KR20100108780A - 전기 충격을 이용한 토양 해충 구제 장치 - Google Patents

전기 충격을 이용한 토양 해충 구제 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기 충격을 이용한 토양 해충 구제 장치에 관한 것으로, 뿌리 덮개로 그 표면이 덮여 있는 경지토양에 정식되어 있는 재배작물에 대하여 점적관수관을 통하여 물을 주는 동안, 점적관수관을 기준으로 그 양측에 배치되어 있는 한 쌍의 전극부재의 극성을 특정 주기로 교번하면서 토양 해충을 구제하는 제1직류 전류를 수분을 함유한 경지토양 속으로 흘려보내거나, 한 쌍의 전극부재의 극성을 특정 주기로 교번하면서 토양 해충을 구제하면서 재배작물에 흡수되지 못하고 토양 속에 남은 불용화 비료성분에 대한 이온 결합 또는 이온 교환을 야기하는 제2직류 전류를 수분을 함유한 경지토양 속으로 흘려보내거나, 혹은 제1직류 전류와 제2직류 전류를 특정 주기로 교번하면서 수분을 함유한 경지토양 속으로 흘려보낸다.
본 발명에 따르면 직류 전류를 그 극성을 교번하면서 경지토양 속에 있는 한 쌍의 전극부재로 인가함으로써 농작물에 해를 끼치는 토양 해충을 용이하게 구제할 수 있으며, 경지토양 속에 남은 불용화 비료성분에 대한 이온 결합 또는 이온 교환을 야기하여 재배작물에 의한 불용화 비료성분의 흡수를 촉진시킴으로써 종래의 염류집적 현상을 저렴하고 용이하게 회피하면서 재배작물의 생육을 촉진할 수 있다.
전기 충격, 토양, 해충, 구제, 불용화 비료

Description

전기 충격을 이용한 토양 해충 구제 장치{Apparatus for exterminating soil pests using an electric shock}
본 발명은 토양 해충 구제 기술에 관한 것이며, 더욱 상세히는 전기 충격을 이용한 토양 해충 구제 장치에 관한 것이다.
일반적으로 밭작물(고추나 가지, 토마토, 콩 등)이나 원예작물(예컨대, 채소, 과일, 화초 등) 등의 농작물을 노지나 하우스에서 재배할 때에는 토양침식방지, 토양수분유지, 지온조절, 잡초억제, 토양전염성병균방지, 토양오염방지 등의 목적으로 경지토양의 표면을 비닐이나 종이 등으로 덮어주는 멀칭(mulching), 즉 뿌리 덮개로 덮기를 실시한 후, 재배작물의 모종을 정식(아주 심기)한다.
예컨대, 노지나 하우스에서 밭작물을 재배할 때에는, 먼저 경지토양에 밭두렁을 만들고, 재배작물에 물이나 비료를 주기 위한 관수 구멍이 길이 방향을 따라 특정 간격으로 뚫려 있는 점적관수관을 밭두렁 상부 땅속에 약간 묻거나 혹은 밭두렁 상부 땅위에 늘어놓은 다음, 점적관수관이 설치된 밭두렁의 표면을 비닐로 덮어주고, 연이어서 밭두렁의 길이 방향을 따라 비닐에 특정 간격으로 정식 구멍을 타공한 후, 이 정식 구멍에 재배작물의 모종을 정식한다.
참고로, 도 1은 밭두렁의 표면을 비닐등과 같은 뿌리 덮개(100)로 덮어놓은 상태를 나타낸 실시예로서, 밭두렁의 상부 땅위에 늘어놓여진 점적관수관(200)을 통하여 재배작물에 물을 주며, 시비가 필요한 경우, 비료가 혼합된 물을 줄 수 있다.
상기와 같이 밭두렁의 표면을 뿌리 덮개(100)로 덮어놓고 상기 점적관수관(200)을 통하여 재배작물에 물을 주는 경우, 재배작물에 흡수되지 못하고 남은 비료성분, 즉 불용화 비료성분이 경지토양에 축적된 상태에서 지하수 혹은 지층수 등이 증발할 때 경지토양의 표층에 염류집적층을 형성하고, 이 염류집적층에 뿌리를 내린 재배작물이 외부의 높은 염농도에 따른 역삼투작용에 의해 뿌리가 탈수되고, 결국 말라죽는 염류집적 현상이 발생한다.
참고로, 황산암모늄(NH4SO4), 염화암모늄(NH4Cl), 황산칼륨(K2SO4), 염화칼륨(KCl), 황산마그네슘(MgSO4), 탄산칼슘(CaCO3) 등과 같은 무기질비료가 경지토양에 시비되거나, 시비된 적이 있는 경우, 예컨대 암모늄(NH4)과 칼륨(K), 마그네슘(Mg) 성분이 이온상태로 재배작물에 충분히 흡수되고, 황산(SO4)과 염소(Cl), 칼슘(Ca)이 이온상태로 경지토양에 잔류한 상태라면, 경지토양 중의 칼슘(Ca)과 황산(SO4) 혹은 칼슘(Ca)과 염소(Cl)의 화학적 결합으로 형성되는 황산칼슘(CaSO4), 염화칼슘(CaCl2)과 같은 염류가 지하수 혹은 지층수 등이 증발할 때 경지토양의 표층에 집적된다.
상기와 같이 주로 불용화 비료성분에 기인하는 염류 집적 현상을 회피하기 위한 방안으로, 재배작물에 이용되기 어려운 비료성분을 포함하지 않는 비료를 이용하거나 재배작물에 흡수되지 못하고 남는 비료성분을 포함하지 않는 유기질비료를 이용하는 방안, 물에 의한 세탈제염, 타작물 재배에 의한 작물제염, 객토, 심경 등이 알려져 있다.
한편, 상기와 같이 밭두렁의 표면을 비닐등과 같은 뿌리 덮개(100)로 덮어놓으면, 농작물에 유해한 해충을 구제하기 위하여 살충제를 살포하는 경우, 농작물의 줄기나 잎, 꽃, 열매에 기생하는 해충은 구제할 수 있지만 상기 뿌리 덮개(100) 때문에 경지토양 속에서 농작물의 뿌리에 기생하면서 해를 끼치는 토양선충, 고자리파리 유충, 땅강아지 등과 같은 토양 해충은 구제하기 어려운 단점이 있다.
또한, 상기와 같이 주로 불용화 비료성분에 기인하는 종래의 염류집적 현상 회피 방안은 농업 인구가 고형화되고, 인건비가 상승되며, 경작면적이 점차 대형화되고 있는 현재의 농업 실정에 미추어 볼 때, 비경제적이고 불편하다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 비닐이나 종이 등과 같은 뿌리 덮개로 그 표면이 덮여 있는 경지토양에 정식되어 있는 재배작물에 대하여 점적관수관을 통하여 물을 주는 동안, 상기 점적관수관을 기준으로 그 양측에 일정 간격을 두고 나란하게 경지토양의 상부 땅속에 약간 묻힌 상태로 배치되어 있는 한 쌍의 전극부재의 극성을 특정 주기로 교번하면서 토양 해충을 구제하는 특정 전압 레벨의 제1직류 전류를 수분을 함유한 경지토양 속으로 흘려보내는 전기 충격을 이용한 토양 해충 구제 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 비닐이나 종이 등과 같은 뿌리 덮개로 그 표면이 덮여 있는 경지토양에 정식되어 있는 재배작물에 대하여 점적관수관을 통하여 물을 주는 동안, 상기 점적관수관을 기준으로 그 양측에 일정 간격을 두고 나란하게 경지토양의 상부 땅속에 약간 묻힌 상태로 배치되어 있는 한 쌍의 전극부재의 극성을 특정 주기로 교번하면서 토양 해충을 구제하면서 재배작물에 흡수되지 못하고 토양 속에 남은 비료성분, 즉 불용화 비료성분에 대한 이온 결합 또는 이온 교환을 야기하는 특정 전압 레벨의 제2직류 전류를 수분을 함유한 경지토양 속으로 흘려보내는 전기 충격을 이용한 토양 해충 구제 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 비닐이나 종이 등과 같은 뿌리 덮개로 그 표면이 덮여 있는 경지토양에 정식되어 있는 재배작물에 대하여 점적관수관을 통하여 물을 주는 동안, 상기 점적관수관을 기준으로 그 양측에 일정 간격을 두고 나란하게 경지토양의 상부 땅속에 약간 묻힌 상태로 배치되어 있는 한 쌍의 전극부재의 극성을 특정 주기로 교번하면서 토양 해충을 구제하는 특정 전압 레벨의 제1직류 전류와 상기 한 쌍의 전극부재의 극성을 특정 주기로 교번하면서 토양 해충을 구제하면서 재배작물에 흡수되지 못하고 토양 속에 남은 비료성분, 즉 불용화 비료성분에 대한 이온 결합 또는 이온 교환을 야기하는 특정 전압 레벨의 제2직류 전류를 특정 주기로 교번하면서 수분을 함유한 경지토양 속으로 흘려보내는 전기 충격을 이용한 토양 해충 구제 장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 전기 충격을 이용한 토양 해충 구제 장치의 제1실시예는, 뿌리 덮개로 그 표면이 덮여 있는 경지토양에 정식되어 있는 재배작물에 대하여 물을 주는 점적관수관을 기준으 로 그 양측에 일정 간격을 두고 나란하게 경지토양 속에 배치되어 있는 한 쌍의 전극부재; 및 상기 점적관수관을 통하여 재배작물에 대하여 물을 주는 동안, 상기 한 쌍의 전극부재의 극성을 특정 주기로 교번하면서 토양 해충을 구제하는 특정 전압 레벨의 제1직류 전류를 수분을 함유한 경지토양 속으로 흘려보내거나, 혹은 상기 점적관수관을 통하여 재배작물에 대하여 물을 주는 동안, 상기 한 쌍의 전극부재의 극성을 특정 주기로 교번하면서 토양 해충을 구제하면서 재배작물에 흡수되지 못하고 토양 속에 남은 비료성분, 즉 불용화 비료성분에 대한 이온 결합 또는 이온 교환을 야기하는 특정 전압 레벨의 제2직류 전류를 수분을 함유한 경지토양 속으로 흘려보내는 제어장치;로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 전기 충격을 이용한 토양 해충 구제 장치의 제2실시예는, 뿌리 덮개로 그 표면이 덮여 있는 경지토양에 정식되어 있는 재배작물에 대하여 물을 주는 점적관수관을 기준으로 그 양측에 일정 간격을 두고 나란하게 경지토양 속에 배치되어 있는 한 쌍의 전극부재; 및 상기 점적관수관을 통하여 재배작물에 대하여 물을 주는 동안, 상기 한 쌍의 전극부재의 극성을 특정 주기로 교번하면서 토양 해충을 구제하는 특정 전압 레벨의 제1직류 전류와 상기 한 쌍의 전극부재의 극성을 특정 주기로 교번하면서 토양 해충을 구제하면서 재배작물에 흡수되지 못하고 토양 속에 남은 비료성분, 즉 불용화 비료성분에 대한 이온 결합 또는 이온 교환을 야기하는 특정 전압 레벨의 제2직류 전류를 특정 주기로 교번하면서 수분을 함유한 경지토양 속으로 흘려보내는 제어장치;로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 직류 전류를 그 극성, 즉 (+)극과 (-)극을 교번하면서 경지토양 속에 배치되어 있는 한 쌍의 전극부재로 인가함으로써 농작물의 뿌리에 기생하면서 해를 끼치는 토양선충, 고자리파리 유충, 땅강아지 등과 같은 토양 해충을 용이하게 구제할 수 있으며, 부가적으로 토양 속에 남은 불용화 비료성분에 대한 이온 결합 또는 이온 교환을 야기하여 재배작물에 의한 불용화 비료성분의 흡수를 촉진시킴으로써 종래의 염류집적 현상을 저렴하고 용이하게 회피하면서 재배작물의 생육을 촉진할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 2는 도 1에 나타낸 밭두렁에 본 발명에 따른 전기 충격을 이용한 토양 해충 구제 장치가 설치된 상태를 나타낸 실시예이다.
도 2에 나타낸 본 발명에 따른 전기 충격을 이용한 토양 해충 구제 장치는 제어장치(400,400a)의 제어방식에 따라 서로 다른 실시예로 구별된다.
[제1실시예]
본 발명의 제1실시예에 따른 전기 충격을 이용한 토양 해충 구제 장치는 제어장치(400)가 한 쌍의 전극부재(300,300a)의 극성을 특정 주기로 교번하면서 토양 해충을 구제하는 특정 전압 레벨의 제1직류 전류를 수분을 함유한 경지토양 속으로 흘려보내거나, 혹은 상기 한 쌍의 전극부재(300,300a)의 극성을 특정 주기로 교번 하면서 토양 해충을 구제하면서 재배작물에 흡수되지 못하고 토양 속에 남은 비료성분, 즉 불용화 비료성분에 대한 이온 결합 또는 이온 교환을 야기하는 특정 전압 레벨의 제2직류 전류를 수분을 함유한 경지토양 속으로 흘려보내는 실시예이다.
도 2를 참조하면, 한 쌍의 전극부재(300,300a)는 뿌리 덮개(100)로 그 표면이 덮여 있는 경지토양에 정식되어 있는 재배작물에 대하여 물을 주는 점적관수관(200)을 기준으로 그 양측에 일정 간격을 두고 나란하게 경지토양 속에 배치되어 있다.
제어장치(400)는 상기 점적관수관(200)을 통하여 재배작물에 대하여 물을 주는 동안, 상기 한 쌍의 전극부재(300,300a)의 극성을 특정 주기로 교번하면서 토양 해충을 구제하는 특정 전압 레벨의 제1직류 전류를 수분을 함유한 경지토양 속으로 흘려보내거나, 혹은 상기 점적관수관(200)을 통하여 재배작물에 대하여 물을 주는 동안, 상기 한 쌍의 전극부재(300,300a)의 극성을 특정 주기로 교번하면서 토양 해충을 구제하면서 재배작물에 흡수되지 못하고 토양 속에 남은 비료성분, 즉 불용화 비료성분에 대한 이온 결합 또는 이온 교환을 야기하는 특정 전압 레벨의 제2직류 전류를 수분을 함유한 경지토양 속으로 흘려보낸다.
참고로, 상기 제1직류 전류를 수분을 함유한 경지토양 속으로 흘려보낼 때 대략 6V의 전압 레벨을 유지하면 전기 충격으로 토양 해충을 충분히 구제할 수 있다. 또한, 상기 제2직류 전류를 수분을 함유한 경지토양 속으로 흘려보낼 때 대략 20V의 전압 레벨을 유지하면 전기 충격으로 토양 해충을 구제하면서 재배작물에 흡수되지 못하고 토양 속에 남은 불용화 비료성분에 대한 이온 결합 또는 이온 교환 을 충분히 야기할 수 있다. 상기 제1직류 전류의 전압 레벨과 제2직류 전류의 전압 레벨은 경지토양에 정식된 재배작물의 종류, 경지토양 속의 습도, 토양 해충의 종류, 불용화 비료성분 등에 따라 적합하게 설정할 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 제어장치(400)는 가변변압기(410)와 AC/DC 컨버터(420), 타임릴레이(430), 및 전류 공급 제어부(440)를 포함하여 구성된다.
상기 가변변압기(410)는 상용 교류 전원(AC 220V 혹은 AC 110V)의 전압을 토양 해충을 구제하는 특정 전압 레벨, 예컨대 상기 제1직류 전류 공급용 특정 전압 레벨로 바꿀 수 있거나, 혹은 토양 해충을 구제하면서 재배작물에 흡수되지 못하고 토양 속에 남은 비료성분, 즉 불용화 비료성분에 대한 이온 결합 또는 이온 교환을 야기하는 특정 전압 레벨, 예컨대 상기 제2직류 전류 공급용 특정 전압 레벨로 바꿀 수 있다.
상기 AC/DC 컨버터(420)는 상기 가변변압기(410)의 출력 전압을 직류 전압으로 변환한다.
상기 타임릴레이(430)는 상기 AC/DC 컨버터(420)의 출력 전압 레벨의 직류 전류를 특정 주기로 공급 혹은 차단한다. 예컨대, 20초 주기 중 10초간 직류 전류를 공급하고 10초간 직류 전류를 차단한다.
상기 전류 공급 제어부(440)는 상기 타임릴레이(430)를 통해 출력되는 직류 전류를 그 극성, 즉 (+)극과 (-)극을 교번하면서 상기 한 쌍의 전극부재(300,300a)로 인가함으로써 수분을 함유한 경지토양 속으로 흘려보낸다. 예컨대, 20초 주기 중 10초간 (+)극과 (-)극의 직류 전류를 공급하고 10초간 직류 전류를 차단한 후, 다음 20초 주기 중 10초간 (-)극과 (+)극의 직류 전류를 공급하고 10초간 직류 전류를 차단하는 교번 작동을 반복한다.
상기 전류 공급 제어부(440)는 수동 작동스위치(450)가 온되거나 혹은 경지토양 속의 습도를 감지하는 토양 습도계(460)의 감지 습도가 미리 설정한 기준값 이상으로 판정될 때 상기 가변변압기(410)와 AC/DC 컨버터(420)를 구동하여 상기 타임릴레이(430)를 통해 특정 주기로 출력되는 직류 전류를 그 극성, 즉 (+)극과 (-)극을 교번하면서 상기 한 쌍의 전극부재(300,300a)로 인가한다.
상기 수동 작동스위치(450)는 사용자가 직접 작동시킨다.
상기 토양 습도계(460)는 사용자가 상기 점적관수관(200)을 통하여 재배작물에 대하여 물을 주는 동안, 상기 점적관수관(200)을 기준으로 그 양측에 일정 간격을 두고 나란하게 경지토양 속에 배치되어 있는 한 쌍의 전극부재(300,300a) 사이의 경지토양 속으로 물이 스며듦에 따라 변하는 습도를 감지한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 제1실시예에 따른 전기 충격을 이용한 토양 해충 구제 장치는 다음과 같이 작동한다.
사용자가 상기 점적관수관(200)을 통하여 재배작물에 대하여 물을 주는 동안, 상기 전류 공급 제어부(440)에 의해 상기 수동 작동스위치(450)의 온 상태가 확인되거나, 혹은 상기 토양 습도계(460)의 감지 습도가 미리 설정한 기준값 이상으로 판정되면, 상기 전류 공급 제어부(440)는 상기 가변변압기(410)와 AC/DC 컨버터(420)를 구동하여 상기 타임릴레이(430)를 통해 특정 주기로 출력되는 직류 전류를 그 극성, 즉 (+)극과 (-)극을 교번하면서 상기 한 쌍의 전극부재(300,300a)로 인가한다.
이때, 상기 가변변압기(410)가 상용 교류 전원(AC 220V 혹은 AC 110V)의 전압을 토양 해충을 구제하기 위하여 설정한 상기 제1직류 전류 공급용 특정 전압 레벨로 바꾸거나, 혹은 토양 해충을 구제하면서 재배작물에 흡수되지 못하고 토양 속에 남은 불용화 비료성분에 대한 이온 결합 또는 이온 교환을 야기하기 위하여 설정한 상기 제2직류 전류 공급용 특정 전압 레벨로 바꾸면, 상기 AC/DC 컨버터(420)는 상기 가변변압기(410)의 출력 전압을 직류 전압으로 변환하며, 이어서 상기 타임릴레이(430)는 상기 AC/DC 컨버터(420)의 출력 전압 레벨의 제1직류 전류 혹은 제2직류 전류를 특정 주기로 공급 혹은 차단한다. 예컨대, 20초 주기 중 10초간 직류 전류를 공급하고 10초간 직류 전류를 차단한다.
이에 따라서, 상기 전류 공급 제어부(440)는 상기 타임릴레이(430)를 통해 출력되는 제1직류 전류 혹은 제2직류 전류를 그 극성, 즉 (+)극과 (-)극을 교번하면서 상기 한 쌍의 전극부재(300,300a)로 인가함으로써 수분을 함유한 경지토양 속으로 흘려보낸다. 예컨대, 20초 주기 중 10초간 (+)극과 (-)극의 직류 전류를 공급하고 10초간 직류 전류를 차단한 후, 다음 20초 주기 중 10초간 (-)극과 (+)극의 직류 전류를 공급하고 10초간 직류 전류를 차단하는 교번 작동을 반복한다. 이러한 교번 작동은 상기 수동 작동스위치(450)의 오프 상태가 확인되거나, 혹은 사용자가 상기 점적관수관(200)을 통한 급수를 차단함에 따라 상기 토양 습도계(460)의 감지 습도가 미리 설정한 기준값 미만으로 판정되면 중지된다.
상기와 같이 수분을 함유한 경지토양 속으로 제1직류 전류가 흘려보내지면 경지토양 속에서 농작물의 뿌리에 기생하면서 해를 끼치는 토양선충, 고자리파리 유충, 땅강아지 등과 같은 토양 해충이 전기 충격에 의해 용이하게 구제된다.
또한, 상기와 같이 수분을 함유한 경지토양 속으로 제2직류 전류가 흘려보내지면 경지토양 속의 토양 해충이 전기 충격에 의해 용이하게 구제되면서 경지토양 속에 남은 불용화 비료성분에 대한 이온 결합 또는 이온 교환이 야기되어 재배작물에 의한 불용화 비료성분의 흡수가 촉진되며, 그 결과로 종래의 염류집적 현상을 저렴하고 용이하게 회피하면서 재배작물의 생육을 촉진할 수 있게 된다.
실제로, 본 발명에 따르면 경지토양 속에 남은 불용화 비료성분, 예컨대 암모늄(NH4), 칼륨(K), 마그네슘(Mg), 황산(SO4), 염소(Cl), 칼슘(Ca) 등이 이온상태에서 상기 한 쌍의 전극부재(300,300a)로 20초 주기 중 10초간 (+)극과 (-)극의 직류 전류를 공급하고 10초간 직류 전류를 차단한 후, 다음 20초 주기 중 10초간 (-)극과 (+)극의 직류 전류를 공급하고 10초간 직류 전류를 차단하는 교번 작동이 반복되는 동안 상기 한 쌍의 전극부재(300,300a) 사이의 수분을 함유한 경지토양 속에서 이동하면서 이온 결합 또는 이온 교환되므로 재배작물에 의한 불용화 비료성분의 흡수가 촉진되며, 그 결과로 종래의 염류집적 현상을 저렴하고 용이하게 회피하면서 재배작물의 생육을 촉진할 수 있게 된다.
[제2실시예]
본 발명의 제2실시예에 따른 전기 충격을 이용한 토양 해충 구제 장치는 제어장치(400a)가 한 쌍의 전극부재(300,300a)의 극성을 특정 주기로 교번하면서 토 양 해충을 구제하는 특정 전압 레벨의 제1직류 전류와 상기 한 쌍의 전극부재(300,300a)의 극성을 특정 주기로 교번하면서 토양 해충을 구제하면서 재배작물에 흡수되지 못하고 토양 속에 남은 비료성분, 즉 불용화 비료성분에 대한 이온 결합 또는 이온 교환을 야기하는 특정 전압 레벨의 제2직류 전류를 특정 주기로 교번하면서 수분을 함유한 경지토양 속으로 흘려보내는 실시예이다.
도 2와 도 4를 참조하면, 제어장치(400a)는 상기 점적관수관(200)을 통하여 재배작물에 대하여 물을 주는 동안, 상기 한 쌍의 전극부재(300,300a)의 극성을 특정 주기로 교번하면서 토양 해충을 구제하는 특정 전압 레벨의 제1직류 전류와 상기 한 쌍의 전극부재(300,300a)의 극성을 특정 주기로 교번하면서 토양 해충을 구제하면서 재배작물에 흡수되지 못하고 토양 속에 남은 비료성분, 즉 불용화 비료성분에 대한 이온 결합 또는 이온 교환을 야기하는 특정 전압 레벨의 제2직류 전류를 특정 주기로 교번하면서 수분을 함유한 경지토양 속으로 흘려보낸다.
참고로, 상기 제1직류 전류를 수분을 함유한 경지토양 속으로 흘려보낼 때 대략 6V의 전압 레벨을 유지하면 전기 충격으로 토양 해충을 충분히 구제할 수 있다. 또한, 상기 제2직류 전류를 수분을 함유한 경지토양 속으로 흘려보낼 때 대략 20V의 전압 레벨을 유지하면 전기 충격으로 토양 해충을 구제하면서 재배작물에 흡수되지 못하고 토양 속에 남은 불용화 비료성분에 대한 이온 결합 또는 이온 교환을 충분히 야기할 수 있다.
상기 제어장치(400a)는 제1변압기(410a)와 제2변압기(410b), 제1 AC/DC 컨버터(420a), 제2 AC/DC 컨버터(420b), 제1타임릴레이(430a), 제2타임릴레이(430b), 및 전류 공급 제어부(440)를 포함하여 구성된다.
상기 제1변압기(410a)는 상용 교류 전원(AC 220V 혹은 AC 110V)의 전압을 토양 해충을 구제하는 특정 전압 레벨, 예컨대 상기 제1직류 전류 공급용 특정 전압 레벨로 바꿀 수 있다.
상기 제2변압기(410b)는 상용 교류 전원(AC 220V 혹은 AC 110V)의 전압을 토양 해충을 구제하면서 재배작물에 흡수되지 못하고 토양 속에 남은 비료성분, 즉 불용화 비료성분에 대한 이온 결합 또는 이온 교환을 야기하는 특정 전압 레벨, 예컨대 상기 제2직류 전류 공급용 특정 전압 레벨로 바꿀 수 있다.
상기 제1 AC/DC 컨버터(420a)는 상기 제1변압기(410a)의 출력 전압을 직류 전압으로 변환한다.
상기 제2 AC/DC 컨버터(420b)는 상기 제2변압기(410b)의 출력 전압을 직류 전압으로 변환한다.
상기 제1타임릴레이(430a)는 상기 제1 AC/DC 컨버터(420a)의 출력 전압 레벨의 제1직류 전류를 특정 주기로 공급 혹은 차단한다. 예컨대, 20초 주기 중 10초간 직류 전류를 공급하고 10초간 직류 전류를 차단한다.
상기 제2타임릴레이(430b)는 상기 제2 AC/DC 컨버터(420b)의 출력 전압 레벨의 제2직류 전류를 상기 제1직류 전류의 공급 주기 혹은 차단 주기와 교번하는 특정 주기로 공급 혹은 차단한다. 예컨대, 20초 주기 중 10초간 직류 전류를 차단하고 10초간 직류 전류를 공급한다.
상기 전류 공급 제어부(440a)는 상기 제1타임릴레이(430a)를 통해 출력되는 제1직류 전류와 상기 제2타임릴레이(430b)를 통해 출력되는 제2직류 전류를 특정 주기로 교번하면서 상기 한 쌍의 전극부재(300,300a)로 인가함으로써 수분을 함유한 경지토양 속으로 흘려보낸다. 예컨대, 20초 주기 중 10초간 (+)극과 (-)극의 제1직류 전류를 공급하고 10초간 (+)극과 (-)극의 제2직류 전류를 공급한 후, 다음 20초 주기 중 10초간 (-)극과 (+)극의 제1직류 전류를 공급하고 10초간 (-)극과 (+)극의 제2직류 전류를 공급하는 교번 작동을 반복한다.
상기 전류 공급 제어부(440a)는 수동 작동스위치(450)가 온되거나 혹은 경지토양 속의 습도를 감지하는 토양 습도계(460)의 감지 습도가 미리 설정한 기준값 이상으로 판정될 때 상기 제1변압기(410a)와 제2변압기(410b), 제1 AC/DC 컨버터(420a), 및 제2 AC/DC 컨버터(420b)를 구동하여 상기 제1타임릴레이(430a)를 통해 출력되는 제1직류 전류와 상기 제2타임릴레이(430b)를 통해 출력되는 제2직류 전류를 특정 주기로 교번하면서 상기 한 쌍의 전극부재(300,300a)로 인가한다.
상기 수동 작동스위치(450)는 사용자가 직접 작동시킨다.
상기 토양 습도계(460)는 사용자가 상기 점적관수관(200)을 통하여 재배작물에 대하여 물을 주는 동안, 상기 점적관수관(200)을 기준으로 그 양측에 일정 간격을 두고 나란하게 경지토양 속에 배치되어 있는 한 쌍의 전극부재(300,300a) 사이의 경지토양 속으로 물이 스며듦에 따라 변하는 습도를 감지한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 제2실시예에 따른 전기 충격을 이용한 토양 해충 구제 장치는 다음과 같이 작동한다.
사용자가 상기 점적관수관(200)을 통하여 재배작물에 대하여 물을 주는 동 안, 상기 전류 공급 제어부(440a)에 의해 상기 수동 작동스위치(450)의 온 상태가 확인되거나, 혹은 상기 토양 습도계(460)의 감지 습도가 미리 설정한 기준값 이상으로 판정되면, 상기 전류 공급 제어부(440a)는 상기 제1변압기(410a)와 제2변압기(410b), 제1 AC/DC 컨버터(420a), 및 제2 AC/DC 컨버터(420b)를 구동하여 상기 제1타임릴레이(430a)를 통해 출력되는 제1직류 전류와 상기 제2타임릴레이(430b)를 통해 출력되는 제2직류 전류를 특정 주기로 교번하면서 상기 한 쌍의 전극부재(300,300a)로 인가한다.
이때, 상기 제1변압기(410a)가 상용 교류 전원(AC 220V 혹은 AC 110V)의 전압을 토양 해충을 구제하기 위하여 설정한 상기 제1직류 전류 공급용 특정 전압 레벨로 바꾸고, 상기 제2변압기(410b)가 상용 교류 전원(AC 220V 혹은 AC 110V)의 전압을 토양 해충을 구제하면서 재배작물에 흡수되지 못하고 토양 속에 남은 불용화 비료성분에 대한 이온 결합 또는 이온 교환을 야기하기 위하여 설정한 상기 제2직류 전류 공급용 특정 전압 레벨로 바꾸면, 상기 제1 AC/DC 컨버터(420a)와 제2 AC/DC 컨버터(420b)는 각각 상기 제1변압기(410a)와 제2변압기(410b)의 출력 전압을 직류 전압으로 변환한다.
이어서, 상기 제1타임릴레이(430a)는 상기 제1 AC/DC 컨버터(420a)의 출력 전압 레벨의 제1직류 전류를 특정 주기로 공급 혹은 차단한다. 예컨대, 20초 주기 중 10초간 직류 전류를 공급하고 10초간 직류 전류를 차단한다.
또한, 상기 제2타임릴레이(430b)는 상기 제2 AC/DC 컨버터(420b)의 출력 전압 레벨의 제2직류 전류를 상기 제1직류 전류의 공급 주기 혹은 차단 주기와 교번 하는 특정 주기로 공급 혹은 차단한다. 예컨대, 20초 주기 중 10초간 직류 전류를 차단하고 10초간 직류 전류를 공급한다.
이에 따라서, 상기 전류 공급 제어부(440a)는 상기 제1타임릴레이(430a)를 통해 출력되는 제1직류 전류와 상기 제2타임릴레이(430b)를 통해 출력되는 제2직류 전류를 특정 주기로 교번하면서 상기 한 쌍의 전극부재(300,300a)로 인가함으로써 수분을 함유한 경지토양 속으로 흘려보낸다. 예컨대, 20초 주기 중 10초간 (+)극과 (-)극의 제1직류 전류를 공급하고 10초간 (+)극과 (-)극의 제2직류 전류를 공급한 후, 다음 20초 주기 중 10초간 (-)극과 (+)극의 제1직류 전류를 공급하고 10초간 (-)극과 (+)극의 제2직류 전류를 공급하는 교번 작동을 반복한다. 이러한 교번 작동은 상기 수동 작동스위치(450)의 오프 상태가 확인되거나, 혹은 사용자가 상기 점적관수관(200)을 통한 급수를 차단함에 따라 상기 토양 습도계(460)의 감지 습도가 미리 설정한 기준값 미만으로 판정되면 중지된다.
상기와 같이 수분을 함유한 경지토양 속으로 제1직류 전류와 제2직류 전류가 교번하면서 흘려보내지면 경지토양 속에서 농작물의 뿌리에 기생하면서 해를 끼치는 토양선충, 고자리파리 유충, 땅강아지 등과 같은 토양 해충이 전기 충격에 의해 용이하게 구제되면서 경지토양 속에 남은 불용화 비료성분에 대한 이온 결합 또는 이온 교환이 야기되어 재배작물에 의한 불용화 비료성분의 흡수가 촉진되며, 그 결과로 종래의 염류집적 현상을 저렴하고 용이하게 회피하면서 재배작물의 생육을 촉진할 수 있게 된다.
실제로, 본 발명에 따르면 경지토양 속에 남은 불용화 비료성분, 예컨대 암 모늄(NH4), 칼륨(K), 마그네슘(Mg), 황산(SO4), 염소(Cl), 칼슘(Ca) 등이 이온상태에서 상기 한 쌍의 전극부재(300,300a)로 20초 주기 중 10초간 (+)극과 (-)극의 제1직류 전류를 공급하고 10초간 (+)극과 (-)극의 제2직류 전류를 공급한 후, 다음 20초 주기 중 10초간 (-)극과 (+)극의 제1직류 전류를 공급하고 10초간 (-)극과 (+)극의 제2직류 전류를 공급하는 교번 작동이 반복되는 동안 상기 한 쌍의 전극부재(300,300a) 사이의 수분을 함유한 경지토양 속에서 이동하면서 이온 결합 또는 이온 교환되므로 재배작물에 의한 불용화 비료성분의 흡수가 촉진되며, 그 결과로 종래의 염류집적 현상을 저렴하고 용이하게 회피하면서 재배작물의 생육을 촉진할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 전기 충격을 이용한 토양 해충 구제 장치는 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있는 범위까지 그 기술적 정신이 있다.
도 1은 밭두렁의 표면을 뿌리 덮개로 덮어놓은 상태를 나타낸 실시예.
도 2는 도 1에 나타낸 밭두렁에 본 발명에 따른 전기 충격을 이용한 토양 해충 구제 장치가 설치된 상태를 나타낸 실시예.
도 3은 본 발명에 따른 제어장치의 내부 구성을 나타낸 블록도.
도 4는 본 발명에 따른 또다른 제어장치의 내부 구성을 나타낸 블록도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 뿌리 덮개 200: 점적관수관
300,300a: 전극부재 400,400a: 제어장치
410: 가변변압기 410a: 제1변압기
410b: 제2변압기 420: AC/DC 컨버터
420a: 제1 AC/DC 컨버터 420b: 제2 AC/DC 컨버터
430: 타임릴레이 430a: 제1타임릴레이
430b: 제2타임릴레이 440,440a: 전류 공급 제어부
450: 수동 작동스위치 460: 토양 습도계

Claims (6)

  1. 뿌리 덮개(100)로 그 표면이 덮여 있는 경지토양에 정식되어 있는 재배작물에 대하여 물을 주는 점적관수관(200)을 기준으로 그 양측에 일정 간격을 두고 나란하게 경지토양 속에 배치되어 있는 한 쌍의 전극부재(300,300a); 및
    상기 점적관수관(200)을 통하여 재배작물에 대하여 물을 주는 동안, 상기 한 쌍의 전극부재(300,300a)의 극성을 특정 주기로 교번하면서 토양 해충을 구제하는 특정 전압 레벨의 제1직류 전류를 수분을 함유한 경지토양 속으로 흘려보내거나, 혹은 상기 점적관수관(200)을 통하여 재배작물에 대하여 물을 주는 동안, 상기 한 쌍의 전극부재(300,300a)의 극성을 특정 주기로 교번하면서 토양 해충을 구제하면서 재배작물에 흡수되지 못하고 토양 속에 남은 비료성분, 즉 불용화 비료성분에 대한 이온 결합 또는 이온 교환을 야기하는 특정 전압 레벨의 제2직류 전류를 수분을 함유한 경지토양 속으로 흘려보내는 제어장치(400);
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 충격을 이용한 토양 해충 구제 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어장치(400)는
    상용 교류 전원의 전압을 토양 해충을 구제하거나 혹은 토양 해충을 구제하면서 재배작물에 흡수되지 못하고 토양 속에 남은 비료성분, 즉 불용화 비료성분에 대한 이온 결합 또는 이온 교환을 야기하는 특정 전압 레벨로 바꿀 수 있는 가변변 압기(410)와;
    상기 가변변압기(410)의 출력 전압을 직류 전압으로 변환하는 AC/DC 컨버터(420);
    상기 AC/DC 컨버터(420)의 출력 전압 레벨의 직류 전류를 특정 주기로 공급 혹은 차단하는 타임릴레이(430); 및
    상기 타임릴레이(430)를 통해 출력되는 직류 전류를 그 극성, 즉 (+)극과 (-)극을 교번하면서 상기 한 쌍의 전극부재(300,300a)로 인가함으로써 수분을 함유한 경지토양 속으로 흘려보내는 전류 공급 제어부(440);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 충격을 이용한 토양 해충 구제 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 전류 공급 제어부(440)는
    수동 작동스위치(450)가 온되거나 혹은 경지토양 속의 습도를 감지하는 토양 습도계(460)의 감지 습도가 미리 설정한 기준값 이상으로 판정될 때 상기 가변변압기(410)와 AC/DC 컨버터(420)를 구동하여 상기 타임릴레이(430)를 통해 출력되는 직류 전류를 그 극성, 즉 (+)극과 (-)극을 교번하면서 상기 한 쌍의 전극부재(300,300a)로 인가하는 것을 특징으로 하는 전기 충격을 이용한 토양 해충 구제 장치.
  4. 뿌리 덮개(100)로 그 표면이 덮여 있는 경지토양에 정식되어 있는 재배작물에 대하여 물을 주는 점적관수관(200)을 기준으로 그 양측에 일정 간격을 두고 나란하게 경지토양 속에 배치되어 있는 한 쌍의 전극부재(300,300a); 및
    상기 점적관수관(200)을 통하여 재배작물에 대하여 물을 주는 동안, 상기 한 쌍의 전극부재(300,300a)의 극성을 특정 주기로 교번하면서 토양 해충을 구제하는 특정 전압 레벨의 제1직류 전류와 상기 한 쌍의 전극부재(300,300a)의 극성을 특정 주기로 교번하면서 토양 해충을 구제하면서 재배작물에 흡수되지 못하고 토양 속에 남은 비료성분, 즉 불용화 비료성분에 대한 이온 결합 또는 이온 교환을 야기하는 특정 전압 레벨의 제2직류 전류를 특정 주기로 교번하면서 수분을 함유한 경지토양 속으로 흘려보내는 제어장치(400a);
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 충격을 이용한 토양 해충 구제 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제어장치(400a)는
    상용 교류 전원의 전압을 토양 해충을 구제하는 특정 제1전압 레벨로 바꿀 수 있는 제1변압기(410a)와;
    상용 교류 전원의 전압을 토양 해충을 구제하면서 재배작물에 흡수되지 못하고 토양 속에 남은 비료성분, 즉 불용화 비료성분에 대한 이온 결합 또는 이온 교환을 야기하는 특정 제2전압 레벨로 바꿀 수 있는 제2변압기(410b);
    상기 제1변압기(410a)의 출력 전압을 직류 전압으로 변환하는 제1 AC/DC 컨버터(420a);
    상기 제2변압기(410b)의 출력 전압을 직류 전압으로 변환하는 제2 AC/DC 컨버터(420b);
    상기 제1 AC/DC 컨버터(420a)의 출력 전압 레벨의 제1직류 전류를 특정 주기로 공급 혹은 차단하는 제1타임릴레이(430a);
    상기 제2 AC/DC 컨버터(420b)의 출력 전압 레벨의 제2직류 전류를 상기 제1직류 전류의 공급 주기 혹은 차단 주기와 교번하는 특정 주기로 공급 혹은 차단하는 제2타임릴레이(430b); 및
    상기 제1타임릴레이(430a)를 통해 출력되는 제1직류 전류와 상기 제2타임릴레이(430b)를 통해 출력되는 제2직류 전류를 특정 주기로 교번하면서 상기 한 쌍의 전극부재(300,300a)로 인가함으로써 수분을 함유한 경지토양 속으로 흘려보내는 전류 공급 제어부(440a);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 충격을 이용한 토양 해충 구제 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 전류 공급 제어부(440a)는
    수동 작동스위치(450)가 온되거나 혹은 경지토양 속의 습도를 감지하는 토양 습도계(460)의 감지 습도가 미리 설정한 기준값 이상으로 판정될 때 상기 제1변압 기(410a)와 제2변압기(410b), 제1 AC/DC 컨버터(420a), 및 제2 AC/DC 컨버터(420b)를 구동하여 상기 제1타임릴레이(430a)를 통해 출력되는 제1직류 전류와 상기 제2타임릴레이(430b)를 통해 출력되는 제2직류 전류를 특정 주기로 교번하면서 상기 한 쌍의 전극부재(300,300a)로 인가하는 것을 특징으로 하는 전기 충격을 이용한 토양 해충 구제 장치.
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