KR20130056067A - 목편 시료 채취기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 목편 시료 채취기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 드릴장치의 앞부분에 설치되어 간편하게 소나무재선충병 감염 의심목의 목편시료를 채취할 수 있는 목편 시료 채취기에 관한 것이다. 본 발명에 의한 목편 시료 채취기는 전원을 공급받아 모터가 회전되고, 그 모터에 연결되어 회전하면서 구멍을 뚫게 되는 드릴이 삽입되는 수용부가 설치된 드릴장치와, 상기 수용부의 주변에 드릴장치 본체에 고정된 고정프레임과, 상기 드릴과 평행한 방향으로 왕복 이동이 가능토록 상기 고정프레임에 연결된 이동프레임과, 머리만 상기 이동프레임에 걸리도록 상기 이동프레임에 형성된 구멍을 관통하고 그 끝단이 상기 고정프레임에 형성된 구멍에 고정되는 다수개의 가이드 볼트와, 상기 이동프레임과 고정프레임 사이에 설치되어 상기 이동프레임이 고정프레임으로부터 멀어지는 방향으로 탄성력을 제공하는 스프링과, 상기 이동프레임에 결합되고 중앙에는 상기 드릴이 관통되며 상기 드릴이 나무에 삽입될 때 발생되는 목편 시료가 모이는 채집통로 구성된다.

Description

목편 시료 채취기 {Wood chip sampling machine}

본 발명은 목편 시료 채취기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 드릴장치의 앞부분에 설치되어 간편하게 소나무재선충병 감염 의심목의 목편시료를 채취할 수 있는 목편 시료 채취기에 관한 것이다.

소나무재선충은 소나무, 잣나무 등에 침입하여 가도관을 폐쇄하여 나무를 죽이는 식물기생성 선충이다. 매개충인 솔수염하늘소 및 북방수염하늘소와의 공생 관계에 있어서, 매개충 성충이 감염목으로부터 탈출할 때 매개충 체내로 이동한 후 매개충이 건전목을 갉아먹을 때 생기는 물리적 상처를 통해 침입하게 된다. 일본, 타이완, 대한민국, 포르투갈 등에서 피해가 심각하며, 감염 후 치료가 불가능하여 관리가 매우 중요한 해충이다. 현재 대한민국에서는 재선충에 감염된 소나무의 벌채 후 훈증, 파쇄, 소각 등의 방제법과 나무주사, 매개충 항공방제 등의 예방법을 적용하여 재선충병의 확산을 제어하고 있는 실정이다.

이러한 소나무재선충병 감염 진단은 아래의 순서에 따라 진행하게 된다.

1. 감염의심목의 목편시료 채취

감염의심목의 수피를 벗겨낸 후 도끼, 끌, 톱 등을 이용하여 목질부 목편을 채취한다. 이 경우는 안전사고 위험 높고, 시간과 노동력 과다 소요되며, 지형 및 수형이 양호하지 않은 의심목의 채취가 어려운 문제점이 있다.

2. 채취한 시료의 저장 및 라벨링

지퍼백에 목편을 옮긴 후 수종, 지역 등을 라벨링한다.

3. 선충 분리용 시료 제작

채취한 시료를 실험실로 가져와서, 전정가위를 이용하여 폭 2~3mm, 길이 1cm 크기로 잘게 조각낸다(선충이 목편시료로부터 빠져나오게 하기 위함). 이 경우는 시간과 노동력 과다 소요되고, 시료 조제 상태에 따라 선충 분리양상의 일관성 낮은 문제점이 있다.

4. Baermann 깔대기법으로 선충 배양 및 분리

선충 분리용 체에 제조한 시료를 넣고 물을 채운 상태에서 약 24시간 동안 배양한다(이 과정에서 목편 시료 안의 선충이 물로 빠져나옴).

5. 분리된 선충의 수집

배양, 분리된 선충을 체에 걸러 수집한다.

6. 현미경 검경

현미경을 이용하여 형태학적 형질을 관찰하고 소나무재선충 종 동정한다.

7. 유전자 분석

형태학적으로 구분이 어려울 경우, DNA를 추출하여 분자마커인 ITS-RFLP 방법을 이용하여 최종 진단 완료한다.

본 발명은 상술한 종래기술에 의한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 소나무감염 의심목에 드릴을 작동시켜 일정 깊이까지 넣었다가 후진시키면 그 과정에서 그 의심목의 목편 시료가 자동으로 채취되어 병에 담기게 되므로 그 병을 분리하여 라벨링함으로써 목편 시료 채취가 순식간에 완료되는 목편 시료 채취기를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 의한 목편 시료 채취기는 전원을 공급받아 모터가 회전되고, 그 모터에 연결되어 회전하면서 구멍을 뚫게 되는 드릴이 삽입되는 수용부가 설치된 드릴장치와, 상기 수용부의 주변에 드릴장치 본체에 고정된 고정프레임과, 상기 드릴과 평행한 방향으로 왕복 이동이 가능토록 상기 고정프레임에 연결된 이동프레임과, 머리만 상기 이동프레임에 걸리도록 상기 이동프레임에 형성된 구멍을 관통하고 그 끝단이 상기 고정프레임에 형성된 구멍에 고정되는 다수개의 가이드 볼트와, 상기 이동프레임과 고정프레임 사이에 설치되어 상기 이동프레임이 고정프레임으로부터 멀어지는 방향으로 탄성력을 제공하는 스프링과, 상기 이동프레임에 결합되고 중앙에는 상기 드릴이 관통되며 상기 드릴이 나무에 삽입될 때 발생되는 목편 시료가 모이는 채집통을 포함한다.

상기 채집통에는 상기 목편 시료가 아래로 떨어져 빠져 나갈 수 있도록 수납용 구멍이 형성되고, 그 수납용 구멍에 목편 시료가 떨어져 수납되는 수납통이 연결될 수 있다.

상기 가이드 볼트는 상기 이동프레임의 구멍을 관통하여 끼워지고 그 다음에 상기 스프링이 끼워진 다음 고정프레임 구멍에 체결되어 조립될 수 있다.

상기 드릴장치에는 상기 모터를 정회전과 역회전시키기 위한 스위치가 설치되어 있는 것이 바람직하다.

상기 채집통과 상기 이동프레임에는 결합되는 위치에 각각 나사가 형성되어 서로 나사 결합될 수 있다.

상기 채집통의 수납용 구멍에는 연결관이 형성되고 그 연결관과 상기 수납통의 입구에는 각각 나사가 형성되어 서로 나사 결합될 수 있다.

본 발명에 의한 목편 시료 채취기는 도끼, 끌, 톱 등의 도구를 휴대하지 않고 시료 채취기 하나만으로 간단하게 감염의심목 시료를 채취할 수 있고, 동력 천공에 의해 발생되는 일정한 크기의 톱밥이기 때문에 시료 조제 상황에 따른 가변성이 낮으며, 순간적으로 시료를 채취하므로 시간 절약할 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 의한 목편 시료 채취기의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명에 의한 목편 시료 채취기의 외관 사시도이다.
도 3은 본 발명에 의한 목편 시료 채취기의 일부가 절개된 사시도이다.
도 4는 본 발명에 의한 목편 시료 채취기의 드릴 방향을 따라 절개한 단면도이다.
도 5 내지 7은 도 4와 같은 단면도로서, 도 5는 드릴을 나무에 천공 직전의 상태를, 도 6은 드릴을 나무에 천공하고 있는 상태를, 도 7은 드릴을 나무로부터 빼내는 상태를 각각 보여준다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 전원을 공급받아 모터(미도시)가 회전되고 그 모터에 연결되어 회전하면서 구멍을 뚫게 되는 드릴(20)이 삽입되는 수용부(16)가 설치된 드릴장치(10)가 도시되어 있다. 상기 드릴장치(10)는 하부에 널찍한 모양의 충전 배터리(12)가 탈착 가능하게 설치되어 있고, 그 위에 손잡이(13)가 달려 있다. 손잡이(13)는 손에 쥐기 쉽도록 손 내측 모양을 따라 인체공학적으로 형성되어 있고 검지로 누르기 편하도록 작동 스위치(14)가 앞부분에 설치되어 있다. 손잡이(13)의 상부에는 수평 방향으로 본체(11)가 설치되어 있다. 본체(11)에는 모터가 설치되어 하부의 배터리(12)로부터 전원을 공급받아 동작하게 되어 있다. 측면에는 오른손으로 작동 시 엄지로 누르기 쉬운 측면 위치에 모터의 정역회전을 선택하기 위한 선택 스위치(15)가 설치되어 있다. 본체(11)의 전면에는 드릴(20)을 삽입할 수 있도록 수용부(16)가 형성되어 있다. 수용부(16)에는 드릴(20)의 뒷부분이 끼워지도록 되어 있고, 드릴(20)의 종류를 바꾸어 낄 수 있도록 구성되어 있다. 따라서 드릴(20)의 종류를 바꾸어 목편 시료(100)의 크기도 조절할 수 있다.

상기 수용부(16)의 주변에 드릴장치 본체(11)에 고정프레임(31)이 고정되어 있다. 고정프레임(31)은 링 모양으로 형성되어 수용부(16)의 주변에 고정된다. 고정프레임(31)에는 가이드 볼트(34)의 나사가 삽입되어 체결될 수 있도록 세 개의 나사 구멍(31a)이 형성되어 있다.

상기 드릴(20)과 평행한 방향으로 왕복 이동이 가능토록 상기 고정프레임(31)에 가이드 볼트(34)에 의해 이동프레임(32)이 연결되어 있다. 이동프레임(32)은 고정프레임(31)과 동일한 링 모양과 크기를 갖도록 구성하는 것이 바람직하다. 이동프레임(32)에는 가이드 볼트(34)의 몸체가 관통하도록 관통 구멍(32a)이 형성되어 있다. 그 관통구멍(32a)의 직경은 물론 가이드 볼트(34)의 머리 직경보다는 작아야 한다. 또한 구멍(32a)은 세 개가 형성되어 있다. 그리고 이동프레임(32)의 내측에는 나사가 형성되어 있고, 그 나사에 채집통(40)의 나사가 결합되어 채집통(40)이 이동프레임(32)에 나사 결합할 수 있도록 되어 있다. 따라서 채집통(40)은 착탈식으로 구성한 것이다.

가이드 볼트(34)는 그 머리만 상기 이동프레임(32)에 걸리도록 몸체는 상기 이동프레임(32)에 형성된 관통 구멍(32a)을 관통하고 그 끝단이 상기 고정프레임(31)에 형성된 나사구멍(31a)에 체결된다. 상기 가이드 볼트(34)는 상기 이동프레임(32)의 구멍(32a)을 관통하여 끼워지고 그 다음에 스프링(33)이 끼워진 다음 고정프레임 구멍(31a)에 체결되어 조립된다. 동작의 안정을 꾀하기 위하여 가이드 볼트(34)는 세 개가 설치되어 있다. 물론 그 이상 설치해도 무방하다. 가이드 볼트(34)는 최소 세 개 이상 설치하는 것이 바람직하다.

스프링(33)은 상기 이동프레임(32)과 고정프레임(31) 사이에 설치되어 상기 이동프레임(32)이 고정프레임(31)으로부터 멀어지는 방향으로 탄성력을 제공한다. 스프링(33)은 가이드 볼트(34) 몸체에 끼워지도록 구성되어 있기 때문에 설치되는 가이드 볼트(34)의 수와 같은 수로 구성하는 것이 바람직하다.

채집통(40)은 후방(40b)이 상기 이동프레임(32)에 결합되고 중앙에는 상기 드릴(20)이 관통되며 상기 드릴(20)이 나무에 삽입될 때 발생되는 목편 시료(100)가 모인다. 채집통(40)의 모양은 단면이 표시된 도 3에 잘 도시되어 있다. 채집통(40)의 앞뒤(40a,40b)가 개방된 형태로 제작되었으나 드릴(20)만 통과할 수 있는 구멍을 형성하면 되기 때문에 뒷부분(40b)은 구멍을 작게 형성할 수도 있다. 그러나 목편 시료(100)가 대부분 채집통(40)의 앞부분에 모이기 때문에 뒷부분도 완전히 개방하여 제작한 것이다. 상술한 바와 같이 채집통(40)의 뒷부분(40b)에는 나사가 형성되어 이동프레임(32) 내측의 나사와 체결되도록 되어 있다. 따라서 경우에 따라서는 채집통(40)을 분리하거나 조립할 수 있다.

상기 채집통(40)에는 상기 목편 시료(100)가 아래로 떨어져 빠져 나갈 수 있도록 수납용 구멍이 형성되고, 그 수납용 구멍에 연결관(41)이 형성되어 있으며, 그 연결관(41)에 목편 시료(100)가 떨어져 수납되는 수납통(50)이 연결된다. 상기 채집통(40)의 연결관(41)과 상기 수납통(50)의 입구(50a)에는 각각 나사가 형성되어 서로 나사 결합된다. 따라서 목편 시료(100)를 채취하여 수납한 다음에 바로 수납통(50)을 분리하고 라벨링을 할 수 있다. 즉 종래의 시료를 채취한 다음 다시 수납하고 라벨링하는 번거로움이 없어진다.

채집통(40)의 앞부분에는 채집 시 잘 미끄러지지 않도록 패킹(42)이 끼워져 있다. 패킹(42)은 고무나 우레탄 같은 마찰력이 큰 재질을 사용할 수 있다.

조립이 완성된 외관이 도시된 도 2를 참고하면, 스프링(33)의 탄성력에 의해 이동프레임(32)은 고정프레임(31)으로부터 가장 멀리 떨어져 있는 상태이고, 가이드 볼트(34)의 머리가 이동프레임(32)의 관통구멍(32a)에 걸려 있는 상태이다. 이 상태에서 도 4에 도시된 바와 같이 드릴(20) 앞단(20a)이 채집통(40) 앞단(40a)보다 약간 돌출되어 있다. 이런 상태에서 드릴 앞단(20a)을 나무의 원하는 위치에 접하도록 할 수 있기 때문에 더욱 정확한 시료 채취가 가능하다. 채집통(40)은 수납통(50)이 수직으로 서 있도록 나사 결합 시 이를 조절하는 것이 바람직하다.

도 4를 참고하면, 작업자가 드릴 앞단(20a)을 시료 채취를 위한 정확한 위치에 위치하도록 나무에 접촉시킨 상태에서 드릴의 작동 스위치(14)를 누르면 모터가 동작하여 드릴(20)이 정회전하기 시작한다. 드릴(20)이 회전함에 따라 드릴(20), 고정프레임(31), 가이드 볼트(34) 그리고 드릴장치(10)는 모두 전진하나, 채집통(40), 수납통(50), 이동프레임(32)은 전진하지 못한다. 물론 이때 스프링(33)은 압축된다. 반대로 드릴(20)이 역회전 하게 되면 스프링(33)은 원상 복귀되고, 드릴(20)과 드릴장치(10)는 가이드 볼트(34)의 머리가 이동프레임(32)에 걸릴 때까지 후진한다.

이하, 도 5 내지 도 7을 참고하여 목편 시료 채취기의 동작을 설명한다.

도 5를 참고하면, 드릴(20)의 앞단(20a)을 시료 채취를 위한 위치에 대고 누르고 있다. 이 상태에서는 드릴(20)은 나무 내측으로 전진하지 않은 상태이고, 가이드 볼트(34)가 이동프레임(32)에 걸려 있는 상태로서 스프링(33)이 가장 긴 상태이기도 하다.

그 상태에서 드릴장치(10)의 작동 스위치(14)를 누르면 도 6에 도시된 바와 같이 드릴(20)이 나무 내측으로 전진하면서 시료(100)가 채취되기 시작한다. 목편 시료(100)는 드릴(20)의 종류에 따라 그 크기가 정해진다. 드릴(20)이 나무 속으로 들어가면서 드릴(20), 가이드 볼트(34), 그리고 드릴장치(10)가 모두 전진하고 스프링(33)은 압축된다. 드릴(20)에 의해 잘려나가는 시료(100)는 채집통(50) 때문에 외부로 떨어지지 않고 모이게 되고, 바로 연결관(41)을 통하여 수납통(50)에 수납이 이루어진다.

이와 같이 어느 정도 시료(100)가 모이게 되면, 도 7에 도시된 바와 같이 드릴(20)의 선택 스위치(15)를 조작하여 역회전 모드로 바꾸고 작동 스위치(14)를 눌러 드릴(20)을 빼내게 된다. 드릴(20)과 드릴 장치(10)는 가이드 볼트(34)의 머리가 이동프레임(32)에 걸릴 때까지 후진하게 되고, 그 때까지 스프링(33)의 탄성력에 의해 채집통(40)은 나무와 접촉하고 있게 된다.

이렇게 수납통(50)에 시료(100)가 만족스럽게 수납되면, 연결관(41)으로부터 수납통(50)을 회전시켜 분리하고 뚜껑을 돌려 끼워 라벨링을 하면 된다.

채집통(40)을 이동프레임(32)으로부터 간단히 분리한 상태에서 드릴(20)의 교환이나 청소를 할 수 있다.

그 후, 선충 분리용 시료 제작, Baermann 깔대기법으로 선충 배양 및 분리, 분리된 선충의 수집, 현미경 검경, 유전자 분석은 종래와 동일하게 작업한다.

본 발명은 소나무재선충병 감염 의심목의 목편 시료 채취를 위한 것이나, 이러한 경우에만 한정되어 사용되는 것이 아니라, 목편의 시료를 채취하는 경우에는 어떤 나무이던 간에 적용될 수 있음은 물론이다.

10 : 드릴장치 11 : 드릴본체
12 : 배터리 13 : 손잡이
14 : 작동 스위치 15 : 정역회전 선택 스위치
20 : 드릴 31 : 고정프레임
32 : 이동프레임 33 : 스프링
34 : 가이드 볼트 40 : 채집통
42 : 패킹 50 : 수납통
100 : 목편 시료

Claims (6)

1. 전원을 공급받아 모터가 회전되고, 그 모터에 연결되어 회전하면서 구멍을 뚫게 되는 드릴이 삽입되는 수용부가 설치된 드릴장치와, 상기 수용부의 주변에 드릴장치 본체에 고정된 고정프레임과, 상기 드릴과 평행한 방향으로 왕복 이동이 가능토록 상기 고정프레임에 연결된 이동프레임과, 머리만 상기 이동프레임에 걸리도록 상기 이동프레임에 형성된 구멍을 관통하고 그 끝단이 상기 고정프레임에 형성된 구멍에 고정되는 다수개의 가이드 볼트와, 상기 이동프레임과 고정프레임 사이에 설치되어 상기 이동프레임이 고정프레임으로부터 멀어지는 방향으로 탄성력을 제공하는 스프링과, 상기 이동프레임에 결합되고 중앙에는 상기 드릴이 관통되며 상기 드릴이 나무에 삽입될 때 발생되는 목편 시료가 모이는 채집통을 포함하는 것을 특징으로 하는 목편 시료 채취기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 채집통에는 상기 목편 시료가 아래로 떨어져 빠져 나갈 수 있도록 수납용 구멍이 형성되고, 그 수납용 구멍에 목편 시료가 떨어져 수납되는 수납통이 연결된 것을 특징으로 하는 목편 시료 채취기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 가이드 볼트는 상기 이동프레임의 구멍을 관통하여 끼워지고 그 다음에 상기 스프링이 끼워진 다음 고정프레임 구멍에 체결되어 조립된 것을 특징으로 하는 목편 시료 채취기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 드릴장치에는 상기 모터를 정회전과 역회전시키기 위한 스위치가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 목편 시료 채취기.
5. 제1항에 있어서,
   상기 채집통과 상기 이동프레임에는 결합되는 위치에 각각 나사가 형성되어 서로 나사 결합된 것을 특징으로 하는 목편 시료 채취기.
6. 제2항에 있어서,
   상기 채집통의 수납용 구멍에는 연결관이 형성되고 그 연결관과 상기 수납통의 입구에는 각각 나사가 형성되어 서로 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 목편 시료 채취기.
   
   

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