KR102146153B1 - 씨앗필름 제조장치 및 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 물사용과 온실가스 배출을 억제하는 작물재배가 가능한 씨앗필름 제조장치 및 제조방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는 물사용과 온실가스 배출을 억제하는 작물재배가 가능한 농사 재배 기술에 적용되는 씨앗필름의 제조장치에 있어서, 씨앗(12-1)이 붙지 않은 상태의 멀칭필름(11)이 권취된 멀칭필름공급부(2100); 농지의 면적에 맞춰 임의로 농지 면적을 입력하는 농지면적설정부; 부착될 씨앗의 수량에 맞춰 접착제의 압력으로 접착제 도포면적을 조절하는 부착수량설정부; 멀칭필름(11)의 씨앗이 부착될 위치에 설정된 도포면적의 접착제를 도포하고 발아틈새를 형성하는 절개-접착제도포부(2200); 각 접착제 도포 위치에 상기 설정된 씨앗수량 만큼 상기 씨앗(12-1)을 공급하여 부착하는 씨앗부착부; 및 상기 멀칭필름(11)에 상기 씨앗(12-1)이 부착된 상기 씨앗필름(1501)을 미리 설정한 길이가 되도록 권취하는 씨앗필름감기부(2400);를 포함하는 것을 특징으로 하는 물사용과 온실가스 배출을 억제하는 작물재배가 가능한 씨앗필름 제조장치에 관한 것이다.

Description

씨앗필름 제조장치 및 제조방법{Automatic Apparatus and method for Sticking SeedBiodegrading­MulchingFilm}
본 발명은 물사용과 온실가스 배출을 억제하는 작물재배가 가능한 씨앗필름 제조장치 및 제조방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는 농지에 물을 채우지 않아도 작물 재배가 가능하도록 하는 동시에 농지의 비료성분이 휘산되지 못하게 하여 물적약과 메탄 및 아산화질소 등 온실가스 배출을 최소화 하는 농업 시스템에 적용되는 씨앗필름을 제조하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
농사에 있어 물과 비료의 사용은 필연적이며 특히 벼농사는 물 속에서 재배하여 더욱 많은 물을 필요로 하는데 물속 환경에서 유기물이 분해될 때에 메탄(CH4)이 발생하며 농지에 뿌려진 비료에서 아산화질소(N2O)가 발생하고 있다. 메탄은 온실가스능력(Global warming potentical - GWP)이 이산화탄소(CO2)보다 21배가 높고 아산화질소의 GWP는 이산화탄소의 300배인 대표적인 온실가스이다.
이러한 이유로 농사로 인한 온실가스 량은 전체 온실가스의 3% 이상을 차지하고 있다. 이러한 온실가스 배출을 최소화 하는 한 방법은 농지를 피복하므로 보습 환경을 만들어 농지를 물로 채우지 않아 물속에서 유기물이 분해되는 것을 막고 또한 농지에서 비료가 휘산되는 탈질(Denitrification)을 억제하는 것이다. 이에 합당한 가장 좋은 방법은 생분해필름에 의한 농지 멀치이다.
이러한 이유로 본 출원의 발명자는 "멀칭필름에 대한 씨앗 부착 자동화 장치에 있어서, 상기 멀칭필름을 권취하여 롤 형태로 보관하는 언와인더; 상기 언와인더에 권취된 상기 멀칭필름을 작업공간부로 이동시키는 이동수단; 상기 작업공간부에 구비되어 상기 작업공간부로 이동된 상기 멀칭필름에 특정직경을 갖는 다수의 관통공 형성하는 천공수단 또는 상기 멀칭필름에 특정길이를 갖는 다수의 발아틈새를 형성하는 절개수단; 및 상기 작업공간부에 구비되어 다수의 상기 발아틈새가 형성된 상기 멀칭필름에 접착제를 도포하는 접착제 도포수단; 상기 접착제 도포수단에 의해 접착제가 도포된 부분에 씨앗을 부착하는 씨앗 부착수단; 씨앗이 부착된 상기 멀칭필름을 이형제를 도포하여 상기 접착제의 접착력을 제거하는 이형제 도포수단; 씨앗이 부착된 상기 멀칭필름을 권취하여 롤 형태로 보관하는 리와인더; 및 상기 언와인더, 상기 이동수단, 상기 절개수단 상기 접착제도포수단, 상기 씨앗 부착수단, 상기 이형제 도포수단 및 상기 리와인더를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 블로킹 방지 기능을 갖는 멀칭필름에 씨앗 부착 자동화 장치"를 특허등록 제10-1227810호로 제안한 바 있었다.
이러한 이유로 본 출원의 발명자는 "승용포설장치, 이앙기, 트랙터, 경운기 또는 관리기와 같은 농기계의 후단에 설치되는 씨앗필름 포설장치에 있어서, 상기 농기계 후단에 구비되는 프레임; 씨앗필름이 권취되고, 상기 프레임의 상단측에 설치되는 씨앗필름거취부; 상기 프레임의 하단측에 구비되며 길이방향이 농지표면의 평면방향과 평행하고, 씨앗필름이 포설될 농지표면을 균평하게 고르는 균평판; 상기 균평판과 특정간격 이격되어 상기 균평판의 후방측에 구비되어 상기 씨앗필름거취부의 회전에 의해 농지표면에 펼쳐진 상기 씨앗필름을 가압하는 씨앗필름가압부; 및 상기 씨앗필름가압부와 특정간격 이격되어 상기 씨앗필름가압부의 후방측에 구비되어 가압된 상기 씨앗필름의 양측 끝단을 가압하여 고정시키는 바퀴형태의 씨앗필름고정부를 포함하고, 상기 균평판은 후방으로 오목하게 만곡된 형성을 갖고, 상기 균평판을 상기 균평판의 길이방향 축을 기준으로 회전시키는 조절수단, 상기 농지표면의 고저 및 강도를 감지하는 센서 및 상기 센서에 의해 감지된 데이터를 기반으로 상기 조절수단을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 씨앗필름 포설장치."를 특허등록 제10-1254462호로 제안한 바 있었다.
또한, "승용포설장치, 이앙기, 트랙터, 경운기 또는 관리기와 같은 농기계의 후단에 구비되는 프레임과, 생분해 씨앗필름이 권취되고 상기 프레임의 상단측에 설치되는 씨앗필름거치부와, 상기 프레임의 하단측에 구비되며 길이방향이 농지 바닥의 평면방향과 평행하고 씨앗필름이 포설될 농지 바닥을 균평하게 고르는 균평판과, 상기 균평판과 특정간격 이격되어 상기 균평판의 후방측에 구비되어 상기 씨앗필름거치부의 회전에 의해 농지 바닥에 펼쳐진 상기 씨앗필름을 가압하는 씨앗필름가압부와, 상기 씨앗필름가압부와 특정간격 이격되어 상기 씨앗필름가압부의 후방측에 구비되어 가압된 상기 씨앗필름의 양측 끝단을 가압하여 고정시키는 바퀴형태의 씨앗필름고정부를 포함하는 씨앗필름 포설장치에 있어서, 상기 프레임을 이앙기 후단과 일체로 고정시키는 연결프레임; 및 농지 바닥에 펼쳐진 상기 씨앗필름 내부의 씨앗과 일정거리 이격된 위치의 농지바닥에 시비를 뿌려 씨앗의 성장과 활착(活着)을 양호하게 돕는 측조시비기를 더 포함하는 개량된 씨앗필름 전용 포설장치." 를 특허등록 제10-1227810호로 제안한바 있었다.
또한, “승용피복기, 이앙기, 트랙터, 경운기 또는 관리기와 같은 농기계의 후단에 설치되는 씨앗필름 포설 장치에 있어서, 상기 농기계 후단에 구비되는 프레임; 씨앗필름이 권취되고, 상기 프레임의 상단측에 설치되는 씨앗필름거취부; 상기 프레임의 하단측에 구비되며 길이 방향이 농지표면의 평면방향과 평행하고, 씨앗필름이 포설될 농지표면을 균평하게 고르는 균평판; 상기 균평판과 특정간격 이격되어 상기 균 평판의 후방측에 구비되어 상기 씨앗필름 거치부의 회전에 의해는 농지표면에 펼쳐진 상기 씨앗필름을 가압하는 씨앗필름가압부; 상기 씨앗필름가압부와 특정간격 이격되어 상기 씨앗필름가압부의 후방측에 구비되어 가압된 상기 씨앗필름의 양측 끝단을 가압하여 고정시키는 바퀴 형태의 씨앗필름고정부; 상기 씨앗필름고정부와 상기 씨앗필름가압부 사이에 구비되어, 상기 씨앗필름을 절단하는 절단부; 상기 절단부와 상기 씨앗필름가압부 사이에 구비되어, 상기 농기계의 방향 전환이 필요한 경우, 상기 농기계의 방향 전환 구동의 직전과 직후에 상기 씨앗필름을 집는 집게부; 상기 농기계의 전단의 양쪽에 구비되어, 상기 씨앗필름이 포설될 농지표면을 가압하여 상기 씨앗필름이 포설된 위치를 상기 농지표면에 표시하는 가이드 부재; 및 상기 균평판은 후방으로 오독하게 만곡된 형성을 갖고, 상기 균평판을 상기 균평판의 길이 방향 축을 기준으로 회전시키는 조절수단, 상기 농지표면의 고저 및 강도를 감지하는 센서 및 상기 센서에 의해 감지된 데이터를 기반으로 상기 조절 수단을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동화 기능을 갖는 씨앗필름포설장치" 를 특허등록 제10-1442965호로 제안한 바 있었다.
그러나 이런한 종래의 기술들은 물기 있는 논 표면의 표면장력과 습답에 씨앗필름을 매립시 복원력에 의해 씨앗필름을 붙잡아 고정시키는 원리에 의한 것으로 물 낭비를 줄이기 위한 건답에서는 사용하지 못하게 되는 문제점이 있었다.
또한 종래의 기술들로 제작된 씨앗필름은 모두 동일한 모양을 하고 있어 보관과 배송시에 각 농민별로 씨앗필름을 구분하기 어려운 문제점이 있었다.
대한민국 특허등록 제10-1227810호 대한민국 등록특허 제10-1254462호 대한민국 등록특허 제10-1227810호 대한민국 등록특허 제10-1442965호
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 필름에 의해 수분 증발을 억제하는 동시에 재배에 필요한 최소한의 물을 공급함므로써 농지에 물을 채우지 않아도 작물 재배가 가능하도록 하는 동시에 농지의 비료성분이 휘산되지 못하게 하여 물적약과 메탄 및 아산화질소 등 온실가스 배출을 최소화 하는 재배기술에 적용되는 씨앗필름의 제조장치 및 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 생산된 씨앗필름의 소유 농민과 품종 및 면적등 씨앗필름 정보를 사전에 설정하고 이를 출력할 수 있도록 함으로써 씨앗필름의 보관과 유통을 용이하도록 한 씨앗필름의 제조장치 및 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 포설된 씨앗필름 위를 자율주행하면서, 점적관수를 위해서는 공기압축 설비를 위한 전기가 필요한데 황무지 등과 같이 전력 공급이 어려운 곳에서는 이동하면서 물과 농약 및 비료를 살포할 수 있는 자율주행관리차량을 이용하여 씨앗필름 포설이후에도 지속적인 정밀 관수가 가능한, 건답피복기와 자율주행관리차량을 이용한 농업시스템를 제공하는 것이다.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 제1목적은 물사용과 온실가스 배출을 억제하는 작물재배가 가능한 농사 재배 기술에 적용되는 씨앗필름의 제조장치에 있어서, 씨앗(12-1)이 붙지 않은 상태의 멀칭필름(11)이 권취된 멀칭필름공급부(2100); 제조하는 씨앗필름의 면적을 설정하고, 부착될 씨앗의 수량에 해당 하는 접착제 도포면적을 설정하는 씨앗필름정보설정부; 상기 멀칭필름(11)의 씨앗이 부착될 위치에 설정된 도포면적의 접착제를 도포하고 발아틈새를 형성하는 절개-접착제도포부(2200); 각 접착제 도포 위치에 상기 설정된 씨앗수량 만큼 상기 씨앗(12-1)을 공급하여 부착하는 씨앗부착부; 및 상기 멀칭필름(11)에 상기 씨앗(12-1)이 부착된 씨앗필름(1501)을 미리 설정한 길이가 되도록 권취하는 씨앗필름감기부(2400);를 포함하는 것을 특징으로 하는 물사용과 온실가스 배출을 억제하는 작물재배가 가능한 씨앗필름 제조장치로서 달성될 수 있다.
그리고 씨앗필름정보설정부는, 품종, 농민의 배송지 정보 및 생산일자 중 적어도 어느 하나를 포함하는 생산정보를 추가로 설정하고, 상기 씨앗필름감기부(2400)가 미리 설정된 면적이 되도록 권취한 후 씨앗필름정보설정부의 정보를 출력하는 출력수단을 더 구비하고, 상기 멀칭필름공급부(2100)는, 씨앗(12-1)이 붙지 않은 상태의 멀칭필름(11)이 권취된 필름롤러(2010)가 거치되는 멀칭필름공급롤러(2110)와 상기 멀칭필름공급롤러(2110)가 회전 관성으로 풀리지 않도록 하는 제동장치를 구비하고, 상기 씨앗필름감기부(2400)의 회전수를 측정하는 회전수측정기(2500); 및 상기 멀칭필름공급부(2100)와 상기 절개-접착제도포부(2200)와 상기 씨앗부착부와, 상기 회전수측정기(2500) 및 상기 씨앗필름감기부(2400)중에 적어도 하나 이상의 작동을 제어하는 제어부(2600);를 더 포함하고, 상기 회전수측정기(2500)에서 측정된 회전수가 미리 정해진 회전수-설정값에 도달하면, 상기 씨앗필름감기부(2400)의 회전을 중지하여, 상기 멀칭필름(11)에 상기 접착제가 도포되고 상기 발아틈새가 형성되며 상기 씨앗(12-1)이 부착되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 씨앗필름의 씨앗이 부착된 부분을 농지면으로 향하게 하면서 상기 씨앗필름을 풀고 농지에서 퍼올린 흙으로 씨앗필름의 위에서 발아틈새를 덮어 씨앗필름을 농지에 고정하는 동시에 발아틈새를 막아 수분 증발을 억제하여 농지에 혐기상캐에 의한 메탄을 최소화하고 씨앗필름 멀칭으로 농지의 비료성분 휘산을 억제하여 아산화질소 발생을 최소화하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제2목적은, 물사용과 온실가스 배출을 억제하는 작물재배가 가능한 농사 재배 기술에 적용되는 씨앗필름의 제조방법에 있어서, 멀칭필름공급부(2100)에 권취된 씨앗(12-1)이 붙지 않은 상태의 멀칭필름(11)이 리와인드 되는 단계; 농지면적설정부를 통해 농지의 면적에 맞춰 임의로 농지 면적을 입력하는 단계; 부착수량설정부를 통해 부착될 씨앗의 수량에 맞춰 접착제의 압력으로 접착제 도포면적을 조절, 설정하는 단계; 절개-접착제도포부(2200)에서 멀칭필름(11)의 씨앗이 부착될 위치에 설정된 도포면적의 접착제를 도포하고 발아틈새를 형성하는 단계; 씨앗부착부가 각 접착제 도포 위치에 상기 설정된 씨앗수량 만큼 상기 씨앗(12-1)을 공급하여 부착하는 단계; 씨앗필름감기부(2400)가 상기 멀칭필름(11)에 상기 씨앗(12-1)이 부착된 씨앗필름(1501)을 미리 설정한 길이가 되도록 권취하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 물사용과 온실가스 배출을 억제하는 작물재배가 가능한 씨앗필름 제조방법으로서 달성될 수 있다.
본 발명의 제3목적은 자율주행관리차량을 이용한 농업시스템에 있어서, 씨앗필름(12)의 포설위치정보(3111-1) 및 발아틈새 위치정보(3111-2)를 포함하는 주행정보(3111)가 저장되는 주행정보저장부(3110)와, 상기 주행정보를 입력받는 입력부 및(3120), 서버송수신부(3130)을 포함하는 관제서버(3100); 및 상기 서버송수신부(3110)로부터 상기 주행정보(3111)를 수신하는 관리차송수신부(3210)와, GPS 신호를 수신하여 현재의 GPS위치정보(3221)를 생성하는 GPS위치정보수신부(3220)와, 상기 위치정보(3221) 및 상기 주행정보(3111)를 기반으로 하여 이동방향(32310을 제어하는 자동 조향 유닛을 포함하는 주행제어부(3230)와, 상기 발아틈새를 감지하는 감지부(3240)와, 물 또는 비료를 수용하는 용기부(3250) 및 상기 용기부에서 분지되어 상기 물 또는 상기 비료를 살포하는 살포부(3260);로 구성되는 자율주행관리차량(3200);으로 구성되어, 건답피복기에 의해 상기 씨앗필름을 포설한 후, 상기 자율주행관리차량이 상기 씨앗필름(12) 위를 이동하면서, 상기 감지부(3240)가 상기 발아틈새를 감지하면 상기 발아틈새 또는 상기 씨앗 또는 작물의 상부에, 상기 물 또는 상기 비료를 살포하는 것을 특징으로 하는 자율주행관리차량을 이용한 농업시스템으로서 달성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 필름에 의해 수분 증발을 억제하는 동시에 재배에 필요한 최소한의 물을 공급함므로써 농지에 물을 채우지 않아도 작물 재배가 가능하도록 하는 동시에 농지의 비료성분이 휘산되지 못하게 하여 물적약과 메탄 및 아산화질소 등 온실가스 배출을 최소화 하는 재배기술에 적용되는 씨앗필름을 자동으로 제조, 제작할 수 있는 효과를 갖는다.
그리고 본 발명의 실시예에 따른 씨앗필름의 제조장치 및 제조방법에 따르면, 생산된 씨앗필름의 소유 농민과 품종 및 면적등 씨앗필름 정보를 사전에 설정하고 이를 출력할 수 있도록 함으로써 씨앗필름의 보관과 유통을 용이하도록 할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 생분해필름과 점적관수를 이용한 물사용과 온실가스 배출을 억제하는 작물재배 기술을 위한 장치에 따르면, 포설된 씨앗필름 위를 자율주행하면서, 씨앗의 위치에 물과 농약 및 비료를 살포할 수 있는 효과를 갖는다.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 점적호스와 씨앗필름을 동시에 포설하는 건답피복기의 측면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 점적호스와 씨앗필름의 포설 상태를 설명하는 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 물사용과 온실가스 배출을 억제하는 작물재배가 가능한 씨앗필름 제조장치의 구성을 설명하는 측면도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자율주행관리차량을 이용한 농업시스템의 작동을 설명하는 블럭도이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 점적호스와 씨앗필름을 동시에 포설하는 건답피복기의 구성 및 기능에 대해 설명하도록 한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 점적호스와 씨앗필름을 동시에 포설하는 건답피복기의 측면도이다.
도 1에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 점적호스와 씨앗 필름을 동시에 포설하는 건답피복기는 씨앗필름거치대(1100)와 점적호스 거치대(1200)와 흙비산유도부(1300) 및 흙이송낙하부(1400)를 포함한다.
우선, 도 1을 참조하면, 씨앗 필름 거치대(1100)는 롤형태로 권취된 씨앗필름(12)이 거치되어 후방으로 권출된다. 씨앗필름(12)은, 씨앗(12-1)이 부착되지 않은 멀칭필름(11-미도시)에 형성된 발아틈새(11-1)에 씨앗(12-1)이 부착된 것으로서, 후술하는 씨앗필름 부착 자동화 장치(2000)로 제조될 수 있다.
점적호스 거치대(1200)는 길이방향으로 특정 간격으로 출수공(13-1)이 형성되고, 롤형태로 권취된 점적호스(13)가 거치되어 씨앗필름(12)과 함께 후방으로 권출된다.
점적호스(13)는 점적관계(drip-watering)에 사용되는 관계호스로서, 소량의 물을 원하는 위치에 지속적으로 공급할 수 있다. 전술한 바와 같이, 건답직파 농법에서는 식물 생율에 필요한 만큼의 물이 필요하다. 직파 직후에 물을 공급하여, 씨앗(12-1)의 발아를 용이하게 할 수 있지만, 필요한 만큼의 강우가 없을 경우에는, 씨앗의 발아는 물론이고 발아 후 바람직한 생육이 어려운 상황이 발생한다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 건답피복기는, 점적호스(13)에 형성된 출수공(13-1)에서 물을 공급함으로써, 씨앗 필름 포설 이후 씨앗필름(12)에 부착된 씨앗(12-1)에 별도의 인력과 장비가 필요없이 관수할 수 있다.
또한, 도 1을 참조하면, 흙비산유도부(1300)는 흙비산유닛(1301)과 전방비산흙막음판(1310) 및 후방비산흙막음판(1320)을 포함하는 것을 확인할 수 있다.
흙비산유닛(1301)은 농지표면의 흙을 비산시킨다. 전방비산흙막음판(1310)은 비산된 흙(2)이 전방의 농기계(1)측으로 비산되는 현상을 방지한다. 또한 후방비산흙막음판(1320)은 흙(2)이 후방으로 비산하는 것을 방지한다. 따라서, 전방비산흙막음판(1310)과 후방비산흙막음판(1320)는 비산된 흙(2)으로 인해 농기계 및 건답피복기의 기계적 손상을 최소화하고, 흙먼지 침착으로 인한 고장 발생을 방지한다.
반면에 전방비산흙막음판(1310)과 후방비산흙막음판(1320)은 흙비산유닛(1301)에 의해 비산된 흙(2)을 상방으로 비산되도록 유도한다.
후방비산흙막음판(1320)의 하측 끝단에 흙평탄판(1321)을 더 구비할 수 있다. 흙평탄판(1321)은 고무 또는 실리콘과 같은 탄성 재질을 사용함으로써, 가능한 농지표면에 근접하여 배치할 수 있으므로 씨앗필름(12)과 점적 호스(13)가 포설되는 농지면을 평탄화할 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 점적호스와 씨앗 필름을 동시에 포설하는 건답피복기의 흙이송낙하부(1400)는, 이송컨베이어벨트(1420) 및 흙낙하유도부(1430)를 포함하는 것을 확인할 수 있다.
흙이송낙하부(1400)는 전방비산흙막음판(1310) 및 후방흙비산막음판(1320) 사이 상방으로 비산된 흙(2)을 후방으로 이송한다. 흙낙하유도부(1430)는 이송컨베이어벨트(1420)에 의해 이송된 흙(2)이 권출된 씨앗필름(12)의 상부면에 낙하하도록 유도한다. 씨앗필름(12) 및 점적호스(13)의 상면에 낙하한 흙(2)은 농지표면에 고정됨으로써, 파종 후에 별도의 복토 작업이 불필요하다.
또한, 흙이송낙하부(1400)는 동력전달부(1410) 및 흙제거판(1421)을 더 포함할 수 있다. 동력전달부(1410)는 농기계로부터 동력을 전달받아 이송컨베이어벨트로(1420) 전달한다. 흙제거판(1421)은 이송컨베이어벨트(1420)에 의해 이송되는 흙(2)의 양을 제어하거나 평탄화하여, 흙낙하유도부(1430)에서 횡방향으로 균일한 양으로 흙이 낙하할 수 있도록 한다.
또한 도 1을 참조하면, 흙낙하유도부(1430)는 분할된 복수개의 깔대기 형상의 흙배출구를 횡방향으로 구비할 수 있다. 각각의 흙배출구는 권출되어 포설되는 씨앗필름(12) 상면중에 씨앗(12-1)이 배치되는 위치에 정렬된다. 씨앗이 배치되는 위치에 복토된 흙은, 파종되는 씨앗의 출아에 필요한 습도와 온도를 유지시킨다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 점적호스와 씨앗필름을 동시에 포설하는 건답피복기는 앞롤러(1600)와, 뒷롤러(1700) 및 펼침롤러(1800)를 더 포함할 수 있다.
앞롤러는 흙비산유닛(1301)의 전방에 배치되어 농지표면을 평탄하게 하며, 뒷롤러는 흙낙하유도부(1430) 후방에 배치되어 흙낙하유도부(1430)에서 낙하한 흙으로 농지표면에 고정된 씨앗필름(12)를 하방으로 가압한다. 앞롤러(1600)는 바람직하게는 직경이 100mm 이상이다.
펼침롤러(1800)는 씨앗필름(12)의 전방에 배치되어 권출되는 씨앗필름(12)에 텐션을 인가하여, 권출된 씨앗필름(12)이 늘어지지 않게 펼치며, 동시에 후술하는 점적 호스(13)와 씨앗필름(12)이 함께 포설되도록 한다.
결론적으로 본 발명의 일 실시예에 따른 점적호스와 씨앗필름을 동시에 포설하는 건답피복기는, 멀칭필름(11)이 그 씨앗(12-1)의 발아 및 생육에 필요한 온도 및 습도환경을 유지시킨다. 또한, 비료를 포함하는 씨앗(12-1)의 생육에 필요한 각종 영양분를 안정적으로 가두어 둘 수 있다. 뿐만아니라, 점적호스(13)를 흙(2) 아래에 씨앗필름(12)과 포설함으로써, 최소한의 인력으로 물과 비료 또는 농약을 지속적으로 공급할 수 있기 때문에, 최근 심각해지고 있는 기후 변화에 기인하는 물 부족 현상을 극복할 수 있는 농법을 제공한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 접적호스와 씨앗필름의 포설 상태를 설명하는 사시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 점적호스(13)는 씨앗필름(12)의 양측 끝단에 인접하여 배치될 수 있으며, 씨앗(12-1)의 배열 간격에 따라서 씨앗필름(12)의 중앙부에 더 배치될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 접적호스(13)는 씨앗(12-1)과 함께 멀칭필름(11) 또는 씨앗필름(12)의 하부에 배치됨으로써, 출수공(13-1)을 통하여 공급되는 물, 비료 및 농약은 외부 환경에 노출되지 않아 증발이나 이동되지 않고 씨앗(12-1)에 공급될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 씨앗필름 부착 자동화 장치의 구성 및 기능에 대해 설명하도록 한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 물사용과 온실가스 배출을 억제하는 작물재배가 가능한 씨앗필름 제조장치의 구성을 설명하는 측면도를 도시하였다.
본 발명의 실시예에 따른 물사용과 온실가스 배출을 억제하는 작물재배가 가능한 씨앗필름 제조장치는 멀칭필름공급부(2100)와, 씨앗필름정보설정부와, 절개-접착제도포부(2200)와, 씨앗공급이송장치(2300)와, 씨앗필름감기부(2400)와, 출력수단과, 회전수측정기(2500-미도시) 및 제어부(2600-미도시)로 구성될 수 있다.
멀칭필름공급부(2100)는 씨앗(12-1)이 붙지 않은 상태의 멀칭필름(11)이 권취된 필름롤러(2010)가 거치되는 멀칭필름공급롤러(2110)와 멀칭필름공급롤러(2110)가 회전 관성으로 풀리지 않도록 하는 제동장치를 구비할 수있다.
씨앗필름정보설정부는 제조하는 씨앗필름의 면적을 설정하고, 부착될 씨앗의 수량에 해당 하는 접착제 도포면적을 설정하게 된다. 즉, 농민의 농지의 면적에 맞춰 임의로 제조될 씨앗필름 면적을 입력하도록 구성될 수 있다. 즉 씨앗필름을 포설하여 재배할 면적을 고려하여 씨앗필름 면적을 입력, 설정하게 된다. 그리고 농민의 부착될 씨앗의 수량에 대응되는 접착제 도포면적을 조절하게 된다. 즉 멀칭필름의 씨앗 부착위치 각각에 접착될 씨앗의 수량을 설정하고 이러한 수량을 부착할 수 있는 접착제의 도포면적을 조절하게 된다. 그리고 씨앗필름정보설정부는, 품종 또는 농민의 배송지 정보 또는 생산일자 등 생산정보를 추가로 설정할 수 있다.
절개-접착제도포부(2200)는 멀칭필름(11)의 씨앗(12-1)이 부착될 위치에, 접착제를 도포하고 상기 발아틈새를 형성한다. 절개-접착제도포부(2200)는 적어도 하나이상 구비됨으로써, 멀칭 필름(11)상에 씨앗(12-1)의 배열을 다양화 할 수 있다.
절개-접착제도포부(2200)는 멀칭필름(11)의 씨앗이 부착될 위치에 설정된 씨앗 수량 면적에 해당하는 면적의 접착제를 도포하고 그 옆으로 발아틈새를 형성하게 된다. 그리고 씨앗부착부는 이러한 접착제가 도포된 위치에 설정된 씨앗수량만큼을 부착하게 된다.
씨앗공급이송장치(2300)는 멀칭필름(11)상에 접착제가 도포된 위치로 씨앗 공급하며, 씨앗필름감기부(2400)는 멀칭필름(11)상에 씨앗(12-1) 부착이 완료된 씨앗필름(12-1)을 감아 롤 형태를 형성한다.
회전수 측정기(2500 미도시)는 씨앗필름감기부(2400)의 회전수를 측정하며, 제어부(2600)는 멀칭필름공급부(2100), 절개-접착제도포부(2200), 씨앗공급이송장치(2300)와, 회전수측정기(2500) 및 씨앗필름감기부(2400)중에 적어도 하나 이상의 작동을 제어한다.
본 발명의 실시예에 따른 씨앗필름 부착 자동화 장치는 회전수측정기(2500)에서 측정된 회전수가 미리 정해진 회전수-설정값에 도달하면, 씨앗필름감기부(2400)의 회전을 중지하여, 멀칭필름(11)에 접착제가 도포되고 발아틈새가 형성되며 씨앗(12-1)이 부착되도록 한다. 또한, 씨앗필름감기부(2400)는 멀칭필름(11)에 씨앗(12-1)이 부착된 씨앗필름을 미리 설정한 면적이 되도록 권취하게 된다. 그리고 본 발명의 실시예에 따른 씨앗필름 제조장치는 씨앗필름감기부(2400)가 미리 설정된 면적이 되도록 권취한 후 씨앗필름정보설정부의 정보를 출력하는 출력수단을 포함하여 구성될 수 있다.
이하에서는 앞서 언급한 건답피복기와 자율주행관리차량을 이용한 농업시스템의 구성 및 방법에 대해 설명하도록 한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행관리차량을 이용한 농업시스템의 작동을 설명하는 블럭도이다.
본 발명의 실시예 따른 건답피복기 및 자율주행관리차량을 이용한 농업시스템은 건답피복기와 관제서버(3100) 및 자율주행관리차량(3200)으로 구성될 수 있다.
관제서버(3100)는 주행정보저장부(3110)와, 입력부(3120) 및, 서버송수신부(3130)을 포함할 수 있다. 주행정보저장부(3110)는 씨앗필름(12)의 포설위치정보(3111-1) 및 발아틈새 위치정보(3111-2)를 포함하는 주행정보(3111)가 저장한다. 입력부(3120)는 주행정보(3111)를 입력받으며, 서버송수신부(3130)는 후술하는 자율주행관리차량(3200)으로 주행정보(3111)를 송신한다. 입력부(3120)에 입력되는 주행정보(3111)는 사용자가 수동으로 입력할 수 있다.
자율주행관리차량(3200)은 관리차송수신부(3210)와 GPS위치정보수신부(3220)와, 주행제어부(3230)와, 감지부(3240)와, 용기부(3250) 및 살포부(3260)로 구성될 수 있다.
관리차송수신부(3210) 서버송수신부(3110)로부터 주행정보(3111)를 수신한다. GPS위치정보수신부(3220)는 GPS 신호를 수신하여 자율주행관리차량의 현재 GPS위치정보(3221)를 생성한다. 주행제어부(3230)는 위치정보(3221) 및 주행정보(3111)를 기반으로 하여 자율주행관리차량의 이동방향을 제어하는 자동 조향 유닛을 포함한다. 감지부(3240)는 발아틈새를 감지하고, 용기부(3250)는 물 또는 비료를 수용한다. 살포부(3260)는 용기부(3250)에서 분지되어 물 또는 비료를 살포한다.
자율주행관리차량(3200)은 주행정보(3111) 및 GPS위칭정보(3221)를 기반으로 하여 주행제어부(3230)자율주행관리차량(3200)를 이동시킨다. 감지부(3210)가 발아틈새를 감지하면, 살포부는 감지된 발아틈새에 물 또는 비료를 살포한다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 자율주행관리차량을 이용한 농업시스템은, 씨앗필름(12)과 발아틈새의 형성 위치를 따라 자동 주행하며 물과 비료를 살포함으로써, 관수 인력을 절감할 수 있다. 또한, 각각의 발아 틈새에 물과 비료를 선택적으로 살포함으로써, 물과 비료의 손실을 절감하면서도 씨앗의 발아와 생육을 효과적으로 관리할 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시 예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
1. 농기계
2. 흙
11. 멀칭필름
12. 씨앗필름
13. 점적호스
1100. 씨앗필름거치대
1200. 점적호스거치대
1300. 흙비산유도부
1400. 흙이송낙하부
1600. 앞롤러
1700. 뒷롤러
1800. 펼침롤러.
1900. 점적테이프거치대
2100. 멀칭필름공급부
2200. 절개-접착제도포부
2300. 씨앗공급이송장치
2400. 씨앗필름감기부
3100. 관리서버
3200. 자율주행관리차량

Claims (5)

  1. 물사용과 온실가스 배출을 억제하는 작물재배가 가능한 농사 재배 기술에 적용되는 씨앗필름의 제조장치에 있어서,
    씨앗(12-1)이 붙지 않은 상태의 멀칭필름(11)이 권취된 멀칭필름공급부(2100);
    제조하는 씨앗필름의 면적을 설정하고, 부착될 씨앗의 수량에 해당 하는 접착제 도포면적을 설정하는 씨앗필름정보설정부;
    상기 멀칭필름(11)의 씨앗이 부착될 위치에 설정된 도포면적의 접착제를 도포하고 발아틈새를 형성하는 절개-접착제도포부(2200);
    각 접착제 도포 위치에 상기 설정된 씨앗수량 만큼 상기 씨앗(12-1)을 공급하여 부착하는 씨앗부착부; 및
    상기 멀칭필름(11)에 상기 씨앗(12-1)이 부착된 씨앗필름(1501)을 미리 설정한 길이가 되도록 권취하는 씨앗필름감기부(2400);를 포함하고,
    상기 멀칭필름공급부(2100)는, 씨앗(12-1)이 붙지 않은 상태의 멀칭필름(11)이 권취된 필름롤러(2010)가 거치되는 멀칭필름공급롤러(2110)와 상기 멀칭필름공급롤러(2110)가 회전 관성으로 풀리지 않도록 하는 제동장치를 구비하고,
    상기 씨앗필름감기부(2400)의 회전수를 측정하는 회전수측정기(2500); 및 상기 멀칭필름공급부(2100)와 상기 절개-접착제도포부(2200)와 상기 씨앗부착부와, 상기 회전수측정기(2500) 및 상기 씨앗필름감기부(2400)중에 적어도 하나 이상의 작동을 제어하는 제어부(2600);를 포함하고,
    상기 회전수측정기(2500)에서 측정된 회전수가 미리 정해진 회전수-설정값에 도달하면, 상기 씨앗필름감기부(2400)의 회전을 중지하여, 상기 멀칭필름(11)에 상기 접착제가 도포되고 상기 발아틈새가 형성되며 상기 씨앗(12-1)이 부착되는 것을 특징으로 하는 씨앗필름 제조장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 씨앗필름감기부(2400)가 미리 설정된 면적이 되도록 권취한 후 씨앗필름정보설정부의 정보를 출력하는 출력수단;을 포함하고,
    상기 씨앗필름정보설정부는, 품종, 농민의 배송지 정보 및 생산일자 중 적어도 어느 하나를 포함하는 생산정보를 추가로 설정하는 것을 특징으로 하는 씨앗필름 제조장치.
  3. 삭제
  4. 물사용과 온실가스 배출을 억제하는 작물재배가 가능한 농사 재배 기술에 적용되는 제 1항 또는 제 2항에 따른 씨앗필름 제조장치를 이용한, 씨앗필름 제조방법에 있어서,
    멀칭필름공급부(2100)에 권취된 씨앗(12-1)이 붙지 않은 상태의 멀칭필름(11)이 리와인드 되는 단계;
    농지면적설정부를 통해 농지의 면적에 맞춰 임의로 농지 면적을 입력하는 단계;
    부착수량설정부를 통해 부착될 씨앗의 수량에 맞춰 접착제의 압력으로 접착제 도포면적을 조절, 설정하는 단계;
    절개-접착제도포부(2200)에서 멀칭필름(11)의 씨앗이 부착될 위치에 설정된 도포면적의 접착제를 도포하고 발아틈새를 형성하는 단계;
    씨앗부착부가 각 접착제 도포 위치에 상기 설정된 씨앗수량 만큼 상기 씨앗(12-1)을 공급하여 부착하는 단계;
    씨앗필름감기부(2400)가 상기 멀칭필름(11)에 상기 씨앗(12-1)이 부착된 씨앗필름(1501)을 미리 설정한 길이가 되도록 권취하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 씨앗필름 제조방법.
  5. 삭제
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