KR20220036812A - 절화 보관 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 개시의 일 실시예에 따른 대기압 플라즈마 발생 장치를 이용한 절화 보관 시스템은, 절화가 보관되는 컨테이너, 컨테이너 내의 공기에 포함된 수분 중 적어도 일부를 추출하여 배출하는 공기 필터, 공기 필터에 의해 수분 중 적어도 일부가 제거된 공기로부터 압축 공기를 생성하는 공기 압축기, 및 공기 압축기로부터 생성되는 압축 공기를 플라즈마 방전 가스로 사용하여 플라즈마 방전을 통해 활성종을 생성하는 플라즈마 발생 장치를 포함한다.

Description

절화 보관 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR PRESERVING CUT-FLOWERS}
본 개시는 절화 보관 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대기압 플라스마 발생 장치를 이용한 절화 보관 시스템 및 방법에 관한 것이다.
플라즈마는 전자, 중성입자 등의 이온화된 가스로서, 플라즈마 가스의 일부분은 높은 에너지를 갖고 있어 물질 표면을 변화시킬 수 있다. 즉, 플라즈마는 다른 재료의 표면과 직접 반응하거나 탄성 충돌에 의해 반응할 수 있다. 플라즈마 발생 장치는, 주로 압축된 공기 또는 질소 가스가 고주파수, 고전압의 전하와 교차하여 플라즈마를 발생하도록 구성된 튜브를 포함한다. 최근에는 저압 또는 진공 플라즈마를 대신하여 대기압 플라즈마 장치를 이용하는 경우가 증가해 오고 있다. 대기압 플라즈마 장치의 경우, 저온공정으로 다양한 재료와 기판에 적용할 수 있고, 진공 용기나 진공 배기 장치를 필요로 하지 않기 때문에 처리속도가 빠르고 경제적이다. 또한, 대기압 플라즈마를 이용한 증착법을 이용할 경우 부착력이 좋고 증착 온도가 낮아지기 때문에, 종래의 표면처리 공정, 반도체 공정, 디스플레이 공정에서, 고온 가열에 수반되는 변형 또는 변성을 줄일 수 있는 등의 장점을 활용하여 비교적 다양한 산업에서 사용되고 있다.
일반적으로 의료장비 또는 식품 등 바이오 재료에 소독 및 멸균처리를 위해 EO(Ethylene Oxide) 가스, 오존, 저온 플라즈마 등이 사용될 수 있다. 이 중에서 플라즈마 가스를 이용한 의료용 소독기는 과산화수소 멸균 방식을 사용하는데, 해당 장비의 구입과 운영에 많은 비용과 공간이 필요하다는 문제가 있다. 한편 대기압 플라즈마 발생 장치는 방전에 의해 오존을 포함한 여러가지 활성종을 생성한다. 이러한 활성종들은 살균, 소독 또는 표백 작용을 가지기 때문에, 각종 물품이나 바이오 재료에 대한 살균 또는 소독 또는 공기 정화에 사용될 수 있다.
본 명세서에서 개시되는 실시예들은, 플라즈마 발생 장치와 압축공기를 생성하는 공기필터를 이용하여 절화 보관 컨테이너 내의 수분 조절과 항균 처리가 가능한 절화 보관 시스템 및 방법을 제공한다.
본 개시의 일 실시예에 따른 대기압 플라즈마 발생 장치를 이용한 절화 보관 시스템은, 절화가 보관되는 컨테이너, 컨테이너 내의 공기에 포함된 수분 중 적어도 일부를 추출하여 배출하는 공기 필터, 공기 필터에 의해 수분 중 적어도 일부가 제거된 공기로부터 압축 공기를 생성하는 공기 압축기, 및 공기 압축기로부터 생성되는 압축 공기를 플라즈마 방전 가스로 사용하여 플라즈마 방전을 통해 활성종을 생성하는 플라즈마 발생 장치를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 플라즈마 발생 장치는 압축 공기가 공급되는 가스 공급관, 활성종을 포함하는 플라즈마 가스가 토출되는 노즐부를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 절화 보관 시스템은 컨테이너 내에서 절화를 수용하며, 향균 재료를 이용하여 제조된 용기를 더 포함한다.
일 실시예에 따르면, 용기는 은 나노 입자가 분산 함유된 실리카 나노 복합체(silica nanocomposite)를 포함하는 플라스틱을 사출 성형하여 제조된다.
일 실시예에 따르면, 절화 보관 시스템은 컨테이너 내의 공기에 포함된 수분량을 검출하는 습도 센서, 컨테이너 내의 활성종의 농도를 검출하는 활성종 센서, 및 습도 센서가 검출한 수분량에 기초하여 공기 필터의 구동 여부를 제어하고 활성종 센서가 검출한 활성종의 농도에 기초하여 공기 압축기 및 플라즈마 발생 장치 중 적어도 하나의 구동 여부를 제어하는 제어기를 더 포함한다.
본 개시의 일 실시예에 따른 대기압 플라즈마 발생 장치를 이용한 절화 보관 방법은, 공기 필터에 의해 절화가 보관되는 컨테이너 내의 공기에 포함된 수분 중 적어도 일부를 추출하여 배출하는 단계, 공기 압축기에 의해 공기 필터에 의해 수분 중 적어도 일부가 제거된 공기로부터 압축 공기를 생성하는 단계, 및 플라즈마 발생 장치에 의해 공기 압축기로부터 생성되는 압축 공기를 플라즈마 방전 가스로 사용하여 플라즈마 방전을 통해 활성종을 생성하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 절화 보관 방법은 플라즈마 발생 장치에 의해 활성종이 포함된 플라즈마 가스를 컨테이너 내부로 토출하는 단계를 더 포함한다.
일 실시예에 따르면, 절화 보관 방법은 컨테이너는 절화를 수용하며, 항균 재료를 이용하여 제조된 용기를 더 포함한다.
일 실시예에 따르면, 용기는 은 나노 입자가 분산 함유된 실리카 나노복합체를 포함하는 플라스틱을 사출 성형하여 제조된다.
일 실시예에 따르면, 절화 보관 방법은 습도 센서에 의해 컨테이너 내의 공기에 포함된 수분량을 검출하는 단계, 활성종 센서에 의해 컨테이너 내의 활성종의 농도를 검출하는 단계, 제어기에 의해 습도 센서가 검출한 수분량에 기초하여 공기 필터의 구동 여부를 제어하는 단계, 및 제어기에 의해 활성종 센서가 검출한 활성종의 농도에 기초하여 공기 압축기 및 플라즈마 발생 장치 중 적어도 하나의 구동 여부를 제어하는 단계를 더 포함한다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 절화가 보관되는 컨테이너 내의 공기 중에 포함된 수분을 제거하여 습도를 일정하게 유지함으로써, 절화의 신선도와 보관 기간을 증가시킬 수 있다.
또한, 본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 절화가 보관되는 컨테이너 내의 공기의 습도를 일정하게 유지함과 동시에 살균 또는 소독 효과가 있는 플라즈마 가스를 발생시킴으로써, 절화의 신선도와 보관 기간을 더욱 증가시켜 절화의 상품성을 개선할 수 있다.
또한, 본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 항균 재료로 제조된 절화 용기에 보존제를 수용함으로써, 보존제의 항균 및 소독이 가능하고 절화의 신선도와 보관 기간을 증가시킬 수 있다.
본 개시의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 대기압 플라스마 발생 장치를 이용한 절화 보관 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 개시의 다른 실시예에 따른 대기압 플라스마 발생 장치를 이용한 절화 보관 시스템의 개략도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 절화 보관 트레이의 단면도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 대기압 플라즈마 발생 장치를 이용한 절화 보관 방법의 흐름도이다.
도 6은 본 개시의 다른 실시예에 따른 대기압 플라즈마 발생 장치를 이용한 절화 보관 방법의 흐름도이다.
이하, 본 개시의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 이하의 설명에서는 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 우려가 있는 경우, 널리 알려진 기능이나 구성에 관한 구체적 설명은 생략하기로 한다.
첨부된 도면에서, 동일하거나 대응하는 구성요소에는 동일한 참조부호가 부여되어 있다. 또한, 이하의 실시예들의 설명에 있어서, 동일하거나 대응되는 구성요소를 중복하여 기술하는 것이 생략될 수 있다. 그러나, 구성요소에 관한 기술이 생략되어도, 그러한 구성요소가 어떤 실시예에 포함되지 않는 것으로 의도되지는 않는다.
본 개시에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 개시된 실시예에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. 본 명세서에서 사용되는 용어는 본 개시에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 관련 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서, 본 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
본 개시에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 단수인 것으로 특정하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 복수의 표현은 문맥상 명백하게 복수인 것으로 특정하지 않는 한, 단수의 표현을 포함한다.
본 개시에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
본 명세서에서 "A 및/또는 B"의 기재는 A, 또는 B, 또는 A 및 B를 의미한다.
본 개시의 실시예들을 상술하기에 앞서, 도면의 위쪽은 그 도면에 도시된 구성의 "상부" 또는 "상측", 그 아래쪽은 "하부" 또는 "하측"이라고 지칭할 수 있다. 또한, 도면에 있어서 도시된 구성의 상부와 하부의 사이 또는 상부와 하부를 제외한 나머지 부분은 "측부" 또는 "측면"이라고 지칭할 수 있다. 이러한 "상부", "상측" 등과 같은 상대적인 용어는, 도면에 도시된 구성들 간의 관계를 설명하기 위하여 사용될 수 있으며, 본 개시는 그러한 용어에 의해 한정되지 않는다.
본 개시의 실시예들에서 도면의 왼쪽은 그 도면에 도시된 구성의 "좌" 또는 "좌측", 그 오른쪽은 "우" 또는 "우측" 이라고 지칭할 수 있다. 이러한 "좌", "좌측" 등과 같은 상대적인 용어는, 도면에 도시된 구성들 간의 관계를 설명하기 위하여 사용될 수 있으며, 본 개시는 그러한 용어에 의해 한정되지 않는다.
본 개시에서, 한 구조물의 내부 공간으로 향하는 방향을 "내측", 개방된 외부 공간으로 돌출된 방향을 "외측"이라고 지칭할 수 있다. 이러한 "내측", "외측" 등과 같은 상대적인 용어는, 도면에 도시된 구성들 간의 관계를 설명하기 위하여 사용될 수 있으며, 본 개시는 그러한 용어에 의해 한정되지 않는다.
본 명세서에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우 뿐 아니라, 그 중간에 다른 구성을 사이에 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다.
본 개시에서, 용어 '부(part 또는 portion)' 또는 '모듈(module)'은 기계적 또는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소 또는 이들의 조합을 의미하며, '부' 또는 '모듈'은 특정 역할이나 기능을 수행하기 위해 구성될 수 있다. 그렇지만 '부' 또는 '모듈'은 기계적 구성요소 또는 하드웨어 또는 소프트웨어에 한정되는 의미는 아니다. '부' 또는 '모듈'은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고, 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 실행시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '부' 또는 '모듈'은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 본 개시에서 설명되는 구성요소들과 '부' 또는 '모듈'들은 그 내부에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '부' 또는 '모듈'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '부' 또는 '모듈'들로 더 분리될 수 있다.
본 개시에서, '시스템'은 하나 이상의 플라즈마 발생 장치, 공기 압축기, 공기 필터, 컴퓨팅 장치, 컨테이너 등을 포함하는 기계적인 장치 또는 전자 기계적인 장치를 의미할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
개시된 실시예의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 통상의 기술자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 대기압 플라스마 발생 장치를 이용한 절화 보관 시스템(100)의 개략도이다.
도시된 바와 같이, 절화 보관 시스템(100)은, 하나 이상의 절화(cut-flower)(150)가 보관되는 컨테이너(110), 컨테이너(110) 내의 공기에 포함된 수분 중 적어도 일부를 추출하여 배출하는 공기 필터(120), 공기 필터(120)에 의해 수분 중 적어도 일부가 제거된 공기로부터 압축 공기를 생성하는 공기 압축기(130), 및 공기 압축기(130)로부터 생성되는 압축 공기를 플라즈마 방전 가스로 사용하여 플라즈마 방전을 통해 활성종을 생성하는 플라즈마 발생 장치(140)를 포함할 수 있다.
컨테이너(110)는 절화(150)가 생산지로부터 구매자에게 전달되기 전까지 일정 기간 보관되거나 배송되는 용도로 사용될 수 있다. 따라서, 컨테이너(110)는 고정된 위치에 설치되거나 차량 또는 선박과 같은 운송 장비에 탈착 가능하도록 구성될 수 있다.
또한, 컨테이너(110) 내에는, 절화(150)가 거치되는 지지부(160)가 하나 이상 배치될 수 있다. 지지부(160)는 절화(150)가 거치 및 보관되도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 지지부(160)는 내부가 비어 있는 상자 형태로써, 절화(150)가 지지부(160) 내측으로 삽입될 수 있는 복수 개의 관통 구멍을 포함할 수 있다.
절화 보관 시스템(100)은, 컨테이너(110)의 일 측면에 공기 필터(120)가 연결되어, 컨테이너(110) 내의 공기가 공기 필터(120)로 유입될 수 있도록 구성될 수 있다. 공기 필터(120)는 컨테이너(110)로부터 유입된 공기 중에 포함된 수분의 적어도 일부를 제거하도록 구성될 수 있다. 이러한 구성에 따라 컨테이너(110) 내의 공기가 일정한 습도를 갖도록 관리될 수 있다. 일 실시예에서 공기 필터(120)는 냉각식 또는 건조식 제습기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 건조식 제습기는, 다공성 물질인 실리카겔(silica gel), 알루미나겔(alumina gel), 몰레큘러시브(molecular sieves)와 같은 흡습제를 이용하여 공기 중에 포함된 수분을 흡착하도록 구성될 수 있다. 다른 예에서, 냉각식 제습기는, 공기를 팬을 이용하여 빨아들인 뒤 냉매를 이용한 냉각장치를 통과시킴으로써, 온도가 낮아져 이슬점에 도달한 공기가 물로 변하는 특성을 이용하도록 구성될 수 있다.
공기 필터(120)에 의해 수분이 제거된 공기는 공기 압축기(130)로 유입될 수 있다. 공기 압축기(130)는 유입된 공기를 일정한 압력으로 압축하여 플라즈마 발생 장치(140)로 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 공기 압축기(130)는, 왕복식(reciprocating or piston type), 스크류식(rotary screw type), 또는 터보식(turbo or centrifugal type) 압축기를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 플라즈마 발생 장치(140)가 요구하는 일정한 압력의 공기를 제공할 수 있도록 적절한 용량을 갖는 임의의 종류의 압축기를 포함할 수 있다.
플라즈마 발생 장치(140)는 유입된 압축 공기를 플라즈마 방전 가스로 사용하여 플라즈마 방전을 통해 오존(O3)을 포함하는 활성종들을 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 플라즈마 발생 장치(140)는 대기압 플라즈마 발생 장치일 수 있다. 플라즈마 발생 장치(140)에 의해 생성된 활성종들을 포함하는 플라즈마 가스는 컨테이너(110) 내부에 부착된 노즐부(142)를 통해 컨테이너 내부로 토출될 수 있다. 이와 같이 토출된 활성종들을 포함하는 플라즈마 가스에 의해 컨테이너(110) 내부의 공기 중에 포함된 유해균 또는 유해물질이 제거되며, 이에 따라 절화(150)의 신선도나 보관 기간이 증가할 수 있다.
도 2는 본 개시의 다른 실시예에 따른 대기압 플라스마 발생 장치를 이용한 절화 보관 시스템(200)의 개략도이다. 도 2에 개시된 구성 중 도 1과 대응하는 구성에 대해서는 설명을 생략한다.
도시된 바와 같이, 절화 보관 시스템(200)은, 컨테이너(110), 공기 필터(120), 공기 압축기(130), 플라즈마 발생 장치(140), 컨테이너(110) 내에 설치되는 습도 센서(220)와 활성종 센서(240), 및 컨테이너(110) 내의 공기가 일정한 습도와 활성종 농도를 갖도록 공기 필터(120), 공기 압축기(130) 및 플라즈마 발생 장치(140) 중 하나 이상을 제어하는 제어기(260)를 포함할 수 있다. 절화 보관 시스템(200)에서, 습도 센서(220) 및/또는 활성종 센서(240)로부터 신호를 전달받은 제어기(260)가 공기 필터(120), 공기 압축기(130) 및/또는 플라즈마 발생 장치(140)를 제어함으로써, 컨테이너(110) 내부 공기의 습도 및 활성종 농도를 일정 수치 범위 내로 유지시킬 수 있다.
일 실시예에서, 습도 센서(220)는 컨테이너(110) 내부에 설치될 수 있다. 컨테이너(110) 내부에 설치된 습도 센서(220)는 컨테이너(110) 내부 공기의 수분량 또는 습도를 검출하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 습도 센서(220)는, 습도에 따라 전기적인 신호를 출력할 수 있는 전기저항식 또는 전기용량식 습도 센서를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 습도 센서(220)는 컨테이너(110) 내부 공기의 수분량 또는 습도가 일정 수치 범위 내로 유지되고 있는지 실시간으로 확인하는 역할을 수행할 수 있다. 습도 센서(220)는 컨테이너(110) 내부 공기에 포함된 수분량 또는 습도에 따라 결정되는 전기적인 신호를 제어기(260)에 전달할 수 있다.
일 실시예에서, 활성종 센서(240)는 컨테이너(110) 내부에 설치될 수 있다. 컨테이너(110) 내부에 설치된 활성종 센서(240)는 컨테이너(110) 내부 공기의 활성종(예를 들어, O3, Nx 등)의 농도를 검출하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 활성종 센서(240)는, 기체 상태의 활성종의 흡착 또는 탈착에 따라 전기 전도도가 변화되어 전기적인 신호를 출력할 수 있는 화학 센서를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 활성종 센서(240)는 컨테이너(110) 내부 공기의 활성종 농도가 기준치 이상의 농도로 유지되고 있는지 실시간으로 확인하는 역할을 수행할 수 있다. 활성종 센서(240)는 컨테이너(110) 내부 공기에 포함된 활성종의 존재 여부 또는 활성종의 농도에 따라 결정되는 전기적인 신호를 제어기(260)로 전달할 수 있다.
제어기(260)는, 습도 센서(220) 및/또는 활성종 센서(240)로부터 전송되는 전기적인 신호를 입력 받아, 컨테이너(110) 내부 공기에 포함된 습도 및/또는 활성종의 농도가 기준치 이상 또는 미만인지를 결정할 수 있다. 이와 같이 결정되는 컨테이너(110) 내부의 습도 또는 활성종의 농도에 따라, 제어기(260)는, 공기 필터(120), 공기 압축기(130) 및 플라즈마 발생 장치(140) 중 하나 이상의 구동 시간 및 강도 등을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어기(260)는, 습도 센서(220)의 전기적인 신호에 기초하여, 컨테이너(110) 내부 공기의 습도가 기준치 이상에 해당한다고 결정하면, 공기 필터(120)를 가동시키거나 공기 필터(120)의 구동 시간 및/또는 강도를 상향 조정할 수 있다. 또한, 제어기(260)는, 활성종 센서(240)의 전기적인 신호에 기초하여, 컨테이너(110) 내부 공기의 활성종 농도가 기준치 이하에 해당한다고 결정하면, 공기 압축기(130) 및/또는 플라즈마 발생 장치(140)를 가동시키거나 공기 압축기(130) 및/또는 플라즈마 발생 장치(140)의 구동 시간 및/또는 강도를 상향 조정할 수 있다.
일 실시예에서, 이상 설명한 바와 같은 제어기(260)에 의한 공기 필터(120)의 동작 제어와, 제어기(260)에 의한 공기 압축기(130) 및/또는 플라즈마 발생 장치(140)의 동작 제어는, 순차적으로 실행될 수 있다. 예를 들어, 제어기(260)는 공기 필터(120)의 동작 제어를 실행한 후, 공기 압축기(130) 및/또는 플라즈마 발생 장치(140)의 동작 제어를 실행할 수 있으며, 이러한 2 단계의 동작 제어를 반복할 수 있다. 다른 실시예에서, 제어기(260)에 의한 공기 필터(120)의 동작 제어와, 제어기(260)에 의한 공기 압축기(130) 및/또는 플라즈마 발생 장치(140)의 동작 제어는, 병렬적으로 동시에 실행될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 제어기(260)에 의한 공기 필터(120)의 동작 제어와, 제어기(260)에 의한 공기 압축기(130) 및/또는 플라즈마 발생 장치(140)의 동작 제어 중 어느 하나만 실행될 수도 있다.
이상 설명한 바와 같은, 제어기(260)에 의한 공기 필터(120)의 동작 제어와, 제어기(260)에 의한 공기 압축기(130) 및/또는 플라즈마 발생 장치(140)의 동작 제어에 의해, 컨테이너(110) 내부의 공기 중에 포함된 수분 및 활성종의 농도가 적절한 범위 내로 유지되어 절화(150)의 신선도와 보관 기간이 증가할 수 있다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치(300)를 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 3에 도시된 플라즈마 발생 장치(300)는, 예를 들어, 도 1 및 도 2에 도시된 절화 보관 시스템(100, 200)의 플라즈마 발생 장치(140)로 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 플라즈마 발생 장치(300)는 대기압 플라즈마 발생 장치일 수 있다. 이 경우, 플라즈마 발생 장치(300)는 통상 상온/상압 환경에서 구동될 수 있도록, 제네레이터, 고전압 변압기, 플라즈마 방전을 발생시키는 전극들 등을 포함할 수 있다. 구체적으로, 플라즈마 발생 장치(300)는, 플라즈마가 토출되는 노즐부(320), 일측에서 노즐부(320)가 탈착되고, 타측에서 작동 가스(또는 압축공기)가 공급되는 가스 공급관(미도시), 고전압 변압기(미도시)에 연결되는 케이블 등이 탈착되는 몸체부(340)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 고전압 변압기에 의해 발생된 고주파 고전압은 몸체부(340) 내부에 설치된 전극들에 인가되며, 인가된 전압에 의해 전극들 사이에 전기 아크 형태의 고주파 방전이 발생된다. 이와 같이 몸체부(340) 내부에 전기 아크가 발생된 상태에서 작동 가스가 전기 아크와 접촉하여 플라즈마 상태로 변환된다. 몸체부(340)에서 생성된 플라즈마 빔은 노즐부(320)의 개구를 통해 토출된다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 절화 보관 트레이(420)의 단면도이다. 도 4에 도시된 절화 보관 트레이(420)는, 예를 들어, 도 1 및 도 2에 도시된 컨테이너(110) 내부에 설치된 지지부(160)로 사용될 수 있다.
컨테이너(예를 들어, 도 1의 도면부호 110) 내에는 절화 보관 트레이(420)가 하나 이상 배치될 수 있다. 절화 보관 트레이(420)는 절화(150)가 거치 및 보관되도록 구성될 수 있다. 도시된 바와 같이 절화 보관 트레이(420)는 단면이 사각형인 박스 형태를 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
일 실시예에서, 절화 보관 트레이(420)는 절화(150)의 신선도를 유지하기 위한 영양분과 수분을 포함하는 보존제를 수용하고 있는 복수의 절화 용기(440)를 포함할 수 있다. 꽃의 신선도를 위해 보존제에 주입되는 영양분으로 인해 절화 용기(440) 내에는 세균이 번식할 수 있다. 세균이 번식한 보존제에 수용된 절화(150)는 신선도와 보관 기간이 급격히 감소할 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 절화 용기(440)는 은 나노 재료와 같은 항균 재료를 이용하여 제조될 수 있다. 예를 들어, 절화 용기(440)는 은 나노 입자가 분산 함유된 실리카 나노 복합체를 포함하는 플라스틱을 사출하여 성형될 수 있다. 항균 재료로 제조된 절화 용기(440)에 보존제를 수용함으로써, 보존제의 항균 및 소독이 가능할 수 있다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 대기압 플라즈마 발생 장치를 이용한 절화 보관 방법(500)의 흐름도이다.
절화 보관 방법(500)은, 공기 필터에 의해, 절화가 보관되는 컨테이너 내의 공기에 포함된 수분 중 적어도 일부를 추출하여 배출하는 단계로 개시될 수 있다(S520). 일 실시예에서, 도 1을 참조하면, 컨테이너(110)의 일 측면에는 공기 필터(120)가 연결되어, 컨테이너(110) 내의 공기가 공기 필터(120)로 유입될 수 있도록 구성될 수 있다. 공기 필터(120)는 컨테이너(110)로부터 유입된 공기 중에 포함된 수분의 적어도 일부를 제거하도록 구성될 수 있다. 이러한 구성에 따라 컨테이너(110) 내의 공기가 일정한 습도를 갖도록 관리될 수 있다.
다음으로, 공기 압축기에 의해, 공기 필터에 의해 수분 중 적어도 일부가 제거된 공기로부터 압축 공기를 생성할 수 있다(S540). 일 실시예에서, 도 1을 참조하면, 공기 필터(120)에 의해 수분이 제거된 공기는 공기 압축기(130)로 유입될 수 있다. 공기 압축기(130)는 유입된 공기를 일정한 압력으로 압축하여 플라즈마 발생 장치(140)로 제공할 수 있다.
플라즈마 발생 장치에 의해, 공기 압축기로부터 생성되는 압축 공기를 플라즈마 방전 가스로 사용하여 플라즈마 방전을 통해 활성종을 생성할 수 있다(S560). 일 실시예에서, 도 1을 참조하면, 플라즈마 발생 장치(140)는 유입된 압축 공기를 플라즈마 방전 가스로 사용하여 플라즈마 방전을 통해 오존(O3)을 포함하는 활성종들을 생성할 수 있다. 플라즈마 발생 장치(140)에 의해 생성된 활성종들을 포함하는 플라즈마 가스는 컨테이너(110) 내부에 부착된 노즐부(142)를 통해 컨테이너(110) 내부로 토출될 수 있다. 이와 같이 토출된 활성종들을 포함하는 플라즈마 가스에 의해 컨테이너(110) 내부의 공기 중에 포함된 유해균 또는 유해물질이 제거되며, 이에 따라 절화(150)의 신선도나 보관 기간이 증가할 수 있다.
추가적으로, 컨테이너 내에 복수의 절화 용기를 수용하도록 준비하여, 해당 절화 용기에 절화의 신선도를 유지하기 위한 영양분과 수분을 포함하는 보존제를 수용할 수 있다. 이 경우, 절화 용기는 은 나노 입자가 분산 함유된 실리카 나노 복합체를 포함하는 플라스틱을 사출하여 성형될 수 있다.
도 6은 본 개시의 다른 실시예에 따른 대기압 플라즈마 발생 장치를 이용한 절화 보관 방법(600)의 흐름도이다.
절화 보관 방법(600)은, 수분 센서가 컨테이너 내의 공기에 포함된 수분량을 검출하는 단계로 개시될 수 있다(S610). 일 실시예에서, 도 2를 참조하면, 컨테이너(110) 내부에 설치되어 있는 습도 센서(220)는 컨테이너(110)의 내부 공기에 포함된 수분량 또는 습도를 검출할 수 있다. 또한, 습도 센서(220)는 컨테이너(110) 내부 공기에 포함된 수분량 또는 습도에 따라 결정되는 전기적인 신호를 제어기(260)에 전달할 수 있다.
제어기는 검출된 수분량이 기준치 이상인지 결정할 수 있다(S620). 일 실시예에서, 도 2를 참조하면, 제어기(260)는, 습도 센서(220)의 전기적인 신호에 기초하여, 컨테이너(110) 내부 공기의 수분량 또는 습도가 기준치 이상에 해당하는지 결정할 수 있다.
단계(S620)에서 검출된 수분량이 기준치 이상으로 결정되면, 제어기는 공기 필터를 가동하여 컨테이너 내부 공기 중의 수분을 추출할 수 있다(S630). 일 실시예에서, 도 2를 참조하면, 제어기(260)가, 습도 센서(220)의 전기적인 신호에 기초하여, 컨테이너(110) 내부 공기의 습도가 기준치 이상에 해당한다고 결정하면, 공기 필터(120)를 가동시키거나 공기 필터(120)의 구동 시간 및/또는 강도를 상향 조정할 수 있다. 이와 같이 공기 필터(120)는 컨테이너(110)로부터 유입된 공기 중에 포함된 수분의 적어도 일부를 제거함으로써 컨테이너(110) 내의 공기가 일정한 습도를 갖도록 관리할 수 있다.
다음으로, 활성종 센서가 컨테이너 내의 공기에 포함된 활성종 농도를 검출할 수 있다(S640). 일 실시예에서, 도 2를 참조하면, 컨테이너(110) 내부에 설치되어 있는 활성종 센서(240)는, 컨테이너(110) 내부 공기에 포함된 활성종의 존재 여부 또는 활성종의 농도에 따라 결정되는 전기적인 신호를 제어기(260)로 전달할 수 있다.
제어기는, 검출된 활성종 농도가 기준치 이하인지 여부를 결정할 수 있다(S650). 일 실시예에서, 도 2를 참조하면, 제어기(260)는, 활성종 센서(240)의 전기적인 신호에 기초하여, 컨테이너(110) 내부 공기의 활성종 농도가 기준치 이하에 해당하는지를 결정할 수 있다.
단계(S650)에서 검출된 활성종 농도가 기준치 이하로 결정되면, 제어기가 공기 압축기 및 플라즈마 발생 장치 중 적어도 하나를 가동하여 컨테이너 내에 활성종을 생성할 수 있다(S660). 일 실시예에서, 도 2를 참조하면, 제어기(260)는, 활성종 센서(240)의 전기적인 신호에 기초하여, 컨테이너(110) 내부 공기의 활성종 농도가 기준치 이하에 해당한다고 결정하면, 공기 압축기(130) 및/또는 플라즈마 발생 장치(140)를 가동시키거나 공기 압축기(130) 및/또는 플라즈마 발생 장치(140)의 구동 시간 및/또는 강도를 상향 조정할 수 있다. 이와 같이 토출된 활성종들을 포함하는 플라즈마 가스에 의해 컨테이너(110) 내부의 공기 중에 포함된 유해균 또는 유해물질이 제거되며, 이에 따라 절화(150)의 신선도나 보관 기간이 증가할 수 있다.
일 실시예에서, 이상 설명한 바와 같은 제어기에 의한 공기 필터의 동작 제어 단계들(S610 내지 S630)와, 제어기에 의한 공기 압축기 및/또는 플라즈마 발생 장치의 동작 제어 단계들(S640 내지 S660)는, 순차적으로 실행될 수 있다. 예를 들어, 단계(S610 내지 S630)를 실행한 후, 단계(S640 내지 S660)를 실행할 수 있으며, 이러한 단계들을 반복 실행할 수 있다. 다른 실시예에서, 제어기에 의한 공기 필터의 동작 제어 단계들(S610 내지 S630)와, 제어기에 의한 공기 압축기 및/또는 플라즈마 발생 장치의 동작 제어 단계들(S640 내지 S660)는, 병렬적으로 동시에 실행될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 제어기에 의한 공기 필터의 동작 제어 단계들(S610 내지 S630)와, 제어기에 의한 공기 압축기 및/또는 플라즈마 발생 장치의 동작 제어 단계들(S640 내지 S660) 중 어느 하나만 실행될 수도 있다.
추가적으로, 컨테이너 내에 복수의 절화 용기를 수용하도록 준비하여, 해당 절화 용기에 절화의 신선도를 유지하기 위한 영양분과 수분을 포함하는 보존제를 수용할 수 있다. 이 경우, 절화 용기는 은 나노 입자가 분산 함유된 실리카 나노 복합체를 포함하는 플라스틱을 사출하여 성형될 수 있다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적으로 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서, 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로, 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
100: 절화 보관 시스템 110: 컨테이너
120: 공기 필터 130: 공기 압축기
140: 플라즈마 발생 장치 150: 절화
160: 지지부
420: 절화 보관 트레이 440: 절화 용기

Claims (10)

  1. 대기압 플라즈마 발생 장치를 이용한 절화 보관 시스템에 있어서,
    절화가 보관되는 컨테이너;
    상기 컨테이너 내의 공기에 포함된 수분 중 적어도 일부를 추출하여 배출하는 공기 필터;
    상기 공기 필터에 의해 상기 수분 중 적어도 일부가 제거된 공기로부터 압축 공기를 생성하는 공기 압축기; 및
    상기 공기 압축기로부터 생성되는 상기 압축 공기를 플라즈마 방전 가스로 사용하여 플라즈마 방전을 통해 활성종을 생성하는 플라즈마 발생 장치를 포함하는, 절화 보관 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마 발생 장치는,
    상기 압축 공기가 공급되는 가스 공급관; 및
    상기 활성종을 포함하는 플라즈마 가스가 토출되는 노즐부를 포함하는, 절화 보관 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 컨테이너 내에서 상기 절화를 수용하며, 항균 재료를 이용하여 제조된 용기를 더 포함하는, 절화 보관 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 용기는 은 나노 입자가 분산 함유된 실리카 나노 복합체(silica nanocomposite)를 포함하는 플라스틱을 사출 성형하여 제조되는, 절화 보관 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 컨테이너 내의 공기에 포함된 수분량을 검출하는 습도 센서;
    상기 컨테이너 내의 활성종의 농도를 검출하는 활성종 센서; 및
    상기 습도 센서가 검출한 수분량에 기초하여 상기 공기 필터의 구동 여부를 제어하고, 상기 활성종 센서가 검출한 활성종의 농도에 기초하여 상기 공기 압축기 및 상기 플라즈마 발생 장치 중 적어도 하나의 구동 여부를 제어하는 제어기를 더 포함하는, 절화 보관 시스템.
  6. 대기압 플라즈마 발생 장치를 이용한 절화 보관 방법에 있어서,
    공기 필터에 의해, 절화가 보관되는 컨테이너 내의 공기에 포함된 수분 중 적어도 일부를 추출하여 배출하는 단계;
    공기 압축기에 의해, 상기 공기 필터에 의해 상기 수분 중 적어도 일부가 제거된 공기로부터 압축 공기를 생성하는 단계; 및
    플라즈마 발생 장치에 의해, 상기 공기 압축기로부터 생성되는 상기 압축 공기를 플라즈마 방전 가스로 사용하여 플라즈마 방전을 통해 활성종을 생성하는 단계를 포함하는, 절화 보관 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 플라즈마 발생 장치에 의해, 상기 활성종이 포함된 플라즈마 가스를 상기 컨테이너 내부로 토출하는 단계를 더 포함하는, 절화 보관 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 컨테이너는 상기 절화를 수용하며, 항균 재료를 이용하여 제조된 용기를 포함하는, 절화 보관 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 용기는 은 나노 입자가 분산 함유된 실리카 나노 복합체를 포함하는 플라스틱을 사출 성형하여 제조되는, 절화 보관 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    습도 센서에 의해, 상기 컨테이너 내의 공기에 포함된 수분량을 검출하는 단계;
    활성종 센서에 의해, 상기 컨테이너 내의 활성종의 농도를 검출하는 단계;
    제어기에 의해, 상기 습도 센서가 검출한 수분량에 기초하여 상기 공기 필터의 구동 여부를 제어하는 단계; 및
    상기 제어기에 의해, 상기 활성종 센서가 검출한 활성종의 농도에 기초하여 상기 공기 압축기 및 상기 플라즈마 발생 장치 중 적어도 하나의 구동 여부를 제어하는 단계를 더 포함하는, 절화 보관 방법.
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