KR20190023220A - 음파 분석을 이용한 벌통용 말벌 차단 출입장치 및 이를 구비한 양봉시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 말벌 차단용 출입장치 및 이를 구비한 양봉시스템에 관한 것으로, 말벌의 날개짓에 기인하는 주파수와 음압을 포착하는 한편, 말벌의 침입을 막기 위해 꿀벌들이 사투를 벌이는 중에 발생하는 봉구열을 감지하는 단계적 방법으로 말벌의 출현 여부를 신속하면서도 정확히 판단하여 말벌의 침입을 효과적으로 차단할 수 있도록 한 말벌 차단용 출입장치 및 이를 구비한 양봉시스템에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 벌통의 출입구와 연통하도록 개구된 통로를 갖는 본체와; 상기 본체의 통로에 설치되어 상기 통로를 선택적으로 개폐하는 개폐도어와; 상기 본체에 설치되어 상기 본체 인근에서 발생하는 음파를 감지하는 음향센서와; 상기 음향센서에서 감지한 음파를 분석하여 말벌이 출현한 것으로 판단하면, 상기 개폐도어를 가동시켜 본체의 통로를 폐쇄하는 제어기를 포함하며, 상기 제어기는 상기 음향센서에서 감지한 음파로부터 주파수와 함께 음압을 고려한 패턴분석에 의해 일정 주파수 대역에서 정점이 되는 최고 음압이 발생하는 경우 말벌이 출현한 것으로 간주하는 것을 특징으로 한다.

Description

음파 분석을 이용한 벌통용 말벌 차단 출입장치 및 이를 구비한 양봉시스템{HORNET SHUT-OFF ACCESS DEVICE FOR BEEHIVE AND BEEKEEPING SYSTEM HAVING THE SAME}

본 발명은 양봉시스템에 관한 것으로, 특히 말벌의 날개짓에 기인하는 주파수와 음압을 포착하는 한편, 말벌의 침입을 막기 위해 꿀벌들이 사투를 벌이는 중에 발생하는 봉구열을 감지하는 단계적 방법으로 말벌의 출현 여부를 신속하면서도 정확히 판단하여 말벌의 침입을 효과적으로 차단할 수 있도록 한 말벌 차단용 출입장치 및 이를 구비한 양봉시스템에 관한 것이다.

일반적으로 양봉을 통해 생산되는 벌꿀을 비롯하여 플로폴리스, 로얄젤리는 완전한 천연 건강 보조식품으로서 각종 미네랄과 비타민, 아미노산 등의 다양한 영양소가 함유되어 신비스런 효능을 지니고 있어 의학적인 효과가 매우 높고, 각종 공해로 부터의 오염이 없는 무공해 식품으로 인체에 유익한 성분을 가지는 것으로 알려져 있어서, 치약, 의약품, 화장품, 건강식품 등 많은 제품에 첨가되고 있다.

이에 따라 최근 벌을 전문적으로 사육하면서 벌꿀을 채취하는 양봉업자들뿐만 아니라 일반 농가에서도 벌을 이용한 부업이 상당한 수익처가 되고 있다.

하지만, 양봉사업을 하는 사업자의 입장에서 볼 때 말벌은 사업의 성공여부를 좌우할 수 있을 정도로 두려운 존재로 자리 잡게 되었는데, 통상 10~11mm의 작은 크기를 가지는 꿀벌은 말벌의 적수가 되지 못하여 벌통에 말벌이 침입하면 해당 군집 전체가 말살되는 참변이 발생하기 때문이다. 즉, 말벌은 통상 30mm 전후의 큰 크기를 가지고 있고 턱이 매우 강할 뿐만 아니라 힘이 세기 때문에 말벌이 벌통에 침입하면 말벌 한마리가 꿀벌 수 천 마리를 1시간 안에 살상시키는 것으로 알려져 있을 정도로 강력하여 말벌 40여 마리가 꿀벌들의 군집 전체를 삽시간에 말살시키는 것이다.

그러므로 양봉사업을 성공적으로 영위하기 위해서는 말벌들로부터 꿀벌을 보호하기 위한 장치가 필요하였으나 아직까지는 이를 위한 효과적인 장치가 개발되지 못하고 있는 실정이다. 이는 말벌들로부터 꿀벌을 보호하기 위해서는 말벌의 출현 여부부터 정확히 감지하는 것이 필요하지만 말벌의 출현 여부를 감지하기 위한 효과적인 방법이 개발되지 못하였기 때문이었다.

한국공개특허공보 제2011-0024884호(2011.03.09)

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 말벌의 날개짓에 기인하는 주파수와 음압을 포착하는 한편, 말벌의 침입을 막기 위해 꿀벌들이 사투를 벌이는 중에 발생하는 봉구열을 감지하는 단계적 방법으로 말벌의 출현 여부를 신속하면서도 정확히 판단하여 말벌의 침입을 효과적으로 차단할 수 있도록 한 말벌 차단용 출입장치 및 이를 구비한 양봉시스템을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 벌통용 발멀 차단 출입장치는, 벌통의 출입구에 설치되어 말벌의 침입을 차단할 수 있도록 한 벌통용 말벌 차단 출입장치로서, 벌통의 출입구와 연통하도록 개구된 통로를 갖는 본체와; 상기 본체의 통로에 설치되어 상기 통로를 선택적으로 개폐하는 개폐도어와; 상기 본체에 설치되어 상기 본체 인근에서 발생하는 음파를 감지하는 음향센서와; 상기 음향센서에서 감지한 음파를 분석하여 말벌이 출현한 것으로 판단하면, 상기 개폐도어를 가동시켜 본체의 통로를 폐쇄하는 제어기를 포함하며, 상기 제어기는 상기 음향센서에서 감지한 음파로부터 주파수와 함께 음압을 고려한 패턴분석에 의해 일정 주파수 대역에서 정점이 되는 최고 음압이 발생하는 경우 말벌이 출현한 것으로 간주하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

여기서, 상기 제어기는 상기 음향센서에서 감지한 음파의 패턴분석을 통해 600 내지 1000Hz 범위에 속한 주파수 대역에서 정점이 되는 최고 음압이 발생하면 말벌의 날갯짓에 기인하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 본체에는 상기 본체 인근에서 발생하는 열을 감지하는 열 감지센서가 더 설치되며, 상기 제어기는 상기 열 감지센서에서 감지한 열이 45 내지 47℃의 온도범위에 달하는 경우 벌통 인근에 출현한 말벌에 대하여 꿀벌들이 대응하는 과정에서 발생하는 봉구열인 것으로 간주하여 상기 개폐도어가 본체의 통로를 폐쇄하고 있지 않은 경우 상기 개폐도어를 가동시켜 상기 본체의 통로를 폐쇄하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 본체에는 상기 본체 인근에서 발생하는 이산화탄소를 감지하는 이산화탄소 감지센서가 더 설치되고, 상기 제어기는 상기 열 감지센서에서 감지한 열이 봉구열로 간주되는 45 내지 47℃의 온도범위에 미치지 못하는 39 내지 44℃의 온도범위에 달하고 그 온도가 감지되는 지점에서 이산화탄소의 농도가 일정수치 이상에 달하는 경우 말벌이 출현한 것으로 간주하여 상기 개폐도어를 가동시켜 본체의 통로를 폐쇄하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 개폐도어에는 말벌의 출입은 차단하지만 꿀벌의 출입은 허용할 수 있도록 8mm의 직경을 갖는 다수의 꿀벌 출입공이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

한편, 본 발명에 의한 양봉시스템은, 벌통과; 상기 벌통의 출입구에 설치되어 말벌의 침입을 차단할 수 있도록 한 벌통용 말벌 차단 출입장치를 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

본 발명에 의한 벌통용 말벌 차단 출입장치 및 이를 구비한 양봉시스템은, 말벌의 침입을 막기 위해 꿀벌들이 사투를 벌이는 중에 발생하는 봉구열을 감지하는 방법으로 말벌의 출현 여부를 정확히 판단하여 말벌의 침입을 효과적으로 차단할 수 있도록 하였지만, 그에 앞서 말벌의 날개짓에 기인하는 주파수와 음압을 포착하여 말벌의 출현 여부를 판단할 수 있도록 함으로써 보다 신속한 대응이 가능하다는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 말벌의 출현과 동시에 말벌의 활동성을 저하시킬 수 있는 주파수를 발진함으로써 말벌의 출현으로 인한 피해를 최소화할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 벌통용 말벌 차단 출입장치의 사용상태도
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 말벌 차단 출입장치의 구성을 설명하기 위한 사시도
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 말벌 차단 출입장치에서 개폐도어가 가동되어 통로를 차단한 상태를 보여주는 사시도
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 말벌 차단 출입장치의 구성도
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 실시예에 의한 말벌 차단 출입장치에서 개폐도어의 개폐 동작을 설명하기 위한 일련의 참조 동작도
도 6a 및 도 6b는 꿀벌과 말벌의 날갯짓에 의해 발생하는 주파수 및 음압을 나타낸 그래프

첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 벌통용 말벌 차단 출입장치 및 이를 구비한 양봉시스템에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.

또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 벌통용 말벌 차단 출입장치의 사용상태도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 말벌 차단 출입장치(100)는 벌통(10)의 출입구에 설치되어 봉구열을 감지하고 이산화탄소 농도를 감지하는 방법으로 말벌의 출현 여부를 정확하게 판단하고, 그와 동시에 말벌이 벌통으로 침입하지 못하도록 차단하는 역할을 한다. 이에 더해 본 발명은 주파수 분석에 의해 말벌의 날개짓에 기인하여 발생하는 주파수를 포착하는 방법을 병행하여 봉구열 감지 단독으로 말벌의 출현 여부를 판단하는 것보다 보다 신속한 판단 및 대응이 가능하도록 구성된다.

이로써, 말벌 정찰병 이후에 몰려드는 수십 마리에 이르는 말벌 본대에 의해 꿀벌의 군집 전체가 말살되거나 커다란 피해를 입는 문제를 사전에 신속히 방지할 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 말벌 차단 출입장치(100)에 대해 각 구성요소들을 중심으로 상세히 설명하기로 한다. 참고로, 본 발명의 실시예에 의한 말벌 차단 출입장치(100)를 설명하는데 언급되는 말벌은 장수말벌을 염두에 둔 것이며, 꿀벌은 봉구열로 말벌과 대항하는 아시아 원산종인 재래꿀벌(Apis cerana)을 염두에 둔 것이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 말벌 차단 출입장치의 구성을 설명하기 위한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 말벌 차단 출입장치에서 개폐도어가 가동되어 통로를 차단한 상태를 보여주는 사시도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 말벌 차단 출입장치의 구성도이다. 그리고 도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 실시예에 의한 말벌 차단 출입장치에서 개폐도어의 개폐 동작을 설명하기 위한 일련의 참조 동작도이다. 그리고 도 6a 및 도 6b는 꿀벌과 말벌의 날갯짓에 의해 발생하는 주파수 및 음압을 나타낸 그래프이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 말벌 차단 출입장치(100)는, 본체(110), 개폐도어(120), 발판(130), 열 감지센서(141) 및 이산화탄소 감지센서(142)가 설치된 센서모듈(140)과, 전자기파 발진기(150)와, 태양 전지판(160)과, 제어기를 포함하여 이루어진다.

상기 본체(110)는 벌통(10)의 출입구와 연통하도록 개구된 통로(111)를 구비하며 측단부에는 콘트롤박스(112)를 구비한다. 도면에 따르면 상기 본체(110)는 상기 벌통(10)의 출입구가 형성된 부위에 설치하기 편하도록 사각박스 형상으로 형성되고 개구된 통로(111) 역시 사각의 홀로 형성된 것을 볼 수 있다. 이같은 본체(110)와 통로(111)의 형상은 바람직한 형상이기는 하지만 다른 다양한 형상으로 변경되는데 제한적인 것은 아니다. 상기 본체(110)의 상면에는 다수의 작은 통공들이 형성되어 발열이나 통풍이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다. 상기 본체(110) 중 통로(111)가 형성된 위쪽 상단부에는 감지센서들이 집합된 센서모듈(140)이 배치되고, 측단부의 콘트롤박스(112) 전면에는 말벌 차단 출입장치(100)의 동작 여부를 표시하는 LED(112b)와 전자기파 발진기(150) 및 작동스위치(112a)가 배치되고, 상기 콘트롤박스(112)의 상면에는 말벌 차단 출입장치(100)에서 소모되는 전기를 자체 생산하기 위한 태양 전지판(160)이 배치된다. 여기서 상기 작동스위치(112a)는 필요한 경우에 상기 개폐도어(120)를 수동으로 개폐하기 위해 설치된 것이다.

한편, 상기 본체(110)의 전면 하단부에는 발판(130)이 설치된다. 상기 발판(130)은 상기 통로(111)의 저면과 단차 없이 설치되어 꿀벌들이 안전하게 착륙한 후 통로(111)를 통해 벌통(10)을 출입할 수 있도록 안내하는 역할을 한다.

상기 개폐도어(120)는 상기 본체(110)의 통로(111)에 설치되어 상기 통로(111)를 선택적으로 개폐하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 개폐도어(120)는 사각 판재의 형상을 가지며 도 5a 내지 도 5c와 같이 상기 통로(111)에서 수평하게 좌우방향으로 설치된 도어 회전축(120a)을 중심으로 회전하면서 개폐 동작을 행하게 된다. 참고로 도 5a는 개폐도어(120)가 닫힌 상태, 도 5b는 닫혔던 개폐도어(120)가 열리고 있는 중간 상태, 도 5c는 개폐도어(120)가 닫혀져 통로(111)의 출입을 완전히 차단한 상태가 도시된 것이다. 여기서 도어 회전축(120a)은 상기 콘트롤박스(112) 내부에 설치된 스텝모터의 샤프트와 연결되어 회전력을 제공받는다. 상기 개폐도어(120)는 닫혀진 상태에서 말벌의 출입은 차단하지만 꿀벌의 출입은 허용할 수 있도록 8mm의 직경을 갖는 다수의 꿀벌 출입공(121)을 구비한다. 이로서 개폐도어(120)가 닫힌 상태에서도 외부에 있던 소수의 꿀벌들이 벌통(10) 내부로 복귀할 수 있도록 해준다. 이같은 꿀벌 출입공(121)은 말벌의 몸통 평균 크기보다는 작지만 꿀벌의 몸통 평균 크기보다는 크게 형성되어야 하며 8mm 정도가 적당하다.

상기 센서모듈(140)은 말벌을 감지하는데 사용되는 열 감지센서(141)와, 이산화탄소 감지센서(142)와, 음향센서(143)가 모듈화되어 이루어진 것이다. 이들 센서모듈(140)에 포함된 감지센서들은 상호 보완적인 역할을 하면서 말벌의 출현 여부를 판단할 수 있는 정보를 상기 제어기로 제공하게 된다.

이중 음향센서(143)는 꿀벌에 비해 소리가 훨씬 큰 말벌의 날갯짓 소리를 감지하여 말벌의 출현 여부를 판단하도록 마련된다. 이를 위해 상기 제어기에는 말벌의 날갯짓과 꿀벌의 날갯짓을 구분할 수 있는 주파수분석(FFT) 프로그램이 탑재되어 꿀벌과 말벌의 특성 주파수 대역을 분리할 수 있도록 한다. 여기서 주목할 점은 음향센서(143)에서 단지 음파의 주파수만 감지하는 것이 아니라 주파수와 함께 음압까지 동시에 감지한 후 제어기가 이의 패턴분석에 의해 말벌의 출현 여부를 판단한다는데 있다. 즉, 음파에 대한 패턴분석 결과를 도 6b의 그래프를 통해 살펴보면 600 내지 1000Hz 범위에 속한 주파수 대역에서 정점이 되는 60dB 이상의 최고 음압이 발생한 것으로 나타나 있는데, 이처럼 음파에 대한 패턴분석을 통해 600 내지 1000Hz 범위에 속한 주파수 대역에서 정점이 되는 최고 음압이 포착되면 말벌의 날개짓에 기인하는 것으로 간주하고 개폐도어(120)를 가동시켜 본체(110)의 통로(111)를 폐쇄한다. 단, 여기서 주의할 점은 음압의 경우 음향센서로부터 떨어진 거리에 따라 다른 수치를 나타내기 때문에 절대적인 기준으로 삼을 수 없다는 점이다. 그러므로 음압 수치 자체가 아니라 음파에 대한 패턴분석을 통해 해당 주파수 대역에서 정점이 되는 최고 음압이 나타났는지 여부를 기준으로 하여 말벌의 출현 여부를 판단하는 것이 가장 정확한 방법이라 할 수 있다.

여기서 말벌의 날갯짓과 꿀벌의 날갯짓에 의한 소리는 사람의 귀를 통해 들어도 확연히 구분될 수 있을 정도로 다를 정도인데, 도 6a는 주파수분석(FFT) 프로그램의 패턴분석에 의해 표시되는 꿀벌의 날갯집에 기인하는 주파수 대역 및 음압을 나타낸 것으로 200 내지 600Hz 대역에서 정점이 되는 최고 음압이 발생하는 것으로 나타났다. 그와 비교하여 도 6b는 말벌의 날갯짓에 기인하는 음파의 패턴분석에 의해 주파수 대역 및 음압을 나타낸 것으로 600 내지 1000Hz 대역에서 범위에서 정점이 되는 최고 음압이 발생하는 것으로 나타났다. 따라서 음파의 패턴분석을 통해 600 내지 1000Hz 대역에서 정점이 되는 최고 음압이 포착되면 말벌이 출현한 것으로 정확하게 판단하는 것이 가능하다.

이처럼 말벌의 날갯짓에 기인하는 주파수 및 음압을 포착하여 통로(111)를 폐쇄할 수 있도록 구성되면 말벌의 출현 여부에 대하여 차후 설명되는 봉구열에 의한 판단보다 신속한 판단이 가능하여 대응도 보다 신속하게 이루어질 수 있게 된다.

상기 열 감지센서(141)는 벌통(10) 인근에 출현한 말벌에 대하여 꿀벌들이 대항하는 과정에서 발생하는 봉구열을 감지하여 말벌의 출현을 파악하기 위한 것으로 상기 열 감지센서(141)가 감지한 열이 45 내지 47℃의 온도범위에 달하는 경우 상기 제어기는 이를 봉구열로 판단하고 즉시 개폐도어(120)를 가동하여 통로(111)를 폐쇄하게 된다.

봉구열과 관련하여 살펴보면, 아시아 원산종인 재래꿀벌(Apis cerana)의 경우 장수말벌 정찰벌들이 벌집을 발견하고 접근하면 표적을 발견했다는 페로몬 신호를 남긴다. 꿀벌들이 이 페로몬을 먼저 찾아내면 벌집 입구를 터놓되 바로 뒤에 대부분의 떼로 모여 덫을 놓는다. 말벌이 벌집에 들어가는 순간, 많은 수의 꿀벌이 말벌에게 들러붙고, 마침내 공처럼 둥글게 완전히 장수말벌의 몸을 뒤덮는다. 그리고 장수말벌에게 들러붙은 꿀벌들은 날개 근육을 세차게 진동시켜 열을 발생시킨다. 그리하여 그 속은 온도가 치솟고 산소 소비량이 많아져 이산화탄소가 쌓이게 되는데 그 봉구열의 온도가 46℃ 이상으로 올라가는데, 꿀벌은 48℃까지 참아낼 수 있지만 말벌류는 46℃보다 높은 온도를 견디지 못하므로 꿀벌들보다 말벌이 먼저 죽게 된다. 이때 온도뿐만 아니라, 고농도의 이산화탄소로 인해 말벌은 질식사하기도 한다.

본 발명은 이처럼 말벌에 대한 꿀벌의 대항시 발생하는 봉구열을 감지하는 독창적인 방법에 의해 말벌의 출현 여부를 정확히 판단하고 벌통(10)의 출입구를 폐쇄함으로써 말벌 본대에 의해 꿀벌 군집이 완전히 말살되는 참사를 효과적으로 막을 수 있는 것이다.

나아가 상기 센서모듈(140)에 포함된 이산화탄소 감지센서(142)는 봉구열을 감지하기 위한 열 감지센서(141)를 보조하여 말벌의 출현 여부를 보다 정확히 판단하는 것을 가능케 한다. 즉, 상기 제어기는 열 감지센서(141)에서 감지한 열이 봉구열로 간주되는 45 내지 47℃의 온도범위에 미치지 못하는 39 내지 44℃의 온도범위에 달하더라도 그 온도가 감지되는 지점에서 이산화탄소의 농도가 일정수치 이상인 것으로 감지되는 경우 말벌이 출현한 것으로 간주한다. 이처럼 이산화탄소 감지센서(142)가 더 구비되면 제어기가 열 감지센서(141)와 이산화탄소 감지센서(142)에서 제공하는 두 가지 정보를 근거로 말벌의 출현을 조기에 판단할 수 있으며 이에 따라 개폐도어(120)를 보다 신속히 가동하여 통로(111)를 폐쇄할 수 있게 된다.

여기서 상기 이산화탄소 감지센서(142)는 광 발신부와 수신부가 함께 있는 포토커플러가 바람직하며, 꿀벌과 말벌이 엉켜붙어 싸울 것으로 예상되는 상기 통로(111) 내부를 감지영역으로 하기 때문에 이산화탄소를 감지하는 데에는 큰 무리가 없다.

위 설명된 감지센서들은 앞서 설명된 것처럼 벌통(10)의 출입구 앞쪽에 위치하는 통로(111) 내부를 감지영역으로 하는 것이 바람직한데, 이는 꿀벌들이 말벌 정찰병에 저항하는 지점이 될 가능성이 가장 높은 지점이기 때문이다.

상기 전자기파 발진기(150)는 말벌의 활동성을 둔화시키기 위한 것으로 상기 본체(110)의 콘트롤박스(112) 전면에 설치되어 400kHz 주파수의 전자기파를 일정 시간 간격을 두고 발진한다. 여기서 전자기파의 주파수를 400kHz로 한 것은 공지된 실험결과 말벌의 활동성을 가장 효과적으로 둔화시키는 주파수가 400kHz인 것으로 나타나기 때문이다. 참고로 말벌 20마리를 실험군으로 하여 다양한 주파수에 따른 말벌의 활동성을 관찰한 결과가 아래 표 1에 정리되어 있다.

	3kHz	100kHz	200kHz	300kHz	400kHz	500kHz
실험군(20EA) - 전자기파 O	4	10	15	15	18	17
대조군(20EA) - 전자기파 X	2	2	3	4	5	4

또한, 주기를 두고 전자기파를 발진하는 이유는 전기를 아끼기 위해서도 바람직하지만 말벌에게 전자기파에 대한 내성이 생기지 않도록 하기 위함이다. 하지만, 일단 제어기에서 말벌이 출현한 것으로 판단하게 되면 400kHz 주파수의 전자기파를 주기와 관계없이 발진시킴으로써 벌통(10) 인근에 출현한 말벌의 활동성을 둔화시킬 수 있도록 한다. 이처럼 전자기파에 의해 말벌의 활동성을 둔화시키게 되면 꿀벌이 말벌을 상대하기가 용이해지므로 말벌에 의한 피해를 최소화할 수 있게 된다.

상기 태양 전지판(160)은 본 발명에 의한 말벌 차단 출입장치(100)에서 소요되는 전기의 생산을 담당하는 역할을 한다. 전기를 소모하는 것으로는 개폐도어(120)를 동작시키기 위한 스텝모터를 비롯하여 감지센서, PCB에 설치된 제어기 및 각종 소자들, LED(112b) 등인데, 이들이 소모하는 전기는 비교적 소량이므로 작은 크기의 태양 전지판(160)만으로도 충분한 양의 전기를 생산할 수 있다. 상기 태양 전지판(160)에서 생산된 전기는 콘트롤박스(112) 내부에 설치된 배터리에 충전되어 야간이나 흐린 날에도 계속 동작할 수 있도록 한다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

110 : 본체 120 : 개폐도어
130 : 발판 140 : 센서모듈
150 : 전자기파 발진기 160 : 태양 전지판

Claims (6)

1. 벌통의 출입구에 설치되어 말벌의 침입을 차단할 수 있도록 한 벌통용 말벌 차단 출입장치로서,
   벌통의 출입구와 연통하도록 개구된 통로를 갖는 본체와;
   상기 본체의 통로에 설치되어 상기 통로를 선택적으로 개폐하는 개폐도어와;
   상기 본체에 설치되어 상기 본체 인근에서 발생하는 음파를 감지하는 음향센서와;
   상기 음향센서에서 감지한 음파를 분석하여 말벌이 출현한 것으로 판단하면, 상기 개폐도어를 가동시켜 본체의 통로를 폐쇄하는 제어기를 포함하며,
   상기 제어기는 상기 음향센서에서 감지한 음파로부터 주파수와 함께 음압을 고려한 패턴분석에 의해 일정 주파수 대역에서 정점이 되는 최고 음압이 발생하는 경우 말벌이 출현한 것으로 간주하는 것을 특징으로 하는 벌통용 말벌 차단 출입장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어기는 상기 음향센서에서 감지한 음파의 패턴분석을 통해 600 내지 1000Hz 범위에 속한 주파수 대역에서 정점이 되는 최고 음압이 발생하면 말벌의 날갯짓에 기인하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 벌통용 말벌 차단 출입
3. 제2항에 있어서,
   상기 본체의 전면에는 전자기파 발진기가 더 설치되며,
   상기 음향센서에서 감지한 음파로부터 말벌이 출현한 것으로 판단되면 상기 제어기는 상기 전자기파 발진기에 의해 400kHz 주파수를 발진시켜 말벌의 활동성을 저하시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 벌통용 말벌 차단 출입장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 본체에는 상기 본체 인근에서 발생하는 열을 감지하는 열 감지센서가 더 설치되며, 상기 제어기는 상기 열 감지센서에서 감지한 열이 45 내지 47℃의 온도범위에 달하는 경우 벌통 인근에 출현한 말벌에 대하여 꿀벌들이 대응하는 과정에서 발생하는 봉구열인 것으로 간주하여 상기 개폐도어가 본체의 통로를 폐쇄하고 있지 않은 경우 상기 개폐도어를 가동시켜 상기 본체의 통로를 폐쇄하며,
   상기 본체에는 상기 본체 인근에서 발생하는 이산화탄소를 감지하는 이산화탄소 감지센서가 더 설치되고, 상기 제어기는 상기 열 감지센서에서 감지한 열이 봉구열로 간주되는 45 내지 47℃의 온도범위에 미치지 못하는 39 내지 44℃의 온도범위에 달하고 그 온도가 감지되는 지점에서 이산화탄소의 농도가 일정수치 이상에 달하는 경우 말벌이 출현한 것으로 간주하여 상기 개폐도어를 가동시켜 본체의 통로를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 벌통용 말벌 차단 출입장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 개폐도어에는 말벌의 출입은 차단하지만 꿀벌의 출입은 허용할 수 있도록 8mm의 직경을 갖는 다수의 꿀벌 출입공이 형성된 것을 특징으로 하는 벌통용 말벌 차단 출입장치.
6. 벌통과;
   상기 벌통의 출입구에 설치되어 말벌의 침입을 차단할 수 있도록 한 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 벌통용 말벌 차단 출입장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 양봉시스템.

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