KR102387680B1 - Apparatus for generating nitrogen fertilizer for agriculture - Google Patents

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Abstract

The present invention provides an apparatus for generating nitrogen fertilizer for agriculture, which comprises: a duct placed inside a cultivation space for growing plants; a plasma module generating plasma to generate nitrogen oxide containing at least one of nitrogen monoxide (NO) and nitrogen dioxide (NO_2) from air introduced from the outside or from the air in the cultivation space; and a blower blowing the nitrogen oxide generated by the plasma module into one or a plurality of outlets of the cultivation space while flowing into the duct. The nitrogen oxide injected through the air outlet is combined with moisture contained in the air of the cultivation space to generate NO_2^- or NO_3^- and the NO_2^- or NO_3^- is absorbed by the plant. Accordingly, nitrogen oxides absorbed by plants and used for nitrogen assimilation can be supplied in excess of a predetermined amount by minimizing influence of temperature or humidity, thereby providing an advantage of stably providing nitrogen oxides required for nitrogen assimilation.

Description

농업용 질소비료 생성장치{Apparatus for generating nitrogen fertilizer for agriculture}Agricultural nitrogen fertilizer generator {Apparatus for generating nitrogen fertilizer for agriculture}

본 발명은 농업용 질소비료 생성장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플라즈마를 발생시켜서, 공기로부터 질소 산화물을 생성하여 식물에 공급함으로써 식물의 재배 및 성장 효율을 향상시키는 농업용 질소비료 생성장치에 관한 것이다.The present invention relates to an agricultural nitrogen fertilizer generator, and more particularly, to an agricultural nitrogen fertilizer generator that generates plasma to generate nitrogen oxide from air and supply it to plants, thereby improving the cultivation and growth efficiency of plants.

한국의 화훼 농가는 중국의 사드 보복과 일본의 선점으로 매출이 점점 감소 추세에 있고, 재배기술의 어려움은 물론 생산성 저하로 인하여 매년 농가 수가 감소하는 추세에 있다. 하지만 이러한 농가 수의 감소에 비하여 각 지자체의 꾸준한 관심과 투자로 가구당 경작 면적은 증가하고 있고, 현재는 친환경적인 재배 장치들을 개발하여 화훼농가에 무농약, 무화학비료로 양질의 화훼를 재배하기 위하여 노력하고 있다. 이와 관련하여 생명 유지에 반드시 필요한 유기 화합물인 단백질(protein)과 DNA, RNA 등의 핵산(nucleic acid)은 질소 원자를 포함하고 있기 때문에 질소는 식물의 성장에 필요한 필수 성분이다. 하지만 이러한 질소 기체는 질소 원자 간의 강한 공유 결합을 통해 결합되어 있어서 식물이 이를 자유롭게 이용할 수 없는 문제가 있다.Sales of flower farms in Korea are on a declining trend due to China's retaliation for THAAD and Japan's occupation, and the number of farms is decreasing every year due to difficulties in cultivation technology as well as a decrease in productivity. However, compared to the decrease in the number of farmhouses, the cultivated area per household is increasing due to the steady interest and investment of each local government. are doing In this regard, since nucleic acids such as protein, DNA, and RNA, which are organic compounds essential for maintaining life, contain nitrogen atoms, nitrogen is an essential component necessary for plant growth. However, this nitrogen gas is bound through a strong covalent bond between nitrogen atoms, so there is a problem that plants cannot use it freely.

따라서 이러한 공기 중의 질소 기체 분자(N2)를 암모니아(NH3)를 비롯한 질소화합물로 전환하는 질소 고정 과정이 필요하다. 이러한 질소 고정 과정으로 대표적인 것이 생물학적이 질소 고정화와 공업적인 질소고정화(질소비료)가 있다. 그런데 공업적인 질소고정화는 에너지를 과다하게 사용하고 생산과정에서 환경오염이 발생하는 문제가 있다. 그리고 생물학적인 질소 고정화는 온도와 습도 등과 같은 주변 환경 조건에 영향을 많이 받는 문제가 있다. 하지만 종래 환경 오염을 발생시키지 않으면서, 주변 환경에 의한 영향 없이 안정적으로 질소고정화를 진행할 수 있도록 하는 장치는 개발된 바가 없어서 이러한 장치의 개발이 필요하다.Therefore, a nitrogen fixation process for converting nitrogen gas molecules (N 2 ) in the air into nitrogen compounds including ammonia (NH 3 ) is required. Representative examples of this nitrogen fixation process are biological nitrogen fixation and industrial nitrogen fixation (nitrogen fertilizer). However, industrial nitrogen fixation uses excessive energy and causes environmental pollution in the production process. In addition, there is a problem that the biological nitrogen fixation is greatly affected by environmental conditions such as temperature and humidity. However, there is no conventional device for stably performing nitrogen fixation without causing environmental pollution and without being influenced by the surrounding environment, so the development of such a device is necessary.

대한민국등록특허 제10-2182655호Republic of Korea Patent No. 10-2182655

본 발명은 플라즈마를 발생시켜서, 공기로부터 질소 산화물을 생성하여 식물에 공급함으로써 식물의 재배 및 성장 효율을 향상시키는 농업용 질소비료 생성장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an agricultural nitrogen fertilizer generating device that improves the cultivation and growth efficiency of plants by generating plasma, generating nitrogen oxides from the air and supplying them to plants.

본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 식물 재배를 위한 재배 공간 내부에 배치되는 덕트, 플라즈마를 발생시켜서, 외부로부터 유입되는 공기 또는 상기 재배 공간의 공기로부터 일산화 질소(NO) 및 이산화 질소(NO2) 중 적어도 하나를 포함하는 질소 산화물을 생성하는 플라즈마 모듈 및 상기 플라즈마 모듈에 의해 생성된 상기 질소 산화물을 상기 덕트 내부로 유동시키면서 상기 재배 공간의 하나 또는 복수 개의 취출구로 분사시키는 송풍장치를 포함하고, 상기 취출구로 분사된 상기 질소 산화물은, 상기 재배 공간의 공기 중에 포함된 수분과 결합되어 NO2 - 또는 NO3 -를 생성한 후, 상기 NO2 - 또는 NO3 -가 상기 식물에 흡수되는, 농업용 질소비료 생성장치를 제공한다.According to one aspect of the present invention, the present invention generates a duct and plasma disposed inside the cultivation space for plant cultivation, and nitrogen monoxide (NO) and nitrogen dioxide (NO) from the air introduced from the outside or the air of the cultivation space 2 ) a plasma module for generating nitrogen oxide containing at least one of, and a blower for spraying the nitrogen oxide generated by the plasma module into one or a plurality of air outlets of the cultivation space while flowing into the duct and , The nitrogen oxide sprayed to the outlet is combined with moisture contained in the air of the cultivation space to generate NO 2 - or NO 3 - , and then the NO 2 - or NO 3 - is absorbed by the plant, An agricultural nitrogen fertilizer generator is provided.

본 발명에 따른 농업용 질소비료 생성장치는 다음과 같은 효과가 있다.The agricultural nitrogen fertilizer generating apparatus according to the present invention has the following effects.

첫째, 식물이 흡수하여 질소 동화에 이용하는 질소 산화물을 온도나 습도 등의 영향을 최소화 하여 일정 이상으로 공급할 수 있으므로 질소 동화에 필요한 질소 산화물의 안정적인 공급이 가능한 장점이 있다.First, since nitrogen oxides absorbed by plants and used for nitrogen assimilation can be supplied over a certain level by minimizing the influence of temperature or humidity, there is an advantage in that it is possible to provide a stable supply of nitrogen oxides necessary for nitrogen assimilation.

둘째, 식물의 잎, 뿌리, 열매, 꽃에 효과를 주어 수확 및 품질이 향상되는 장점이 있다.Second, it has the advantage of improving the harvest and quality by giving effects to the leaves, roots, fruits, and flowers of plants.

셋째, 친환경 방법으로서 플라즈마에서 생성되는 질소 산화물을 이용하여 화학비료를 최소화할 수 있는 장점이 있다.Third, as an eco-friendly method, there is an advantage in that chemical fertilizers can be minimized by using nitrogen oxides generated in plasma.

넷째, 저전력으로 구동이 가능하여 전기료를 절약할 수 있는 장점이 있다.Fourth, there is an advantage in that it can be driven with low power and can save electricity bills.

다섯째, 대기압 플라즈마를 이용함으로써, 장치가 간단한 장점이 있다.Fifth, by using atmospheric pressure plasma, there is an advantage that the apparatus is simple.

여섯째, 화학 성분의 질소비료를 주지 않더라도 성장을 촉진시키므로 수확시기를 앞당길 수 있어서 재배 비용이 절감되는 장점이 있다.Sixth, it promotes growth even without chemical nitrogen fertilizer, so the harvest time can be advanced, thereby reducing the cultivation cost.

일곱째, 특정 식물에만 적용되는 것이 아니고, 뿌리 식물이나 하우스 작물 등 고부가가치의 특용작물에도 용이하게 적용 가능한 장점이 있다.Seventh, it is not applied only to a specific plant, but has the advantage that it can be easily applied to high value-added special crops such as root plants and house crops.

여덟째, 출하시기를 조절할 수 있어서 시장에 유연하게 대처할 수 있는 장점이 있다.Eighth, it has the advantage of being able to flexibly respond to the market because it can control the shipping time.

아홉째, ICT를 접목하여 Smart farm으로의 전환이 가능한 장점이 있다.Ninth, it has the advantage of being able to convert to a smart farm by grafting ICT.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 농업용 질소비료 생성장치가 온실 내부에 설치되어 있는 모습을 나타내는 모식도이다.
도 2는 도 1에 따른 농업용 질소비료 생성장치를 확대하여 나타낸 모식도이다.
도 3은 도 1에 따른 농업용 질소비료 생성장치를 이용하여 장미를 재배할 때와 기존의 재배 방식을 이용하여 장미를 재배할 때의 장미의 재배결과를 나타내는 실험자료이다.
도 4 및 5는 도 1에 따른 농업용 질소비료 생성장치를 이용하여 1개월 성장시킨 호아니와 도 1에 따른 농업용 질소비료 생성장치를 이용하지 않고 4개월 성장시킨 호아니를 비교하여 나타낸 사진이다.
도 6은 도 1에 따른 농업용 질소비료 생성장치를 이용하여 재배한 장미와 도 1에 따른 농업용 질소비료 생성장치를 이용하지 않고 재배한 장미를 비교하여 나타낸 사진이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 농업용 질소비료 생성장치를 나타내는 모식도이다.1 is a schematic diagram showing a state in which an agricultural nitrogen fertilizer generating apparatus according to an embodiment of the present invention is installed inside a greenhouse.
FIG. 2 is a schematic view showing an enlarged agricultural nitrogen fertilizer generating device according to FIG. 1 .
FIG. 3 is experimental data showing the results of cultivation of roses when cultivating roses using the agricultural nitrogen fertilizer generator according to FIG. 1 and when cultivating roses using the conventional cultivation method.
4 and 5 are photographs showing comparison of Hoani grown for 1 month using the agricultural nitrogen fertilizer generating device according to FIG. 1 and Hoani grown for 4 months without using the agricultural nitrogen fertilizer generating device according to FIG. 1 .
FIG. 6 is a photograph showing a comparison between roses grown using the apparatus for generating nitrogen fertilizer for agriculture according to FIG. 1 and roses grown without using the apparatus for generating nitrogen fertilizer for agriculture according to FIG. 1 .
7 is a schematic diagram showing an agricultural nitrogen fertilizer generating apparatus according to another embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by describing preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 농업용 질소비료 생성장치(100)는 덕트(110), 플라즈마 모듈(120), 송풍장치(130), 하우징(140) 및 전원 공급부(150)를 포함한다. 본 실시예에 따른 농업용 질소비료 생성장치(100)는 식물 재배를 위한 밀폐된 재배 공간에 배치되는 것을 예로 든다. 본 실시예에서 상기 재배 공간은 비닐하우스와 같은 온실인 것을 예로 든다. 하지만 본 발명은 이에 한정되지 않고 상기 비닐하우스 이외에도 식물을 재배할 수 있는 밀폐된 공간이라면 제한되지 않고 변경이 가능하다. 그리고 본 실시예에 따른 농업용 질소비료 생성장치(100)는 상기 식물의 성장 촉진을 위해 필요로 하는 질소 성분을 상기 식물이 흡수하기 용이한 질소 산화물(라디칼)로 만드는 역할을 한다.1 to 3 , an agricultural nitrogen fertilizer generating apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a duct 110 , a plasma module 120 , a blower 130 , a housing 140 , and a power supply unit. (150). For example, the nitrogen fertilizer generating apparatus 100 for agriculture according to the present embodiment is disposed in a closed cultivation space for plant cultivation. In this embodiment, the cultivation space is exemplified in a greenhouse such as a greenhouse. However, the present invention is not limited thereto, and it is not limited and can be changed as long as it is an enclosed space in which plants can be grown in addition to the plastic house. And the nitrogen fertilizer generating apparatus 100 for agriculture according to this embodiment serves to make nitrogen oxides (radicals) easy to absorb by the plants the nitrogen components required for growth promotion of the plants.

상기 덕트(110)는 상기 온실 내부에 배치된다. 상기 덕트(110)는 상기 플라즈마 모듈(120)에서 생성되는 질소 산화물이 유동할 수 있는 중공이 형성되어 있는 원기둥 형상을 갖는다. 물론 상기 덕트(110)는 상기 질소 산화물이 내부를 유동하여 움직일 수 있는 형태라면 직육면체나 그 외 다른 형태로 얼마든지 변경이 가능하다. The duct 110 is disposed inside the greenhouse. The duct 110 has a cylindrical shape in which a hollow through which nitrogen oxide generated by the plasma module 120 can flow is formed. Of course, the duct 110 can be changed to a rectangular parallelepiped or other shape as long as the nitrogen oxide is movable by flowing therein.

본 실시예에서 상기 덕트(110)는 상기 온실의 지면으로부터 설정 높이 이격되도록 배치된다. 이 때 상기 덕트(110)는 상기 온실의 지면보다 상기 온실의 천장에 더 가깝게 배치되도록 한다. 이는 상기 덕트(110)로부터 취출되는 상기 질소 산화물이 상기 온실 내부의 지면에서 재배되고 있는 식물에 광범위하게 분산될 수 있도록 하기 위함이다.In this embodiment, the duct 110 is disposed to be spaced apart from the ground of the greenhouse by a set height. At this time, the duct 110 is arranged to be closer to the ceiling of the greenhouse than the ground of the greenhouse. This is to allow the nitrogen oxides taken out from the duct 110 to be widely dispersed in plants grown on the ground inside the greenhouse.

물론 상기 덕트(110)는 상기 온실의 천장보다 상기 온실의 지면으로부터 더 가까운 위치에 배치되도록 할 수도 있다. 이러한 경우에는 상기 덕트(110)로부터 취출되는 상기 질소 산화물이 광범위하게 분산되지는 못하더라도 일정 범위 내의 식물에 많은 양의 질소 산화물이 빠른 시간에 공급될 수 있는 장점이 있다. 이러한 경우에는 상기 덕트(110)를 다수 설치하여 상기 덕트(110)로부터 취출되는 상기 질소 산화물이 상기 온실 내의 모든 식물에 공급될 수 있도록 할 필요가 있다. 이러한 구조는 도 7과 관련하여 아래에서 더 자세하게 설명한다.Of course, the duct 110 may be disposed at a position closer to the ground of the greenhouse than the ceiling of the greenhouse. In this case, although the nitrogen oxides taken out from the duct 110 are not widely dispersed, there is an advantage that a large amount of nitrogen oxides can be quickly supplied to plants within a certain range. In this case, it is necessary to install a plurality of the ducts 110 so that the nitrogen oxides taken out from the ducts 110 can be supplied to all plants in the greenhouse. This structure will be described in more detail below with reference to FIG. 7 .

본 실시예에서 상기 덕트(110)는 상기 온실에서 재배되는 식물의 상부에 대응되도록 상기 온실의 길이 방향을 따라 연장되어 있다. 즉, 상기 온실 내의 식물이 상기 온실의 일측에서 길이 방향을 따라 타측까지 재배되고 있는 경우, 상기 덕트(110)도 상기 식물이 배치되어 있는 상기 온실의 일측에서 타측까지 연장되도록 설치되는 것이다.In this embodiment, the duct 110 extends along the longitudinal direction of the greenhouse to correspond to the upper portion of the plant grown in the greenhouse. That is, when plants in the greenhouse are grown from one side of the greenhouse to the other in the longitudinal direction, the duct 110 is also installed to extend from one side to the other side of the greenhouse in which the plants are disposed.

그리고 본 실시예에서 상기 덕트(110)는 내부를 유동하는 상기 질소 산화물이 상기 덕트(110) 외부로 취출될 수 있도록 상기 덕트(110)의 일측에 설정 간격 이격되어 복수 개의 취출구(110a)가 형성되어 있는 것을 예로 든다. 구체적으로 본 실시예에서는 상기 취출구(110a)가 상기 덕트(110)의 하부에 형성되어 있는 것을 예로 든다. 이는 상기 덕트(110)로부터 취출되는 상기 질소 산화물이 상기 덕트(110)의 하부에서 재배되고 있는 식물에 공급되어야 히므로, 상기 덕트(110)의 하부에 상기 질소 산화물을 취출할 수 있는 취출구(110a)가 형성되어 있으면 중력에 의해 자연스럽게 상기 질소 산화물이 식물에 공급될 수 있기 때문이다.And in this embodiment, the duct 110 is spaced apart from one side of the duct 110 at a set interval so that the nitrogen oxide flowing therein can be taken out to the outside of the duct 110 to form a plurality of outlets 110a. Take as an example what has been Specifically, in the present embodiment, it is exemplified that the air outlet 110a is formed in the lower portion of the duct 110 . This is because the nitrogen oxide taken out from the duct 110 must be supplied to a plant grown under the duct 110 , so an outlet 110a through which the nitrogen oxide can be taken out from the lower part of the duct 110 . ) is formed, this is because the nitrogen oxides can be naturally supplied to plants by gravity.

하지만 본 발명은 이에 한정되지 않고 상기 취출구(110a)를 상기 덕트(110)의 측면부 및 상부에도 형성할 수 있다. 이는 상기 덕트(110)의 하부에만 상기 취출구(110a)가 형성되어 있을 경우 상기 취출구(110a)로부터 취출된 질소 산화물이 중력에 의해 곧바로 아래쪽으로 이동함으로써 좁은 구역의 식물에만 상기 질소 산화물이 공급되는 단점을 보완하기 위함이다. 즉, 상기 덕트(110)의 측면부 및 상부에도 상기 취출구(110a)를 형성할 경우 다양한 방향으로 상기 질소 산화물이 취출되어 상기 온실 내부의 식물에 광범위하게 상기 질소 산화물이 공급될 수 있는 장점이 있다.However, the present invention is not limited thereto, and the air outlet 110a may be formed in the side portion and the upper portion of the duct 110 as well. This is a disadvantage in that, when the outlet 110a is formed only at the lower portion of the duct 110, the nitrogen oxide taken out from the outlet 110a moves directly downward by gravity, so that only the plants in a narrow area are supplied with the nitrogen oxide. to complement That is, when the outlet 110a is also formed on the side and upper portions of the duct 110, the nitrogen oxides are taken out in various directions, so that the nitrogen oxides can be widely supplied to plants inside the greenhouse. There is an advantage.

그리고 도면에는 도시하지 않지만 상기 덕트(110)는 상기 취출구(110a)를 개폐할 수 있는 개폐장치(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 개폐장치는 상기 덕트(110) 내부에 상기 질소 산화물이 균일하게 분포되기 전까지는 상기 취출구(110a)를 차단하고 있다가, 상기 질소 산화물이 상기 덕트(110) 내부에 균일하게 분포되면 상기 취출구(110a)를 개방할 수 있다. 이는 상기 취출구(110a)가 계속 개방되어 있을 경우 상기 질소 산화물은 상기 덕트(110)의 일측에서만 유입되므로 상기 덕트(110)의 일측과 상기 덕트(110)의 타측에 존재하는 상기 질소 산화물의 분포는 불균일하게 되기 때문이다. 즉, 상기 질소 산화물이 유입되는 상기 덕트(110)의 일측 아래쪽에 배치되어 있는 식물에는 상기 질소 산화물이 다량으로 또는 과하게 공급되고, 상기 덕트(110)의 타측 아래쪽에 배치되어 있는 식물에는 상기 질소 산화물이 소량으로 또는 부족하게 공급될 수 있기 때문이다. 그리고 본 실시예에서 상기 개폐장치는 동시에 열리고 닫히는 것을 예로 들지만, 상기 개폐장치는 상기 식물의 생장 정도에 따라 일부만 열리고 닫힐 수도 있다.And although not shown in the drawings, the duct 110 may further include an opening/closing device (not shown) capable of opening and closing the air outlet 110a. The opening/closing device blocks the air outlet 110a until the nitrogen oxide is uniformly distributed inside the duct 110, and when the nitrogen oxide is uniformly distributed inside the duct 110, the air outlet ( 110a) can be opened. This is because when the outlet 110a is continuously opened, the nitrogen oxide flows only from one side of the duct 110, so the distribution of the nitrogen oxide present on one side of the duct 110 and the other side of the duct 110 is because it becomes non-uniform. That is, the nitrogen oxide is supplied in a large amount or excessively to a plant disposed under one side of the duct 110 into which the nitrogen oxide is introduced, and the nitrogen oxide to a plant disposed below the other side of the duct 110 . This is because it may be supplied in small or insufficient quantities. In addition, although the opening and closing device is opened and closed simultaneously in this embodiment as an example, the opening and closing device may only partially open and close depending on the growth degree of the plant.

상기 플라즈마 모듈(120)은 플라즈마를 발생시켜서, 외부로부터 유입되는 공기 또는 상기 재배 공간의 공기로부터 일산화 질소(NO) 및 이산화 질소(NO2) 중 적어도 하나를 포함하는 질소 산화물을 생성한다. 즉, 상기 플라즈마 모듈(120)은 플라즈마를 발생시켜서 상기 온실 내부의 기체를 상기 덕트(110) 내부로 공급될 상기 질소 산화물로 형성하는 역할을 한다. 하지만 본 발명은 이에 한정되지 않고 일부 질소 기체(N2)를 질산염(NO3 -)을 직접 생성할 수도 있다.The plasma module 120 generates plasma to generate nitrogen oxide including at least one of nitrogen monoxide (NO) and nitrogen dioxide (NO 2 ) from air introduced from the outside or from air in the cultivation space. That is, the plasma module 120 generates plasma to form the gas inside the greenhouse into the nitrogen oxide to be supplied into the duct 110 . However, the present invention is not limited thereto, and some nitrogen gas (N 2 ) may be used to directly generate nitrate (NO 3 - ).

본 실시예에서 상기 플라즈마 모듈(120)은 대기압 플라즈마 모듈(120)인 것을 예로 든다. 본 실시예에서 상기 플라즈마 모듈(120)은 질소 기체(N2)의 공유 결합을 끊을 수 있는 플라즈마를 발생시킨다면 종류나 구조의 제한은 없다.In this embodiment, the plasma module 120 is an atmospheric pressure plasma module 120 as an example. In this embodiment, if the plasma module 120 generates a plasma capable of breaking the covalent bond of nitrogen gas (N 2 ), there is no limitation in type or structure.

본 실시예에서 상기 플라즈마 모듈(120)은 상기 송풍장치(130)와 상기 덕트(110) 사이에 배치되는 것을 예로 든다. 이는 상기 플라즈마 모듈(120)에 의해 생성되는 상기 질소 산화물이 상기 송풍장치(130)에 의해 상기 덕트(110) 내부로 신속하게 유동할 수 있도록 하기 위함이다.In this embodiment, the plasma module 120 is disposed between the blower 130 and the duct 110 as an example. This is to allow the nitrogen oxide generated by the plasma module 120 to quickly flow into the duct 110 by the blower 130 .

상기 송풍장치(130)는 상기 플라즈마 모듈에 의해 생성된 상기 질소 산화물을 상기 덕트(110) 내부로 유동시키기 위해 설치된다. 본 실시예에서 상기 송풍장치(130) 회전하면서 상기 질소 산화물을 상기 덕트(110) 내부로 보내는 팬(fan)인 것을 예로 든다. 하지만 본 발명은 이에 한정되지 않고 상기 송풍장치(130)의 종류를 얼마든지 변경 가능하다.The blower 130 is installed to flow the nitrogen oxide generated by the plasma module into the duct 110 . In this embodiment, a fan that sends the nitrogen oxide to the inside of the duct 110 while rotating the blower 130 is taken as an example. However, the present invention is not limited thereto, and the type of the blower 130 may be freely changed.

그리고 상기 송풍장치(130)는 상기 덕트(110)로부터 일직선 상으로 상기 플라즈마 모듈(120)보다 더 먼 위치에 배치된다. 이는 상기 플라즈마 모듈(120)로부터 생성된 질소 산화물을 상기 덕트(110)로 보내기 쉽도록 하기 위함이다. 물론 상기 송풍장치(130)를 상기 덕트(110)와 상기 플라즈마 모듈(120) 사이에 배치하고, 공기를 흡입하는 구조로 형성하여 상기 플라즈마 모듈(120)에서 생성된 질소 산화물을 상기 덕트(110)로 보낼 수도 있다.In addition, the blower 130 is disposed in a straight line from the duct 110 at a position farther than the plasma module 120 . This is to facilitate sending the nitrogen oxide generated from the plasma module 120 to the duct 110 . Of course, by disposing the blower 130 between the duct 110 and the plasma module 120 and forming a structure for sucking air, nitrogen oxide generated in the plasma module 120 is transferred to the duct 110 . can also be sent to

상기 하우징(140)은 일측은 상기 덕트(110)의 일측과 연통된다. 그리고 상기 하우징(140)은 내부에 상기 송풍장치(130)가 배치될 수 있는 중공이 형성되어 있는 원통 형상을 갖는다. 하지만 본 발명은 이에 한정되지 않고 상기 하우징(140)의 형상을 얼마든지 변경 가능하다.One side of the housing 140 communicates with one side of the duct 110 . And, the housing 140 has a cylindrical shape in which a hollow in which the blower 130 can be disposed is formed. However, the present invention is not limited thereto, and the shape of the housing 140 may be freely changed.

본 실시예에서 상기 플라즈마 모듈(120)은 상기 하우징(140)의 외주면을 따라 설정 간격 이격되도록 복수 개가 배치되는 것을 예로 든다. 구체적으로 본 실시예에서는 상기 플라즈마 모듈(120)이 상기 하우징(140)의 외주면을 따라 90。간격으로 네 개가 배치되는 것을 예로 든다. 하지만 본 발명은 이에 한정되지 않고 상기 플라즈마 모듈(120)의 배치 구조 및 개수를 얼마든지 변경 가능하다.In this embodiment, it is exemplified that a plurality of plasma modules 120 are disposed to be spaced apart from each other by a set interval along the outer circumferential surface of the housing 140 . Specifically, in this embodiment, four plasma modules 120 are arranged at intervals of 90° along the outer circumferential surface of the housing 140 as an example. However, the present invention is not limited thereto, and the arrangement structure and number of the plasma modules 120 may be changed as much as possible.

상기 전원 공급부(150)는 상기 하우징(140)의 외측면에 배치된다. 상기 전원 공급부(150)는 상기 플라즈마 모듈(120) 및 상기 송풍장치(130)와 전기적으로 연결된다. 즉, 상기 전원 공급부(150)로부터 상기 플라즈마 모듈(120) 및 상기 송풍장치(130)는 전원을 공급 받아 작동한다.The power supply unit 150 is disposed on the outer surface of the housing 140 . The power supply unit 150 is electrically connected to the plasma module 120 and the blower 130 . That is, the plasma module 120 and the blower 130 receive power from the power supply unit 150 to operate.

상기 플라즈마 모듈(120), 상기 송풍장치(130) 및 상기 전원 공급부(150)는 상기 온실을 관리하는 관리자의 휴대용 단말기에 의해 제어될 수 있다. 이렇게 함으로써 상기 관리자는 직접 온실에 가지 않더라도 상기 플라즈마 모듈(120), 상기 송풍장치(130) 및 상기 전원 공급부(150)를 간편하게 제어할 수 있는 장점이 있다.The plasma module 120 , the blower 130 , and the power supply unit 150 may be controlled by a portable terminal of a manager who manages the greenhouse. By doing so, the manager can conveniently control the plasma module 120 , the blower 130 , and the power supply unit 150 without going directly to the greenhouse.

그리고 도면에는 도시하지 않지만, 본 실시예에 따른 농업용 질소비료 생성장치(100)는 상기 덕트(110) 및 상기 하우징(140)을 지지하는 프레임(미도시)을 더 포함하 수 있다. 즉, 상기 프레임은 상기 덕트(110) 및 상기 하우징(140)이 상기 온실의 천장에서 가까운 위치에 고정된 상태를 유지할 있도록 하는 역할을 한다. 상기 프레임(미도시)은 상기 덕트(110)를 지지하는 덕트 고정 프레임(미도시) 및 상기 하우징(140)을 고정하는 하우징 고정 프레임(미도시)을 포함할 수 있다.And although not shown in the drawings, the agricultural nitrogen fertilizer generating apparatus 100 according to the present embodiment may further include a frame (not shown) for supporting the duct 110 and the housing 140 . That is, the frame serves to maintain the duct 110 and the housing 140 in a fixed position near the ceiling of the greenhouse. The frame (not shown) may include a duct fixing frame (not shown) for supporting the duct 110 and a housing fixing frame (not shown) for fixing the housing 140 .

상기 덕트 고정 프레임은 상기 온실의 길이 방향과 교차하는 방향인 폭 방향으로 연장되어 있는 로드(rod) 형상의 구조물일 수 있다. 이 때 상기 덕트(110)의 상부에는 상기 덕트 고정 프레임과 결합하기 위한 덕트 고정부가 형성될 수 있다.The duct fixing frame may be a rod-shaped structure extending in a width direction that is a direction crossing the longitudinal direction of the greenhouse. In this case, a duct fixing part for coupling with the duct fixing frame may be formed on the upper portion of the duct 110 .

그리고 상기 하우징 고정 프레임은 상기 하우징(140)이 내부에 안착될 수 있도록 직사각형 구조를 가질 수 있다. 물론 상기 하우징 고정 프레임의 상부에는 상기 덕트 고정 프레임과 같이 폭 방향으로 연장되는 로드 형상의 구조물이 배치될 수 있다. 이 때 상기 하우징 고정 프레임은 상기 하우징 고정 프레임의 상부에 배치되는 로드 형상의 구조물에 결합되어 고정될 수 있다.In addition, the housing fixing frame may have a rectangular structure so that the housing 140 can be seated therein. Of course, a rod-shaped structure extending in the width direction like the duct fixing frame may be disposed on the upper portion of the housing fixing frame. In this case, the housing fixing frame may be fixedly coupled to a rod-shaped structure disposed on the housing fixing frame.

도 3은 도 1에 따른 농업용 질소비료 생성장치(100)를 이용하여 장미를 재배할 때와 기존의 재배 방식을 이용하여 장미를 재배할 때의 장미의 재배결과에 대한 실험자료이다. 본 실험은 3월 6일부터 설치를 시작하여 동년 4월 4일까지 약 1개월간 1,000여평의 하우스 내에서 약 40평을 분리하여 별도로 실험재배한 결과이다. 이 때 하루에 오전 8시부터 오후 6시까지 약 10시간 상기 플라즈마 모듈(120)로부터 플라즈마를 공급했다. 실험결과의 플라즈마 재배방식의 경우 질산 등의 살균제를 살포하지 않았다.FIG. 3 is experimental data on the results of cultivation of roses when cultivating roses using the agricultural nitrogen fertilizer generating apparatus 100 according to FIG. 1 and when cultivating roses using the conventional cultivation method. This experiment is the result of separately experimenting and cultivating about 40 pyeong in a house of about 1,000 pyeong for about one month from March 6th to April 4th of the same year. At this time, plasma was supplied from the plasma module 120 for about 10 hours from 8:00 am to 6:00 pm per day. In the case of the plasma cultivation method of the experimental results, disinfectants such as nitric acid were not sprayed.

이에 따르면, 플라즈마 재배방식의 경우 기존의 재배방식에 비해 장미의 줄기가 크고 두꺼워져 있으며, 꽃을 싸고 있는 꽃 받침이 커져 있다. 또한 꽃망울도 기존의 재배방식에 의해 재배된 장미보다 굵어져 있으므로 본 실시예에 따른 농업용 질소비료 생성장치(100)를 이용해서 장미를 재배하면 기존의 장미보다 크고 보관기간도 오래가는 양질의 친환경장미를 생산할 수 있음을 알 수 있다.According to this, in the case of the plasma cultivation method, the stems of roses are larger and thicker than in the conventional cultivation method, and the sepals surrounding the flowers are enlarged. In addition, since the flower buds are thicker than the roses grown by the conventional cultivation method, when a rose is grown using the agricultural nitrogen fertilizer generating device 100 according to this embodiment, it is a high-quality eco-friendly rose that is larger than the existing rose and lasts a long time. It can be seen that it is possible to produce

도 4 및 도 5는 도 1에 따른 농업용 질소비료 생성장치(100)를 이용하여 1개월 성장시킨 호아니와 도 1에 따른 농업용 질소비료 생성장치를 이용하지 않고 4개월 성장시킨 호아니의 꽃과 잎, 꽃대, 줄기 구근을 서로 비교하여 나타낸 사진이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 성장 기간이 1개월과 4개월인 점을 고려할 때 도 1에 따른 농업용 질소비료 생성장치(100)를 이용하면 호아니의 성장 및 품질이 크게 향상되는 것을 알 수 있다.4 and 5 show Hoani grown for 1 month using the agricultural nitrogen fertilizer generating device 100 according to FIG. 1 and Hoani grown for 4 months without using the agricultural nitrogen fertilizer generating device according to FIG. This is a photograph showing the leaf, flower stalk, and stem bulb compared to each other. 4 and 5, it can be seen that the growth and quality of hoani are greatly improved by using the agricultural nitrogen fertilizer generating apparatus 100 according to FIG. 1 when the growth period is 1 month and 4 months. there is.

도 6은 도 1에 따른 농업용 질소비료 생성장치(100)를 이용하여 재배한 장미와 도 1에 따른 농업용 질소비료 생성장치를 이용하지 않고 재배한 장미를 비교하여 나타낸 사진이다. 이 때 (a)는 수확 1일차, (b)는 수확 2일차, (c)는 수확 3일차이다. 그리고 각각의 사진에서 왼쪽은 도 1에 따른 농업용 질소비료 생성장치(100)를 이용하여 재배한 것이고 오른쪽은 기존의 재배 방식을 이용하여 재배한 것이다. 이에 따르면 도 1에 따른 농업용 질소비료 생성장치(100)를 이용하여 재배한 장미꽃은 3일이 경과한 후에도 꽃몽우리에 변화가 없으나, 기존 재배방식으로 재배한 장미꽃은 꽃 몽우리가 점점 개화하여 변화가 급속도로 진행된 것을 확인할 수 있다. 따라서 도 1에 따른 농업용 질소비료 생성장치(100)를 이용하여 꽃을 재배할 경우 꽃의 신선도가 훨씬 오래 유지될 수 있음을 알 수 있다.FIG. 6 is a photograph showing a comparison between roses grown using the apparatus 100 for generating agricultural nitrogen fertilizers according to FIG. 1 and roses grown without using the apparatus for generating nitrogen fertilizer for agriculture according to FIG. 1 . In this case, (a) is the first day of harvest, (b) is the second day of harvest, and (c) is the third day of harvest. And in each picture, the left side is cultivated using the agricultural nitrogen fertilizer generating device 100 according to FIG. 1 , and the right side is cultivated using the existing cultivation method. According to this, in the rose flower grown using the agricultural nitrogen fertilizer generating device 100 according to FIG. 1, there is no change in the flower bud even after 3 days have elapsed, but in the rose flower grown in the existing cultivation method, the flower bud gradually blooms, It can be seen that the change has progressed rapidly. Therefore, it can be seen that when flowers are grown using the agricultural nitrogen fertilizer generating device 100 according to FIG. 1, the freshness of the flowers can be maintained much longer.

도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 농업용 질소비료 생성장치(200)는 덕트(210), 플라즈마 모듈(미도시), 송풍장치(미도시), 하우징(240) 및 전원 공급부(미도시)를 포함한다. 본 실시예에 따른 농업용 질소비료 생성장치(200)는 도 1에 따른 농업용 질소비료 생성장치(100)와 비교할 때 상기 덕트(210)에 차이가 있다. 따라서 플라즈마 모듈(미도시), 송풍장치(미도시), 하우징(240) 및 전원 공급부(미도시)에 대한 구체적인 설명은 생략한다.7, the agricultural nitrogen fertilizer generating apparatus 200 according to another embodiment of the present invention includes a duct 210, a plasma module (not shown), a blower (not shown), a housing 240 and a power supply unit ( not shown) are included. The agricultural nitrogen fertilizer generating apparatus 200 according to this embodiment is different from the agricultural nitrogen fertilizer generating apparatus 100 according to FIG. 1 in the duct 210 . Accordingly, a detailed description of the plasma module (not shown), the blower (not shown), the housing 240 and the power supply unit (not shown) will be omitted.

본 실시예에 따른 덕트(210)는 일측은 상기 하우징(240)의 일측과 연통되되, 상기 하우징(240)과 연통되는 일측으로부터 타측 방향으로 연장되는 복수의 통로가 형성되어 있다. 즉 본 실시예에 따른 덕트(210)는 도 1에 따른 덕트(110)가 하나의 통로로 형성되어 있는 것과 비교할 때, 상기 온실의 폭 방향을 따라 설정 간격 이격되어 배치되는 복수 개의 통로(211 내지 216)를 갖는 점에 차이가 있다. 이 때 상기 복수 개의 통로 각각은 도 1에 따른 덕트(210)와 동일한 구조를 갖는다. 다만 본 실시예에 따른 덕트(210)의 복수 개의 통로는 서로 연통되어 있는 구조이다. 본 실시예에 따른 덕트(210)는 상기 온실의 길이 방향 뿐만 아니라 폭 방향으로도 연장되어 있는 구조이므로 상기 온실에서 재배되는 식물에 광범위하게 상기 질소 산화물을 공급할 수 있는 장점이 있다. 즉, 도 1에 따른 덕트(110)의 경우 취출구(110a)가 하부에만 형성되어 있을 경우에는 상기 덕트(110)가 지면으로부터 높이 설치되어야만 넓은 범위에 상기 질소 산화물을 공급할 수 있지만, 본 실시예에 따른 덕트(210)를 사용할 경우 상기 덕트(210)의 하부에만 취출구가 형성되더라도 상기 덕트(210) 자체가 상기 온실의 길이 방향 및 폭 방향을 모두 커버할 수 있어서 상기 덕트(210)를 지면 가까이에 설치해도 문제가 되지 않는다. 또한 본 실시예에 따른 덕트(210)를 사용할 경우 상기 덕트(210)의 측면부나 상부에 취출구를 형성하지 않아도 광범위하게 상기 질소 산화물을 공급할 수 있는 장점이 있다.One side of the duct 210 according to the present embodiment communicates with one side of the housing 240 , and a plurality of passages extending from one side communicating with the housing 240 to the other side are formed. That is, the duct 210 according to the present embodiment has a plurality of passages 211 to spaced apart from each other by a set interval along the width direction of the greenhouse, compared to that the duct 110 according to FIG. 1 is formed as a single passage. 216) is different. At this time, each of the plurality of passages has the same structure as the duct 210 according to FIG. 1 . However, the plurality of passages of the duct 210 according to the present embodiment are in communication with each other. Since the duct 210 according to the present embodiment extends not only in the longitudinal direction but also in the width direction of the greenhouse, there is an advantage in that the nitrogen oxides can be widely supplied to plants grown in the greenhouse. That is, in the case of the duct 110 according to FIG. 1 , when the outlet 110a is formed only at the lower portion, the nitrogen oxide can be supplied to a wide range only when the duct 110 is installed high from the ground, but in this embodiment In the case of using the duct 210 according to Installing it is no problem. In addition, when the duct 210 according to the present embodiment is used, there is an advantage in that the nitrogen oxide can be supplied in a wide range without forming an outlet on the side or upper portion of the duct 210 .

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, which is only exemplary, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

100: 농업용 질소비료 생성장치
110, 210: 덕트
110a: 취출구
120: 플라즈마 모듈
130: 송풍장치
140, 240: 하우징
150: 전원 공급부100: nitrogen fertilizer generator for agriculture
110, 210: duct
110a: air outlet
120: plasma module
130: blower
140, 240: housing
150: power supply

Claims (7)

식물 재배를 위한 재배 공간 내부에 배치되는 덕트;
플라즈마를 발생시켜서, 외부로부터 유입되는 공기 또는 상기 재배 공간의 공기로부터 일산화 질소(NO) 및 이산화 질소(NO2) 중 적어도 하나를 포함하는 질소 산화물을 생성하는 플라즈마 모듈; 및
상기 플라즈마 모듈에 의해 생성된 상기 질소 산화물을 상기 덕트 내부로 유동시키면서 상기 재배 공간의 하나 또는 복수 개의 취출구로 분사시키는 단일의 송풍장치를 포함하고,
상기 취출구로 분사된 상기 질소 산화물은, 상기 재배 공간의 공기 중에 포함된 수분과 결합되어 NO2 - 또는 NO3 -를 생성한 후, 상기 NO2 - 또는 NO3 -가 상기 식물에 흡수되며,
일측은 상기 덕트의 일측과 연통되도록 고정되고, 내부에 상기 송풍장치가 배치될 수 있는 원통 형상의 하우징을 더 포함하며,
상기 하우징은,
타측을 통해 공기가 유입되고,
상기 송풍장치는,
상기 덕트와 일직선 상으로 연통되도록 배치되고,
상기 플라즈마 모듈은,
상기 하우징의 외주면을 따라 설정 간격 이격되도록 복수 개가 배치되며,
상기 하우징의 외주면에는 상기 플라즈마 모듈 및 상기 송풍장치와 전기적으로 연결되어서 상기 플라즈마 모듈 및 상기 송풍장치에 전원을 공급하는 전원 공급부를 더 포함하는,
농업용 질소비료 생성장치.a duct disposed inside the cultivation space for plant cultivation;
a plasma module generating a plasma module for generating nitrogen oxide including at least one of nitrogen monoxide (NO) and nitrogen dioxide (NO 2 ) from air introduced from the outside or from the air of the cultivation space; and
and a single blower for spraying the nitrogen oxide generated by the plasma module into one or a plurality of outlets of the cultivation space while flowing into the duct,
The nitrogen oxide sprayed to the outlet is combined with moisture contained in the air of the cultivation space to generate NO 2 - or NO 3 - , and then the NO 2 - or NO 3 - is absorbed by the plant,
One side is fixed to communicate with one side of the duct, further comprising a cylindrical housing in which the blower can be disposed,
The housing is
Air enters through the other side,
The blower is
It is arranged to communicate in a straight line with the duct,
The plasma module,
A plurality of them are arranged to be spaced apart from each other by a set interval along the outer circumferential surface of the housing,
The outer peripheral surface of the housing further includes a power supply unit electrically connected to the plasma module and the blower to supply power to the plasma module and the blower,
Agricultural nitrogen fertilizer generator. 청구항 1에 있어서,
상기 덕트는,
상기 재배 공간의 지면으로부터 설정 높이 이격되도록 배치되는,
농업용 질소비료 생성장치.The method according to claim 1,
The duct is
Arranged to be spaced apart from the ground of the cultivation space by a set height,
Agricultural nitrogen fertilizer generator. 청구항 1에 있어서,
상기 덕트는,
상기 재배 공간에서 재배되는 식물의 상부에 대응되도록 상기 재배 공간의 길이 방향을 따라 연장되어 있는,
농업용 질소비료 생성장치.The method according to claim 1,
The duct is
extending along the longitudinal direction of the cultivation space to correspond to the upper portion of the plant grown in the cultivation space,
Agricultural nitrogen fertilizer generator. 청구항 1에 있어서,
상기 덕트는,
내부에 상기 질소 산화물이 유동할 수 있는 중공이 형성되어 있는 원기둥 형상인,
농업용 질소비료 생성장치.The method according to claim 1,
The duct is
A cylindrical shape in which a hollow through which the nitrogen oxide can flow is formed,
Agricultural nitrogen fertilizer generator. 청구항 4에 있어서,
상기 취출구는,
상기 덕트 내부를 유동하는 상기 질소 산화물이 상기 덕트 외부로 취출될 수 있도록 상기 덕트의 일측에 설정 간격 이격되어 복수 개가 형성되어 있는,
농업용 질소비료 생성장치.5. The method according to claim 4,
The outlet is
A plurality of the nitrogen oxides flowing inside the duct are formed at a set interval on one side of the duct so that they can be taken out to the outside of the duct,
Agricultural nitrogen fertilizer generator. 삭제delete 삭제delete
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