KR20150070804A - 주광성 곤충 모니터링 시스템 및 방법 - Google Patents

주광성 곤충 모니터링 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지면에 고정된 제1지주대와 제2지주대; 상기 제1지주대의 상부에 설치되어 곤충을 유인하는 유인부; 상기 유인부의 하부와 이격되어 상기 제1지주대에 연결 설치되며, 유인된 곤충이 적재되는 곤충 트레이; 상기 제2지주대에 설치되어 상기 곤충 트레이를 촬영하는 촬영부; 및 상기 유인부 및 촬영부에 전류을 공급하는 전원공급부; 를 포함하는 주광성 곤충 모니터링 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 주광성 곤충 모니터링 시스템을 이용하여, 촬영시간 조절수단으로 촬영수단의 동작 시간을 설정하는 단계; 설정된 시간에 따라 상기 촬영수단으로 곤충 트레이를 촬영하는 단계; 및 촬영된 이미지를 저장하는 단계; 를 포함하는 주광성 곤충 모니터링 방법에 관한 것이다.

Description

주광성 곤충 모니터링 시스템 및 방법{Monitoring System and Method for Positively Phototatic Insects}
본 발명은 일몰 후 지상부에서 빛에 의해 유인되는 곤충이 기후변화에 따라 변화하는 양상을 파악하기 위한 주광성 곤충 모니터링 시스템 및 방법에 관한 것이다.
지구 환경은 장기간에 거쳐 지속적으로 변화해오고 있으며 생태계는 이러한 변화에 끊임없이 반응하며 적응해오고 있다. 19세기를 기점으로 화석연료 사용량이 증가됨에 따라 대기 중의 이산화탄소 농도는 급격한 증가 추세를 보이며 이로인하여 지구 온난화 현상은 국지적, 지역적 기후뿐 아니라 지구 수준의 기후변화를 일으키고 있다. 이러한 단기간 내 급속한 기후변화와 이로 인한 환경 변화는 종 수준에서의 개체수 변동이나 멸종뿐만 아니라 개체군 및 군집변화, 나아가 생태계 전반에 걸쳐 영향을 미치고 있다. 특히 많은 생물종의 경우 개발에 따른 서식지의 인위적인 소실이나 파편화 그리고 과도한 이용에 따라 개체수가 급감하고 있는 상황에서 인간의 활동에 기인한 기후 변화로 인한 환경변화는 종의 유지뿐만 아니라 생존에 더 큰 위협이 되고 있다. 이러한 영향은 범지구적 규모로 그리고 생태계 전반에 걸쳐 일어나고 있으며 국가와 지역 사회의 산업 및 경제 분야 등에 큰 파급 효과를 초래하고 있다. 따라서 생태계 유지, 나아가 인류의 생존을 위해 생태계 변화에 대한 이해와 예측, 더불어 생태계 변화에 의한 사회적 영향에 대한 대책마련이 필요한 실정이다.
국내의 경우 생태계 변화에 대한 예측뿐만 아니라 현황파악을 위한 모니터링 방안조차 구체적으로 마련되어있지 않으며, 생태계 변화가 국가 및 지역 사회에 미칠 영향에 대한 대책 또한 마련되어 있지 않은 실정이다.
KR 10-2011-0039596 (공개번호)
본 발명은 기후변화에 따른 생태계의 변화와 영향을 파악하고 예측할 수 있는 주광성 곤충 모니터링 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명은 지면에 고정된 제1지주대와 제2지주대; 상기 제1지주대의 상부에 설치되어 곤충을 유인하는 유인부; 상기 제2지주대에 설치되어 상기 유인부를 촬영하는 촬영부; 및 상기 유인부 및 촬영부에 전류를 공급하는 전원공급부; 를 포함하는 주광성 곤충 모니터링 시스템을 제공한다.
본 발명은 주광성 곤충 모니터링 시스템을 이용하여, 촬영시간 조절수단으로 촬영수단의 동작 시간을 설정하는 단계; 설정된 시간에 따라 상기 촬영수단으로 유인부를 촬영하는 단계; 및 촬영된 이미지를 저장하는 단계; 를 포함하는 주광성 곤충 모니터링 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 주광성 곤충 모니터링 시스템과 주광성 곤충 모니터링 방법을 이용하여 장기간으로 기후변화에 따른 생태계의 변화와 영향을 파악하고 예측할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 주광성 곤충 모니터링 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주광성 곤충 모니터링 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 주광성 곤충 모니터링 시스템의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 주광성 곤충 모니터링 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 주광성 곤충 모니터링 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 주광성 곤충 모니터링 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명은 주광성 곤충 모니터링 시스템에 관한 것으로, 지면에 고정된 제1지주대와 제2지주대; 상기 제1지주대의 상부에 설치되어 곤충을 유인하는 유인부; 상기 제2지주대에 설치되어 상기 유인부를 촬영하는 촬영부; 및 상기 유인부 및 촬영부에 전류를 공급하는 전원공급부; 를 포함한다.
특히, 상기 유인부는 상기 제1지주대에 설치되어 곤충을 유인하는 유아등; 상기 유아등 하부에 설치되어 유인된 곤충이 적재되는 곤충트레이; 및 유아등의 동작시간을 설정하는 유인조절수단을 구비하는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 유아등은 상기 제1지주대의 종방향으로 설치될 수 있다.
또한, 상기 곤충 트레이는 판상으로 형성되며, 상기 곤충 트레이에 천, 광목 또는 격자가 형성된 망 중 어느 하나의 수단을 이용하여 씌어져 있으며, 곤충 트레이는 상기 지주대와 25 내지 40°각도를 형성할 수 있다.
이에 더하여, 상기 촬영부는 상기 유인부를 촬영하는 촬영수단; 상기 촬영수단의 동작 시간을 설정하는 촬영시간 조절수단; 상기 촬영수단에 의해 촬영된 파일을 저장하는 저장수단; 및 상기 촬영수단이 야간 작동 시 동작하는 조명수단; 을 포함하며, 상기 촬영수단은 디지털 카메라 또는 적외선 카메라일 수 있다.
또한, 상기 전원공급부는 전류를 발생시키는 전류발생장치와 상기 전류발생장치로부터 출력되는 전류를 이용하여 충전하는 충전지로 이루어질 수 있다. 일 예로, 상기 전류발생장치는 솔라모듈일 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 전원공급부는 태양광을 집광하여 전압을 발생시키는 솔라모듈, 상기 솔라모듈에서 발생된 전압을 직류 전압으로 변환하는 솔라컨트롤러 및 상기 솔라컨트롤러로부터 전달되는 전류를 통해 충전되는 배터리; 를 포함할 숭 있다.
또한, 본 발명은 주광성 곤충 모니터링 시스템을 이용하여 주광성 곤충 모니터링 방법에 관한 것으로, 촬영시간 조절수단으로 촬영수단의 동작시간을 설정하는 단계; 설정된 시간에 따라 상기 촬영수단으로 유인부를 촬영하는 단계; 및 촬영된 이미지를 저장하는 단계; 를 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 주광성 곤충 모니터링 시스템의 블록도, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주광성 곤충 모니터링 시스템의 구성도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 주광성 곤충 모니터링 시스템의 구성도, 도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 주광성 곤충 모니터링 시스템의 구성도, 도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 주광성 곤충 모니터링 방법을 설명하기 위한 흐름도, 도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 주광성 곤충 모니터링 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 도 1 내지 도 6과 실시예를 통하여 본 발명인 주광성 곤충 모니터링 시스템 및 주광성 곤충 모니터링 방법을 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 2에 도시된 바에 따르면 본 발명의 주광성 곤충 모니터링 시스템은 지면에 고정된 제1지주대(100)와 제2지주대(200); 상기 제1지주대(100)의 상부에 설치되어 곤충을 유인하는 유인부(120); 상기 제2지주대(200)에 설치되어 상기 유인부(120)를 촬영하는 촬영부(220); 및 상기 유인부(120)와 촬영부(220)에 전류을 공급하는 전원공급부(110, 210);를 포함한다.
특히, 상기 제1지주대(100)와 제2지주대(200)는 이격되어 서로 인접하게 설치될 수 있으며, 0.4 내지 1.5m 또는 0.4 내지 1.0m 간격으로 설치될 수 있다. 일 예로 0.6m 간격으로 설치될 수 있다.
또한, 상기 유인부(120)는 상기 지주대의 종방향으로 설치될 수 있으며, 추가로 유인부(120)의 유아등(121), 유아등의 동작시간을 설정하는 유인조절수단(122) 및 유인된 곤충이 적재되는 곤충트레이(123)를 추가로 구비할 수 있다.
여기서, 상기 유아등(121) 이라 함은, 주광성이 강한 동물(곤충)의 그 성질을 이용하여 빛에 이끌려 모이도록 하기 위해 논밭에 켜는 등불을 의미하는 것으로, 상기 유아등(121)은 UV LED(Light emitting diode), 수은등, black light 일 수 있으며, 일 예로 black light 일 수 있다.
또한, 상기 곤충 트레이(123)는 판상으로 형성되어 바람직하게는 직사각형의 판으로 형성될 수 있으며 유아등(121) 불빛에 유인된 곤충이 부딪혀 죽지 않도록 딱딱한 판위에 일정 간격 이격되어 흰 천이 곤충 트레이(123)에 씌어져 있는 것을 특징으로 한다. 또한, 흰 천 이외에도 광목 또는 미세한 격자가 형성된 망이 씌어질 수 있다.
특히, 상기 곤충 트레이(123)는 상기 제1지주대(100)와 소정각도(θ)를 형성할 수 있으며, 상기 소정각도는 25 내지 40° 각도를 형성할 수 있다. 이는 곤충 이외의 이물질이 상기 곤충 트레이(123)에 축적되지 않도록 하기 위함이다.
이에 더하여, 본 발명의 촬영부(220)는 촬영수단(221), 촬영시간 조절수단(222), 저장수단(223) 및 조명수단(224)을 포함한다.
특히, 상기 촬영수단(221)은 곤충 트레이(123)에 유인된 곤충을 촬영하기 위한 수단으로 통상적으로 사용되는 디지털 카메라 또는 적외선 카메라일 수 있으며, 일 예로 디지털 카메라로 1200만 화소의 고해상도 카메라 일 수 있다.
상기 촬영시간 조절수단(222)은 촬영수단(221)의 동작시간을 설정하는 수단을 의미한다. 본 발명에서는 일 예로 20시부터 23시까지 약 3시간 동안 10분 당 1회씩 촬영하도록 설정할 수 있다.
또한 본 발명의 저장수단(223)은, 상기 촬영수단(221)으로 촬영된 이미지를 저장하는 수단으로 일 예로 SD카드일 수 있다.
또한 상기 유아등(121)을 제어하기 위한 방법으로 유아등(121)의 전원을 시간대별로 설정할 수 있는 유인조절수단(122)이 추가로 설치될 수 있다.
특정 양태로서, 상기 촬영부(220)는 촬영수단(221)이 야간 작동 시 유아등(121)의 불빛만으로는 곤충 트레이(123)에 있는 영상을 정확하게 촬영하기 어렵기 때문에 별도의 조명수단(224)이 설치될 수 있다. 상기 조명수단(224)은 통상적으로 스트로브일 수 있으며, 일 예로 디지털 카메라에 탑재되어 있는 내부 플레쉬일 수 있다.
본 발명은 유아등(121) 및 촬영부(220)에 전류를 공급하는 전원공급부(110, 210)를 더 구비할 수 있다. 상기 전원공급부(110, 210)는 전류를 발생시키는 전류발생장치와 상기 전류발생장치로부터 출력되는 전류를 이용하여 충전하는 충전지로 이루어질 수 있다. 일반적으로 사용되는 교체용 건전지나 배터리 등이 이용될 수 있으나, 전원을 안정적이고 지속적으로 확보하기 위하여 상기 전지는 태양전지가 이용될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 전원공급부(110, 210)는 지주대의 상단부에 구비되어 태양광을 집광하여 전압을 발생시키는 솔라모듈(111, 211)을 포함하며, 상기 솔라모듈(111, 211)에서 발생된 전압을 안정적인 직류전압으로 변환시키는 솔라컨트롤러(112, 212)를 포함한다. 또한 상기 솔라컨트롤러로부터 전달되는 전류를 통해 충전되는 배터리(113, 213)를 포함한다. 이러한 태양전지를 이용한 전원공급부(110, 210)는 통상적인 것으로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 주광성 곤충 모니터링 시스템을 이용한 주광성 곤충 모니터링 방법을 설명한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 주광성 곤충 모니터링 방법은 촬영시간 조절수단(222)으로 촬영수단(221)의 동작 시간 및 동작 간격을 설정하는 단계; 설정된 시간에 따라 상기 촬영수단(221)으로 곤충 트레이(123)를 촬영하는 단계; 및 촬영된 이미지를 저장하는 단계; 를 포함한다. 즉, 주광성 곤충 모니터링 시스템의 촬영수단(221)은 촬영시간 조절수단(222)에 기 설정된 시간 간격으로 영상을 촬영하고, 상기 촬영된 이미지를 본 발명의 저장 수단에 저장한다.
한편 특정양태로서, 본 발명의 주광성 곤충 모니터링 방법은, 도 6에 도시된 바와 같이, 촬영수단(221)의 동작시간과 간격을 설정하는 단계; 유아등(121)의 점등시간을 설정하는 단계; 상기 유아등(121)을 이용하여 곤충 트레이(123)로 곤충을 유인하는 단계; 상기 곤충 트레이(123)로 유인된 곤충을 촬영하는 단계 및 촬영된 이미지를 저장수단(223)에 저장하는 단계를 포함한다.
특히, 촬영시간 조절수단(222)에 의해 동작시간은 19시 내지 20시부터 22시 내지 23시까지 10분당 1회 촬영하도록 설정할 수 있다.
< 실험예 >
실험예 1. 주광성 곤충 모니터링 시스템을 이용한 주광성 곤충 모니터링 방법.
우리나라 논생태계의 변화를 기온에 따라 알 수 있도록 장기모니터링 지역 6개를 선정하였다.
선정방법은 전국을 기온대별로 나눈 후 토지 피복도와 위성지도, GIS(Geographic information system) 등을 이용하여 지점을 지정한 후 각 지점에서 논을 중심으로 반경 2km 이내의 입지조건이 적합한 지역을 후보지로 선정하였다. 최종 장기모니터링 지역 선정은 직접 후보지를 방문하여 주광성 곤충 모니터링 시스템의 설치 가능 여부와 실제 입지조건들을 살펴 선정하였다.
장기모니터링 조사지는 연안 간척지 3곳(해남, 부안, 당진)과 내륙 3곳(창원, 의성, 철원)이 선정되었다.
보다 구체적으로, 장기모니터링 선정 지역의 입지조건은 논의 비율이 60% 이상이 되는 지역으로 산림은 1~6%, 초지는 1~6%, 습지는 0.2~7%, 수역은 1~13%인 지역으로 시가화 정도는 0~15% 정도인 지역으로 선정하였다.
먼저, 선정된 6개의 지역(해남, 계화도, 당진, 창원, 의성, 철원)의 조사지점을 중심으로 반경 500m 내에 있는 지역에서 본답과 논둑이 인접한 곳의 수로내에 본 발명의 주광성 곤충 모니터링 시스템을 설치하였으며, 논에 물을 대는 기간 5월부터 10월까지 모니터링을 실시하였다.
주광성 곤충 모니터링 시스템을 이용하여, 20시부터 23시까지 3시간 동안 10분간 1회씩 촬영하도록 촬영시간 조절수단(222)으로 설정해 놓았으며, 하루에 18번 정도 촬영을 하도록 하였다.
또한, 어두울 때 곤충을 유인하기 위해 유아등(121)을 켜 곤충트레이(123)로 유인된 곤충을 설정해 놓은 시간 동안 촬영하도록 하였다. 이때, 유인조절수단(122)을 이용하여 유아등(121)은 촬영 30분 전에 켜지도록 설정하였고, 유아등(121)이 켜진 후 30분 후부터 촬영을 하도록 하였다. 또한, 이때 촬영된 이미지는 저장수단(223)에 저장되었다.
그 후, SD카드를 회수하여, SD 카드에 저장된 이미지를 분석한 결과, 5월에는 깔따구류가 많이 출현했으며, 6월부터 8월까지는 날도래류, 9월부터 10월까지는 깔따구류가 주로 출현한 것을 확인할 수 있었다.
결과적으로 기후 변화에 따라 생물의 출현 빈도와 출현 시기 등의 생태학적 변화를 장기적으로 모니터링을 할 수 있으며, 주광성 곤충 모니터링 시스템을 이용하여 장기간으로 모니터링을 할 수 있었다.
100: 제1지주대
110: 전원공급부 111: 솔라모듈
112: 솔라컨트롤러 113: 배터리
120: 유인부 121: 유아등
122: 유인조절수단 123: 곤충트레이
200: 제2지주대
210: 전원공급부 211: 솔라모듈
212: 솔라컨트롤러 213: 배터리
220: 촬영부 221: 촬영수단
222: 촬영시간 조절수단 223: 저장수단
224: 조명수단

Claims (6)

  1. 지면에 고정된 제1지주대와 제2지주대;
    상기 제1지주대의 상부에 설치되어 곤충을 유인하는 유인부;
    상기 제2지주대에 설치되어 상기 유인부를 촬영하는 촬영부; 및
    상기 유인부 및 촬영부에 전류를 공급하는 전원공급부; 를 포함하는 주광성 곤충 모니터링 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유인부는
    상기 제1지주대에 설치되어 곤충을 유인하는 유아등;
    상기 유아등 하부에 설치되어 유인된 곤충이 적재되는 곤충트레이; 및
    유아등의 동작시간을 설정하는 유인조절수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 주광성 곤충 모니터링 시스템.
  3. 제2항에 있어서
    상기 곤충트레이는 판상으로 형성되며, 상기 곤충트레이에 천, 광목 및 격자가 형성된 망 중 어느 하나의 수단을 이용하여 씌어져 있는 것을 특징으로 하는 주광성 곤충 모니터링 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 촬영부는 상기 유인부를 촬영하는 촬영수단;
    상기 촬영수단의 동작 시간을 설정하는 촬영시간 조절수단;
    상기 촬영수단에 의해 촬영된 파일을 저장하는 저장수단; 및
    상기 촬영수단이 야간 작동 시 작동하는 조명수단; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 주광성 곤충 모니터링 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전원공급부는 태양광을 집광하여 전압을 발생시키는 솔라모듈;
    상기 솔라모듈에서 발생된 전압을 직류 전압으로 변환하는 솔라컨트롤러; 및
    상기 솔라컨트롤러로부터 전달되는 전류를 통해 충전되는 배터리;를 포함하는 것을 특징으로 하는 주광성 곤충 모니터링 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 주광성 곤충 모니터링 시스템을 이용하여,
    촬영시간 조절수단으로 촬영수단의 동작 시간을 설정하는 단계;
    설정된 시간에 따라 상기 촬영수단으로 유인부를 촬영하는 단계; 및
    촬영된 이미지를 저장하는 단계; 를 포함하는 주광성 곤충 모니터링 방법.
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