KR102011318B1 - 탄산가스를 이용한 방제 장비 - Google Patents

Abstract

탄산가스를 이용한 방제 장비가 개시된다. 본 발명은, 이산화탄소의 유량을 제어하는 제1 유량 제어기, 이산화탄소와 혼합되는 공기의 유량을 제어하는 제2 유량 제어기, 및 제1 유량 제어기와 제2 유량 제어기에 연결 설치되며 이산화탄소와 공기를 혼합하는 혼합기를 구비한다. 본 발명에 따르면, 화학적 방제가 어려운 병해충에 대한 안전하면서도 친환경적인 방제 처리가 가능하게 된다.

Description

탄산가스를 이용한 방제 장비{Pest Controlling Equipment Using Carbonic Acid Gas}

본 발명은 탄산가스를 이용한 방제 장비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화학적 방제가 어려운 병해충에 대한 안전하면서도 친환경적인 방제 처리가 가능토록 하는 탄산가스를 이용한 방제 장비에 관한 것이다.

세계적으로 농산물의 안전성과 건강을 추구하는 웰빙 트랜드의 확산으로 유기농산물 시장 규모는 미국과 유럽 등 선진국을 중심으로 2000년 이후 매년 20% 내외의 지속적인 성장세를 보이고 있다.

관련하여 우리 정보 또한 친환경 안전 농산물 생산을 위해 미래농업의 성장 동력으로 적극 육성하고 있다.

한편, 최근 외국과의 FTA체결로 빈번한 국제 농산물 교역이 이루어져 각종 외래 병해충 및 신규 돌발해충 등이 발생하여 피해가 증가하고 있다.

구체적으로 2000년 이후 55종의 외래 병해충 및 잡초가 유입된 것으로 확인되며, 친환경 농산물에 대한 수요가 높아짐에 따라 친환경재배지에서 병해충의 밀도가 증가되고, 발생 초기의 적절한 방제의 곤란함으로 인해 적지않은 피해가 발생되고 있는 상황이다.

이에 따라 현재 구근류 소독, 육묘, 시설채소 등에서 병해충 방제를 위하여 다량의 농약을 사용하고 있으며, 그로 인해 병해충의 저항성과 농약잔류 등이 문제가 대두되고 있다.

특히, 미소 곤충의 경우에는 몸집이 작고 잦은 약제 처리에 높은 저항성을 갖기 때문에 방제에 많은 어려움이 있다.

친환경농에서 가장 큰 어려움은 병해충 발생으로 인한 품질저하 및 수량감소이며, 2015년 저농약 인증 폐지에 따른 병해충 관리기술의 연구가 필요한 실정이다.

아울러, 세계적으로 농산물의 안전성과 건강을 추구하는 우수농산물의 생산을 확대하려는 추세에 따라 친환경적이면서도 안전한 병해충 방제 방법에 대한 연구가 필요한 실정이다.

따라서, 본 발명의 목적은, 화학적 방제가 어려운 병해충에 대한 안전하면서도 친환경적인 방제 처리가 가능토록 하는 탄산가스를 이용한 방제 장비를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 탄산가스를 이용한 방제 장비는, 이산화탄소의 유량을 제어하는 제1 유량 제어기; 상기 이산화탄소와 혼합되는 공기의 유량을 제어하는 제2 유량 제어기; 및 상기 제1 유량 제어기와 상기 제2 유량 제어기에 연결 설치되며 상기 이산화탄소와 상기 공기를 혼합하는 혼합기를 포함한다.

바람직하게는, 상기 제1 유량 제어기와 상기 혼합기 사이에 설치되며, 상기 이산화탄소의 유량을 측정하는 제1 측정기를 더 포함한다.

또한, 상기 제2 유량 제어기와 상기 혼합기 사이에 설치되며, 상기 공기의 유량을 측정하는 제2 측정기를 더 포함한다.

또한, 상기 제1 측정기의 측정값과 상기 제2 측정기의 측정값에 기초하여 상기 제1 유량 제어기 및 상기 제2 유량 제어기를 제어하는 제어 장치를 더 포함한다.

본 발명에 따르면, 화학적 방제가 어려운 병해충에 대한 안전하면서도 친환경적인 방제 처리가 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄산가스를 이용한 방제 장비의 동작 원리를 설명하는 구조도, 및
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄산가스를 이용한 방제 장비의 구조를 나타내는 기능 블록도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

공기 밀폐 저장 상태에서 모든 곡류해충은 산소농도가 2% 이하로 줄어드는 경우에 치사되는 것으로 알려져 있다(Oxley and Wickenden, 1963).

구체적으로, 거짓쌀도둑과 화랑곡나방은 100% 농도의 이산화탄소에서 11.9시간과 24.1시간 노출시 95%의 치사율을 보인 것으로 알려져 있다(Press and Hanrein, 1966).

본 발명자는 이러한 점에 착안하여 대기 중에서의 공기에 이산화탄소를 소정 농도의 비율로 혼합한 혼합 가스를 재배 작물에 공급함으로서 해충에 대한 방제 처리를 하는 방법과 이에 사용되는 방제 장비(100)를 제안하게 되었다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄산가스를 이용한 방제 장비의 동작 원리를 설명하는 구조도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄산가스를 이용한 방제 장비(100)는 제1 유량 제어기(111), 제2 유량 제어기(112), 제1 측정기(131), 제2 측정기(132), 혼합기(150), 제1 밸브(171), 및 제2 밸브(172)를 포함한다.

제1 유량 제어기(111)는 이산화탄소 탱크로부터 유입되는 이산화탄소(CO₂)의 유량을 제어 장치(190)로부터 수신되는 제어 신호에 따라 제어하며, 제2 유량 제어기(112)는 대기로부터 유입되는 공기(Air)의 유량을 제어 장치(190)로부터 수신되는 제어 신호에 따라 제어한다.

제1 측정기(131)는 제1 유량 제어기(111)로부터 배출되는 이산화탄소의 유량을 측정하며, 이산화탄소의 유량 측정값을 제어 장치(190)로 송신하며, 제2 측정기(132)는 제2 유량 제어기(112)로부터 배출되는 공기의 유량을 측정하며, 공기의 유량 측정값을 제어 장치(190)로 송신한다.

제1 유량 제어기(111)로부터 배출되어 제1 측정기(131)를 통과한 이산화탄소와 제2 유량 제어기(112)로부터 배출되어 제2 측정기(132)를 통과한 공기는 혼합기(150)에서 혼합되어 혼합가스를 형성하며, 혼합기(150)에서 배출되는 혼합 가스는 제1 밸브(171)와 제2 밸브(172)의 개폐 제어를 통해 외부로 배출되게 된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄산가스를 이용한 방제 장비의 구조를 나타내는 기능 블록도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄산가스를 이용한 방제 장비(100)는 도 1에서의 제1 유량 제어기(111), 제2 유량 제어기(112), 제1 측정기(131), 제2 측정기(132), 혼합기(150), 제1 밸브(171), 및 제2 밸브(172) 이외에도 입력부(180), 및 제어 장치(190)를 더 포함한다.

입력부(180)에는 본 발명에 따른 탄산가스를 이용한 방제 장비(100)에 대한 사용자의 제어 명령을 입력하는 입력 패널이 구비되어 있으며, 사용자는 입력 패널을 통해 이산화탄소와 공기의 혼합 비율(또는 혼합가스에서의 이산화탄소의 농도 설정값), 혼합 가스의 분사 지속 시간을 입력한다.

한편, 본 발명을 실시함에 있어서 사용자는 입력 패널을 통해 제1 밸브(171)와 제2 밸브(172)에 대한 개폐 제어 명령을 직접 입력할 수도 있을 것이다.

구체적으로, 사용자는 입력부(180)를 통해 이산화탄소와 공기의 혼합 비율(또는 혼합가스에서의 이산화탄소의 농도 설정값)을 입력하며, 제어 장치(190)는 입력부(180)를 통해 입력된 이산화탄소와 공기의 혼합 비율(또는 혼합가스에서의 이산화탄소의 농도 설정값)에 기초하여 제1 유량 제어기(111)와 제2 유량 제어기(112)를 각각 제어한다.

아울러, 제어 장치(190)는 제1 측정기(131)로부터 수신되는 이산화탄소의 유량 측정값에 기초하여 제1 유량 제어기(111)에 대한 피드백 제어를 실행하며, 제2 측정기(132)로부터 수신되는 공기의 유량 측정값에 기초하여 제2 유량 제어기(112)에 대한 피드백 제어를 실행한다.

한편, 사용자가 입력 패널을 통해 혼합 가스의 분사 명령을 입력하는 경우에 제어 장치(190)는 제2 밸브(172)는 폐쇄됨과 동시에 제1 밸브(171)는 개방되도록 제어하며, 그에 따라 제1 밸브(171)를 통해 혼합 가스가 재배 작물로 공급되게 된다.

한편, 혼합 가스를 이용한 방제 처리가 완료된 이후에 혼합기(150) 내부의 잔여 가스를 외부로 배출하려는 경우에 사용자가 입력 패널을 통해 혼합 가스의 비움을 선택하는 경우에 제어 장치(190)는 제1밸브는 폐쇄됨과 동시에 제2밸브는 개방되도록 제어함으로써, 제2 밸브(172)를 통해 잔여 혼합 가스가 외부로 배출되게 된다.

한편, 이산화탄소는 해충을 박멸하는 살충의 효과를 갖는 한편, 이산화탄소가 재배 작물에 과도하게 공급되는 경우에는 이산화탄소에 의한 피해가 발생할 수 있다.

이러한 이유에서 본 발명자는 재배 작물의 종류에 따라 혼합 가스에서의 이산화탄소의 농도와 혼합 가스의 분사 지속 시간을 달리하며 여러 차례 실험을 반복한 결과, 다음과 같이 재배 작물의 종류에 따른 이산화탄소의 농도 조건 및 혼합 가스의 분사 시간 조건을 도출하였다.

-고추-

고추의 경우에 혼합 가스에서의 이산화탄소의 농도가 25%인 경우에는 분사 지속 시간이 24시간 이하인 경우에 작물에의 피해가 발생하지 않는 것으로 확인되었다.

한편, 혼합 가스에서의 이산화탄소의 농도가 50%인 경우에는 분사 지속 시간이 3시간 이하인 경우에 작물에의 피해가 발생하지 않는 것으로 확인되었다.

구체적으로, 이산화탄소의 농도가 25%인 혼합 가스를 24시간 동안 분사한 경우에 복숭아혹진딧물과 점박이응애는 완전히 제거되었으며, 차응애는 82%가 제거되었다.

한편, 이산화탄소의 농도가 25%인 혼합 가스를 12시간 동안 분사한 경우에 담배가루이는 완전히 제거되었다.

-토마토-

토마토의 경우에는 혼합 가스에서의 이산화탄소의 농도가 100%인 경우에도 분사 지속 시간이 6시간 이하인 경우에는 작물에의 피해가 발생하지 않는 것으로 확인되었다.

한편, 혼합 가스에서의 이산화탄소의 농도가 100%인 분사 가스를 3시간 동안 분사한 경우에 복숭아혹진딧물과 점박이응애는 완전히 제거되었으며, 이산화탄소의 농도가 100%인 분사 가스를 6시간 동안 분사한 경우에 차응애와 담배가루이가 완전히 제거되는 것으로 확인되었다.

-딸기-

딸기의 경우에는 혼합 가스에서의 이산화탄소의 농도가 25%인 경우에는 분사 지속 시간이 24시간 이하인 경우에 작물에의 피해가 발생하지 않는 것으로 확인되었다.

또한, 혼합 가스에서의 이산화탄소의 농도가 50%인 경우에는 분사 지속 시간이 3시간 이하인 경우에 작물에의 피해가 발생하지 않는 것으로 확인되었다.

한편, 이산화탄소의 농도가 100%인 분사 가스를 3시간 동안 분사한 경우에 복숭아혹진딧물과 점박이응애는 완전히 제거되었으며, 이산화탄소의 농도가 100%인 분사 가스를 6시간 동안 분사한 경우에 차응애가 완전히 제거되는 것으로 확인되었다.

-마늘-

마늘의 경우에는 혼합 가스에서의 이산화탄소의 농도가 100%인 경우에는 분사 지속 시간이 48시간 이하인 경우에 작물에의 피해가 발생하지 않는 것으로 확인되었다.

한편, 이산화탄소의 농도가 100%인 분사 가스를 48시간 동안 분사한 경우에 뿌리응애가 완전히 제거되는 것으로 확인되었다.

본 발명을 실시함에 있어서, 사용자는 상술한 바와 같은 시험 결과를 참고하여, 방제 처리 대상 작물의 종류에 따라 혼합 가스에서의 이산화탄소의 농도와 혼합 가스의 분사 지속 시간을 결정하고, 이를 입력부(180)를 통해 입력함이 바람직할 것이다.

구체적으로, 사용자가 방제 처리 대상 작물의 종류를 고려하여, 혼합 가스에서의 이산화탄소의 농도값과 혼합 가스의 분사 지속 시간을 입력하게 되면, 제어 장치(190)는 입력부(180)를 통해 입력된 이산화탄소의 농도값에 기초하여 제1 유량 제어기(111)와 제2 유량 제어기(112)를 각각 제어하게 된다.

아울러, 제어 장치(190)는 사용자가 입력한 분사 지속 시간 동안 제2 밸브(172)는 폐쇄됨과 동시에 제1 밸브(171)는 개방되도록 제어함으로써. 제1 밸브(171)를 통해 혼합 가스가 재배 작물로 공급되게 되도록 하며, 사용자가 입력한 분사 지속 시간이 만료된 경우에는 제1밸브는 폐쇄됨과 동시에 제2밸브는 개방되도록 제어함으로써 제1 밸브(171)를 통한 탄산가스의 분사를 중단하고, 제2 밸브(172)를 통해 잔여 혼합 가스가 외부로 배출되도록 함이 바람직할 것이다.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 응용예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

100: 방제 장비, 111: 제1 유량 제어기,
112: 제2 유량 제어기, 131: 제1 측정기,
132: 제2 측정기, 150: 혼합기,
171: 제1 밸브, 172: 제2 밸브.

Claims (3)

1. 이산화탄소의 유량을 제어하는 제1 유량 제어기(111);
   상기 이산화탄소와 혼합되는 공기의 유량을 제어하는 제2 유량 제어기(112);
   상기 제1 유량 제어기(111)와 상기 제2 유량 제어기(112)에 연결 설치되며 상기 이산화탄소와 상기 공기를 혼합하는 혼합기(150);
   상기 이산화탄소와 상기 공기의 혼합 비율과, 혼합 가스의 분사 지속 시간이 입력되는 입력부(180);
   상기 이산화탄소의 유량을 측정하는 제1 측정기(131);
   상기 공기의 유량을 측정하는 제2 측정기(132); 및
   상기 입력부(180)를 통해 입력된 상기 혼합 비율에 기초하여 상기 제1 유량 제어기(111) 및 상기 제2 유량 제어기(112)를 제어하되, 상기 제1 측정기(131)로부터 수신되는 이산화탄소의 유량 측정값에 기초하여 상기 제1 유량 제어기(111)에 대한 피드백 제어를 실행하며, 상기 제2 측정기(132)로부터 수신되는 공기의 유량 측정값에 기초하여 상기 제2 유량 제어기(112)에 대한 피드백 제어를 실행하는 제어 장치(190)
   를 포함하는 탄산가스를 이용한 방제 장비.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 측정기(131)는 상기 제1 유량 제어기(111)와 상기 혼합기(150) 사이에 설치되는 것인 탄산가스를 이용한 방제 장비.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 제2 측정기(132)는 상기 제2 유량 제어기(112)와 상기 혼합기(150) 사이에 설치되는 것인 탄산가스를 이용한 방제 장비.

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