이 함께 제거되는 문제점을 해결한 해충 방제 시스템에 관한 것이다.
이러한 본 발명의 실시예로는 해충 방제 시스템에 있어서 상기 보안등은 건물 내부 및 외벽, 건물과 상기 건물에서 10~20m 반경안에 설치되고, 유인등은 건물에서 20~50m 반경 안에 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예로서, 보안등(10)은 LED가 0.5초간 ON되고 2~3초간 OFF되도록 하고, 0.5초간 ON되는 중에도 30~300Hz의 고속으로 깜빡이는 상태로 점등되도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

해충 방제 시스템 {PEST CONTROL SYSTEM}

본 발명은 해충 방제 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, 550~580nm 파장대의 빛을 발산하는 LED로 구성된 광원부를 구비한 다수개의 보안등과 450~480nm 파장대의 빛을 발산하는 LED로 구성된 광원부와 해충을 유인하는 유인물질이 구비된 유인수단으로 구성된 다수개의 유인등이 분리 설치됨으로써, 해충 방제의 효과를 극대화할 수 있고 효과 범위가 넓으며 유인과 포집에 있어서 유익한 곤충도 제거될 수 있는 단점을 보완하고 주거지역에 설치되기에 유용한 해충 방제 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 해충은 식물이나 화훼류를 재배하는 농업 해충과 파리나 모기 또는 나방과 같이 인체에 직접 또는 간접적으로 해를 끼치는 위생충으로 분류한다.

곤충의 번식력이나 세력에는 다른 동물과 마찬가지로 자연환경하에서 일종의 균형이 유지되고 있지만, 인간은 경작, 조림, 생산물의 집적, 공업화, 도시화 그 밖에 끊임없이 자연의 균형을 깨뜨리고 있으므로, 거기에 특별한 해충이 특히 많아지는 일이 일어나기 쉽다.

따라서, 해충은 어디까지나 방제(防除)를 하고, 익충은 그 증식을 도모할 필요가 있다. 또 교통기관의 발달에 수반하여 자연의 분포도 확대되기 쉽고, 해외로부터의 침입해충(侵入害蟲:미국흰불나방 등)도 증가할 경향에 있으므로 모든 수단을 강구하여 방제대책이 연구 실시되어야 한다.

해충의 방제법은 가장 원시적인 손으로 포살하는 방법에서부터, 근대과학의 정수를 집적시킨 초단파(超短波)ㆍ초음파ㆍ감압(減壓)ㆍ광선ㆍ온습도 등의 이용에 의한 물리적 방제법 및 살충제ㆍ훈증제(燻蒸劑)ㆍ기피제ㆍ유인제ㆍ불임제 등에 의한 화학적 방제법, 기생곤충ㆍ포식곤충ㆍ기생균ㆍ곤충바이러스 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.

그러나 농약은 가끔 인축에도 해가 있고, 천적을 함께 죽이는 등의 문제점도 많으므로, 근래에는 생물적 방제 그 밖의 모든 유효한 방제법의 병용을 가미한 종합방제법(integrated control)의 연구가 진행되고 있다.

해충은 주로 늦봄에서 초가을까지 활동을 하게 되며 가장 활발하게 활동하는 시기가 여름철이 되고 빛을 향해 날아드는 시간은 일몰 후이며 활동하는 시간은 일몰후 5~10시간이라 할 수 있다.

해충의 이러한 특징때문에 조명등을 이용하여 해충을 퇴치하는 기술들이 개발되고 있는데, 최근에는 에너지 절감 및 환경 보호로 인한 파급적인 경제 효과를 위하여 LED 조명 등을 사용하고 있다.

종래 개발된 선행기술 중에서 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0041264(2012.04.30.공개)에는 고속 ON/OFF가 가능한 LED 조명의 특성을 이용하여 해충의 빛에 대한 망막전위신호(ERG)를 최대한으로 발생유지시키는 방법으로 해충에게 스트레스를 주어 섭식, 교미, 산란을 억제하여 해충의 번식을 막는 해충방제법이 제시되어 있고, 또한 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0100620(2010.09.15.공개)에는 포장 전체에 태양광과 흡사한 파장대의 LED 램프를 조사하여 주행성 해충의 활동을 유발하고 포장의 일부에 주행성 해충을 유인하는 파장대의 LED 램프를 조사하여 주행성 해충을 방제하는 해충 유인 조명 시스템이 제시되었다.

또한, 등록실용신안공보 제20-0453375(2011.04.29.공고)에서는 해충을 유인하는 파장대역과 해충이 기피하는 파장대역, 해충을 유인하는 유인물질을 이용한 해충 트랩 장치가 제시되어있다.

상기한 바와 같이 이미 공개된 선행기술들은 해충을 유인하는 파장대나 해충이 기피하는 파장대를 선택적으로 사용하거나 하나의 장치 안에 해충을 유인하는 파장대의 램프와 해충이 기피하는 파장대의 램프가 함께 구비되는 기술이 대부분으로 그 효과범위가 작고, 주로 식물을 재배하기 위한 환경에서 사용되기 적합한 기술이 많아 주거지역에 설치되기에 유용하지 않다. 또한, 유인과 포집에 있어서 유익한 곤충도 제거될 수 있는 단점이 있기 때문에 바람직하지 못하다.

대한민국 공개특허 제10-2012-0041264호. 대한민국 공개특허 제10-2010-0100620호.

본 발명은 종래 LED 램프를 이용한 해충 방제 기술이 해충을 유인하는 파장대나 해충이 기피하는 파장대를 선택적으로 사용하거나 하나의 장치 안에 해충을 유인하는 파장대의 램프와 해충이 기피하는 파장대의 램프가 함께 구비되어 그 효과범위가 작고, 사용되는 램프의 파장범위가 넓어 유인과 포집에 있어서 유익한 곤충도 제거될 수 있는 단점이 있으며, 주로 식물을 재배하기 위한 환경에서 사용되기 적합한 기술이 많아 주거지역에 설치되기에 유용하지 않다는 문제점을 개선하고자 안출된 기술로서, 550~580nm 파장대의 빛을 발산하는 LED로 구성된 광원부를 구비한 다수개의 보안등과 450~480nm 파장대의 빛을 발산하는 LED로 구성된 광원부와 해충을 유인하는 유인물질이 구비된 유인수단으로 구성된 다수개의 유인등이 분리설치됨으로써, 해충 방제의 효과를 극대화하고 효과범위가 넓으며 주거지역에 설치되기에 유용한 해충 방제 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자,

해충이 기피하는 광을 조사하는 다수개의 보안등과 상기 보안등과 분리되어 설치되며, 해충을 유인하는 광을 조사하는 다수개의 유인등을 포함하는 해충방제시스템에 있어서, 상기 보안등은 550~580nm 파장대의 빛을 발산하는 LED로 구성된 광원부를 구비하고, 상기 유인등은 450~480nm 파장대의 빛을 발산하는 LED로 구성된 광원부와, 해충을 유인하는 유인물질이 구비되는 유인수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 해충 방제 시스템을 제시한다.

또한 본 발명의 바람직한 실시예로서, 보안등은 건물 내부 및 외벽, 건물과 상기 건물에서 10~20m 반경 안에 설치되고, 유인등은 건물에서 20~50m 반경 안에 설치되는 것을 특징으로 하는 해충 방제 시스템을 제시한다.

또한 본 발명의 바람직한 실시예로서, 보안등은 LED가 0.5초간 ON되고 2~3초간 OFF되도록 하고, 0.5초간 ON되는 중에도 30~300Hz의 고속으로 깜빡이는 상태로 점등되도록 하는 것을 특징으로 하는 해충 방제 시스템을 제시한다.

본 발명의 실시예에 의하면, 해충이 기피하는 광을 조사하는 다수개의 보안등과 상기 보안등과 분리되어 설치되며, 해충을 유인하는 광을 조사하는 다수개의 유인등을 포함하는 해충방제시스템에 있어서, 상기 보안등은 550~580nm 파장대의 빛을 발산하는 LED로 구성된 광원부를 구비하고, 상기 유인등은 450~480nm 파장대의 빛을 발산하는 LED로 구성된 광원부와, 해충을 유인하는 유인물질이 구비된 유인수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 해충 방제 시스템을 제시함으로써, 해충 방제의 효과범위가 넓으며 주거지역에 설치되기에 유용한 효과가 있다. 또한, 단파장의 LED 조명을 사용하여 해충 퇴치시 유익한 곤충이 함께 제거되는 문제점을 해결하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에서 해충 방제용 보안등을 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에서 해충 방제용 유인등을 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명에서 해충 방제용 유인등의 작동상태를 나타낸 정면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 해충 방제 시스템의 전반적인 구성도.

본 발명의 실시예에서 주된 요지는 다수개의 보안등과 다수개의 유인등을 분리 설치하여 해충 방제의 효과 범위를 넓히는 한편 주거지역에 설치되기 유용하며, 단파장의 LED 조명을 사용함으로써 해충 퇴치시 유익한 곤충이 함께 제거되는 문제점을 해결할 수 있는 해충 방제 시스템을 제공하는 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 해충 방제 시스템의 주요 구성을 살펴보면, 해충이 기피하는 광을 조사하는 다수개의 보안등(10)과; 상기 보안등(10)과 분리되어 설치되며, 해충을 유인하는 광을 조사하는 다수개의 유인등(20);을 포함하는 해충방제시스템에 있어서, 상기 보안등(10)은 550~580nm 파장대의 빛을 발산하는 LED로 구성된 광원부(11)를 구비하고, 상기 유인등(20)은 450~480nm 파장대의 빛을 발산하는 LED로 구성된 광원부(21)와, 해충을 유인하는 유인물질이 구비된 유인수단(22)을 포함하여 이루어진다.

일반적으로 곤충은 아주 작은 감량에도 반응을 하며 먼 거리에서도 불빛을 보고 모여든다. 곤충이 감지하는 LED 조명의 파장은 285~580nm 범위인데, 조명에 의한 해충방제는 크게 두 가지 방법으로 구분된다. 특정지역 내에 있는 곤충을 어느 한곳으로 유도하여 제거하는 방법과 원하는 지역 내에 접근을 하지 못하도록 구성하는 행동억제 방법이다.

<표1> 해충의 파장 선호도

<표1>을 보면 해충이 좋아하는 파장대역은 300~600nm, 해충이 싫어하는 파장대역은 500~750nm로 구분되는 것을 알 수 있다. 특정지역 내에 있는 곤충을 어느 한곳으로 유도하기 위해서는 해충이 좋아하는 파장 대역인 300~600nm의 LED 조명을 사용한다. 상기 300~600nm의 LED 조명은 해충을 유인할 때 사용하는 청색 조명으로 일반적으로 사용되고는 있으나, 파장의 범위가 넓어서 유인 효과가 좋지 못하다. 또한, 해충을 원하는 지역 내에 접근하지 못하도록 하는 목적으로 사용되는 LED조명은 해충이 싫어하는 파장대인 500~750nm의 파장대 중 해충이 감지할 수 있는 500~580nm 파장대의 LED조명이다. 이는 일반적으로 사용되는 황색 조명인데 상기 황색 조명엔 일부 청색 계열의 파장이 포함되어 있기 때문에 해충이 모여드는 현상이 발생한다. 따라서, 해충 퇴치시 유익한 곤충이 함께 제거되는 문제점이 발생할 수 있다.

본 발명은 위에서 서술한 문제점들을 해결하기 위해 단파장의 LED 조명을 구비하였다.

<표2> 파장에 따른 빛의 색깔

<표2>에 따르면 해충이 싫어하는 황색 조명의 단파장은 550~580nm, 해충이 좋아하는 청색 조명의 단파장은 450~480nm 범위의 파장대를 갖는다. 본 발명에서는 해충 방제의 효과를 높이기 위해 상기 보안등(10)의 광원부(11)는 해충이 싫어하는 파장대인 550~580nm 파장대의 빛을 발산하는 황색 단파장 LED 조명으로 구비하고, 상기 유인등(20)의 광원부(21)는 해충이 좋아하는 파장대인 450~480nm 파장대의 빛을 발산하는 청색 단파장 LED 조명으로 구비하였다.

도 1은 본 발명에서 해충 방제용 보안등을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에서 해충 방제용 유인등을 나타낸 사시도이다.

상기 광원부(11)는 광센서(12)로 ON/OFF를 제어한다.

광센서는 광신호를 전기적인 신호로 변환하여 검출하는 소자를 말한다. 본 발명에서는 그 중에서 가장 간단하고 저렴하지만 우리 주변의 많은 곳에 적용되고 있는 CdS를 사용하였다. CdS는 황화카드뮴을 주성분으로 하는 광도전 소자로 빛을 받으면 도전성이 크게 증가하는 성질을 가진다. 빛에 의해 움직이는 일종의 광 가변 저항기인 셈이다. 조도가 어두워지면 CdS의 저항이 증가하여 보안등(10)이 점등되는 원리를 이용하였다.

상기 유인수단(22)은 해충을 유인하기 위해 단파장 LED 조명으로 구성된 상기 유인등(20)의 광원부(21) 이외에 해충을 보다 효과적으로 유인할 수 있는 것으로 본 발명에서는 곤충페로몬을 유인물질로 사용하였고, 상기 유인수단(22)은 액상으로 분사할 수 있도록 상기 유인등(20)의 상부에 구비되었다. 도 3은 본 발명에서 해충 방제용 유인등의 작동상태를 나타낸 정면도이다.

동물 사회에서는 개체간에 정보를 주고받음으로써 생존에 필요한 생체리듬이나 행동을 조절한다. 이러한 신호의 전달은 가까운 거리에서는 소리로 하거나 몸짓으로 하는 경우도 있으나, 많은 경우 원근을 막론하고 화학물질로 신호를 전달하고 있다. 상기 곤충 페로몬은 자성곤충이 웅성곤충을 유혹하여 교배하기 위해 체외에 분비하는 미량화학 물질로서, 성 페로몬 또는 성유혹제라고 불리기도 한다. 상기 성페로몬의 대표적인 예를 들면, 누에나방의 성유도물질인 봄비콜과 집시모스의 성유인물질인 지풀러가 있다. 누에나방의 암컷은 봄비콜을 분비하는데 이것은 공기 중에 낮은 농도로 희석되어 사방으로 퍼지게 된다.

이 봄비콜의 유인효과는 매우 강력해서 4km 밖에서도 수컷을 유인할 수 있다. 지풀러 역시 유인효과가 매우 강렬해서 1~4.5km 떨어진 수컷까지 유인하는 힘이 있다. 곤충페로몬은 자연을 오염하지 않는 새로운 해충방제법으로 기대를 모으고 있다. 성페로몬을 이용해서 해충을 대량으로 유인하여 살충하는 해충방제는 농약에 의한 무차별 대량 살충과는 달리, 되도록이면 생물계의 균형을 유지하면서 피해를 최소한도로 줄일 수 있는 새로운 방법이다.

상기 유인수단(22)은 광센서로 ON/OFF를 제어하며, 타이머 설정 기능이 내장된 자동분사기를 사용하여 유인물질을 분사한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 보안등(10)은 도면에서 도 4와 같이, 건물 내부 및 외벽, 건물과 상기 건물에서 10~20m 반경 안에 설치되고, 유인등(20)은 건물에서 20~50m 반경 안에 설치되는 것을 특징으로 한다.

보안등(10)은 건물 내부 및 외벽에 설치되어 건물 내부에 해충의 유입을 방지하는 역할을 하며, 유인등(20)은 해충을 유인하여 외각으로 퇴치시키는 역할을 한다.

보통 곤충이 감지하는 광원의 휘도는 1,000cd/㎡ 정도이고, 해충 유인시 적정 조도는 300lx 이하이다.

해충은 광원 밝기가 너무 밝으면 광원 부근에 특정 거리를 유지하고 주위를 맴돌게 되며, 대부분의 해충은 낮은 조도를 더 선호한다. 예를들어 모기의 경우 0.1~10lx의 아주 약한 조도에 활동을 하며 1lx 전후에 가장 활발하게 활동을 하는 것으로 알려져 있다. 따라서, 해충을 유인하기 위한 유인등(20)은 건물에서 20~50m 반경 안에 설치되는 것이 바람직하며, 이 경우 건물에서 1.5km 반경의 해충까지 유인하는 효과를 얻을 수 있다.

상기 보안등(10)은 상기 유인등(20)의 광원부(21) 조명이 비추는 범위와 상기 보안등(10)의 광원부(11) 조명이 비추는 범위가 겹치지 않게끔 고려하여, 건물과 상기 건물에서 10~20m 반경 안에 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 보안등(10)은 LED가 0.5초간 ON되고 2~3초간 OFF되도록 하고, 0.5초간 ON되는 중에도 30~300Hz의 고속으로 깜빡이는 상태로 점등되도록 하는 것을 특징으로 한다.

겹눈을 가지고 있는 해충은 낮에 주변이 밝아지면 겹눈이 닫겨지고(명반응), 밤이 되어 어두워진 후 대략 10~30분 쯤 시간이 지나면 겹눈이 열려진 상태(암반응)가 되어 빛에 민감해진다. 해충의 빛 조명에 따른 망막의 응답신호를 ERG(Electro Retino Graph:망막전위신호)라 하는데, 상기 ERG는 해충의 눈에 빛을 비춰 켰다 껐다 하는 시간(ON/OFF)을 점점 더 빨리 하면, 해충의 망막에서 응답하는 ERG는 점점 더 낮아진다.

이때, 최대 망막전위 신호의 10%가 되는 주파수를 한계주파수라 하고, 해충에게 있어서는 대략 30~40Hz 부근이 된다. 즉, 해충의 겹눈에서 발생되는 망막전위신호는 빛의 강도에 비례하고, 빛의 ON/OFF 속도가 증가할수록 감소한다.

<표3> 빛의 조사에 따른 해충의 망막전위 신호 그래프

<표3>에서 보듯이 해충의 ERG신호는 빛을 받은 0.1~0.2초 후 최대가 되고, 빛이 사라지면 서서히 낮아져 2~3초 후에 사라진다. 이와 같은 해충의 빛에 반응하는 특성을 이용하여, 본 발명에서는 LED 조명을 이용하여 빛을 비추었다가 끄기를 반복하여, 해충에게 명적응과 암적응의 중간 상태를 유지하도록 해서 스트레스를 주어 습식, 교미, 산란을 방해하여 해충의 번식을 억제하는 방법으로 해충방제를 한다.

이런 목적을 달성하기 위해서는 곤충의 ERG 신호를 명적응 상태도 아니고 암적응 상태도 아닌 상태를 유지해야 하는데, 여기서는 ERG 신호 발생 곡선중 상승시간(T1)은 더디게 하고, ERG 신호의 파형폭(T2)은 가능한 짧게 유지시켜 해충이 명적응 상태가 될 수도 없고, 또한 신호 그래프가 하강(T3)해서 해충의 겹눈이 암적응 상태가 되는 시간 이전에 다시 빛을 비춰 암적응화 되는 것을 막아주어, ERG 신호가 가장 불안정한 상태에 놓여있게 해야 한다.

여기서, ERG 신호를 상승시키기 위해 ON/OFF 되는 빛의 점멸 주파수는 해충의 빛 주파수에 따른 ERG 신호 잔상유지 시간에 의해 결정되는데, 이는 해충의 최대 및 주파수 응답속도로 나타낸다. 해충의 주파수 응답 최대 주파수는 약 30Hz가 되는데, 해충마다 얼마간의 편차가 있으므로 본 발명에서는 빛의 점멸 주파수에 여유를 두어 30~300Hz로 구성한다.

이상에서와 같이, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.

10 : 보안등 11 : 광원부
12 : 광센서 20 : 유인등
21 : 광원부 22 : 유인수단

Claims (3)

1. 해충이 기피하는 광을 조사하는 다수개의 보안등(10)과; 상기 보안등(10)과 분리되어 설치되며, 해충을 유인하는 광을 조사하는 다수개의 유인등(20);을 포함하는 해충방제시스템에 있어서,
   상기 보안등(10)은 550~580nm 파장대의 빛을 발산하는 LED로 구성된 광원부(11)를 구비하고,
   상기 유인등(20)은 450~480nm 파장대의 빛을 발산하는 LED로 구성된 광원부(21)와, 광센서로 ON/OFF를 제어하며 타이머 설정 기능이 내장된 자동분사기를 사용하여 해충을 유인하는 유인물질을 분사하는 유인수단(22)을 포함하며,
   상기 보안등(10) 및 유인등(20)은 1,000cd/m2의 휘도와 300lx 이하의 조도로 빛을 발산하는 것을 특징으로 하는 해충 방제 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   보안등(10)은 건물 내부 및 외벽, 건물과 상기 건물에서 10~20m 반경 안에 설치되고, 유인등(20)은 건물에서 20~50m 반경 안에 설치되는 것을 특징으로 하는 해충 방제 시스템.
   
3. 제1항에 있어서,
   보안등(10)은 LED가 0.5초간 ON되고 2~3초간 OFF되도록 하고, 0.5초간 ON되는 중에도 30~300Hz의 고속으로 깜빡이는 상태로 점등되도록 하는 것을 특징으로 하는 해충 방제 시스템.

Images