KR102478554B1 - 비료 포장을 위한 비료의 멸균 장치 및 이를 이용한 비료의 멸균 방법 - Google Patents
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Abstract
비료 포장을 위한 비료의 멸균 장치가 개시된다. 상기 비료 포장을 위한 비료의 멸균 장치는 플라즈마 응축수를 생성하는 플라즈마 응축수 제작유닛; 상기 플라즈마 응축수 제작유닛으로부터 공급되는 플라즈마 응축수, 비료원액, 미량요소를 믹싱하여 상기 비료원액을 1차 멸균하는 제1 비료 멸균 유닛; 및 상기 믹서로부터 공급되는 미량요소 복합비료액을 향해 광을 조사하여 상기 미량요소 복합비료액을 2차 멸균하는 제2 비료 멸균 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 비료 포장을 위한 비료의 멸균 장치 및 이를 이용한 비료의 멸균 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 천연 비료액을 장기간 보관 가능하도록 비료원액을 멸균하는, 비료 포장을 위한 비료의 멸균 장치 및 이를 이용한 비료의 멸균 방법에 관한 것이다.
최근 식품의 안전성이 강조되면서 인공적으로 합성된 화학비료와 농약에 의한 농산물이 오염 된 것을 인식 하고, 친환경 농업과 유기농업을 권장하고 소비자들의 유기농 농산물의 소비가 늘어나면서 유기농 농산물 재배 농가가 증가하고 있다.
다양한 영양소가 함유된 유기질 액비 및 유기질 비료는 농작물에 필요한 영양소를 공급 할 수 있고, 유용미생물의 유효 기능인 광합성세균은 식물의 광합성 작용을 도와 일조량이 부족 한 실내에서도 식물이 잘 자랄 수 있도록 하고, 아미노산, 당류, 비타민 합성작용, 항생물질 및 생리활성물질생성 등으로 식물의 성장촉진, 병충해예방, 다수확, 품질의 향상 기할 수 있어 화학합성 비료를 사용하지 않고 청결한 유기질 비료만으로 식물을 재배 할 수 있어 안정성이 유지된 유기농 농산물을 생산 할 수 있다.
일 예로, 식물성 재료를 위주로 발효숙성하여 제작되는 친환경 비료는 햇빛이 들어오지 않는 공간에서 약 2년 이상 거쳐 만들어지게 된다. 이렇게 제작된 비료원액에 각종 미량요소를 첨가하여 친환경 발효 숙성 비료를 제작할 수 있다.
한편, 제작된 친환경 발효 숙성 비료는 균류를 사멸시키지 않으면 용기 포장후에는 포장 용기 내에서 숙성과정이 진행되어 포장 용기내에서 가스가 발생하여 용기가 팽창하게 된다. 이러한 이유로 장기간 보관시 용기가 터지는 등의 문제가 발생하게 된다.
이러한 보관 상의 문제를 해결하기 위해, 종래에서 친환경 발효 숙성 비료에 간산을 넣어 균주를 죽이는 경우가 있었으나 강산의 경우는 비료 제작의 사용을 위한 처리가 어렵고, 용기를 부식시키는 등의 문제가 있었다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 플라즈마 응축수를 이용하여 화학적인 1차 멸균 후 광 조사를 통한 광학적인 2차 멸균을 통해 비료원액의 멸균 효율이 향상되며, 광학적인 2차 멸균 과정에서 비료원액 전체에 고르게 광이 침투되어 광학적인 2차 멸균의 효율이 증대될 수 있고, 나아가 비료액의 장기 보관이 용이해질 수 있도록 한 비료 포장을 위한 비료의 멸균 장치 및 이를 이용한 비료의 멸균 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 비료 포장을 위한 비료의 멸균 장치는 플라즈마 응축수를 생성하는 플라즈마 응축수 제작유닛; 상기 플라즈마 응축수 제작유닛으로부터 공급되는 플라즈마 응축수, 비료원액, 미량요소를 믹싱하여 상기 비료원액을 1차 멸균하는 제1 비료 멸균 유닛; 및 상기 믹서로부터 공급되는 미량요소 복합비료액을 향해 광을 조사하여 상기 미량요소 복합비료액을 2차 멸균하는 제2 비료 멸균 유닛을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 비료 멸균 유닛은, 상기 미량요소 복합비료액을 일정 수위로 수용하는 비료수용조; 상기 비료수용조의 내부에 상기 미량요소 복합비료액의 수면 방향으로 광을 조사하는 광원; 및 상기 비료수용조를 360도 방향으로 틸팅시키는 틸팅장치를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 비료 멸균 유닛은 상기 비료수용조의 내부의 상기 미량요소 복합비료액의 수중에서 상기 미량요소 복합비료액을 뒤섞는 회전체를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 비료 포장을 위한 비료의 멸균 방법은 플라즈마 응축수를 생성하는 제1 단계; 비료원액에 상기 플라즈마 응축수 및 미량요소를 투입하여 믹싱하면서 1차 멸균하는 제2 단계; 및 믹싱 후의 미량요소 복합비료액에 광을 조사하면서 2차 멸균하는 제3 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제3 단계에서 상기 미량요소 복합비료액의 수면의 높낮이가 반복적으로 변화되도록 상기 미량요소 복합비료액을 흔들면서 광을 조사할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제3 단계에서 상기 미량요소 복합비료액의 수면의 높낮이가 반복적으로 변화되도록 상기 미량요소 복합비료액을 흔들고, 상기 미량요소 복합비료액을 상, 하로 뒤섞으면서 광을 조사할 수 있다.
본 발명에 따른 비료 포장을 위한 비료의 멸균 장치 및 이를 이용한 비료의 멸균 방법에 의하면, 플라즈마 응축수를 이용하여 화학적인 1차 멸균 후 광 조사를 통한 광학적인 2차 멸균을 통해 비료원액의 멸균 효율이 향상되며, 광학적인 2차 멸균 과정에서 비료원액 전체에 고르게 광이 침투되어 광학적인 2차 멸균의 효율이 증대될 수 있고, 나아가 비료액의 장기 보관이 용이해질 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비료 포장을 위한 비료의 멸균 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비료 포장을 위한 비료의 멸균 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 도 1에 도시된 제2 비료 멸균 유닛을 통해 2차 멸균되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비료 포장을 위한 비료의 멸균 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 도 1에 도시된 제2 비료 멸균 유닛을 통해 2차 멸균되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 비료 포장을 위한 비료의 멸균 장치 및 이를 이용한 비료의 멸균 방법에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 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 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비료 포장을 위한 비료의 멸균 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 비료 포장을 위한 비료의 멸균 장치는 플라즈마 응축수 제작유닛(100), 제1 비료 멸균 유닛(200) 및 제2 비료 멸균 유닛(300)을 포함할 수 있다.
플라즈마 응축수 제작유닛(100)은 플라즈마 응축수를 생성한다. 상기 플라즈마 응축수는 플라즈마에 의한 래디컬을 포함하는 플라즈마 응축수로서, 플라즈마 응축수는 상기 래디컬에 의해 비료원료를 멸균할 수 있다. 일 예로, 플라즈마 응축수 제작유닛(100)으로 대한민국 등록특허 제10-1383500호에 개시된 '플라즈마 응축수 생성 장치'가 이용될 수 있다.
제1 비료 멸균 유닛(200)은 상기 플라즈마 응축수 제작유닛으로부터 공급되는 플라즈마 응축수, 비료원액, 미량요소를 믹싱하여 상기 비료원액을 1차 멸균할 수 있다. 예를 들어, 상기 미량요소는 철(Fe), 망간(Mn), 붕소(B), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 염소(Cl) 및 아연(Zn)으로 이루어진 그룹 중 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다. 일 예로, 상기 제1 비료 멸균 유닛(200)의 구성에는 특별한 제한은 없으며, 예를 들어, 챔버(210) 및 상기 챔버(210) 내에 회전 가능하게 설치되는 블레이드(220)를 포함할 수 있다.
제2 비료 멸균 유닛(300)은 상기 믹서로부터 공급되는 미량요소 복합비료액(10)을 향해 광을 조사하여 상기 미량요소 복합비료액(10)을 2차 멸균할 수 있다.
일 예로, 제2 비료 멸균 유닛(300)은 비료수용조(310), 광원(320) 및 틸팅장치(330)를 포함할 수 있다.
상기 비료수용조(310)는 내부공간을 갖는 수조 형태로 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 비료수용조(310)는 길이방향을 갖는 직육면체 형상으로 구비되고, 상면에 상기 미량요소 복합비료액(10)을 공급하기 위한 액공급구(311), 저면에 상기 비료수용조(310)의 내부로부터 미량요소 복합비료액(10)을 배출하기 위한 액배출관(312)을 포함할 수 있고, 상기 액배출관(312) 상에는 밸브(313)가 구비될 수 있다. 이러한 경우, 상기 액공급구(311)를 통해 공급되는 미량요소 복합비료액(10)은 상기 비료수용조(310) 내부에 일정 수위를 갖도록 공급될 수 있다.
상기 광원(320)은 상기 비료수용조(310) 내부에 미량요소 복합비료액(10)의 수면 방향으로 광을 조사할 수 있다. 일 예로, 상기 광원(320)은 상기 비료수용조(310)의 내부의 상면에 광조사 방향이 미량요소 복합비료액(10)의 수면을 향하도록 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 광원(320)은 상기 비료수용조(310)의 길이방향을 따라 다수 배열되는 자외선 엘이디(UV LED)일 수 있다.
상기 틸팅장치(330)는 상기 비료수용조(310)를 360도 방향으로 틸팅시키도록 구성될 수 있다. 상기 틸팅장치(330)는 상기 비료수용조(310)의 저면에 배치되어 상기 비료수용조(310)를 다방향으로 반복 틸팅시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 틸팅장치(330)는 다축에 의한 틸팅구조 또는 캠에 의한 틸팅 구조일 수 있다.
한편, 상기 제2 비료 멸균 유닛(300)은 회전체(340)를 더 포함할 수 있다.
상기 회전체(340)는 상기 비료수용조(310)의 내부의 상기 미량요소 복합비료액(10)의 수중에서 상기 미량요소 복합비료액(10)을 뒤섞을 수 있다. 즉, 상기 미량요소 복합비료액(10)을 상, 하로 뒤섞을 수 있게 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 회전체(340)는 상기 비료수용조(310)의 길이방향을 따라 연장되어 회전하는 나선형 스크류일 수 있다.
이하에서는 이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 비료 포장을 위한 비료의 멸균 장치를 이용한 비료의 멸균 방법에 대해 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비료 포장을 위한 비료의 멸균 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 3은 도 1에 도시된 제2 비료 멸균 유닛을 통해 2차 멸균되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
제1 단계(S110)로, 플라즈마 응축수를 생성한다. 이때, 상기 플라즈마 응축수 제작유닛(100)을 통해 플라즈마 응축수가 생성된다.
제2 단계(S120)로, 비료원액에 상기 플라즈마 응축수 및 미량요소를 투입하여 믹싱하면서 1차 멸균한다. 이때, 상기 플라즈마 응축수는 상기 제1 비료 멸균 유닛(200)의 챔버(210) 내로 공급될 수 있고, 상기 플라즈마 응축수와 함께 미량요소가 투입되며, 상기 블레이드(220)가 회전하면서 상기 비료원액, 플라즈마 응축수 및 미량요소를 믹싱하면서 상기 플라즈마 응축수의 래디컬에 의한 화학적 멸균 방식으로 비료원액을 1차 멸균할 수 있다.
제3 단계(S130)로, 믹싱 후의 미량요소 복합비료액(10)에 광을 조사하면서 2차 멸균한다. 이때, 미량요소 복합비료액(10)의 수면의 높낮이가 반복적으로 변화되도록 상기 미량요소 복합비료액(10)을 흔들고, 상기 미량요소 복합비료액(10)을 상, 하로 뒤섞으면서 광이 조사된다.
구체적으로, 상기 제1 비료 멸균 유닛(200)으로부터 믹싱되면서 1차 멸균된 미량요소 복합비료액(10)이 상기 제2 비료 멸균 유닛(300)의 액공급구(311)를 통해 상기 비료수용조(310) 내부로 일정 수위를 갖도록 공급될 수 있고, 상기 광원(320)을 통해 상기 비료수용조(310) 내의 미량요소 복합비료액(10)의 수면을 향해 광이 조사될 수 있다. 이 과정에서, 상기 비료수용조(310)는 틸팅장치(330)를 통해 다양한 방향으로 반복적으로 틸팅되어 상기 비료수용조(310) 내의 미량요소 복합비료액(10)을 흔들고, 이와 함께 상기 비료수용조(310) 내의 회전체(340), 즉 나선형 스크류가 회전하면서 상기 미량요소 복합비료액(10)을 상, 하로 뒤섞으면서 광을 조사할 수 있다.
이러한 제3 단계(S130)에서 미량요소 복합비료액(10) 전체에 고르게 자외선이 침투될 수 있다. 즉, 미량요소 복합비료액(10)이 수면 변화 없이 정체된 상태라면 상기 광원(320)에 의한 광과 접촉하는 영역은 미량요소 복합비료액(10)의 수면 및 수면에 가까운 일부 깊이이지만, 미량요소 복합비료액(10)을 흔들고 뒤섞으면서 광을 조사시키면 미량요소 복합비료액(10)은 반복적으로 도 3과 같이 수면의 높이가 변화할 뿐만 아니라 상, 하로 뒤섞여서 수위에 관계 없이 고르게 광과 접촉할 수 있어서 미량요소 복합비료액(10) 전체에 고르게 자외선이 침투될 수 있고, 따라서 광에 의한 비료의 멸균 효율이 증대될 수 있다.
이러한 제3 단계(S130)는 미리 정해진 일정 시간 동안 지속될 수 있고, 미리 정해진 일정 시간이 경과되면 비료의 포장을 위한 후단 공정으로 2차 멸균된 미량요소 복합비료액(10)이 공급될 수 있다. 이때, 상기 비료수용조(310)의 액배출관(312)을 통해 2차 멸균된 미량요소 복합비료액(10)이 배출될 수 있고, 상기 후단 공정에서는 2차 멸균된 미량요소 복합비료액(10)이 용기 포장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 비료 포장을 위한 비료의 멸균 장치 및 이를 이용한 비료의 멸균 방법에 의하면, 플라즈마 응축수를 이용하여 화학적인 1차 멸균 후 광 조사를 통한 광학적인 2차 멸균을 통해 비료원액의 멸균 효율이 향상되며, 광학적인 2차 멸균 과정에서 비료원액 전체에 고르게 광이 침투되어 광학적인 2차 멸균의 효율이 증대될 수 있고, 나아가 비료액의 장기 보관이 용이해질 수 있는 이점이 있다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.
Claims (6)
- 플라즈마 응축수를 생성하는 플라즈마 응축수 제작유닛;
상기 플라즈마 응축수 제작유닛으로부터 공급되는 플라즈마 응축수, 비료원액, 미량요소를 믹싱하여 상기 비료원액을 1차 멸균하는 제1 비료 멸균 유닛; 및
상기 제1 비료 멸균 유닛으로부터 공급되는 미량요소 복합비료액을 향해 광을 조사하여 상기 미량요소 복합비료액을 2차 멸균하는 제2 비료 멸균 유닛을 포함하고,
상기 제2 비료 멸균 유닛은,
상기 미량요소 복합비료액을 일정 수위로 수용하는 비료수용조;
상기 비료수용조의 상면에 배치된 상기 미량요소 복합비료액을 공급하기 위한 액공급구와 저면에 배치된 상기 비료수용조의 내부로부터 상기 미량요소 복합비료액을 배출하기 위한 액배출관;
상기 액배출관 상에 배치되어 상기 미량요소 복합비료액이 상기 비료수용조 내부에서 일정 수위로 수용되도록 하는 밸브;
상기 비료수용조의 내부에 상기 미량요소 복합비료액의 수면 방향으로 광을 조사하는 광원; 및
상기 비료수용조를 360도 방향으로 틸팅시키는 틸팅장치를 포함하며,
상기 제2 비료 멸균 유닛은 상기 비료수용조의 내부의 상기 미량요소 복합비료액의 수중에서 상기 미량요소 복합비료액을 뒤섞는 회전체를 더 포함하는,
비료 포장을 위한 비료의 멸균 장치. - 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 따른 비료 포장을 위한 비료의 멸균 장치를 포함하고,
플라즈마 응축수를 생성하는 제1 단계;
비료원액에 상기 플라즈마 응축수 및 미량요소를 투입하여 믹싱하면서 1차 멸균하는 제2 단계; 및
믹싱 후의 미량요소 복합비료액에 광을 조사하면서 2차 멸균하는 제3 단계를 포함하는,
비료 포장을 위한 비료의 멸균 장치를 이용한 비료 포장을 위한 비료의 멸균 방법. - 제4항에 있어서,
상기 제3 단계에서 상기 미량요소 복합비료액의 수면의 높낮이가 반복적으로 변화되도록 상기 미량요소 복합비료액을 흔들면서 광을 조사하는,
비료 포장을 위한 비료의 멸균 장치를 이용한 비료 포장을 위한 비료의 멸균 방법. - 제4항에 있어서,
상기 제3 단계에서 상기 미량요소 복합비료액의 수면의 높낮이가 반복적으로 변화되도록 상기 미량요소 복합비료액을 흔들고, 상기 미량요소 복합비료액을 상, 하로 뒤섞으면서 광을 조사하는,
비료 포장을 위한 비료의 멸균 장치를 이용한 비료 포장을 위한 비료의 멸균 방법.
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2022
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