KR20220082170A

KR20220082170A - ＩｏＴ 기능이 적용된 벌통 관리 시스템

Info

Publication number: KR20220082170A
Application number: KR1020200171626A
Authority: KR
Inventors: 준 이
Original assignee: 준 이
Priority date: 2020-12-09
Filing date: 2020-12-09
Publication date: 2022-06-17
Also published as: KR102583300B1

Abstract

본 발명은 n(단, n은 2 이상의 정수임)개의 벌통; 상기 각 벌통마다 내부에 설치되는 n개의 발열수단; 상기 각 벌통마다 내부에 설치되어 해당 벌통의 내부 온도를 측정하는 n개의 온도센서; 상기 각 벌통마다 외부에 설치되어 해당 벌통의 온도센서로부터 측정된 온도를 표시하는 디스플레이와, 해당 벌통의 발열수단을 제어하는 컨트롤러와, 상기 온도센서의 측정데이터 및 상기 컨트롤러에 대한 제어신호를 송수신하기 위한 통신모듈을 포함하는 n개의 컨트롤패널; 상기 각 발열수단, 각 온도센서 및 상기 컨트롤패널에 전원을 공급하기 위한 전원공급부; 상기 각 컨트롤패널의 통신모듈을 통해 전달받은 측정데이터를 모니터링하고 분석하여 해당 벌통을 관리하기 위한 벌통관리서버; 및 상기 벌통관리서버에서 해당 벌통 관리에 따른 상태 알림 및 이 상태 알림을 확인하고 상기 각 컨트롤패널의 컨트롤러를 원격 제어하기 위한 사용자 단말기;로 이루어짐으로써, 각 벌통별로 발열수단에 의해 일정 온도까지 도달하는 데에 걸리는 시간 빅데이터를 수집하여 이를 토대로 해당 벌통마다 발열수단의 온/오프 시간을 다르게 설정하여 최적의 온도 조건에서 꿀벌이 해충이나 바이러스 등의 위협으로부터 벗어나 생육할 수 있는 최상의 환경을 제공할 수 있는 IoT 기능이 적용된 벌통 관리 시스템에 관한 것이다.

Description

ＩｏＴ 기능이 적용된 벌통 관리 시스템{A BEEHIVE MANAGEMENT SYSTEM WITH IoT FUNCTION APPLIED}

본 발명은 여러 사물에 정보통신기술이 융합되어 실시간으로 데이터를 인터넷으로 주고받는 IoT(Internet of Things, 아이오티) 기술을 벌통 관리 시스템에 적용하여 벌통에 대한 온도 등의 정보를 쉽게 체크할 수 있고 각 벌통마다 일정 기간 동안의 빅데이터를 수집하여 이 수집한 빅데이터를 통해 각 벌통에 맞는 적합한 온도 조건을 설정할 수 있도록 한 IoT 기능이 적용된 벌통 관리 시스템에 관한 기술이다.

벌통 내에 꿀벌들이 벌집을 짓게 하여 벌꿀, 밀랍, 로열젤리 등을 생산하기 위해 꿀벌을 사양하는 양봉에 있어, 벌통 내부의 온도, 습도, 통풍량 등을 일정하게 유지시켜 주어야 한다. 다시 말해, 벌통에 벌집을 짓는 꿀벌들은 민감하여 벌통의 온도, 습도, 통풍량의 정도에 따라 생육과 꿀의 생산량에 영향을 받기 때문에 날씨가 따뜻하고 꽃이 많은 시기인 하절기에는 많은 활동으로 인한 봉분열로 인해 스트레스를 받거나 죽지 않도록 통풍을 원활히 시켜주어야 하고, 날씨가 춥고 꽃이 없는 동절기에는 냉기가 들어와 꿀벌들이 동사하지 않도록 외기를 막아주면서도 일정한 온도를 유지시켜주어야 한다.

그리고 진드기 등의 해충은 꿀벌에 기생하여 꿀벌에게 매우 심각한 위협 중 하나이며, 또한 꿀벌의 기생충과 이 기생충이 퍼트리는 바이러스도 꿀벌을 죽게 하는 큰 요소로 작용하고 있고, 특히 기생충은 꿀벌의 면역력을 약화시키는 '바로아응애(Varroa mite)'이며, 이 응애가 퍼트리는 바이러스는 꿀벌을 기형적으로 만드는 '날개 변형 바이러스(deformed wing virus)'로 알려져 있다. 이러한 진드기 등의 해충이나 바이러스는 일정 온도의 고온에서 구제(驅除) 된다.

꿀벌의 보다 나은 생육 환경을 위해 벌통의 온도 조절 및 상태 체크 등을 원격으로 제어 관리할 수 있도록 하는 기술로는,

대한민국 특허등록 제10-1867985호 (2018.06.08.등록, 이하에서는 '문헌 1'이라고 함) 『양봉용 관제 시스템』이 제시되어 있는 바,

문헌 1은 꿀벌을 사양하기 위한 벌통을 관제하여 벌통의 내부온도, 내부습도 등을 실시간으로 조절함으로써 사양자의 번거로움을 해소시켜줄 수 있을 뿐만 아니라 꿀벌에게 최적의 환경을 유지시킬 수 있어 꿀벌의 생육과 꿀의 생산량을 향상시킬 수 있고, 꿀벌의 천적인 말벌이 벌통으로 침입하는 것을 방지하여 말벌의 공격을 미연에 방지함으로 인해 꿀벌의 스트레스 및 수명단축을 방지할 수 있으며, 사양자의 모바일기기를 통해 실시간으로 벌통을 확인하고 관리할 수 있어 꿀벌의 상태, 벌집의 완성도 등을 실시간으로 할 수 있기 때문에 사양자의 편리함을 향상시켜 줄 수 있는 양봉용 관제 시스템에 관한 기술이다.

다른 기술로는, 대한민국 특허공개 제10-2020-0021190호 (2020.02.28.공개, 이하에서는 '문헌 2'라고 함) 『아날로그식 벌통에 IOT 기능을 적용하기 위한 벌통 거치대』가 제시되어 있는 바,

문헌 2는 전면과 상부가 개구되고 상부에는 계상을 거치시킬 수 있도록 단차가 형성되어 있으며 전면 상단에는 벌들이 출입하는 소문이 형성된 하우징과, 상기 하우징의 상단에 형성되며 상기 계상으로부터 낙하되는 벌들의 이물질이나 오염물질을 수거하도록 형성되는 거름판과, 상기 하우징의 중단에 형성되며 상기 계상이 거치된 상부를 향해 냉기 또는 온기를 공급하여 상기 계상 내부의 온도 및 습도를 조절하는 공조부와, 상기 하우징의 하단에 형성되며 상기 하우징에 형성된 각종 장치의 동작을 제어하는 제어부를 포함함으로써, 아날로그식 벌통을 개조하거나 별도의 장치를 벌통에 장착하지 않고 IOT 기능을 구현할 수 있도록 하는 아날로그식 벌통에 IOT 기능을 적용하기 위한 벌통 거치대에 관한 기술이다.

또 다른 기술로는, 대한민국 특허공개 제10-2020-0064475호 (2020.06.08.공개, 이하에서는 '문헌 3'이라고 함) 『스마트팜 자동 냉난방 IoT 벌통 시스템』이 제시되어 있는 바,

문헌 3은 벌이 생활하는 공간을 제공하는 벌통; 온도를 조절할 수 있고 상기 벌통 내부의 온도를 측정하기 위한 온도센서 및 상기 온도센서로부터 측정된 데이터를 전달받아 제어부로 전송하기 위한 통신모듈을 포함하는 온도조절장치; 및 온도조절장치에 전원을 공급하는 전원공급장치를 포함함으로써, IoT 기술이 적용되어 벌통 자체의 개봉 없이도 벌통 내부의 온도 확인 및 조절할 수 있는 온도조절장치가 포함된 벌통 시스템에 관한 기술이다.

문헌 1. 대한민국 특허등록 제10-1867985호 (2018.06.08.등록) 문헌 2. 대한민국 특허공개 제10-2020-0021190호 (2020.02.28.공개) 문헌 3. 대한민국 특허공개 제10-2020-0064475호 (2020.06.08.공개)

본 발명은 각 벌통마다 발열수단에 의해 기설정된 온도까지의 도달 시간이 상이함에 따라 일정 기간 동안 수집한 빅데이터를 통해 각 벌통별로 발열수단의 온/오프 시간을 다르게 설정할 수 있도록 함으로써, 각 벌통별로 최적의 온도 조건을 설정할 수 있고, 꿀벌에 위협적인 요소인 진드기 등의 해충이나 바이러스를 42~43도의 고온에서 일정 시간 동안 노출시켜 구제(驅除)할 수 있도록 한 IoT 기능이 적용된 벌통 관리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

나아가 본 발명은 IoT 기술을 벌통에 적용함으로써, 스마트폰 등의 사용자 단말기를 통해 보다 쉽게 각 벌통의 정보를 체크 및 원격 제어할 수 있도록 한 IoT 기능이 적용된 벌통 관리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 해결 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 IoT 기능이 적용된 벌통 관리 시스템은,

n(단, n은 2 이상의 정수임)개의 벌통;

상기 각 벌통마다 내부에 설치되는 n개의 발열수단;

상기 각 벌통마다 내부에 설치되어 해당 벌통의 내부 온도를 측정하는 n개의 온도센서;

상기 각 벌통마다 외부에 설치되어 해당 벌통의 온도센서로부터 측정된 온도를 표시하는 디스플레이와, 해당 벌통의 발열수단을 제어하는 컨트롤러와, 상기 온도센서의 측정데이터 및 상기 컨트롤러에 대한 제어신호를 송수신하기 위한 통신모듈을 포함하는 n개의 컨트롤패널;

상기 각 발열수단, 각 온도센서 및 상기 컨트롤패널에 전원을 공급하기 위한 전원공급부;

상기 각 컨트롤패널의 통신모듈을 통해 전달받은 측정데이터를 모니터링하고 분석하여 해당 벌통을 관리하기 위한 벌통관리서버; 및

상기 벌통관리서버에서 해당 벌통 관리에 따른 상태 알림 및 이 상태 알림을 확인하고 상기 각 컨트롤패널의 컨트롤러를 원격 제어하기 위한 사용자 단말기;

로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 IoT 기능이 적용된 벌통 관리 시스템은,

각 벌통별로 발열수단에 의해 일정 온도까지 도달하는 데에 걸리는 시간 빅데이터를 수집하여 이를 토대로 해당 벌통마다 발열수단의 온/오프 시간을 다르게 설정하여 최적의 온도 조건에서 꿀벌이 해충이나 바이러스 등의 위협으로부터 벗어나 생육할 수 있는 최상의 환경을 제공할 수 있는 가장 큰 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 IoT 기능이 적용된 벌통 관리 시스템에서 벌통 및 발열수단을 나타낸 입체 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 IoT 기능이 적용된 벌통 관리 시스템에서 벌통 및 발열수단, 차열코팅층 등을 보여주기 위한 단면 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 IoT 기능이 적용된 벌통 관리 시스템을 나타낸 블록 구성도.

이하 첨부된 도면들을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 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 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 IoT 기능이 적용된 벌통 관리 시스템은,

크게 벌통(10), 발열수단(20), 온도센서(30), 컨트롤패널(40), 전원공급부(50), 벌통관리서버(60) 및 사용자 단말기(70)로 이루어진다.

각 구성에 대해 살펴보면,

상기 벌통(10)은

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이,

벌집틀(1)들이 세워지게 수용되고 상부가 개구(開口)된 내부 수용부(111)를 갖는 벌통몸체(11), 그리고

상기 벌통몸체(11)의 수용부(111) 중앙 영역에서 양 내벽을 따라 배치되며 사이에 상기 발열판(22)이 상하 슬라이딩 되게 삽입되는 끼움공간부(121)를 갖는 홀더(12)

를 포함하여 이루어져, n(단, n은 2 이상의 정수임)개가 구비된다.

이때 상기 벌통몸체(11)의 수용부(111)에는 이에 수용되는 벌집틀(1)들을 고정하기 위한 지지체가 구비되며, 또 상기 수용부(111)를 덮기 위한 커버가 구비되고, 상기 커버는 상기 벌통몸체(11)의 상부 단부에 힌지 결합될 수 있다.

아울러 상기 벌통몸체(11)의 외벽에는 상기 수용부(111)와 내외로 연결되는 공간이 형성되는데, 이 공간은 꿀벌들이 드나들기 위한 출입구 역할을 하게 된다.

아울러 상기 각 벌통(10)은 단독으로 설치할 수도 있고, 2층 이상으로 적층하여 설치할 수도 있는 것이다. 2층 이상 적층 시 상기 각 벌통(10)의 벌통몸체(11) 하면과 상기 커버의 상면에 암수 결합식 구조가 더 마련되거나 별도의 적층용 중계부재가 더 마련되는 것이 바람직하다.

상기 발열수단(20)은

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이,

상기 각 벌통(10)마다 내부에 설치되어 발열 시 해당 벌통(10)의 내부 온도를 상승시키기 위한 것으로,

내부에 지그재그 형태로 열선(21)이 배선된 사각의 발열판(22)

을 포함하여 이루어져, 해당 벌통(10)마다 배치됨에 따라 n개가 구비된다.

결국 후술할 전원공급부(50)로부터 전원을 인가받은 상기 발열판(22)의 열선(21)에서 발열이 발생하고, 이 발열에 의해 벌통(10)의 내부 온도가 상승하게 된다.

상기 온도센서(30)는

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이,

상기 각 벌통(10)마다 내부에 설치되어 해당 벌통(10)의 내부 온도를 측정하기 위한 것으로,

온도 변화를 감지하여 측정 가능한 신호로 변환하는 센서 구조로 이루어져, 해당 벌통(10)마다 배치됨에 따라 n개가 구비된다.

상기 컨트롤패널(40)은

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이,

상기 각 벌통(10)마다 외부에 설치되어 해당 벌통(10)의 온도센서(30)로부터 측정된 온도를 표시하는 디스플레이(41),

해당 벌통(10)의 발열수단(20)을 제어하는 컨트롤러(42), 그리고

상기 온도센서(30)의 측정데이터 및 상기 컨트롤러(42)에 대한 제어신호를 송수신하기 위한 통신모듈(43)

여기서 상기 디스플레이(41)는 다수의 엘이디가 두 자릿수 숫자들을 표현할 수 있도록 기판에 배치됨에 따라 상기 온도센서(30)로부터 측정된 온도를 수치로서 표시할 수 있어 외부에서 사람이 육안으로 쉽게 온도를 체크할 수 있다.

그리고 상기 컨트롤패널(40)에는 상기 발열수단(20)을 수동으로 조작할 수 있도록 하는 스위치가 별도로 마련될 수 있고, 이러한 스위치는 상기 컨트롤러(42)와 전기적으로 연결됨에 따라 스위치 조작 시 상기 컨트롤러(42)에서 조작 신호를 전달받아 상기 발열수단(20)의 온/오프 동작을 제어하게 된다.

그리고 상기 통신모듈(43)은 유선 방식 또는 무선 방식 중 어느 하나의 방식을 사용하여 상기 온도센서(30)로부터 전달받은 측정데이터를 상기 벌통관리서버(60)로 전송한다. 또한 상기 통신모듈(43)은 상기 벌통(10)에 전자파 영향을 최소화할 수 있도록 전자파 차폐부를 더 포함할 수 있다.

그리고 도 3에서와 같이, 상기 각 컨트롤패널(40)은 상기 발열수단(20)에 의해 해당 벌통(10) 내부 온도 상승 시 기설정된 온도에 도달하게 되면 기설정된 시간 동안 상기 발열수단(20)의 온(on) 상태를 유지시킨 후 오프(off)하기 위한 타이머(44)를 더 포함한다.

예를 들어 상기 벌통(10)의 내부, 즉 상기 벌통몸체(11)의 수용부(111) 내부 온도가 상기 발열수단(20)에 의해 일정 온도에 도달하게 되는데, 이때의 일정 온도는 진드기 등의 해충이나 바이러스가 구제(驅除)될 수 있는 42~43도인 것이 바람직하다.

이렇게 일정 온도에 도달하게 되면, 상기 컨트롤러(42)가 상기 타이머(44)를 제어함에 따라 상기 타이머(44)가 작동하게 되어 일정 시간 동안 상기 발열수단(20)이 온(on) 상태를 유지하고 있다가 일정 시간이 경과하면 오프(off) 상태가 된다.

상기 전원공급부(50)는

도 3에 도시된 바와 같이,

상기 각 발열수단(20), 각 온도센서(30) 및 상기 컨트롤패널(40)에 전원을 공급하기 위한 것으로,

1차 또는 2차 축전지를 이용해 상기 각 발열수단(20), 각 온도센서(30) 및 상기 컨트롤패널(40)에 전원을 공급하도록 구현하거나, 건축물의 전원공급선이나 매설된 전원공급선으로부터 전원을 공급받을 수 있도록 구현할 수도 있다.

상기 벌통관리서버(60)는

도 3에 도시된 바와 같이,

상기 각 컨트롤패널(40)의 통신모듈(43)을 통해 전달받은 측정데이터를 모니터링하고 분석하여 해당 벌통(10)을 관리하기 위한 것으로,

상기 각 벌통(10)으로부터 전달받은 측정데이터를 수신하고 상기 사용자 단말기(70)로 상태 알림을 송신하는 송수신부(61),

상기 송수신부(61)를 통해 전달된 측정데이터를 저장하는 저장부(62), 그리고

상기 저장부(62)에 저장된 일정 기간 동안의 측정데이터들을 분석하여 해당 벌통(10)의 내부 온도가 기설정된 온도에 도달하기까지의 평균 시간을 산출하기 위한 판단부(63)

를 포함하여 이루어진다.

여기서 상기 송수신부(61), 상기 저장부(62) 및 상기 판단부(63)는 그 중 적어도 일부가 상기 벌통 관리 서버(60)와 통신하는 프로그램 모듈들일 수 있다. 이러한 프로그램 모듈들은 운영 시스템, 응용 프로그램 모듈 및 기타 프로그램 모듈의 형태로 상기 벌통관리서버(60)에 포함될 수 있으며, 물리적으로는 여러 가지 공지의 기억 장치 상에 저장될 수 있다. 또한, 이러한 프로그램 모듈들은 상기 벌통관리서버(60)와 통신 가능한 원격 기억 장치에 저장될 수도 있다. 한편, 이러한 프로그램 모듈들은 특정 업무를 수행하거나 특정 추상 데이터 유형을 실행하는 루틴, 서브루틴, 프로그램, 오브젝트, 컴포넌트, 데이터 구조 등을 포괄하지만, 이에 제한되지는 않는다.

아울러 통신 네트워크는 유선 및 무선 등과 같은 그 통신 양태를 가리지 않고 구성될 수 있으며, 근거리 통신망(LAN; Local Area Network), 도시권 통신망(MAN; Metropolitan Area Network), 광역 통신망(WAN; Wide Area Network) 등 다양한 통신망으로 구성될 수 있다. 바람직하게는, 본 발명에서 말하는 통신 네트워크는 공지의 월드와이드웹(WWW; World Wide Web)일 수 있다.

그리고 상기 송수신부(61)는 상기 벌통관리서버(60)와 상기 사용자 단말기(70) 사이의 통신을 수행할 수 있도록 인터페이싱하며, 벌통 관리 서비스 제공을 위해 필요한 그래픽 사용자 인터페이스를 사용자 단말기(70)에 제공할 수 있다.

그리고 상기 판단부(63)는 상기 송수신부(61)를 통하여 송수신되는 데이터에 기초하여 벌통 관리 서비스 제공을 위한 각종 판단 및 처리를 수행한다.

한편, 상기 저장부(62)는 사용자 정보를 관리하기 위한 회원 데이터베이스, 다수의 벌통(10)을 관리하기 위한 벌통 데이터베이스, 각 벌통(10)에 포함된 온도센서(30) 정보를 관리하기 위한 센서 데이터베이스, 온도센서(30)로부터 획득된 측정데이터를 저장하기 위한 데이터 데이터베이스 등을 포함할 수 있다.

예를 들면, 회원 데이터베이스는 벌통 관리 및 모니터를 위해 사용자(사용자 단말기)가 로그인하는데 사용하는 로그인 ID 및 패스워드 등의 식별 정보와, 이름, 주민등록번호, 법인등록번호, 계좌번호, 연락처 등에 관한 정보를 포함할 수 있다. 이러한 회원 데이터베이스는 상기 판단부(63)에 의해 참조될 수 있다.

벌통 데이터베이스는 벌통의 위치, 벌통의 ID, 벌통의 소유주(사용자), 벌통의 설치일 등 벌통의 기본정보를 포함할 수 있다. 또한, 상기 기본정보는 지속적으로 업데이트되는 벌통의 이상 유무 감지 내역, 벌통의 질병 이력, 채밀 이력 등에 관한 정보가 포함될 수 있다. 상기 벌통(10)의 기본정보는 상기 사용자 단말기(70)로부터 전달받는 정보 및 상기 벌통관리서버(60)에서 설정되는 정보로 이루어질 수 있다. 이러한 벌통 데이터베이스는 상기 판단부(63)에 의해 참조되어 그 정보 중 적어도 일부가 상기 송수신부(61)를 통해 외부 장치로 전송될 수 있다.

센서 데이터베이스는 설치된 벌통ID, 센서의 위치, 센서의 ID, 센서 종류, 센서 설치일 등의 기본 정보를 포함할 수 있다. 또한, 센서의 교체 이력 등에 관한 정보가 포함될 수 있다. 이러한 센서 데이터베이스는 상기 판단부(63)에 의해 참조되어 그 정보 중 적어도 일부가 상기 송수신부(61)를 통해 외부 장치로 전송될 수 있다.

데이터 데이터베이스는 상기 벌통(10)에 설치된 온도센서(30)로부터 수신한 모니터링 데이터를 저장한다. 상기 모니터링 데이터는 상기 벌통관리서버(60)에서 일부 가공되어 저장될 수도 있다.

상기 사용자 단말기(70)는

도 3에 도시된 바와 같이,

상기 벌통관리서버(60)에서 해당 벌통(10) 관리에 따른 상태 알림 및 이 상태 알림을 확인하고 상기 각 컨트롤패널(40)의 컨트롤러(42)를 원격 제어하기 위한 것으로,

상기 벌통관리서버(60)의 판단부(63) 산출값에 따라 상기 타이머(44)의 시간을 세팅할 수 있다.

다시 말해, 상기 저장부(62)에 저장된 일정 기간 동안, 예를 들어 1년 또는 분기별 동안의 측정데이터들을 상기 판단부(63)에서 분석하여 해당 벌통(10)의 내부 온도가 기설정된 온도에 도달하기까지의 평균 시간을 산출함에 따라 이 산출된 값에 따라 상기 사용자 단말기(70)에서 상기 컨트롤러(42)를 통해 상기 타이머(44)의 시간을 초기화한 후 재설정할 수 있는 것이다.

그리고 상기 사용자 단말기(70)는 통신 네트워크를 통하여 상기 벌통관리서버(60)에 접속한 후 통신할 수 있도록 하는 기능을 포함하는 디지털 기기로서, 개인용 컴퓨터(예를 들어, 데스크탑 컴퓨터, 노트북 컴퓨터 등), 워크스테이션, PDA, 웹 패드, 스마트폰, 스마트패드 등과 같이 메모리 수단을 구비하고 마이크로프로세서를 탑재하여 연산능력을 갖춘 디지털 기기라면 얼마든지 본 발명에 따른 사용자 단말기(70)로서 채택될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 IoT 기능이 적용된 벌통 관리 시스템에서

도 2에서와 같이, 상기 벌통몸체(11)의 수용부(111) 내벽에는 차열코팅층(112)이 형성된다.

이때 상기 차열코팅층(112)을 형성하기 위한 코팅제로 알루미나 60 내지 70 중량%, 점토 5 내지 10 중량%, 산화니켈 1 내지 5 중량%, 산화붕소 1 내지 5 중량%, 규산나트륨 10 내지 15 중량% 및 중공형 실리카 10 내지 20 중량%로 이루어진 페이스트를 사용하며, 상기 차열코팅층(112)의 두께는 10 내지 50㎛ 인 것이 바람직하다.

또한, 상기 페이스트를 코팅제로 사용하기 위하여 알루미나 60 내지 70 중량%, 점토 5 내지 10 중량%, 산화니켈 1 내지 5 중량%, 산화붕소 1 내지 5 중량%, 규산나트륨 10 내지 15 중량% 및 중공형 실리카 10 내지 20 중량%를 혼합한 혼합물 100 중량부에 대하여 물 10 내지 15 중량부를 배합하여 슬러리화 함으로써 차열코팅층(112)을 형성할 수 있다.

상기 코팅제를 구성하는 알루미나는 상기 페이스트를 형성하는 주성분으로써 규산나트륨과 반응하여 실리카-알루미나를 형성할 수 있기 때문에 코팅층이 열에 의해 열화되는 경우에도 내열성을 유지할 수 있게 된다. 상기 알루미나는 60 중량% 미만인 경우 내열성이 불충분하며 70 중량%를 넘어서는 경우 접착력이 저하되면서 접합 부위의 내구성이 저하될 수 있으므로 상기 범위에서 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 점토는 상기 규산나트륨을 불용화하여 알루미나와의 반응을 촉진하기 위해 첨가되는 것으로써, 5 내지 10 중량%의 범위를 벗어날 경우 접착력이 저하되기 때문에 상기 범위에서 함유되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 산화니켈 및 산화붕소는 무기 바인더에 함유되어 연화점을 낮추어 주는 성분으로 사용되는 것으로서, 상기 코팅제에 적용하면 내열성을 높여주고 고온에 지속적으로 노출되더라도 안정성을 향상시켜 주게 된다. 상기 산화니켈 및 산화붕소는 각각 1 내지 5 중량%의 범위에서 함유되는데, 함량이 너무 적은 경우에는 고온에서의 내열성이 저하되어 접합 부위의 내구성을 저하시킬 수 있고, 너무 많은 경우에는 접착력이 저하될 수 있으므로 상기 범위에서 함유되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 중공형 실리카는 10 내지 20 중량%의 범위에서 함유되는 것으로서, 접착층에 미세공동(void)을 형성함으로써 열전달을 촉진시키는 기능을 수행하게 된다. 상기 중공형 실리카를 함유함으로써 상기 차열코팅층(112)에 열이 가해지더라도 열을 일정시간 저장하다가 외부로 방출하는 효과를 나타내기 때문에 효과적인 차열 성능을 나타내는 것으로 나타났다.

상기 중공형 실리카는 알콕시실란의 수용액으로 액적을 만들고, 여기에 산을 가하여 상기 액적을 가수분해시킨 후, 다시 염기를 가하여 상기 액적을 결합시킴으로써 쉘을 형성한 후, 유기용매로 상기 쉘의 내부를 에칭하여 중공을 형성한 후, 이를 여과, 건조하여 제조할 수 있다. 이러한 중공형 실리카는 내부 공동이 40 내지 500㎚이며, 대한민국 등록특허공보 10-1724603호나 다른 문헌들에 개시된 통상의 제조방법으로 제조할 수 있다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 "IoT 기능이 적용된 벌통 관리 시스템"을 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 벌통
11 : 벌통몸체
111 : 수용부
112 : 차열코팅층
12 : 홀더
121 : 끼움공간부
20 : 발열수단
21 : 열선
22 : 발열판
30 : 온도센서
40 : 컨트롤패널
41 : 디스플레이
42 : 컨트롤러
43 : 통신모듈
44 : 타이머
50 : 전원공급부
60 : 벌통관리서버
61 : 송수신부
62 : 저장부
63 : 판단부
70 : 사용자 단말기

Claims

n(단, n은 2 이상의 정수임)개의 벌통(10);
상기 각 벌통(10)마다 내부에 설치되는 n개의 발열수단(20);
상기 각 벌통(10)마다 내부에 설치되어 해당 벌통(10)의 내부 온도를 측정하는 n개의 온도센서(30);
상기 각 벌통(10)마다 외부에 설치되어 해당 벌통(10)의 온도센서(30)로부터 측정된 온도를 표시하는 디스플레이(41)와, 해당 벌통(10)의 발열수단(20)을 제어하는 컨트롤러(42)와, 상기 온도센서(30)의 측정데이터 및 상기 컨트롤러(42)에 대한 제어신호를 송수신하기 위한 통신모듈(43)을 포함하는 n개의 컨트롤패널(40);
상기 각 발열수단(20), 각 온도센서(30) 및 상기 컨트롤패널(40)에 전원을 공급하기 위한 전원공급부(50);
상기 각 컨트롤패널(40)의 통신모듈(43)을 통해 전달받은 측정데이터를 모니터링하고 분석하여 해당 벌통(10)을 관리하기 위한 벌통관리서버(60); 및
상기 벌통관리서버(60)에서 해당 벌통(10) 관리에 따른 상태 알림 및 이 상태 알림을 확인하고 상기 각 컨트롤패널(40)의 컨트롤러(42)를 원격 제어하기 위한 사용자 단말기(70);
로 이루어진 것을 특징으로 하는 IoT 기능이 적용된 벌통 관리 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 각 컨트롤패널(40)은 상기 발열수단(20)에 의해 해당 벌통(10) 내부 온도 상승 시 기설정된 온도에 도달하게 되면 기설정된 시간 동안 상기 발열수단(20)의 온(on) 상태를 유지시킨 후 오프(off)하기 위한 타이머(44)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 기능이 적용된 벌통 관리 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 벌통관리서버(60)는 상기 각 벌통(10)으로부터 전달받은 측정데이터를 수신하고 상기 사용자 단말기(70)로 상태 알림을 송신하는 송수신부(61)와, 상기 송수신부(61)를 통해 전달된 측정데이터를 저장하는 저장부(62)와, 상기 저장부(62)에 저장된 일정 기간 동안의 측정데이터들을 분석하여 해당 벌통(10)의 내부 온도가 기설정된 온도에 도달하기까지의 평균 시간을 산출하기 위한 판단부(63)로 이루어진 것을 특징으로 하는 IoT 기능이 적용된 벌통 관리 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 사용자 단말기(70)는 상기 벌통관리서버(60)의 판단부(63) 산출값에 따라 상기 타이머(44)의 시간을 세팅할 수 있는 것을 특징으로 하는 IoT 기능이 적용된 벌통 관리 시스템.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 각 발열수단(20)은 내부에 지그재그 형태로 열선(21)이 배선된 사각의 발열판(22)으로 이루어지고,
상기 각 벌통(10)은 벌집틀(1)들이 세워지게 수용되고 상부가 개구(開口)된 내부 수용부(111)를 갖는 벌통몸체(11)와, 상기 벌통몸체(11)의 수용부(111) 중앙 영역에서 양 내벽을 따라 배치되며 사이에 상기 발열판(22)이 상하 슬라이딩 되게 삽입되는 끼움공간부(121)를 갖는 홀더(12)로 이루어진 것을 특징으로 하는 IoT 기능이 적용된 벌통 관리 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 벌통몸체(11)의 수용부(111) 내벽에는 차열코팅층(112)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 IoT기능이 적용된 벌통 관리 시스템.
제 6 항에 있어서,
상기 차열코팅층(112)을 형성하기 위한 코팅제로 알루미나 60 내지 70 중량%, 점토 5 내지 10 중량%, 산화니켈 1 내지 5 중량%, 산화붕소 1 내지 5 중량%, 규산나트륨 10 내지 15 중량% 및 중공형 실리카 10 내지 20 중량%로 이루어진 페이스트를 사용하며,
상기 차열코팅층(112)의 두께는 10 내지 50㎛ 인 것을 특징으로 하는 IoT 기능이 적용된 벌통 관리 시스템.