KR20220072904A - 벌집 제거용 드론 약액 살포 장치 및 이를 이용한 벌집 제거 방법 - Google Patents

벌집 제거용 드론 약액 살포 장치 및 이를 이용한 벌집 제거 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 드론을 이용하여 말벌집을 원격으로 제거할 수 있도록 하여 작업자의 안전을 도모할 수 있으며, 말벌집에 구멍을 낸 후 그 내부에 약제를 직접 투여해줌으로써 말벌의 퇴치효율을 높일 수 있도록 한 벌집 제거용 드론 약액 살포 장치에 관한 것이다.

Description

벌집 제거용 드론 약액 살포 장치{PESTICIDE SPRAYING SYSTEM OF DRONES FOR VESPA VELUTINA NEST}
본 발명은 드론을 이용하여 말벌집 등을 원격으로 제거할 수 있는 벌집 제거용 드론 약액 살포 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 벌은 양봉을 하거나 식물의 번식 등에 필요한 곤충이지만, 사람이 벌에 쏘인 경우 그 독성에 의해 위험한 상황에 이를 수 있다.
특히 벌의 종류 중 말벌은 인명과 직결된 사고를 발생시키기도 하며, 말벌이 인근의 꿀벌을 살육하는 등 양봉업자에게 물적 피해를 주기도 한다. 이러한 말벌은 상당한 수로 군집생활을 하며 적당한 위치에 벌집을 짓게 된다. 일례로 조경이 잘된 도심이나 전원지역, 산과 인접한 주택의 구석진 장소 및 그 인근의 나무 등에 벌집을 짓고 생활하게 된다.
이러한 벌집이 주거지역에 근처에 생기는 경우 구조대나 전문가를 통해 벌집을 제거하게 된다. 벌집을 제거하기 전에 작업자는 방호복을 입고 벌집에 접근하여야 하며, 벌집 주변의 벌이 공격할 경우에는 살충제 스프레이를 분사하여 공격을 차단하는 등의 조치를 취하게 된다.
그러나 종래와 같이 사람이 직접 벌집 가까이에 접근하여 벌집을 제거하는 경우에는 벌에 쏘일 우려가 있고, 또한 제거 대상 벌집이 대부분 높은 위치에 있기 때문에 벌집 제거 시 사다리 등의 도구를 이용해야 함에 따라 낙상의 위험도 있다.
이에 따라 사람이 안전한 장소에서 드론 등의 무인유닛을 원격으로 조종하여 벌집을 제거할 수 있는 수단이 요구되고 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2017-0126274호(공개일: 2017.11.17.)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 드론을 이용하여 말벌집을 원격으로 제거할 수 있도록 하여 작업자의 안전을 도모할 수 있으며, 말벌집에 구멍을 낸 후 그 내부에 약제를 직접 투여해줌으로써 말벌의 퇴치효율을 높일 수 있도록 한 벌집 제거용 드론 약액 살포 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명에 따른 벌집 제거용 드론 약액 살포 장치는, 동력을 전달받아 회전되는 복수의 프로펠러가 구비되는 본체부; 상기 본체부에 구비되며, 제거대상 벌집을 촬영하여 벌집의 정확한 위치를 파악해주는 위치감지부; 상기 위치감지부를 통해 획득한 벌집의 위치정보를 바탕으로 상기 벌집을 향해 약액을 분사해주는 분사노즐이 구비되는 약액분사부; 및 상기 약액이 분사되는 분사노즐을 소정각도로 조절해주는 각도조절부;를 포함할 수 있다.
이 경우 상기 위치감지부는, 전하결합소자(CCD)를 포함한 이미지센서를 이용하여 촬영되는 벌집 이미지에 과녁을 형성해주는 것을 포함할 수 있다.
또한 상기 위치감지부는, 상기 약액분사부의 조준확률을 높일 수 있도록 레이저 조준유닛;이 구비된 것을 더 포함할 수 있다.
또한 상기 약액분사부는, 벌집 제거용 약액이 저장되는 저장통; 상기 저장통에 저장된 약액을 소정의 압력으로 공급해주는 모터펌프; 및 상기 모터펌프에 의해 공급되는 약액을 상기 벌집을 향해 분사시켜줄 수 있도록 소정 길이의 붐대를 매개로 설치되는 분사노즐;을 포함할 수 있다.
또한 상기 약액분사부는, 최초 약액 살포 시 상기 벌집이 존재하는 소정 영역에 퍼질 수 있도록 상기 약액을 소정의 저압으로 공급하고, 이후 상기 벌집에 구멍을 낼 수 있도록 상기 약액을 소정의 고압으로 공급할 수 있다.
또한 상기 약액분사부의 일측에는, 상기 벌집의 외주면을 향해 에폭시를 분사하여 상기 벌집을 경화시키거나, 상기 관통된 구멍 내에 에폭시를 분사하여 막아주는 에폭시분사부;가 구비된 것을 더 포함할 수 있다.
또한 상기 각도조절부는, 상기 분사노즐의 설정된 각도를 유지해줄 수 있도록 짐벌(Gimbal)이 구비된 것을 더 포함할 수 있다.
이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 벌집 제거용 드론 약액 살포 장치는, 드론을 이용하여 벌집을 원격으로 제거할 수 있도록 함으로써 작업자의 안전을 도모할 수 있다.
또한 상기 벌집에 구멍을 낸 후 구멍을 통해 그 내부에 약제를 직접 투여하여 말벌의 퇴치효율을 높일 수 있다.
또한 상기 벌집의 외주면에 에폭시를 분사하여 경화시켜줌으로써 말벌에 의한 2차 피해를 예방할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 벌집 제거용 드론 약액 살포 장치의 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 벌집 제거용 드론 약액 살포 장치의 측면도,
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 약액분사부의 작동상태도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 에폭시분사부의 작동상태도이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
여기서, 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 벌집 제거용 드론 약액 살포 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 벌집 제거용 드론 약액 살포 장치의 측면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 벌집 제거용 드론 약액 살포 장치(100)는, 본체부(110), 위치감지부(120), 약액분사부(130), 각도조절부(140)를 포함할 수 있다.
이러한 본 발명의 구성에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본체부(110)는 드론 약액 살포 장치(100)의 주된 몸체를 이루는 것으로, 모터(111)의 동력을 전달받아 회전되는 복수의 프로펠러(113)가 구비될 수 있다.
이 경우 상기 본체부(110)는 기존의 농약 살포용 드론을 개량하여 제작할 수 있다. 이에 따라 후술할 벌집 제거용 살포 장치(100)의 주된 구성요소를 탈부착 가능하게 결합함으로써, 종래 농약 살포 장치(미도시)와 벌집 제거용 약액 살포 장치(100)를 선택적으로 교체해가며 사용할 수 있다.
위치감지부(120)는 본체부(110)에 구비되는 것으로, 제거대상 벌집(1)(이하, '벌집'이라 약칭함)을 실시간으로 촬영하여 벌집(1)의 정확한 위치를 파악해줄 수 있다.
구체적으로, 상기 위치감지부(120)는 전하결합소자(CCD)를 포함한 이미지센서(121)를 이용하여 벌집(1)의 정확한 위치를 촬영할 수 있다.
아울러 촬영된 벌집(1) 이미지에 과녁을 형성하여 후술할 약액분사부(130)를 통해 분사되는 약액이 정확한 위치에 분사될 수 있도록 조준점을 마련해줄 수 있다.
또한 상기 위치감지부(120)는 약액분사부(130)의 조준확률을 높일 수 있도록 레이저 조준유닛(123)이 구비될 수 있다. 레이저 조준유닛(123)은 공지된 레이저 포인터 등을 사용할 수 있으며, 이러한 레이저 포인터는 기존에 공지된 기술임에 따라 이에 대한 자세한 작동원리는 생략하기로 한다.
약액분사부(130)는 본체부(110)의 하부 일측에 구비되는 것으로, 이러한 약액분사부(130)는 위치감지부(120)를 통해 획득한 벌집(1)의 위치정보를 바탕으로 벌집(1)을 향해 약액을 분사해줄 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 약액분사부(130)는 벌집 제거용 약액이 저장되는 저장통(131)과, 저장통(131)에 저장된 약액을 소정의 압력으로 공급해주는 모터펌프(133)와, 모터펌프(133)에 의해 공급되는 약액을 벌집(1)을 향해 분사시켜주는 소정 길이의 붐대(135)를 매개로 설치되는 분사노즐(137)을 포함할 수 있다.
상기 약액분사부(130)는 최초 약액 살포 시 벌집(1)이 존재하는 영역에 약액이 소정각도(θ)의 범위로 원활하게 퍼질 수 있도록 모터펌프(133)를 통해 약액을 소정의 저압으로 공급할 수 있다(도 3a 참조). 그리고 이후 상기 벌집(1)에 구멍(1a)을 낼 수 있도록 약액을 모터펌프(133)를 통해 소정의 고압으로 공급할 수 있다(도 3b 참조).
각도조절부(140)는 약액이 분사되는 분사노즐(137)을 소정각도로 조절할 수 있다. 즉 각도조절부(140)는 위치감지부(120)를 통해 파악된 벌집(1)의 정확한 위치에 약액을 분사시킬 수 있도록 한 것으로, 이러한 각도조절부(140)는 액추에이터(141)의 작동에 의해 분사노즐(137)의 상하, 좌우 측으로 각도를 정밀하게 조절할 수 있다.
아울러 상기 각도조절부(140)는 분사노즐(137)의 설정된 각도가 바람 등의 외부요인에 의해 흔들리는 것을 방지할 수 있도록 짐벌(Gimbal)(143)이 구비될 수 있다.
즉 바람 등의 기상 상황과 약제 발사 압력에 따른 반동으로 본체부(110)나 약액분사부(130)의 위치가 변경될 수 있으며, 이 경우 벌집(1)의 조준이 어려울 수 있다. 이에 따라 상기 각조조절부(140)에서는 위치감지부(120)의 이미지 처리와 벌집(1)의 상대 위치 변화를 분석하고 짐벌(143)의 내장 모터(미도시)를 제어해줌으로써 벌집(1)의 조준이 잘 이루어지도록 할 수 있다. 이러한 짐벌(143)은 공지된 기술임에 따라 이에 대한 자세한 작동원리의 설명은 생략하기로 한다.
한편, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 상기 약액분사부(130)의 일측에는 벌집(1)을 향해 에폭시(E)를 분사해주는 에폭시분사부(150)가 더 구비될 수 있다.
구체적으로, 에폭시분사부(150)는 약액분사부(130)에 의해 형성된 벌집(1)의 구멍(3) 내에 에폭시(E)를 분사 투입하여, 상기 구멍(3)을 에폭시(E)로 메워 막아줄 수 있다(도 4a 참조).
또한 상기 에폭시분사부(150)를 통해 벌집(1)의 외주면 전체에 에폭시(E)를 분사하고 경화시켜 말벌이 벌집(1) 내에 드나드는 통로 전체를 차단할 수 있으며(도 4b 참조), 이에 따라 말벌에 대한 2차 피해를 예방할 수 있다.
그러면, 이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 벌집 제거용 드론 약액 살포 장치(100)를 이용한 벌집 제거과정에 대하여 설명해보기로 한다.
먼저, 사용자는 안전한 장소에서 무선 조종을 통해 벌집 제거용 드론 약액 살포 장치(100)를 제거대상 벌집(1) 근처에 위치시킨다.
그리고 위치감지부(110)의 이미지센서(121)를 통해 벌집(1)의 위치와 크기를 파악한 후, 촬영된 이미지의 정확한 지점에 임의의 과녁을 형성한다.
그런 후, 약액분사부(130)를 통해 벌집(1)의 과녁에 약액을 분사하되, 모터펌프(133)를 통한 약액의 공급 압력을 조절하여 약액 분사범위를 설정해준다. 즉 약액을 저압으로 공급 시 벌집(1)의 외주면을 향해 소정각도(θ) 범위로 약액을 분사하여 말벌을 제거해준다(도 3a 참조). 이후 약액을 고압으로 공급 시 벌집(1)에 구멍(1a)을 뚫어줄 수 있으며, 상기 구멍(1a)을 통해 벌집(1) 내부에 약액을 주입해줌으로써 말벌의 제거효율을 향상시킬 수 있다(도 3b 참조).
그런 다음, 약액분사부(130)와 나란하게 설치된 에폭시분사부(150)를 통해 벌집(1)의 외주면에 에폭시를 뿌려 경화시켜줌으로써, 말벌이 드나드는 통로를 차단해줄 수 있다(도 4a 및 도 4b 참조).
이상과 같은 벌집 제거용 드론 약액 살포 장치(100)는, 드론을 이용하여 벌집(1)을 원격으로 제거할 수 있도록 함으로써 작업자의 안전을 도모할 수 있으며, 특히 벌집(1)에 구멍을 낸 후 구멍을 통해 그 내부에 약제를 직접 투여함으로써 말벌의 퇴치효율을 높일 수 있다.
또한 상기 벌집(1)의 외주면을 향해 에폭시(E)를 분사하여 경화시켜줌으로써 말벌에 의한 2차 피해를 예방할 수 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 구체적인 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경과 수정이 가능함은 물론이다.
1 : 제거대상 벌집 1a : 구멍
100 : 드론 약액 살포 장치 110 : 본체부
111 : 모터 113 : 프로펠러
120 : 위치감지부 121 : 이미지센서
123 : 레이저 조준유닛 130 : 약액분사부
131 : 저장통 133 : 모터펌프
135 : 붐대 137 : 분사노즐
140 : 각도조절부 141 : 액추에이터
143 : 짐벌 150 : 에폭시분사부
E : 에폭시

Claims (7)

  1. 동력을 전달받아 회전되는 복수의 프로펠러가 구비되는 본체부;
    상기 본체부에 구비되며, 제거대상 벌집을 촬영하여 벌집의 정확한 위치를 파악해주는 위치감지부;
    상기 위치감지부를 통해 획득한 벌집의 위치정보를 바탕으로 상기 벌집을 향해 약액을 분사해주는 분사노즐이 구비되는 약액분사부; 및
    상기 약액이 분사되는 분사노즐을 소정각도로 조절해주는 각도조절부;를 포함하는 벌집 제거용 드론 약액 살포 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 위치감지부는,
    전하결합소자(CCD)를 포함한 이미지센서를 이용하여 촬영되는 벌집 이미지에 과녁을 형성해주는 것을 포함하는 벌집 제거용 드론 약액 살포 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 위치감지부는,
    상기 약액분사부의 조준확률을 높일 수 있도록 레이저 조준유닛;이 구비된 것을 더 포함하는 벌집 제거용 드론 약액 살포 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 약액분사부는,
    벌집 제거용 약액이 저장되는 저장통;
    상기 저장통에 저장된 약액을 소정의 압력으로 공급해주는 모터펌프; 및
    상기 모터펌프에 의해 공급되는 약액을 상기 벌집을 향해 분사시켜줄 수 있도록 소정 길이의 붐대를 매개로 설치되는 분사노즐;을 포함하는 벌집 제거용 드론 약액 살포 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 약액분사부는,
    최초 약액 살포 시 상기 벌집이 존재하는 소정 영역에 퍼질 수 있도록 상기 약액을 소정의 저압으로 공급하고, 이후 상기 벌집에 구멍을 낼 수 있도록 상기 약액을 소정의 고압으로 공급할 수 있도록 한 것인 벌집 제거용 드론 약액 살포 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 약액분사부의 일측에는,
    상기 벌집의 외주면을 향해 에폭시를 분사하여 상기 벌집을 경화시키거나, 상기 관통된 구멍 내에 에폭시를 분사하여 막아주는 에폭시분사부;가 구비된 것을 더 포함하는 벌집 제거용 드론 약액 살포 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 각도조절부는,
    상기 분사노즐의 설정된 각도를 유지해줄 수 있도록 짐벌(Gimbal)이 구비된 것을 더 포함하는 벌집 제거용 드론 약액 살포 장치.
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