KR20110086996A - 근적외선 히터를 이용한 토양 해충방제기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 작물을 수확하고 새 농작물의 종자를 파종하거나 유묘를 이식하기 전에 관리기, 트랙터 등의 농업기구를 사용하여 경작지를 정리한다. 이때 토양의 표면이나 속에 숨어 있는 해충의 알, 애벌레 등을 제거하고, 잡초 종자와 뿌리가 싹을 틔우지 못하게 고사시켜 예방 제초하는 토양 방제기에 관한 것이다. 본 발명은 근적외선히터의 발열 및 살균 메커니즘을 이용하여 농작지 토양에 근적외선을 조사하면 발열과정에서의 토양의 병해충을 방제하고, 토양에 존재하는 잡초 씨앗, 뿌리, 줄기가 생장하지 못하도록 고사시키는 것이다.
방제효과를 제고시키기 위해서는 근적외선 1.3㎛ 단파장, 파장발생온도 2,200℃, 최대온도 900℃로 표출되는 근적외선히터의 고온의 조사열(照射熱)과 피조사체 열침투 기능을 이용한다. 근적외선 히터열의 특징은 피가열물에 직접 접촉이 되어야만 발열된다.
따라서 도 2의 근적외선 히터발열부를 형성하고, 온도제어가 가능한 작동제어반을 구비하고, 논밭을 이동하면서 토양표면이나 토양에 기생하는 해충류와 잡초씨앗을 포함하는 뿌리, 줄기에 치명적인 위해를 가하여 생장을 못하게 함으로서 목적 제배농작물의 피해를 예방하는 해충 방제기를 제공한다.

Description

근적외선 히터를 이용한 토양 해충방제기{The soil pests control machine using near-infrared heater}

본 발명은 영농시 경작지에서 작물을 수확하고 새 농작물의 종자를 파종하거나 유묘를 이식하기 전에 토양의 표면이나 속에 숨어 있는 해충의 알, 애벌레 등을 제거하고, 잡초 종자와 뿌리가 싹을 틔우지 못하게 고사시켜 예방 제초하는 토양 해충방법에 관한 것이다. 토양에 존재하는 각종 해충과 잡초 씨앗류 등은 경작물의 성장을 저해하기 때문에 재배작물에 심각한 피해를 입힌다. 해충의 알과 애벌레는 크기가 작지만 생명력은 아주 질긴 속성이 있다. 이러한 것에 치명적인 위해를 가하거나 특별한 인자를 인가하게 되면 고사되거나 정상생장을 어렵게 한다. 잡초 씨앗은 발아한 후의 생명력은 경작물보다 더 끈질긴 생명력을 가진 잡초도 있다. 잡초의 씨앗은 발아전에 약간의 위해를 가하거나 조직에 손상을 주거나 이상환경을 조성해도 발아율은 현저히 낮아진다.

따라서, 이렇게 농작물에 심각한 피해를 주는 해충이나 잡초씨앗 등에 고온의 근적외선 히터 조사열(照射熱)에 의한 해충방제 기술을 제공하는 것이다.

예로부터 농한기 한겨울에 논두렁 밭두렁에 마른잡초에 불을 지른다든지 논밭에 짚을 깔아 불을 질러서 태우게 되면 토양에 생명력을 가진 병해충과 잡초씨앗 등에 치명적인 위해를 가함으로써 이듬해 작물피해 인자를 없애는 것이 대표적인 방제 방법이다. 통상 관행농에는 인력살충, 유아등, 방충망을 활용하는 기계적 물리적 방제, 저항성품종, 윤작, 작기의 변경을 유도하는 생태적 경종적방제, 불임출 방사, 천적미생물, 천적 등을 활용하는 생물학적 방제 등의 방법으로 방제해 왔으나 경제성이 낮고 방제효율이 현저히 떨어지는 등 많은 문제점이 노출되었다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 농약이 출현되었다. 농약을 뿌려도 약효가 오래가지 못할 뿐 아니라 잡초 줄기는 비록 고사되지만 뿌리는 생생하여 얼마 가지 않아 새 줄기가 돋고 씨앗도 새싹을 틔우게 되는 끈질긴 생명력을 지니고 있어 농약방제의 약점이 노출되었을 뿐 아니라 경작기간 중 주기적으로 반복 살포해야 하는 번거러움이 수반되는 등 문제점이 도출되었다.

이로써 빈번한 농약의 살포는 토양이 산성화되고 먹거리는 항상 불안한 것은 물론 수질 오염과 방제에 소요되는 막대한 경비지출의 폐해가 따른다. 이런 이유로 최근 ”비교적 진보적인 설비가 보급되어 효과가 있다”하여 정부 차원에서 시범사업으로 권장하는 모델이 고압스팀방제기법이다. 고압스팀보일러로 스팀을 땅바닥에 방사하여 뜨거운 열기로 해충을 죽이는 것이다. 이 방식은 고압스팀보일러가 필요하고, 방제열원을 증기를 사용함에 따라 가열온도가 낮아 방제효과가 떨어지는 문제점이 있고, 사용에 번거러울 뿐 아니라 방제비용이 많이 소요되고, 장비구입가격이 높아 적용하는데 상당한 부담이 수반된다.

그리고 공지기술 등록실용 제20-0231385호에 갈아엎은 논흙이나 밭흙의 표층과 지중에 화염을 방사하는 복수의 화염노즐을 가진 화염방사기와 화염방사기에 공급되는 연료를 저장하는 연료탱크와, 연료탱크에서 화염방사기로 향하는 연료관 상에 설치되어 연료의 공급과 중단 및 공급량을 조절하는 연료조절밸브와, 고압으로 화염을 방사토록 하는 풍압수단으로 구성된 농지용 화염방제기를 게시하고 있다. 상기 공지기술은 기름을 사용하여 고압분출노즐로 화염을 토양에 방사하는 기술을 제공하고 있다. 상기 방식은 공기를 가압한 버너형 분사노즐에 의한 연소열을 토양에 방사되도록 함에 따라 고온 방제가 가능하여 방제효율을 제고시키는 장점이 있다. 그러나 연료탱크, 연료유도관, 연료조절밸브, 가압풍압장치, 복수의 화염노즐 등이 소요되어 구조가 복잡하고, 장비크기가 커져 제조원가가 많이 투입되는 문제점이 있다. 그리고 기름을 사용함에 따라 사용이 번거럽고 방제비용이 많이 소요되는 약점이 노출된다.

본 발명은 근적외선히터에서 발생하는 근적외선 조사열(照射熱)을 이용하여 목적 농토에 방제하는 것이다. 근적외선 1.3㎛ 단파장, 파장발생온도 2,200℃, 최대온도 900℃로 표출되는 근적외선히터의 고온의 조사열과 피조사체 열침투 기능을 이용하여 토양의 해충 및 잡초 방제방법을 제공한다. 근적외선은 햇빛이나 발열체로부터 방출되는 빛을 스펙트럼으로 분산시켰을 때 적색 스펙트럼의 끝보다 바깥쪽에 있는 것이며, 이 가운데 파장이 가장 짧은 것이 근적외선이다. 적외선은 일반적으로 가시광선이나 자외선에 비해 강한 열작용을 지니고 있어 공업용이나 의료용으로 많이 이용된다. 소독이나 멸균처리에도 쓰이고, 사람의 관절이나 근육 치료 등에 쓰인다. 근적외선 히터는 기존 전기히터와 다른 구조로 진공관안에 열선을 넣어서 램프를 이용하여 발열을 하는 방식이다. 진공상태이므로 제품수명이 오래가고, 적은 전기소비량으로 많은 열량을 낸다. 근적외선 히터는 파장으로 사물을 데우는 방식이다. 근적외선은 적외선과 달리 물질의 가까이에서만 작용하는 것이 아니라 물체 속에 침투하여 들어와서 열작용을 발생시킨다. 따라서 물질침투력이 뛰어나 겉과 속이 같이 데워지는 특성이 있다.

상기와 같이 근적외선히터의 발열과 살균 메커니즘을 이용하여 농작지 토양에 근적외선을 조사하면 직접 조사(照射)과정에서의 발열로 토양의 병해충을 방제하고, 나아가 토양에 존재하는 잡초 씨앗, 뿌리, 줄기가 생장하지 못하도록 고사시키는 근적외선히터를 이용한 해충 및 잡초를 방제하는 방법을 제공한다.

본 발명은 영농시 경작지에서 작물을 수확하고 새 농작물의 종자를 파종하거나 유묘를 이식하기 전에 토양의 표면이나 속에 숨어 있는 해충의 알, 애벌레 등을 제거하고, 잡초 종자와 뿌리가 싹을 틔우지 못하게 고사시켜 예방 제초하는 토양 해충방법에 관한 것으로서, 근적외선히터 발열현상을 이용하여 논밭으로 자유로이 이동하면서 논밭표면에 근적외선을 조사되도록 할 수 있는 도 1의 프레임을 구비한 바퀴가 달린 이동차(1)를 형성하고, 근적외선히터, 전기 조작판넬을 형성한다.

상세하게는 발열부 프레임을 구비한 근적외선히터 발열모듈을 구성하고, 근적외선 1.3㎛ 단파장, 파장발생온도 2,200℃, 최대온도 900℃로 표출되는 근적외선히터의 고온의 조사열과 피조사체 열침투 기능을 이용하는 1.5~3KW용량의 다수의 근적외선히터가 발열될 수 있도록 하여 해충이 방제될 수 있도록 한다. 또 발열영역에 온도센서를 첨설하여 발열상황을 감지되도록 하고, 일반전원을 활용하지 않고 발전기에 의한 전기를 이용할 경우를 대비하여 발열모듈(A) 상부에 발전기를 장착할 수 있도록 하는 것과, 이용의 편의성을 도모하기 위해 트렉트, 관리기, 경운기에도 발열모듈(A)을 장착하여 사용할 수 있도록 형성한다.

안정적인 이용을 위해 근적외선히터 안정기, 과부하 및 누전시 차단 기능을 갖는 누전차단기, 발열부의 온도를 인식하여 표출되는 온도계, 기기의 입력되는 전압인식 기능을 갖는 전압계, 히터 부하인식 기능을 갖는 전류계, 기기의 동작상황을 표출되는 동작램프, 기기의 기동과 정지 기능을 갖는 기동스위치, 근적외선 히터열 조정기능을 갖는 열조정기를 구성하여 발열상황, 전기적 부하, 동작상황 등을 표시되 수 있도록 하는 전기 조작판넬을 확보함으로써 안전하고 편리하게 조작 운전될 수 있도록 형성하여 토양 해충방제기를 제공한다.

본 발명의 농지 토양방제는 근적외선히터 근적외선 조사열을 이용한다. 근적외선히터는 900℃까지 올릴 수 있기 때문에 경작지에 적용하여 해충 및 잡초 씨앗 발아기능까지 억제할 수 있고, 스팀보일러(전기, 가스 등)에 비해 관리비용이 적게 투입되는 장점이 있다.

소요열원이 전기를 사용하기 때문에 간편하게 조작할 수 있고 방제비용이 적게 소요되어 경제적이며, 열파장이 태양광선과 동일하여 인체에 직접 가열되어도 무해하고, 취급이 간단하여 노인이 사용하여도 안전하고 쉽게 사용할 수 있다.

근적외선 조사(照射) 특성상 각종세균까지 제거하는 효과가 있고, 구조가 간단하여 1초 이내 900℃까지 순간 발열되기 때문에 예열이 필요 없음에 따라 운전시간이 빨라 해충 방제효율을 배가시킨다.

무독, 무연, 무취, 무소음 친환경기기이며, 램프 수명이 7,000~9,000시간 연속 사용이 가능하고 수명 도래시 램프교체가 수월하고, 장치의 소요전력이 7KW 이내로 농가 수용동력 추가증설이 필요 없어 부대비용이 들지 않는 등의 효과가 있다.

도 1은 해충방제기 개략도이다.
도 2는 해충방제기 근적외선히터 발열부 발열모듈 표시도이다.
도 3은 해충방제기 근적외선히터 발열모듈 상세도이다.

본 발명은 첨부 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1의 발열부가 장착되어 논밭으로 자유로이 이동하면서 논밭표면에 근적외선을 조사(照射)되도록 할 수 있는 프레임을 구비한 바퀴(2)가 달린 이동차(1)를 형성하고, 근적외선히터(3-1), 전기 조작판넬(4), 측면반사갓(5)을 구성하는 해충방제기를 형성한다.

도 2는 발열부 프레임을 구비한 근적외선히터 발열모듈(A)을 형성하고, 도 3의 근적외선 1.3㎛ 단파장, 파장발생온도 2,200℃, 최대 900℃로 표출되는 근적외선히터의 고온의 조사열과 피조사체 열침투 기능을 이용하는 1.5~3KW용량의 다수의 근적외선히터(3-1)를 히터고정소켓(3-2)에 의거 고정되어 발열될 수 있도록 하여 해충이 방제될 수 있도록 한다.

도 3의 발열모듈(A) 발열영역에 온도센서(3-4)를 첨설하여 발열상황을 감지되도록 하고, 일반전원을 활용하지 않고 발전기에 의한 전기를 이용할 경우를 대비하여 발열모듈(A) 상부에 발전기를 장착할 수 있도록 하고, 이용의 편의성을 도모하기 위해 트렉트, 관리기, 경운기에도 도 2의 발열모듈(A)을 장착하여 사용할 수 있도록 형성한다.

도 4의 근적외선히터 안정기(도면 미도시), 과부하 및 누전시 차단 기능을 갖는 누전차단기(미도시)가 내장된 전기 조작판넬 케이스(4-7)을 구비하고, 발열부의 온도를 인식하여 표출되는 온도계(4-6), 기기의 입력되는 전압인식 기능을 갖는 전압계(4-1), 히터 부하인식 기능을 갖는 전류계(4-2), 기기의 동작상황을 표출되는 동작램프(4-8), 기기의 기동과 정지 기능을 갖는 기동스위치(4-5), 근적외선 히터열 조정기능을 갖는 열조정기(4-4)를 구성하여 자동제어기를 형성하여 근적외선히터 조사열에 의한 발열상황, 전기적 부하, 동작상황 등을 표시되 수 있도록 하는 전기 조작판넬을 형성한다.

우리 농가에서는 작물제배 토양에는 수많은 해충과 세균 그리고 잡초가 존재한다. 통상적인 관념상 이런 것들을 제거하는 수단으로 농약사용이다. 농약 사용에 따른 비용과 노력은 말할나위 없이 과중되고, 농약으로 인한 폐해와 환경적인 또 다른 문제를 야기시킨다. 위와 같은 문제를 효율적인 방법으로 개선하고, 친환경 먹거리를 우리식탁에 올려져야 하는 것은 시대적 요청이기 때문에 산업상 이용가능성이 크다.

따라서 본 발명기술을 농가에 적용함으로써 친환경농산물 생산, 농사 생산성을 향상시켜 우리 경제에 큰 이익을 제공하는 것이다.

도 1은 해충방제기 개략도이다. 이동차(1), 바퀴(2), 근적외선히터(3-1), 전기 조작판넬(4), 측면반사갓(5)이다.
도 2는 해충방제기 근적외선히터 발열부 발열모듈 표시도이다.
도 3은 해충방제기 근적외선히터 발열모듈 상세도이다. 근적외선히터(3-1), 히터고정소켓(3-2), 온도센서(3-4), 상부반사갓(3-2)이다.
도 4은 해충방제기 전기조작 판넬 구성도이다. 전기 조작판넬 케이스(4-7), 온도계(4-6), 전압계(4-1), 전류계(4-2), 동작램프(4-8), 기동스위치(4-5), 열조정기(4-4)이다.

Claims (1)

1. 경작 토양의 해충방제를 위하여 도 1의 발열부가 장착되어 논밭으로 자유로이 이동하면서 논밭표면에 근적외선을 조사되도록 할 수 있는 프레임을 구비한 바퀴(2)가 달린 이동차(1)를 형성하고, 근적외선히터(3-1), 전기 조작판넬(4), 측면반사갓(5)을 구성하는 해충방제기를 형성하는 것과,
   
   도 2의 발열부 프레임을 구비한 근적외선히터 발열모듈(A)을 형성하고, 도 3의 근적외선 1.3㎛ 단파장, 파장발생온도 2,200℃, 최대온도 900℃로 표출되는 근적외선히터의 고온의 조사열과 피조사체 열침투 기능을 이용하는 1.5~3KW용량의 다수의 근적외선히터(3-1)를 히터고정소켓(3-2)에 의거 고정되어 발열될 수 있도록 형성하는 것과,
   
   도 3의 발열모듈(A) 발열영역에 온도센서(3-4)를 첨설하여 발열상황을 감지되도록 하고, 일반전원을 활용하지 않고 발전기(미도시)에 의한 전기를 이용할 경우 발전기를 발열모듈(A) 상부에 추가 장착하여 필요에 따라 일반전기와 발전기에서 생산된 전기를 겸용 사용할 수 있도록 형성하는 것과, 이용의 편의성을 도모하기 위해 트렉트, 관리기, 경운기에도 도 2의 발열모듈(A)을 장착하여 사용할 수 있도록 형성하는 것과,
   
   도 4의 근적외선히터 안정기(도면 미도시), 누전차단기(미도시)가 내장된 전기 조작판넬 케이스(4-7)을 구비하고, 온도계(4-6), 전압계(4-1), 전류계(4-2), 동작램프(4-8), 기동스위치(4-5), 열조정기(4-4)를 구성하여 전기 조작판넬을 형성하여 근적외선히터 조사열을 이용하여 토양 해충을 방제하는 것을 특징으로 하는 근적외선히터를 이용한 토양 해충방제기

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