KR102615411B1 - 스마트 살균 저장 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내부에 농산물을 저장하기 위한 저장 공간이 형성되는 저장 탱크; 상기 저장 탱크 외부의 공기를 흡입하고, 흡입된 상기 공기와 플라즈마를 반응시켜 오존을 생성시키는 플라즈마 오존 생성 유닛; 상기 플라즈마 오존 생성 유닛을 통해 생성된 오존 및 상기 저장 탱크 외부의 공기를 상기 저장 탱크의 저장 공간 내부로 공급하고, 상기 저장 탱크의 저장 공간 내부의 오존 및 공기를 상기 저장 탱크의 외부로 배출하는 순환 유닛; 상기 저장 탱크의 내부 저장 공간에 설치되어 상기 저장 공간의 현재 상태를 감지하는 통합 센서 유닛; 상기 통합 센서 유닛의 감지 결과를 인가받아 상기 저장 공간의 현재 상태가 기 설정된 조건에 부합하도록 상기 순환 유닛을 제어하는 제어부; 및 상기 플라즈마 오존 생성 유닛, 상기 순환 유닛, 상기 통합 센서 유닛, 상기 제어부에 전원을 공급하는 전원 공급 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 통합 센서 유닛에 의해 저장 탱크 내부의 현재 상태를 감지하고 감지 결과를 분석하여 기 설정된 조건과 부합하도록 순환 유닛을 제어함으로써, 플라즈마 오존 생성 유닛에 의해 생성되는 오존을 저장된 각 농산물에 알맞은 농도로 공급할 수 있어 농산물의 품질을 저하시키지 않고 농산물을 살균하여 저장할 수 있는 효과가 있다.

Description

스마트 살균 저장 시스템 {SMART STERILIZATION STORAGE SYSTEM}
본 발명은 스마트 살균 저장 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 통합 센서 유닛에 의해 저장 탱크 내부의 현재 상태를 감지하고 감지 결과를 분석하여 기 설정된 조건과 부합하도록 순환 유닛을 제어함으로써, 플라즈마 오존 생성 유닛에 의해 생성되는 오존을 저장된 각 농산물에 알맞은 농도로 공급할 수 있어 농산물의 품질을 저하시키지 않고 농산물을 살균하여 저장할 수 있는 스마트 살균 저장 시스템에 관한 것이다.
최근 웰빙 문화의 확산으로 인해 다양한 과일 및 채소에 대한 수요가 높아지고 있다. 이에 따라, 농산물의 유통이 활발해지고 있어 과일 및 채소 등의 농산물을 안전하게 보관하고 신선도를 유지하기 위해 농산물 표면을 살균 처리하는 방법이 개발되고 있다.
일반적인 식품 살균 방법으로는 가열 살균 방법, 화학 약품 처리 방법이 있다. 가열 살균 방법은 미생물의 증식을 억제하여 저장 기간을 연장시킬 수 있으나 가열 처리를 할 수 없는 농산물의 경우 이용이 제한적이며, 식품 고유의 품질에 부정적인 영향을 줄 수 있는 문제점이 있다. 화학 약품 처리 방법은 액상의 살균 소독제를 사용하여 농산물의 표면을 살균하는 방법이다. 화학 약품 처리 방법은 주로 염소 계열, 전해수(치아염소산), 이산화염소수, 오존수, 알코올 등의 미량 분무를 통해 이루어질 수 있다. 하지만 이러한 방법은 수분을 함유하고 있어 농산물이 유통되는 과정에서 농산물이 변질될 위험이 있으므로 수분에 민감한 농산물의 살균 처리 방법으로는 적합하지 않다.
한편, 플라즈마는 기체에 에너지를 가함에 따라 기체가 전자와 이온으로 분리되어 공간 중에 전자와 이온으로 공존하는 입자들의 집합체이며, 전기적으로 중성을 유지하므로 전기적으로 이온화된 전도성 가스라고 할 수 있다.
최근에는 이러한 플라즈마 발생에 의해 생성되는 활성종의 하나인 오존을 이용하여 농산물을 살균 처리하는 기술 개발이 이루어지고 있다.
상기한 플라즈마 발생에 의해 생성되는 오존을 이용한 농산물의 살균 장치는 농산물의 저장고 내에 상기한 오존을 주입하여 농산물의 살균을 수행하게 된다.
그러나 상기한 종래의 농산물 살균 장치는 단순히 오존을 저장고 내에 공급하여 저장고 내에 저장된 농산물을 살균하기 때문에, 저장된 농산물에 과도한 오존이 공급되어 농산물의 품질이 저하되는 문제점이 있었다.
대한민국 특허공개공보 제2020-0080525호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 통합 센서 유닛에 의해 저장 탱크 내부의 현재 상태를 감지하고 감지 결과를 분석하여 기 설정된 조건과 부합하도록 순환 유닛을 제어함으로써, 플라즈마 오존 생성 유닛에 의해 생성되는 오존을 저장된 각 농산물에 알맞은 농도로 공급할 수 있어 농산물의 품질을 저하시키지 않고 농산물을 살균하여 저장할 수 있는 스마트 살균 저장 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 내부에 농산물을 저장하기 위한 저장 공간이 형성되는 저장 탱크; 상기 저장 탱크 외부의 공기를 흡입하고, 흡입된 상기 공기와 플라즈마를 반응시켜 오존을 생성시키는 플라즈마 오존 생성 유닛; 상기 플라즈마 오존 생성 유닛을 통해 생성된 오존 및 상기 저장 탱크 외부의 공기를 상기 저장 탱크의 저장 공간 내부로 공급하고, 상기 저장 탱크의 저장 공간 내부의 오존 및 공기를 상기 저장 탱크의 외부로 배출하는 순환 유닛; 상기 저장 탱크의 내부 저장 공간에 설치되어 상기 저장 공간의 현재 상태를 감지하는 통합 센서 유닛; 상기 통합 센서 유닛의 감지 결과를 인가받아 상기 저장 공간의 현재 상태가 기 설정된 조건에 부합하도록 상기 순환 유닛을 제어하는 제어부; 및 상기 플라즈마 오존 생성 유닛, 상기 순환 유닛, 상기 통합 센서 유닛, 상기 제어부에 전원을 공급하는 전원 공급 유닛;에 의해 달성된다.
여기서, 상기 플라즈마 오존 생성 유닛은, 상기 저장 탱크의 외측에 고정 설치되며, 내부에 수용 공간이 형성되는 본체; 상기 본체의 내부 수용 공간에 설치되어 오존을 생성하는 오존 생성 모듈; 상기 본체의 외부로부터 상기 오존 생성 모듈에 연결되도록 설치되어 상기 본체 외부의 공기를 상기 오존 생성 모듈의 내부로 공급하는 외부 공기 공급 라인; 상기 오존 생성 모듈의 내부로부터 상기 본체의 외부로 연장되도록 설치되어 상기 오존 생성 모듈에 의해 생성된 오존을 상기 본체의 외부로 토출하는 오존 토출 라인; 및 상기 본체의 일 측에 설치되어 상기 본체 외부의 공기를 상기 오존 생성 모듈의 외면에 공급하는 냉각 팬;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 오존 생성 모듈은, 상기 외부 공기 공급 라인과 연결되도록 설치되는 공기 유입구를 구비한 원형의 제1 플로팅 전극; 상기 제1 플로팅 전극과 결합되며, 상기 오존 토출 라인과 연결되도록 설치되는 오존 토출구를 구비한 제2 플로팅 전극; 및 상기 제1 플로팅 전극과 상기 제2 플로팅 전극 사이에 배치되어 복수 개의 마이크로 패턴 들 상에 플라즈마를 발생시키는 고전압 전도체;를 포함할 수 있다.
이때, 상기 오존 생성 모듈은, 상기 제1 플로팅 전극과 상기 고전압 전도체의 사이에 배치되는 제1 유전체; 및 상기 고전압 전도체와 상기 제2 플로팅 전극의 사이에 배치되는 제2 유전체;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 오존 생성 모듈은 복수 개로 마련되어 상호 적층된 형태로 설치되되, 상기 오존 생성 모듈들의 상기 오존 토출구는 그 하단에 배치된 오존 생성 모듈의 상기 공기 유입구와 연결되도록 설치되며, 최상단 오존 생성 모듈의 공기 유입구는 상기 외부 공기 공급 라인과 연결되고, 최하단 오존 생성 모듈의 오존 토출구는 상기 오존 토출 라인과 연결될 수 있다.
한편, 상기 순환 유닛은, 상기 오존 토출 라인과 상기 저장 탱크의 내부 저장 공간을 상호 연결하도록 설치되는 오존 공급 라인; 상기 오존 공급 라인에서 분기되도록 형성되어 상기 저장 탱크의 내부 저장 공간과 상기 저장 탱크의 외부를 상호 연결하는 오존 배출 라인; 상기 오존 공급 라인의 내부에 설치되어 상기 오존 공급 라인을 개방 또는 폐쇄하는 제1 개폐 밸브; 상기 오존 배출 라인의 내부에 설치되어 상기 오존 배출 라인을 개방 또는 폐쇄하는 제2 개폐 밸브; 및 상기 오존 공급 라인의 내부에 설치되는 순환 팬;을 포함할 수 있다.
이때, 상기 순환 팬은, 상기 오존 생성 모듈에 의해 생성된 오존과 상기 저장 탱크 외부의 공기를 상기 저장 탱크의 저장 공간 내부로 공급할 경우 정 방향으로 회전하며, 상기 저장 탱크 내부의 오존 및 공기를 상기 저장 탱크의 외부로 배출할 경우 역 방향으로 회전할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 통합 센서 유닛의 감지 결과를 인가받아 이를 분석하고, 분석된 결과가 기 설정된 조건에 부합하도록 상기 순환 유닛의 제1 개폐 밸브, 제2 개폐 밸브 및 순환 팬을 제어할 수 있다.
또한, 상기 통합 센서 유닛은, 오존 감지 센서, 온도 감지 센서, 습도 감지 센서, 이산화탄소 감지 센서 및 에틸렌 감지 센서 등으로 마련되어 상기 저장 탱크의 내부 저장 공간의 오존 농도, 온도, 습도, 이산화탄소 농도 및 에틸렌 농도 등을 감지하여 상기 제어부로 전송할 수 있다.
또한, 상기 전원 공급 유닛은, 상기 저장 탱크의 상부에 설치되는 태양광 패널; 상기 태양광 패널에 의해 생성된 전력을 변환하는 전력 변환부; 상기 전력 변환부에 의해 변환된 전력을 저장하는 축전기; 및 상기 축전기와 상기 플라즈마 오존 생성 유닛, 상기 순환 유닛, 상기 통합 센서 유닛, 상기 제어부를 상호 연결하여 상기 오존 생성 유닛, 상기 순환 유닛, 상기 통합 센서 유닛, 상기 제어부에 전원을 공급하는 전원 공급 라인;을 포함할 수 있다.
이에 의해, 본 발명은 통합 센서 유닛에 의해 저장 탱크 내부의 현재 상태를 감지하고 감지 결과를 분석하여 기 설정된 조건과 부합하도록 순환 유닛을 제어함으로써, 플라즈마 오존 생성 유닛에 의해 생성되는 오존을 저장된 각 농산물에 알맞은 농도로 공급할 수 있어 농산물의 품질을 저하시키지 않고 농산물을 살균하여 저장할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 스마트 살균 저장 시스템의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 스마트 살균 저장 시스템의 플라즈마 오존 생성 유닛을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 스마트 살균 저장 시스템의 플라즈마 오존 생성 유닛을 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 스마트 살균 저장 시스템의 플라즈마 오존 생성 유닛의 다른 실시 예를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 스마트 살균 저장 시스템의 순환 유닛을 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 스마트 살균 저장 시스템의 제어 방법을 도시한 블록도이다.
도 7은 본 발명에 따른 스마트 살균 저장 시스템의 전원 공급 유닛을 도시한 블록도이다.
도 8은 본 발명에 따른 스마트 살균 저장 시스템이 창고에 적용된 상태를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 스마트 살균 저장 시스템이 컨테이너에 적용된 상태를 도시한 도면이다.
본 명세서에서 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “직접 연결되어” 있다거나 “직접 접속되어” 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 “~사이에”와 “바로~사이에” 또는 “~에 이웃하는”과 “~에 직접 이웃하는” 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어를 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 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 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스마트 살균 저장 시스템에 관하여 살펴보기로 한다.
본 발명에 따른 스마트 살균 저장 시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, 내부에 농산물을 저장하기 위한 저장 공간(110)이 형성되는 저장 탱크(100), 저장 탱크(100) 외부의 공기를 흡입하고 흡입된 상기 공기와 플라즈마를 반응시켜 오존을 생성하는 플라즈마 오존 생성 유닛(200), 플라즈마 오존 생성 유닛(200)을 통해 생성된 오존 및 저장 탱크(100) 외부의 공기를 저장 탱크(100)의 저장 공간(110) 내부로 공급하고 저장 탱크(100)의 저장 공간(110) 내부의 오존 및 공기를 저장 탱크(100)의 외부로 배출하는 순환 유닛(300), 저장 탱크(100)의 내부 저장 공간(110)에 설치되어 저장 공간(110)의 현재 상태를 감지하는 통합 센서 유닛(400), 통합 센서 유닛(400)의 감지 결과를 인가받아 저장 공간(110)의 현재 상태가 기 설정된 조건에 부합하도록 순환 유닛(300)을 제어하는 제어부(500) 및 플라즈마 오존 생성 유닛(200), 순환 유닛(300), 통합 센서 유닛(400), 제어부(500)에 전원을 공급하는 전원 공급 유닛(600)을 포함한다.
먼저, 저장 탱크(100)는 본 발명의 여러 구성 요소가 설치되는 근간이 되는 구성으로서, 대략 직사각 박스 형상으로 형성되며, 내부에 농산물을 저장하기 위한 저장 공간(110)이 형성된다. 이때, 저장 탱크(100)의 일 측면은 회동 가능하도록 형성되어 저장 탱크(100)의 저장 공간(110)을 개폐 가능하게 한다. 또한, 저장 탱크(100)의 하부 면에는 복수 개의 이송 휠(120)이 설치되어 저장 탱크(100)의 손쉬운 이동을 가능하게 한다.
한편, 플라즈마 오존 생성 유닛(200)은, 도 2 및 3에 도시된 바와 같이, 저장 탱크(100)의 외측에 고정 설치되며 내부에 수용 공간이 형성되는 본체(210), 본체(210)의 내부 수용 공간에 설치되어 오존을 생성하는 오존 생성 모듈(220), 본체(210)의 외부로부터 오존 생성 모듈(220)에 연결되도록 설치되어 본체(210) 외부의 공기를 오존 생성 모듈(220)의 내부로 공급하는 외부 공기 공급 라인(230), 오존 생성 모듈(220)의 내부로부터 본체(210)의 외부로 연장되도록 설치되어 오존 생성 모듈(220)에 의해 생성된 오존을 본체(210)의 외부로 토출하는 오존 토출 라인(240) 및 본체(210)의 일 측에 설치되어 본체(210) 외부의 공기를 오존 생성 모듈(220)의 외면에 공급하는 냉각 팬(250)을 포함한다.
본체(210)는 대략 직사각 박스 형상으로 형성되는 구조물로, 내부에 수용 공간이 형성되며, 저장 탱크(100)의 상부 외측에 고정되어 설치된다. 이때, 본체(210)의 일 측에는 복수 개의 냉각 슬릿이 구비되어 본체(210) 외부의 공기가 본체(210) 내부의 수용 공간으로 인입될 수 있도록 한다.
오존 생성 모듈(220)은 외부 공기 공급 라인(230)과 연결되도록 설치되는 공기 유입구(222)를 구비한 원형의 제1 플로팅 전극(221), 제1 플로팅 전극(221)과 결합되며 오존 토출 라인(240)과 연결되도록 설치되는 오존 토출구(224)를 구비한 제2 플로팅 전극(223), 제1 플로팅 전극(221)과 제2 플로팅 전극(223) 사이에 배치되어 복수 개의 마이크로 패턴 들 상에 플라즈마를 발생시키는 고전압 전도체(225), 제1 플로팅 전극(221)과 고전압 전도체(225) 사이에 배치되는 제1 유전체(226) 및 고전압 전도체(225)와 제2 플로팅 전극(223)의 사이에 배치되는 제2 유전체(227)를 포함한다.
제1 플로팅 전극(221)은 소정 두께를 갖는 원 형상의 플레이트로서, 중앙부에 공기 유입구(222)가 제1 플로팅 전극(221)을 관통하도록 형성된다.
제2 플로팅 전극(223) 또한 소정 두께를 갖는 원 형상의 플레이트로 마련되나, 제1 플로팅 전극(221)보다 큰 직경을 갖도록 형성되고 외주를 따라 제1 플로팅 전극(221)과 결합되기 위한 결합홈이 형성되어 상기 결합홈에 제1 플로팅 전극(221)이 삽입됨에 의해 제1 플로팅 전극(221)과 결합된다. 이때,제2 플로팅 전극(223)의 중앙부에는 제2 플로팅 전극(223)을 관통하도록 오존 토출구(224)가 형성된다.
고전압 전도체(225)는 제1 플로팅 전극(221)과 제2 플로팅 전극(223)의 사이에 배치되는 고전압이 통전 가능한 전도체로서, 고전압 전도체(225)의 전 영역에 걸쳐 복수 개의 마이크로 패턴들이 형성되며, 상기 마이크로 패턴들 상에서 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 이때, 발생되는 마이크로 플라즈마의 두께는 50㎛ 내지 300㎛ 일 수 있으나 이에 대해 한정되는 것은 아니다. 상기 마이크로 패턴들의 형상은 삼각형, 등변 사각형, 사각형, 반원 중 적어도 어느 하나일 수 있으나, 반드시 이에 대해 한정되는 것은 아니고, 실시 예에 따라 마이크로 패턴을 구비하지 않은 평면(flat)의 고전압 전도체(225)가 배치될 수 있다. 고전압 전도체(225)는 고전압 전도체(225) 사이의 간극을 마이크로 단위의 크기로 조정하여 방전공간을 확보하고 간극이 가까운 곳에서 전기장(electric field)이 강해져서 플라즈마가 발생할 수 있다. 특히 본 발명은 다수개의 마이크로 패턴 상에 플라즈마가 발생할 수 있도록 플라즈마 발생 위치를 조절 가능하도록 고안하였으며, 다양한 패턴의 표면 디자인 구성으로 가스 방전 효율이 향상되는 효과가 있다. 고전압 전도체(225)는 양면 전극 구조로서 방전량을 단면 전극 구조보다 2배 이상 향상시킬 수 있으며, 고전압 전도체(225)가 제1 플로팅 전극(221)과 제2 플로팅 전극(223) 내에 배치됨으로써 안정성도 향상될 수 있다.
제1 유전체(226) 및 제2 유전체(227)는 일반적인 유전체 물질로 형성되는 원 형상의 플레이트로서, 제1 플로팅 전극(221)과 고전압 전도체(225)의 사이 및 고전압 전도체(225)와 제2 플로팅 전극(223)의 사이에 각각 배치되도록 설치된다.
상기와 같이 구성되는 오존 생성 모듈(220)은 제1 플로팅 전극(221)의 공기 유입구(222)를 통해 공기가 유입되면, 고전압 전도체(225)의 상면 중앙에서 상면 측면으로 공기가 이동하고, 이동된 상기 공기는 고전압 전도체(225)의 하면 측면에서 하면 중앙으로 이동하여 제2 플로팅 전극(223)의 오존 배출구(224)를 통해 배출된다. 이때, 고전압 전도체(225)의 상기 마이크로 패턴들에서 플라즈마가 발생되어 유입된 공기와 반응함에 의해 오존이 발생하게 된다. 상기와 같이 발생된 오존은 제2 플로팅 전극(223)의 오존 토출구(224)를 통해 사기 공기와 함께 배출된다.
상기한 오존 생성 모듈(220)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 복수 개로 마련되어 상호 적층된 형태로 설치될 수 있다. 이 경우, 오존 생성 모듈(220)들의 오존 토출구(224)는 그 하단에 배치된 오존 생성 모듈(220)의 공기 유입구(222)와 연결되도록 설치된다. 그리고 최상단 오존 생성 모듈(220)의 공기 유입구(222)는 외부 공기 공급 라인(230)과 연결되고, 최하단 오존 생성 모듈(220)의 오존 토출구(224)는 오존 토출 라인(240)과 연결될 수 있다. 상기와 같이 오존 생성 모듈(220)이 복수 개로 마련되어 상호 적층된 형태로 형성되면, 하나의 오존 생성 모듈(240)보다 많은 양의 오존을 생성할 수 있게 된다.
외부 공기 공급 라인(230)는 내부에 이송 공간이 형성되는 소정 직경을 갖는 파이프로서, 일 측이 본체(210)의 외부로 돌출되도록 형성되며, 타 측은 오존 생성 모듈(220)의 공기 유입구(222)와 연결되도록 형성되어 본체(210) 외부의 공기를 오존 생성 모듈(220)의 내부로 인입시킨다.
그리고 오존 토출 라인(240)은 내부에 이송 공간이 형성되는 소정 직경을 갖는 파이프로서, 일 측이 오존 생성 모듈(220)의 오존 토출구(224)와 연결되도록 형성되며, 타 측은 본체(210)의 외부로 돌출되도록 형성되어 오존 생성 모듈(220)에 의해 생성된 오존을 본체(210)의 외부로 토출시킨다.
냉각 팬(250)은 본체(210)의 상기 복수 개의 냉각 슬릿 인근에 배치되어 작동에 의해 상기 냉각 슬릿을 통해 본체(210) 외부의 공기를 오존 생성 모듈(220) 측으로 공급한다. 상기와 같이 냉각 팬(250)에 의해 본체(210) 외부의 공기가 오존 생성 모듈(220)로 공급되어 오존 생성에 의해 발열되는 오존 생성 모듈(220)을 냉각시키게 된다.
한편, 순환 유닛(300)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 오존 토출 라인(240)과 저장 탱크(100)의 내부 저장 공간(110)을 상호 연결하도록 설치되는 오존 공급 라인(310), 오존 공급 라인(310)에서 분기되도록 형성되어 저장 탱크(100)의 내부 저장 공간(110)과 저장 탱크(100)의 외부를 상호 연결하는 오존 배출 라인(320), 오존 공급 라인(310)의 내부에 설치되어 오존 공급 라인(310)을 개방 또는 폐쇄하는 제1 개폐 밸브(330), 오존 배출 라인(320)의 내부에 설치되어 오존 배출 라인(320)을 개방 또는 폐쇄하는 제2 개폐 밸브(340) 및 오존 공급 라인(310)의 내부에 설치되는 순환 팬(350)을 포함한다.
오존 공급 라인(310)은 내부에 이송 공간이 형성되는 소정 직경을 갖는 파이프로서, 일 측이 플라즈마 오존 생성 유닛(200)의 오존 토출 라인(240)에 연결되도록 설치되고, 타 측은 저장 탱크(100)의 저장 공간(110) 내부로 연장되도록 설치되어 플라즈마 오존 생성 유닛(200)에 의해 생성되어 오존 토출 라인(240)을 통해 토출되는 오존을 저장 탱크(100)의 내부 저장 공간(110)으로 공급한다.
그리고 오존 배출 라인(320)은 내부에 이송 공간이 형성되는 소정 직경을 갖는 파이프로서, 일 측이 상기 오존 공급 라인(310)의 중간 영역에 연결되도록 설치된다. 즉, 오존 배출 라인(320)은 오존 공급 라인(310)의 중간 영역에서 분기된 형태가 되도록 설치된다. 상기한 오존 배출 라인(320)의 타 측은 저장 탱크(100)의 외부로 돌출되도록 형성되어 오존 공급 라인(310)을 통해 저장 탱크(100)의 저장 공간(110)과 저장 탱크(100)의 외부를 상호 연결하게 된다.
제1 개폐 밸브(330)는 오존 공급 라인(310)의 내부 이송 공간에 대응되도록 형성되는 개폐 플레이트가 오존 공급 라인(310)의 내부에 회동 가능하도록 형성되고, 상기 개폐 플레이트의 회동에 의해 오존 공급 라인(310)의 내부 이송 공간을 개방하거나 폐쇄하게 된다.
또한, 제2 개폐 밸브(340)는 오존 배출 라인(320)의 내부 이송 공간에 대응되도록 형성되는 개폐 플레이트가 오존 배출 라인(320)의 내부에 회동 가능하도록 형성되고, 상기 개폐 플레이트의 회동에 의해 오존 배출 라인(320)의 내부 이송 공간을 개방하거나 폐쇄하게 된다.
본 실시 예에서는 제1 개폐 밸브(330) 및 제2 개폐 밸브(340)가 오존 공급 라인(310) 및 오존 배출 라인(320)의 내부에 회동 가능하도록 설치되는 개폐 플레이트인 것으로 설명하지만, 반드시 이에 한정되지 않고, 오존 공급 라인(310) 및 오존 배출 라인(320)을 개방 또는 폐쇄할 수 있는 다양한 형태의 밸브를 모두 포함한다.
순환 팬(350)은 일반적으로 공기를 순환시킬 수 있는 팬(fan)으로 마련되어, 오존 공급 라인(310)의 내부에 설치된다. 상기한 순환 팬(350)은 정회전할 경우 플라즈마 오존 생성 유닛(200)에 의해 생성된 오존과 저장 탱크(100) 외부의 공기를 오존 공급 라인(310)을 통해 저장 탱크(100)의 저장 공간(110) 내부로 공급한다. 이때, 제1 개폐 밸브(330)는 개방된 상태를 유지하며, 제2 개폐 밸브(340)는 폐쇄된 상태를 유지하게 된다. 또한, 순환 팬(350)이 역회전할 경우 저장 탱크(100)의 저장 공간(110) 내부에 존재하고 있는 오존과 저장 공간(110) 내부의 공기를 오존 배출 라인(320)을 통해 저장 탱크(100)의 외부로 배출한다. 이때, 제1 개폐 밸브(330)는 폐쇄된 상태를 유지하며, 제2 개폐 밸브(340)는 개방된 상태를 유지하게 된다.
한편, 통합 센서 유닛(400)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 오존 감지 센서(410), 온도 감지 센서(420), 습도 감지 센서(430), 이산화탄소 감지 센서(440) 및 에틸렌 감지 센서(450) 등으로 마련되어 저장 탱크(100)의 내부 저장 공간(110)의 오존 농도, 온도, 습도, 이산화탄소 농도 및 에틸렌 농도 등을 감지한다. 통합 센서 유닛(400)은 오존 감지 센서(410), 온도 감지 센서(420), 습도 감지 센서(430), 이산화탄소 감지 센서(440) 및 에틸렌 감지 센서(450) 외에도 사용자의 필요에 의해 다양한 센서를 더 포함할 수 있다. 상기한 통합 센서 유닛(400)은 저장 탱크(100) 내부 저장 공간(110)의 오존 농도, 온도, 습도, 이산화탄소 농도 및 에틸렌 농도 등을 감지하여 제어부(500)로 전송한다.
제어부(500)는 본 발명의 모든 구성 요소를 제어하는 구성으로서, 통합 센서 유닛(400)의 감지 결과를 인가받아 기 설정된 조건과 저장 탱크(100) 내부 저장 공간(110)의 현재 상태가 상호 부합하는지를 분석하게 된다. 예를 들어 설명하면, 저장 탱크(100)의 저장 공간(110)에 보관된 농산물을 살균하는데 최적의 오존 농도가 10이라고 가정(기 설정된 데이터)할 경우, 통합 센서 유닛(400)의 감지 결과 저장 탱크(100)의 저장 공간(110) 내부의 오존 농도가 7이면 제어부(500)는 제1 개폐 밸브(330)를 개방하고 제2 개폐 밸브(340)는 폐쇄한 후, 순환 팬(350)을 정 회전시켜 플라즈마 오존 생성 유닛(200)에 의해 생성된 오존을 저장 탱크(100)의 저장 공간(110) 내부로 공급한다. 그리고 통합 센서 유닛(400)의 감지 결과 저장 탱크(100)의 저장 공간(110) 내부의 오존 농도가 12일 경우, 제어부(500)는 제1 개폐 밸브(330)를 페쇄하고 제2 개폐 밸브(340)를 개방한 후, 순환 팬(350)을 역 회전시켜 저장 탱크(100)의 저장 공간(110) 내부의 오존을 저장 탱크(100) 외부로 배출하게 된다. 본 실시 예에서는 통합 센서 유닛(400)이 오존을 감지할 경우에 대해 설명하였지만, 통합 센서 유닛(400)이 온도, 습도 이산화탄소 농도, 에틸렌 농도를 감지할 경우에도 상기한 메커니즘에 의해 제어부(500)가 작동된다. 온도의 경우 저장 탱크(100)의 내부 저장 공간(110)에 설치된 열교환기(미도시)를 제어부(500)가 제어하고, 습도의 경우 저장 탱크(100)의 내부 저장 공간(110)에 설치된 습도 조절기(미도시)를 제어부(500)가 제어하며, 이산화탄소 농도 및 에틸렌 농도가 기 설정된 조건보다 높게 감지될 경우, 제어부(500)는 저장 탱크(100)의 저장 공간(110) 내부의 오존을 배출하는 것과 동일하게 작동하여 저장 공간(110) 내부의 이산화탄소 농도 및 에틸렌 농도를 낮추게 된다.
한편, 전원 공급 유닛(600)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 저장 탱크(100)의 상부에 설치되는 태양광 패널(610), 태양광 패널(610)에 의해 생성된 전력을 변환하는 전력 변환부(620), 전력 변환부(620)에 의해 변환된 전력을 저장하는 축전기(630) 및 축전기(630)와 플라즈마 오존 생성 유닛(200), 순환 유닛(300), 통합 센서 유닛(400), 제어부(500)를 상호 연결하여 플라즈마 오존 생성 유닛(200), 순환 유닛(300), 통합 센서 유닛(400), 제어부(500)에 전원을 공급하는 전원 공급 라인(640)을 포함한다.
태양광 패널(610)은 일반적인 태양광을 통해 발전을 수행하는 패널로서, 저장 탱크(100)의 상부에 별도의 거치대를 통해 고정 설치된다.
상기한 태양광 패널(610)을 통해 태양광이 전력으로 변환되고, 변환된 전력은 전력 변환부(620)를 통해 본 발명에 사용가능한 전력(예를 들어, 교류전력)으로 변환된다.
전력 변환부(620)에 의해 변환된 전력은 축전기(630)에 저장되고, 축전기에 저장된 전력은 전원 공급 라인(640)을 통해 플라즈마 오존 생성 유닛(200), 순환 유닛(300), 통합 센서 유닛(400) 및 제어부(500)로 공급되어 플라즈마 오존 생성 유닛(200), 순환 유닛(300), 통합 센서 유닛(400) 및 제어부(500)가 작동 가능하도록 한다.
한편, 도 8은 본 발명에 따른 스마트 살균 저장 시스템이 소규모의 창고(100)에 적용된 것을 도시한 도면이며, 도 9은 본 발명에 따른 스마트 살균 저장 시스템이 컨테이너(100)에 적용된 것을 도시한 도면이다.
도 8 및 9에 도시된 것처럼, 본 발명은 창고(도 8의 100) 또는 컨테이너(도 9의 100)에 직접 설치되어 창고(도 8의 100)에 저장된 농산물을 살균하거나 컨테이너(도 9의 100)에 저장된 농산물을 이동과 동시에 살균하여 농산물의 저장 기간을 효과적으로 늘릴 수 있다.
상기와 같이 구성되어 작동되는 본 발명에 따른 스마트 살균 저장 시스템은 통합 센서 유닛(400)에 의해 저장 탱크(100) 내부의 현재 상태를 감지하고 감지 결과를 분석하여 기 설정된 조건과 부합하도록 순환 유닛(300)을 제어함으로써, 플라즈마 오존 생성 유닛(200)에 의해 생성되는 오존을 저장된 각 농산물에 알맞은 농도로 공급할 수 있어 농산물의 품질을 저하시키지 않고 농산물을 살균하여 저장할 수 있는 매우 뛰어난 효과가 있다.
이상으로 본 발명에 따른 스마트 살균 저장 시스템에 대한 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였다.
전술된 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술 될 특허청구범위에 의하여 나타내어질 것이다. 그리고 이 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범주에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 저장 탱크 110: 저장 공간
120: 이송 휠 200: 플라즈마 오존 생성 유닛
210: 본체 220: 오존 생성 모듈
221: 제1 플로팅 전극 222: 공기 유입구
223: 제2 플로팅 전극 224: 오존 토출구
225: 고전압 전도체 226: 제1 유전체
227: 제2 유전체 230: 외부 공기 공급 라인
240: 오존 토출 라인 250: 냉각 팬
300: 순환 유닛 310: 오존 공급 라인
320: 오존 배출 라인 330: 제1 개폐 밸브
340: 제2 개폐 밸브 350: 순환 팬
400: 통합 센서 유닛 410: 오존 감지 센서
420: 온도 감지 센서 430: 습도 감지 센서
440: 이산화탄소 감지 센서 450: 에틸렌 감지 센서
500: 제어부 600: 전원 공급 유닛
610: 태양광 패널 620: 전력 변환부
630: 축전기 640: 전원 공급 라인

Claims (5)

  1. 내부에 농산물을 저장하기 위한 저장 공간이 형성되는 저장 탱크;
    상기 저장 탱크 외부의 공기를 흡입하고, 흡입된 상기 공기와 플라즈마를 반응시켜 오존을 생성시키는 플라즈마 오존 생성 유닛;
    상기 플라즈마 오존 생성 유닛을 통해 생성된 오존 및 상기 저장 탱크 외부의 공기를 상기 저장 탱크의 저장 공간 내부로 공급하고, 상기 저장 탱크의 저장 공간 내부의 오존 및 공기를 상기 저장 탱크의 외부로 배출하는 순환 유닛;
    상기 저장 탱크의 내부 저장 공간에 설치되어 상기 저장 공간의 현재 상태를 감지하는 통합 센서 유닛;
    상기 통합 센서 유닛의 감지 결과를 인가받아 상기 저장 공간의 현재 상태가 기 설정된 조건에 부합하도록 상기 순환 유닛을 제어하는 제어부; 및
    상기 플라즈마 오존 생성 유닛, 상기 순환 유닛, 상기 통합 센서 유닛, 상기 제어부에 전원을 공급하는 전원 공급 유닛;을 포함하고
    상기 순환 유닛은 오존 토출 라인과 저장 탱크의 내부 저장 공간을 상호 연결하도록 설치되는 오존 공급 라인, 오존 공급 라인에서 분기되도록 형성되어 저장 탱크의 내부 저장 공간과 저장 탱크의 외부를 상호 연결하는 오존 배출 라인, 오존 공급 라인의 내부에 설치되어 오존 공급 라인을 개방 또는 폐쇄하는 제1 개폐 밸브, 오존 배출 라인의 내부에 설치되어 오존 배출 라인을 개방 또는 폐쇄하는 제2 개폐 밸브 및 오존 공급 라인의 내부에 설치되는 순환 팬을 포함하고,
    상기 전원 공급 유닛은 저장 탱크의 상부에 설치되는 태양광 패널, 태양광 패널에 의해 생성된 전력을 변환하는 전력 변환부, 전력 변환부에 의해 변환된 전력을 저장하는 축전기 및 축전기와 플라즈마 오존 생성 유닛, 순환 유닛, 통합 센서 유닛, 제어부를 상호 연결하여 플라즈마 오존 생성 유닛, 순환 유닛, 통합 센서 유닛, 제어부에 전원을 공급하는 전원 공급라인을 포함하는 것을 특징으로 하고,
    상기 플라즈마 오존 생성 유닛은,
    상기 저장 탱크의 외측에 고정 설치되며, 내부에 수용 공간이 형성되는 본체;
    상기 본체의 내부 수용 공간에 설치되어 오존을 생성하는 오존 생성 모듈;
    상기 본체의 외부로부터 상기 오존 생성 모듈에 연결되도록 설치되어 상기 본체 외부의 공기를 상기 오존 생성 모듈의 내부로 공급하는 외부 공기 공급 라인;
    상기 오존 생성 모듈의 내부로부터 상기 본체의 외부로 연장되도록 설치되어 상기 오존 생성 모듈에 의해 생성된 오존을 상기 본체의 외부로 토출하는 오존 토출 라인; 및
    상기 본체의 일 측에 설치되어 상기 본체 외부의 공기를 상기 오존 생성 모듈의 외면에 공급하는 냉각 팬;을 포함하고,
    상기 오존 생성 모듈은,
    상기 외부 공기 공급 라인과 연결되도록 설치되는 공기 유입구를 구비한 원형의 제1 플로팅 전극;
    상기 제1 플로팅 전극과 결합되며, 상기 오존 토출 라인과 연결되도록 설치되는 오존 토출구를 구비한 제2 플로팅 전극; 및
    상기 제1 플로팅 전극과 상기 제2 플로팅 전극 사이에 배치되어 복수 개의 마이크로 패턴 들 상에 플라즈마를 발생시키는 고전압 전도체;를 포함하고,
    상기 순환 팬은 오존 공급 라인의 내부에 설치되어 정회전할 경우 플라즈마 오존 생성 유닛에 의해 생성된 오존과 저장 탱크 외부의 공기를 오존 공급 라인을 통해 저장 탱크의 저장 공간 내부로 공급하고, 역회전할 경우 저장 탱크의 저장 공간 내부에 존재하고 있는 오존과 저장 공간 내부의 공기를 오존 배출 라인을 통해 저장 탱크의 외부로 배출하는 것을 특징으로 하는 스마트 살균 저장 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 오존 생성 모듈은,
    상기 제1 플로팅 전극과 상기 고전압 전도체의 사이에 배치되는 제1 유전체; 및
    상기 고전압 전도체와 상기 제2 플로팅 전극의 사이에 배치되는 제2 유전체;를 더 포함하는 스마트 살균 저장 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 오존 생성 모듈은 복수 개로 마련되어 상호 적층된 형태로 설치되되,
    상기 오존 생성 모듈들의 상기 오존 토출구는 그 하단에 배치된 오존 생성 모듈의 상기 공기 유입구와 연결되도록 설치되며,
    최상단 오존 생성 모듈의 공기 유입구는 상기 외부 공기 공급 라인과 연결되고,
    최하단 오존 생성 모듈의 오존 토출구는 상기 오존 토출 라인과 연결되는 것을 특징으로 하는 스마트 살균 저장 시스템.
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