KR101905846B1 - 수목용 자동 물공급 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수목의 주변 환경 조건이나 대기 환경 조건에 따라 상대적으로 많은 수목에 대한 물공급을 동시에 단속하거나 손쉽게 자동으로 조절할 수 있도록 하는 수목용 자동 물공급 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따른 수목용 자동 물공급 시스템은 지면이나 수목에 설치되고 수목 주변의 대기 상태를 감지하여 수목의 물공급을 제어하는 기상감지제어부(10)와, 다수의 수목에 각각 하나씩 설치되는 다수의 물주머니(20)와, 상기 물주머니(20)에 각각 설치되고 상기 기상감지제어부(10)에 의해 제어되어 상기 물주머니(20)의 물을 자동으로 배출시키는 자동급수부(30)를 포함한다.

Description

수목용 자동 물공급 시스템{AUTOMATIC WATER SUPPLY SYSTEM FOR TREES}

본 발명은 가로수 등의 수목에 물을 자동으로 공급하는 수목용 자동 물공급 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수목의 주변 환경 조건이나 대기 환경 조건에 따라 상대적으로 많은 수목에 대한 물공급을 동시에 단속하거나 손쉽게 자동으로 조절할 수 있도록 하는 수목용 자동 물공급 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 가로수나 정원수와 같은 나무가 식재된 토양은 시간이 지날수록 자연 상태에서 수분이 증발되어 건조하게 되므로, 식재된 나무가 마르지 않고 잘 자라기 위해서는 토양에 정기적으로 물을 공급해 주어야 한다. 즉, 날씨에 따라 자주 비가 내리는 시기에는 자연적으로 토양이 충분한 수분을 함유하여 나무가 토양으로부터 충분한 물을 흡수할 수 있지만, 건조기에 해당하는 경우 토양은 마르게 되고, 나무는 물을 흡수할 수 없어 잘 자라지 못하거나 심각한 경우 고사하게 되는 경우도 발생한다.

나무가 식재된 토양에 물을 공급하는 방법으로는 일반적으로 사람이 직접 나무가 식재된 주위의 토양에 충분한 양의 물을 뿌려 토양이 장시간 동안 수분을 유지할 수 있도록 하는 방법이 있으나, 이는 사람이 별도의 물공급 도구를 이용하여 주기적으로 직접 물을 공급하여야 하는 번거로움이 있다.

이러한 번거로움을 해소하기 위해 통상적으로 물주머니를 바닥에서 1∼1.5m 높이로 나무에 묶어 매달고, 물주머니에 구멍을 내어 나무의 뿌리에 수분을 공급하는 방식이 널리 사용되고 있다.

그런데, 상기와 같은 종래 기술에는 다음과 같은 문제점이 있었다.

종래의 물주머니를 이용한 물공급 방식은 사용자의 조작에 의해 일정한 양의 물이 수목의 뿌리에 지속적으로 공급되는 구조로 이루어져 수목의 주변 환경 조건이나 대기 환경 조건에 따라 물공급을 단속하거나 조절할 수 없는 문제점이 있었다.

이와 같은 수목에 대한 물공급량을 적절히 조절할 수 없어 수목에 물을 너무 많이 공급하거나 너무 적게 공급하여 수목의 생태에 나쁜 영향을 끼치는 문제점이 있었다.

등록특허 제1380594호 "수목 물공급용 물주머니"(2014.03.27.)

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,

본 발명의 목적은, 수목의 주변 환경 조건이나 대기 환경 조건에 따라 상대적으로 많은 수목에 대한 물공급을 동시에 단속하거나 손쉽게 자동으로 조절할 수 있도록 하는 수목용 자동 물공급 시스템을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 "수목용 자동 물공급 시스템"은, 지면이나 수목에 고정될 수 있는 지주와, 상기 지주의 상단에 장착되는 무선송수신기와, 상기 지주의 일측면에 설치되는 온도센서와, 상기 지주의 일측면에 설치되는 습도센서와, 상기 지주에 설치되는 광량센서와, 상기 지주에 설치되는 강우량센서와, 상기 지주에 장착되는 태양전지판과, 상기 지주에 설치되는 배터리와, 상기 지주에 설치되고 제반 기기를 제어하는 컨트롤러를 포함하고, 대기 상태를 감지하여 미리 설정된 정보에 따라 수목의 물공급을 제어하는 기상감지제어부와; 수목에 설치될 수 있도록 상부에 고정띠를 가지고, 내부에 물이나 액비가 배합된 물이 수용되며, 다수의 수목에 설치될 수 있도록 다수개로 구비되는 물주머니와; 상기 각각의 물주머니의 하단에 부착되는 설치대와, 상기 설치대에 장착되고 상기 물주머니의 내부와 연통되며 전원의 공급에 의해 상기 물주머니의 물을 외부로 배출시키는 자동밸브와, 상기 자동밸브의 외면에 장착되는 서브무선송수신기와, 상기 자동밸브의 외면에 장착되는 서브배터리와, 상기 설치대에 장착되고 상기 자동밸브의 작동을 제어하는 서브컨트롤러를 포함하고, 상기 무선송수신기를 통해 상기 서브무선송수신기로 전송되는 제어 정보에 따라 상기 서브컨트롤러가 상기 자동밸브를 제어하여 수목에 물을 공급하는 다수의 자동급수부를; 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "수목용 자동 물공급 시스템"의 상기 기상감지제어부는, 상기 컨트롤러에 설치되고 사용자의 조작에 의해 급수 조건을 설정하는 설정부를, 더 포함하고, 상기 지주는, 지면에 매립되어 상기 지주가 고정되도록 상기 지주의 하단에 장착되는 기초블록을, 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "수목용 자동 물공급 시스템"의 상기 자동급수부는, 상기 서브컨트롤러와 연결되고 상기 물주머니의 외면에 부착되는 서브태양전지판을, 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "수목용 자동 물공급 시스템"의 상기 자동급수부는, 상기 자동밸브의 외면에 설치되고 상기 서브컨트롤러와 연결되며 상기 자동밸브에서 배출되는 물의 유량을 감지하여 상기 서브컨트롤러에 전송하는 유량계를, 더 포함하고, 상기 자동밸브는, 그 하단에 연결되어 물이 유동되는 배수관과, 상기 배수관의 단부에 부착되고 물이 배출되며 지면에 삽입되는 삽입구를, 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 본 발명은, 수목의 주변 환경 조건이나 대기 환경 조건에 따라 상대적으로 많은 수목에 대한 물공급을 동시에 단속하거나 손쉽게 자동으로 조절할 수 있고, 그에 따라 수목에 대한 물공급이 안정적이면서 정확하게 이루어지고 수목의 물공급에 대한 작업상의 편의성이 현저히 향상되는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 자동 물공급 시스템의 개략적인 구성도,
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 자동 물공급 시스템의 개략적인 요부 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 자동 물공급 시스템의 개략적인 요부 종단면도,
도 5는 본 발명에 따른 자동 물공급 시스템의 개략적인 블록 구성도,
도 6은 본 발명에 따른 자동 물공급 시스템의 설치 및 작동 상태를 보인 개략적인 구성도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시예에 제한되지 않음을 이해하여야 한다.

도 1 내지 도 6은 본 발명에 따른 자동 물공급 시스템의 개략적인 도면들이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수목용 자동 물공급 시스템은 지면이나 수목에 설치되고 수목 주변의 대기 상태를 감지하여 수목의 물공급을 제어하는 기상감지제어부(10)와, 다수의 수목에 각각 하나씩 설치되는 다수의 물주머니(20)와, 상기 물주머니(20)에 각각 설치되고 상기 기상감지제어부(10)에 의해 제어되어 상기 물주머니(20)의 물을 자동으로 배출시키는 자동급수부(30)를 포함한다.

상기 기상감지제어부(10)는 지면이나 수목에 고정될 수 있는 지주(11)와, 상기 지주(11)의 상단에 장착되는 무선송수신기(12)와, 상기 지주(11)의 일측면에 설치되는 온도센서(13)와, 상기 지주(11)의 일측면에 설치되는 습도센서(14)와, 상기 지주(11)에 설치되는 광량센서(15)와, 상기 지주(11)에 설치되는 강우량센서(16)와, 상기 지주(11)에 장착되는 태양전지판(17)과, 상기 지주(11)에 설치되는 배터리(18)와, 상기 지주(11)에 설치되고 제반 기기를 제어하는 컨트롤러(19)를 포함한다.

이와 같은 상기 기상감지제어부(10)는 수목 주변의 대기 상태를 감지하여 미리 설정된 정보에 따라 수목의 물공급을 제어하는 역할을 한다.

상기 지주(11)는 상기 무선송수신기(12)를 포함하는 각종 기기들이 설치되는 장소를 제공하면서 이들을 지면이나 수목에 고정할 수 있도록 하는 것이다. 상기 지주(11)는 고정벨트 등을 사용하여 수목에 밀착된 상태로 고정될 수 있다.

이와 같은 상기 지주(11)는 그 하단에 장착되는 기초블록(11a)을 더 포함한다. 상기 기초블록(11a)은 지면에 매립되어 상기 지주(11)가 간편하게 수직으로 고정되도록 하는 것이다.

상기 무선송수신기(12)는 전원의 공급에 의해 제어 신호를 외부로 전송하거나 외부의 신호를 수신하는 공지의 것으로, 미리 설정된 정보에 따라 상기 컨트롤러(19)에 의해 제어되어 상기 자동급수부(30)에 물공급 작동 명령 신호를 무선으로 전송하는 역할을 한다.

상기 온도센서(13)는 수목 주변의 대기의 온도를 감지하는 역할을 하는 공지의 것이고, 상기 습도센서(14)는 수목 주변의 대기의 습도를 감지하는 역할을 하는 공지의 것이며, 상기 광량센서(15)는 수목 주변의 대기로 조사되는 태양광의 광량을 감지하는 역할을 하는 공지의 것이고, 상기 강우량센서(16)는 수목 주변의 대기로 내리는 빗물의 양을 감지하는 역할을 하는 공지의 것이다.

이와 같은 기기들을 통해 수목 주변의 온도, 습도, 광량, 강우량을 검출함으로써, 그 온습도 조건과 광량 및 강우량에 따라 설정된 양으로 물을 공급하게 되고, 그에 따라 수목에 대한 물공급이 안정적이면서 정확하게 이루어진다.

상기 태양전지판(17)은 태양광으로부터 전기를 생산하는 공지의 것으로, 상기 컨트롤러(19)에 의해 상기 배터리(18)와 연결되어 생산된 전기를 상기 배터리(18)에 저장하게 되고, 이렇게 저장된 전기는 상기 무선송수신기(12)를 포함하는 제반 전기기기의 전원으로 사용된다.

상기 배터리(18)는 전기를 저장하는 공지의 것으로, 상기 컨트롤러(19)와 연결되어 이에 의해 제어되면서 상기 태양전지판(17)으로부터 생산된 전기를 저장하고 저장된 전기를 상기 컨트롤러(19) 자체를 포함한 제반 전기기기에 공급하는 역할을 한다.

상기 컨트롤러(19)는 상기 무선송수신기(12), 온도센서(13), 습도센서(14), 광량센서(15), 강우량센서(16), 태양전지판(17) 및 배터리(18)와 연결되어 상기 온도센서(13), 습도센서(14), 광량센서(15) 및 강우량센서(16)로부터 전송되는 기상 정보를 통해 미리 설정된 양만큼 상기 자동급수부(30)가 물을 공급하도록 상기 무선송수신기(12)를 제어하여 물공급 신호를 상기 자동급수부(30)에 전송하여 제어하는 역할을 한다.

이와 같은 상기 컨트롤러(19)는 마이콤과 메모리를 가지는 공지의 것으로, 기상 조건에 따른 제어 명령을 전달하도록 미리 명령 신호가 설정된다.

아울러, 상기 컨트롤러(19)는 그 외면에 설치되는 설정부(19a)를 더 포함한다. 상기 설정부(19a)는 버튼 등을 사용자가 조작하여 급수 조건, 즉 기상에 따른 물공급 조건을 변경하거나 설정할 수 있도록 하는 것이다.

상기 물주머니(20)는 수목에 설치될 수 있도록 상부에 고정띠(21)를 가지고 내부에 물이나 액비가 배합된 물이 수용되며 다수의 수목에 설치될 수 있도록 다수개로 구비되는 공지의 것이다. 상기 물주머니(20)는 수목마다 설치되어 수목에 공급할 물을 수용하는 역할을 한다.

이와 같은 상기 물주머니(20)는 연질의 합성수지재로 제작되는데, 방충 및 항균 기능을 가지는 성분이 함유된 합성수지재로 제작되는 것이 보다 바람직하다.

상기 자동급수부(30)는 상기 각각의 물주머니(20)의 하단에 부착되는 설치대(31)와, 상기 설치대(31)에 장착되고 상기 물주머니(20)의 내부와 연통되며 전원의 공급에 의해 상기 물주머니(20)의 물을 외부로 배출시키는 자동밸브(32)와, 상기 자동밸브(32)의 외면에 장착되는 서브무선송수신기(33)와, 상기 자동밸브(32)의 외면에 장착되는 서브배터리(34)와, 상기 설치대(31)에 장착되고 상기 자동밸브(32)의 작동을 제어하는 서브컨트롤러(35)를 포함한다.

이와 같은 상기 자동급수부(30)는 상기 각각의 물주머니(20)에 설치되어 상기 무선송수신기(12)를 통해 상기 서브무선송수신기(33)로 전송되는 제어 정보에 따라 상기 서브컨트롤러(35)가 상기 자동밸브(32)를 제어하여 수목에 물을 공급하는 역할을 한다.

상기 설치대(31)는 상기 자동밸브(32)와 서브컨트롤러(35)가 설치되는 장소를 제공하면서 상기 물주머니(20)의 하면을 받쳐서 지지하는 역할을 한다. 상기 자동밸브(32)는 상기 서브컨트롤러(35)에 의해 제어되면서 상기 서브배터리(34)의 전원이 공급되면서 개방되거나 폐쇄되어 상기 물주머니(20)의 물을 외부로 배출시키거나 그 배출을 차단하는 역할을 한다.

즉, 상기 컨트롤러(19)가 기상 조건에 따라 물을 공급하라는 명령 신호를 상기 무선송수신기(12)를 통해 상기 서브무선송수신기(33)로 전송하면 상기 서브무선송수신기(33)는 전송받은 명령 신호를 상기 서브컨트롤러(35)에 입력하고 이를 입력받은 상기 서브컨트롤러(35)는 상기 서브배터리(34)의 전원을 상기 자동밸브(32)에 공급하여 상기 자동밸브(32)를 개방시켜 상기 물주머니(20)의 물을 외부로 배출시켜 수목에 공급하는 것이다. 이러한 물공급이 완료되면 물공급 중지 명령 신호를 통해 상기 자동밸브(32)가 폐쇄되면서 수목에 대한 물공급이 중단된다.

이와 같은 수목에 대한 일련의 물공급 및 물공급 중지 과정은 상기 기상감지제어부(10) 주변의 무선송수신이 가능한 지역에 있는 각각의 수목에 각각 설치된 상기 물주머니(20)를 통해 동시에 수행되고, 그에 따라 대규모의 수목에 대한 물공급을 적절히 수행할 수 있게 된다.

상기 자동밸브(32)는 그 하단에 연결되어 물이 유동되는 배수관(32a)과, 상기 배수관(32a)의 단부에 부착되고 물이 배출되며 지면에 삽입되도록 끝단이 뾰쪽한 삽입구(32b)를 더 포함한다. 상기 배수관(32a)은 상기 자동밸브(32)에서 외부로 물이 배출되는 관로를 제공하는 역할을 하고, 상기 삽입구(32b)는 지면에서 지중으로 삽입되어 수목의 뿌리를 향해 물이 원활히 공급될 수 있도록 하는 것이다.

상기 서브무선송수신기(33)는 상기 무선송수신기(12)로부터 명령 신호를 무선으로 전송받는 역할을 하면서 상기 서브컨트롤러(35)로부터 상기 컨트롤러(19)로 전달되는 신호를 무선으로 전송하는 역할도 한다. 이와 같은 상기 서브무선송수신기(33)는 저전력으로 근거리 통신을 수행할 수 있는 지그비 통신모듈을 사용하는 것이 가장 바람직하다.

상기 서브배터리(34)는 상기 자동밸브(32)를 포함하는 제반 전기기기에 사용하는 전원을 저장하는 역할을 하고, 상기 서브컨트롤러(35)는 무선 명령 신호에 따라 상기 자동밸브(32)의 개폐를 제어하는 공지의 것이다.

상기 자동급수부(30)는 상기 서브컨트롤러(35)와 연결되고 상기 물주머니(20)의 외면에 부착되는 서브태양전지판(36)을 더 포함한다. 상기 서브태양전지판(36)은 태양광을 통해 전기를 생산하는 공지의 것으로, 상기 자동급수부(30)에 사용되는 전기를 자체 생산하는 역할을 한다. 이와 같은 상기 서브태양전지판(36)은 굽힘이 가능한 플렉시블전지판이 바람직하고 이를 통해 생산된 전기는 상기 서브배터리(34)에 저장되는 것이 바람직하다.

상기 자동급수부(30)는 상기 자동밸브(32)의 외면에 설치되고 상기 서브컨트롤러(35)와 연결되는 유량계(37)를 더 포함한다. 상기 유량계(37)는 상기 자동밸브(32)에서 배출되는 물의 유량을 감지하여 상기 서브컨트롤러(35)에 전송하는 역할을 한다. 이와 같이 상기 유량계(37)를 통해 수목에 공급되는 물의 양을 감지할 수 있으므로, 수목에 대한 물공급양의 제어가 보다 정확하고 정밀하게 이루어진다.

이와 같이 구성되는 본 자동 물공급 시스템은 도 6에 도시된 바와 같이 지면에 상기 지주(11)가 상기 기초블록(11a)을 통해 고정된 상태로 상기 온도센서(13), 습도센서(14), 광량센서(15) 및 강우량센서(16)를 통해 수목(P) 주변의 기상 정보를 감지하게 된다.

상기 물주머니(20)는 상기 지주(11) 주변의 수목(P)에 각각 설치되고, 상기 물주머니(20)의 하단에는 상기 자동급수부(30)가 각각 설치된다.

이 상태에서 상기 컨트롤러(19)는 상기 온도센서(13), 습도센서(14), 광량센서(15) 및 강우량센서(16)로부터 전송되는 온도, 습도, 광량 및 강우량의 정보에 따라 미리 설정된 양만큼 상기 자동급수부(30)가 상기 수목(P)에 물을 공급하도록 상기 무선송수신기(12)를 제어하여 물공급 신호를 상기 자동급수부(30)에 전송하게 된다.

상기 자동급수부(30)는 물공급 신호를 입력받아 상기 자동밸브(32)를 개방함으로써, 상기 물주머니(20)에 수용된 물이 상기 자동밸브(32)를 통해 상기 배수관(32a)을 지나 상기 삽입구(32b)가 꽂힌 상기 수목(P)의 뿌리 부분으로 상기 삽입구(32b)를 통해 배수하여 공급하게 된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함을 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다할 것이다.

10 : 기상감지제어부
11 : 지주 11a : 기초블록
12 : 무선송수신기 13 : 온도센서
14 : 습도센서 15 : 광량센서
16 : 강우량센서 17 : 태양전지판
18 : 배터리
19 : 컨트롤러 19a : 설정부
20 : 물주머니
21 : 고정띠
30 : 자동급수부
31 : 설치대
32 : 자동밸브
32a : 배수관 32b : 삽입구
33 : 서브무선송수신기 34 : 서브배터리
35 : 서브컨트롤러 36 : 서브태양전지판
37 : 유량계
P : 수목

Claims (4)

1. 지면이나 수목에 고정될 수 있는 지주(11)와, 상기 지주(11)의 상단에 장착되는 무선송수신기(12)와, 상기 지주(11)의 일측면에 설치되는 온도센서(13)와, 상기 지주(11)의 일측면에 설치되는 습도센서(14)와, 상기 지주(11)에 설치되는 광량센서(15)와, 상기 지주(11)에 설치되는 강우량센서(16)와, 상기 지주(11)에 장착되는 태양전지판(17)과, 상기 지주(11)에 설치되는 배터리(18)와, 상기 지주(11)에 설치되고 제반 기기를 제어하는 컨트롤러(19)를 포함하고, 대기 상태를 감지하여 미리 설정된 정보에 따라 수목의 물공급을 제어하는 기상감지제어부(10)와;
   수목에 설치될 수 있도록 상부에 고정띠(21)를 가지고, 내부에 물이나 액비가 배합된 물이 수용되며, 다수의 수목에 설치될 수 있도록 다수개로 구비되는 물주머니(20)와;
   상기 각각의 물주머니(20)의 하단에 부착되는 설치대(31)와, 상기 설치대(31)에 장착되고 상기 물주머니(20)의 내부와 연통되며 전원의 공급에 의해 상기 물주머니(20)의 물을 외부로 배출시키는 자동밸브(32)와, 상기 자동밸브(32)의 외면에 장착되는 서브무선송수신기(33)와, 상기 자동밸브(32)의 외면에 장착되는 서브배터리(34)와, 상기 설치대(31)에 장착되고 상기 자동밸브(32)의 작동을 제어하는 서브컨트롤러(35)를 포함하고, 상기 무선송수신기(12)를 통해 상기 서브무선송수신기(33)로 전송되는 제어 정보에 따라 상기 서브컨트롤러(35)가 상기 자동밸브(32)를 제어하여 수목에 물을 공급하는 다수의 자동급수부(30)를; 포함하고,
   상기 기상감지제어부(10)는,
   상기 컨트롤러(19)에 설치되고 사용자의 조작에 의해 급수 조건을 설정하는 설정부(19a)를, 더 포함하고,
   상기 지주(11)는,
   지면에 매립되어 상기 지주(11)가 고정되도록 상기 지주(11)의 하단에 장착되는 기초블록(11a)을, 더 포함하며,
   상기 자동급수부(30)는,
   상기 자동밸브(32)의 외면에 설치되고 상기 서브컨트롤러(35)와 연결되며 상기 자동밸브(32)에서 배출되는 물의 유량을 감지하여 상기 서브컨트롤러(35)에 전송하는 유량계(37)를, 더 포함하고,
   상기 자동밸브(32)는,
   그 하단에 연결되어 물이 유동되는 배수관(32a)과,
   상기 배수관(32a)의 단부에 부착되고 물이 배출되며 지면에 삽입되도록 끝단이 뾰쪽한 삽입구(32b)를, 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수목용 자동 물공급 시스템.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 자동급수부(30)는,
   상기 서브컨트롤러(35)와 연결되고 상기 물주머니(20)의 외면에 부착되는 서브태양전지판(36)을,
   더 포함하는 것을 특징으로 하는 수목용 자동 물공급 시스템.
   
4. 삭제

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