KR102377111B1 - 마이크로파를 사용한 다환경 방제장치 및 이를 이용한 방제 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마이크로파를 사용한 다환경 방제장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 상기 다환경 방제장치는 내장된 마그네트론이 작동하여 마이크로파를 발생시키는 마이크로파발생장치, 상기 마이크로파발생장치와 연결되어 마이크로파를 전달하는 도파관, 상기 도파관과 연결되고 마이크로파를 전달받아 표면의 천공된 구멍으로 마이크로파를 방사하는 방사도파관을 포함하는 것을 특징으로 하며 일반적인 토양환경, 수질환경, 대기환경, 유해병해충 감염수목 등의 다양한 환경 및 대상에 사용이 가능하고 마이크로파를 방사하는 방사도파관을 연장가능하게 함으로써 방제범위를 늘리고, 사용자가 별다른 도구 없이도 손쉽게 연장할 수 있는 마이크로파를 사용한 다환경 방제장치에 관한 발명이다.

Description

마이크로파를 사용한 다환경 방제장치 및 이를 이용한 방제 방법{.}

본 발명은 마이크로파를 사용한 다환경 방제장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마이크로파를 사용하여 토양환경, 수질환경, 대기환경, 슬러지, 병해충 감염수목 등의 다양한 대상에 대하여 방제 및 고열건조 하는 다환경 방제장치에 있어서, 상기 다환경 방제장치는 내장된 마그네트론이 작동하여 마이크로파를 발생시키는 마이크로파발생장치, 상기 마이크로파발생장치와 연결되어 마이크로파가 이동되는 도파관, 상기 도파관의 결합부에 결합되어 이동된 마이크로파가 다환경의 외부로 방사될 수 있도록 도파관의 표면에 다양한 형태로 천공된 방사도파관을 특징으로 하는 마이크로파를 사용한 다환경 방제장치에 관한 것이다.

일반적으로 마이크로파는 300MHz 내지 300GHz의 주파수범위와 1mm 내지 1m의 파장범위를 가지는 전자기파를 말하며 파장이 짧아 빛과 같은 직진성 등의 성질을 지닌다.

보통 단거리 통신, 레이더 등에 대표적으로 사용되는 전자기파지만 현대인들의 주변에서도 쉽게 찾아볼 수 있는데 대표적으로는 전자레인지 및 건조/살균장치 등이 있다.

마이크로파는 가열기술에서도 사용될 수 있는데 이는 물 분자가 전기적인 극성을 지는 쌍극자로 고유 진동성을 갖고 있고, 외부 전기장을 물 분자의 고유 진동수에 맞추어 바꿔 주게 되면 공명 현상이 일어나서 물 분자는 매우 빠른 속도로 진동하게 되면서 분자간 마찰열을 일으키게 된다.

이러한 원리를 이용해서 다양한 형태의 방제가 가능한데 특히 감염목에 대해 이를 이용한 종래기술로서 국내공개특허 제 10-2018-0108057호가 제시된 바 있다

상기 종래기술은 재선충에 감염된 감염목 전체를 감싸는 차폐 구조물, 상기 차폐구조물 내부의 일영역에서 상기 감염목을 향하여 2.45GHz 주파수 또는 9GHz 주파수를 갖는 마이크로파를 조사하는 적어도 하나의 마이크로파 발생장치를 포함하되, 차폐구조물의 내부면은 마이크로파를 반사시키는 반사재가 도포되어 재선충에 감염된 소나무의 벌채과정 없이 보다 간편한 방법으로 재선충을 박멸하는 것에 관한 발명이다.

그러나 상기 종래 기술은 마이크로파가 조사되는 감염수목의 일부분에 대해서 가열하는 것으로 감염수목의 전체와 더불어 수목 깊은 곳에 위치한 균*?*충은 사멸시키지 못하며, 감염수목 자체를 사멸시켜야 하는 상황에서 사용하기에도 부적절하고, 다양한 곳에 적용하는 데는 어려움이 있었다.

따라서 감염수목의 전체와 더불어 수목 깊은 곳에 위치한 유해 병해충을 사멸시킬 수 있고, 감염수목 자체를 사멸시켜야 하는 상황에서도 사용가능하며, 다양한 환경에서도 사용가능한 마이크로파의 방사도파관을 사용한 다환경 방제장치의 필요성이 대두되었다.

국내공개특허 제 10-2018-0108057호(2018. 10. 04.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 그 목적은 마이크로파를 사용하면서, 감염수목의 전체와 더불어 수목 깊은 곳에 위치한 유해 병해충을 사멸시키고, 감염수목 자체를 사멸시켜야 할 때 감염수목을 사멸시킬 수 있으면서도 감염수목에만 한정되지 아니하고, 토양환경, 수질환경, 대기환경, 슬러지 등의 다양한 환경에서 사용가능한 다환경 방제장치를 제공하는데 있다.

또한, 도파관의 표면에 다양한 형태로 천공되어 마이크로파가 방사되는 방사도파관과 더불어 방사도파관을 길게 연장 가능한 구조를 형성하는 것으로 사용자의 편의성과 더불어 방제범위를 증대한 다환경 방제장치를 제공하는데 있다.

마이크로파를 사용한 다환경 방제장치에 있어서, 상기 다환경 방제장치는 내장된 마그네트론이 작동하여 마이크로파를 발생시키는 마이크로파발생장치, 상기 마이크로파발생장치와 연결되어 마이크로파가 이동되는 도파관, 상기 도파관의 결합부에 결합되어 이동된 마이크로파가 다환경의 외부로 방사될 수 있도록 도파관의 표면이 다양한 형태로 천공된 방사도파관을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 사용한 다환경 방제장치를 제공한다.

또한, 상기 도파관과 방사도파관을 결합할 때나 여러 개의 방사도파관을 길게 연장하고자 할 때 방사도파관의 양끝에 위치한 여러 개의 나사홀로 결합하거나, 이에 구애받지 않고 방사도파관 간의 다양한 관이음 형태로 결합되는 것을 포함하여 자유롭게 분리 및 결합이 가능한 것을 특징으로 하는 마이크로파를 사용한 다환경 방제장치를 제공한다.

또한, 상기 방사도파관을 토양, 수중, 대기, 슬러지 등에서 사용할 때, 상기 방사도파관 내부에 토양, 물, 슬러지 등의 이물질이 유입되는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 사용한 다환경 방제장치를 제공한다.

또한, 상기 방사도파관을 연장할 때 다른 방사도파관의 결합부에 결합하는 것으로 방제범위의 길이만큼 연장되는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 사용한 다환경 방제장치를 제공한다.

더불어 다환경 방제장치를 이용한 방제 방법에 있어서,

(a) 마이크로파발생장치와 연결되어 있는 도파관과 방사도파관을 연결하는 단계,

(b) 상기 도파관과 방사도파관의 연결 부위에서 마이크로파가 유실되지 않도록 완벽하게 결합시키고, 방제하고자 하는 길이만큼 여러 개의 방사도파관을 연장하는 단계,

(c) 상기 마이크로파발생장치를 작동하는 것으로 상기 마이크로파발생장치 내부에 내장된 마그네트론으로부터 915MHz 내지 2,450MHz의 마이크로파가 발생하고, 상기 마이크로파가 도파관을 통하여 상기 방사도파관에 전달되는 단계,

(d) 상기 방사도파관에 전달된 마이크로파가 방제하고자 하는 환경의 대상으로 방사되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다환경 방제장치를 이용한 방제 방법을 제공한다.

이때, 상기 (b)단계를 수행한 후 방제하고자 하는 병해충 감염수목, 토양, 수질, 슬러지 등에 대한 차폐구조물로 테프론, 케블라, 세라믹, 등의 방화재질 시트를 사용하며 시트의 내부 또는 외부 면은 마이크로파가 반사되는 금속 재질의 반사재로 도포하여 마이크로파가 외부로 유실되지 않도록 차단하는 단계를 추가로 수행하는 것으로 병해충 감염수목, 토양, 수질, 슬러지 등을 방제할 수 있게 한다.

본 발명에 따르면, 도파관의 표면이 천공된 방사도파관을 통해 마이크로파가 방사됨으로써 유해병해충 감염수목에 존재하는 유해병해충을 완벽하게 방제할 뿐만 아니라 감염수목 자체를 사멸시켜 2차 전파감염을 완벽하게 차단시킬 수 있는 방제장치를 제공할 수 있다.

또한, 도파관의 표면이 천공된 방사도파관을 통해 마이크로파가 방사됨으로써 일반적인 토양환경, 대기환경, 수질환경, 슬러지 등의 다양한 환경의 방제대상에 존재하는 유해 병해충 사멸시키거나 가열 건조시키고자 할 때 환경오염의 피해가 전혀 발생하지 않는 완벽한 친환경 방제장치를 제공할 수 있다.

또한, 마이크로파를 방사하는 방사도파관을 서로 연장가능하게 함으로써 방제 용도에 따라 방제 대상의 범위를 편리하게 늘리는 것이 가능하고, 사용자가 별다른 도구나 기술 없이도 손쉽게 연장할 수 있는 다환경 방제장치를 제공할 수 있다,

도 1은 본 발명의 일실시예의 마이크로파를 사용한 다환경 방제장치 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예의 마이크로파를 사용한 다환경 방제장치 AA단면도.
도 3은 본 발명의 일실시예의 마이크로파를 사용한 다환경 방제장치의 방사도파관 상세도.
도 4는 본 발명의 일실시예의 마이크로파를 사용한 다환경 방제장치 감염목 대상 방제 예시도.
도 5는 본 발명의 일실시예의 도 4의 참고도.

먼저, 본 발명을 설명하는데 있어서 사용되는 용어 '다환경'은 토양, 수중, 대기, 슬러지 등의 다양한 환경을 의미하는 것이고, 용어 '방제대상'은 상기 다환경에서 존재하는 오염물질, 병해충, 유해미생물, 슬러지, 잡초종자 등의 대상을 의미하는 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 일실시예의 방제장치에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예의 마이크로파를 사용한 다환경 방제장치 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예의 마이크로파를 사용한 다환경 방제장치 AA단면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예의 마이크로파를 사용한 다환경 방제장치의 방사도파관 상세도이다.

도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이, 마이크로파를 사용한 다환경 방제장치에 있어서, 상기 다환경 방제장치는 내장된 마그네트론이 동작하며 마이크로파를 발생시키는 마이크로파발생장치(40), 상기 마이크로파발생장치(40)와 연결되어 마이크로파를 전달하는 도파관(10), 상기 도파관(10)과 연결되며 결합부가 형성된 도파관결합부(11) 및 상기 도파관결합부(11)의 결합부와 나사로 결합되고, 마이크로파를 전달받아 외측으로 방사할 수 있는 마이크로파 투과성 수지재질로 형성된 방사도파관(20)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 방사도파관(20)을 테프론, 케블라, 세라믹, 플라스틱 등의 마이크로파가 투과되는 수지재질로 형성하되, 상기 방사도파관(20)의 형태는 원형, 평면형, 다각형의 형상으로 형성되고, 마이크로파의 이동을 위하여 수지재질의 방사도파관(20) 내측 또는 외측에 알루미늄, 스테인레스 등의 금속재질을 도포하거나 금속재질의 테이프를 부착하되, 방제 용도에 따른 구멍의 크기와 모양을 다양한 형태로 금속재질을 도포하거나 금속재질의 테이프를 부착하는 것이 가능하다.

이때, 도 3에서 보는 바와 같이 상기 방사도파관(20)은 상기 방사도파관(20)의 상단부에 위치하고 4개 내지 8개의 나사홀이 형성된 상부결합부(22), 상기 방사도파관(20)의 하단부에 위치하고 4개 내지 8개의 나사홀이 형성된 하부결합부(23) 및 상기 상부결합부(22) 내측과 상기 하부결합부(23) 내측에 각각 형성된 나사산과 맞물려 결합되는 축관(21)을 포함하여 자유로이 분리 및 결합 가능한 구조를 가지며 이를 이용하여 상기 방사도파관(20)을 자체 연장하는 것 또한 가능하다.

여기서, 상기 방사도파관(20)은 상기 상부결합부(22), 상기 축관(21), 상기 하부결합부(23) 간의 결합관계로 형성되는 것 뿐만아니라 일체형으로서 하나의 원통의 형상으로 형성되는 것 또한 가능하다.

또한, 상기 방사도파관(20)은 금속재질로 형성될 수 있으며, 이 때는 마이크로파가 방사될 수 있도록 다수의 방사구를 표면에 형성하며, 상기 방사구를 통하여 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위하여 마이크로파가 투과될 수 있는 테프론, 케블라, 세라믹, 플라스틱 등의 수지재질로 상기 방사도파관(20)의 내측 또는 외측을 도포하여 코팅막을 형성할 수 있다.

여기서, 상기 방사도파관(20)의 표면에 형성되는 상기 방사구의 형상은 원형, 타원형, 일자형, 다각형 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.

또한, 도 1에서 보는 바와 같이 상기 방사도파관(20)을 연장할 때 다른 방사도파관(20)을 상부 또는 하부에 결합하는 것으로 연장하는 것이 가능하다.

여기서, 상기 도파관(10)은 다양한 도파관의 종류 중 하나로 표현된 것이며, 여기에는 가장 흔한 종류의 도파관인 평면도파관 및 구형도파관이 사용되는 것 또한 가능하다.

또한, 도 1 내지 도 2에서 표현된 상기 도파관(10)은 가지형 도파관의 하나로 이를 대용하여 다른 형상의 축을 가지는 가지형 도파관 또는 하나의 축을 가지는 일자형 도파관을 설치하는 것이 가능하다.

또한, 상기 마이크로파발생장치(40)에 통풍구(42)를 형성하거나 냉각장치를 추가로 설치하는 것으로 상기 마이크로파발생장치(40)가 작동하는 중 발생하는 열을 냉각시킬 수 있다.

또한, 상기 방사도파관(20)의 재질은 마이크로파가 투과할 수 있는 테프론, 케블라, 실리콘 또는 플라스틱의 수지재질로 형성할 수 있으며, 본 발명의 일실시예에서는 테프론 재질을 사용함이 바람직하다.

상기 방사도파관(20)을 수중에서 사용하고자 하는 경우 물이 상기 방사도파관(20) 간 연결 틈새로 침투되는 것을 방지하기 위하여 상기 방사도파관(20)에 방수부재를 도포하고 결합부위에 방수실링을 설치한다.

이 때, 상기 방사도파관(20)의 형태는 도 1 내지 도 2에서 표현된 것과 같이 원통형에 국한되지 아니하고 사각형, 유선형 또는 다각형 등의 다양한 형상으로 제조되어 사용할 수 있다.

상기 내용을 바탕으로 다환경 방제장치를 이용한 방제 방법을 설명하면,

(a) 마이크로파발생장치와 연결되어 있는 도파관에 방사도파관을 흔들리지 않도록 나사식, 관이음식, 접착식, 핀결합식 등의 형태로 연결 및 고정하고 마이크로파가 불필요하게 외부로 유실되지 않도록하는 단계;

(b) 방제하고자 하는 범위만큼 상기 방사도파관과 다른 도파관을 연결하여 길이를 연장하는 단계;

(c) 상기 마이크로파발생장치를 작동하는 것으로 상기 마이크로파발생장치 내부에 내장된 마그네트론으로부터 915MHz 내지 2,450MHz의 마이크로파가 발생하고, 상기 마이크로파가 상기 도파관을 통하여 상기 방사도파관에 전달되는 단계; 및

(d) 상기 방사도파관에 전달된 마이크로파가 방제하고자 하는 다환경의 대상으로 방사되어 방제대상의 내외부 물분자가 진동하며 발생하는 열에 의해 유해한 병해충, 미생물, 잡초종자가 사멸 또는 건조되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 대해 더욱 상세히 설명하자면, 먼저 상기 (a) 단계는 상기 방사도파관(20)이 설치된 장소로부터 이탈되지 않도록 끈, 나사, 지주 등을 사용하여 고정하고 상기 방사도파관(20)의 상부 또는 하부에 상기 마이크로파발생장치와 연결된 도파관결합부(11)를 연결하고, 고정하는 단계이다.

이때, 도파관결합부(11)를 상기 방사도파관(20)에 고정할 때 나사를 사용하는 방법도 있으나, 필요에 따라서는 고정핀 등을 결합하여 고정하는 것 또한 가능하다.

상기 (b) 단계는 상기 방사도파관(20)의 축관(21) 외측에 형성되는 나사산과 상기 상부결합부(22) 및 상기 하부결합부(23) 내측으로 형성된 나사산을 풀어주는 것으로 1차로 길이를 연장하는 단계이다.

이때, 상기 (b) 단계에서 연장한 것으로도 길이가 부족한 경우에는 상기 방사도파관(20)의 상부 또는 하부에 다른 방사도파관(20)을 맞대어 나사로 결합하는 것으로 길이를 연장하는 것이 가능하다.

상기 (c)단계는 상기 마이크로파발생장치(40)이 작동하면서 내장된 915MHz 마그네트론 발진기 또는 2,450MHz 마그네트론발진기가 동작하게 되고, 이에 900HMz 내지 930MHz의 주파수범위 또는 2,450MHz의 주파수범위를 가지는 마이크로파가 발생한다.

여기서 발생한 마이크로파는 도파관(10)과 연결된 상기 도파관결합부(11)를 통과하여 상기 방사도파관(20) 내부에 방사하게 된다.

상기 (d)단계는 상기 방사도파관(20) 내부로 방사된 마이크로파가 방제대상으로 방사되는 단계로 상기 마이크로파는 방제 대상의 내외부 물분자를 진동시키고, 물분자 진동에 의해 발생하는 열에 의해 유해한 미생물을 사멸시키는 단계이다.

도 4는 본 발명의 일실시예의 마이크로파를 사용한 다환경 방제장치 감염목 대상 방제 예시도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예의 도 4의 참고도이다.

도 4 내지 도 5에서 보는 바와 같이, 화상병 감염목(T)에 상기 방제 방법을 적용함에 있어서, 상기 (b)단계를 수행한 후 금속으로 코팅된 테프론 시트를 방제하고자 하는 화상병 감염목, 토양 및 상기 방사도파관을 덮어 외부와 차단하는 단계를 추가로 수행하는 것으로 감염목을 방제하는 것이 가능하며, 추가적으로 상기 감염목 및 상기 감염인자를 사멸시킨 후 금속으로 코팅된 테프론 시트를 해체한 뒤 사멸된 감염목을 뿌리째 뽑아 토양 깊이 매몰 처리하는 것으로 2차 감염을 예방하는 것이 가능하다.

이 때, 마이크로파가 방사도파관(20)에서 방출될 때, 금속 코팅된 테프론시트(130)에 의해 2차 반사가 이루어져 상기 감염목(T)에 마이크로파가 골고루 조사될 수 있도록 하여야 감염목에 잔존하는 감염인자를 사멸시키는 것이 가능하다.

또한, 상기 (b) 단계를 수행한 후 방제하고자 하는 병해충 감염수목, 토양, 수질, 슬러지 등에 대한 차폐구조물로서 테프론, 케블라, 세라믹 등의 방화재질 시트의 내측 또는 외측을 마이크로파를 반사시키는 금속 재질의 반사재로 도포하는 것으로 마이크로파가 외부로 유실되지 않도록 차단하는 단계를 추가로 수행하는 것으로 감염수목, 토양, 수질, 슬러지 등을 방제하는데 적용하는 것이 가능하다.

또 하나의 예로 본 발명의 다환경 방제장치를 이용하여 토양을 방제하고자 할 때에는 토양에 상기 방사도파관(20)이 삽입될 수 있는 구멍을 먼저 형성한 뒤 상기 방사도파관(20)을 구멍에 삽입하여 설치한뒤 상기 (c)단계 내지 상기 (d)단계를 수행하는 것으로 토양 내 유해 미생물을 방제하는 것 또한 가능하다.

상기 내용에서 본 발명의 도면을 기준으로 설명하였으며, 상기의 도면을 기준으로 설명한 부분에 한정되지 아니하고, 상기의 도면을 기준으로 설명한 부분을 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있다.

100 : 다환경 방제장치
10 : 도파관 11 : 도파관결합부
20 : 방사도파관 21 : 축관
22 : 상부결합부 23 : 하부결합부
40 : 마이크로파발생장치
110 ; 지지부 130 : 테프론시트
* T : 감염목

Claims (7)

1. 마이크로파를 사용한 다환경 방제장치에 있어서,
   상기 다환경 방제장치는 내장된 마그네트론이 동작하며 915MHz 범위의 마이크로파를 발생시키는 마이크로파발생장치;
   상기 마이크로파발생장치와 연결되어 상기 마이크로파발생장치에서 발생하는 마이크로파를 전달하는 도파관;
   상기 도파관 하부에 형성된 도파관결합부에 결합되고, 마이크로파를 방제대상으로 방사하는 방사도파관;을 포함하되,
   상기 방사도파관은 마이크로파를 외부로 유실 없이 이동시킬 수 있는 알루미늄 또는 스테인레스를 포함하는 금속재질로 형성되며, 상기 방사도파관의 표면에는 방제 용도에 따른 다양한 형상과 크기의 구멍이 천공되어 방사구를 형성하고,;
   상기 방사도파관에 천공된 구멍으로 흙, 물 및 슬러지를 포함하는 이물질이 상기 방사도파관의 내부로 유입되어 마이크로파 방사가 방해되는 것을 방지하기 위하여 마이크로파가 투과되는 테프론, 케블라, 세라믹 또는 플라스틱을 포함하는 수지재질의 방수부재로 상기 방사도파관의 외측을 도포하여 코팅막을 형성하며,;
   상기 방사도파관을 도포하면서 병해충 감염수목, 토양, 수질 또는 슬러지를 덮는 테프론시트의 내측 또는 외측을 금속재질 반사재로 도포하여 마이크로파가 외부로 유실되지 않도록 차단한 것을 특징으로 하는 마이크로파를 사용한 다환경 방제장치.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 방사도파관은 테프론, 케블라, 세라믹 또는 플라스틱 재질을 포함하는 마이크로파가 투과되는 수지재질로 형성하되, 상기 방사도파관의 형태는 원형, 평면형 및 다각형의 형상으로 형성되고, 마이크로파의 이동을 위하여 수지재질의 방사도파관 내측 또는 외측에 알루미늄 또는 스테인레스를 포함하는 금속재질을 도포하거나 금속재질의 테이프를 부착하되, 방제 용도에 따른 구멍의 크기와 모양을 다양한 형태로 금속재질을 도포하거나 금속재질의 테이프를 부착하는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 사용한 다환경 방제장치.
   
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 도파관과 상기 방사도파관을 결합하거나 다수의 방사도파관을 길게 연장하고자 할 때 상기 방사도파관의 양끝에 위치한 다수의 나사홀을 이용하여 결합하거나 관이음식, 접착식 또는 핀결합식 방법을 사용하여 결합되는 것으로 상기 도파관과 다른 방사도파관 또는 다수의 방사도파관들을 자유롭게 분리 및 결합 가능한 것을 특징으로 하는 마이크로파를 사용한 다환경 방제장치.
6. 삭제
7. 삭제

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