KR20230048202A - 드론을 이용한 묘목 식재 시스템 및 동 시스템에 사용되는 묘목카트리지 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따라, 드론을 이용한 묘목 식재 시스템이 제공되고, 본 발명의 시스템(1)은, 하부에 식재대상지(2)의 토양(3)에 박히는 첨예부(111)가 형성되어 있고, 외주면에 나선형 돌부(112)가 형성되어 있으며, 내부가 중공되어 있는, 상부 개방의 원통형 묘목하우징(110), 및 배양토(122)에 뿌리(121)가 착근된 상태로 묘목하우징(110)의 내부공간에 수용되고 식재대상지(2)의 토양(3)에 식재되는 묘목(120)을 포함하는, 묘목카트리지(100); 및 몸체(210)에 다수의 로터(220)가 설치되어 상하전후좌우 비행할 수 있고, 묘목카트리지(100)가 삽입 장착되는 상하 관통의 카트리지 장착통(230), 묘목카트리지(100)의 나선형 돌부(112)에 결합하여 회전하는 것에 의하여 묘목카트리지(100)를 회전 및 아래로 전진시킴으로써 묘목카트리지(100)가 첨예부(111)를 시작으로 토양(3)을 굴착하여 토양(3)에 심어지게 하는 회전체(241)를 구비하는 굴착기구(240), 및 묘목카트리지(100)가 토양(30) 위에 위치하도록 몸체(210)를 토양(3) 위에 받쳐주는 다수의 다리(250)를 포함하는, 원격 조종의 드론(200); 을 포함하고; 묘목카트리지(100)를 카트리지 장착통(230)에 장착하고, 드론(200)을 조종하여, 식재대상지(2)에 착륙한 상태에서, 굴착기구(240)의 회전체(241)를 회전시켜 묘목카트리지(100)를 굴착에 의해 토양(3)에 심음으로써, 묘목(120)을 식재대상지(2)의 토양(3)에 식재하는 것을 특징으로 한다.

Description

드론을 이용한 묘목 식재 시스템 및 동 시스템에 사용되는 묘목카트리지{System for Planting Seedling Using Drone and Seedling Cartridge Used in Said System}

본 발명은, 묘목 식재 시스템에 관한 것이며, 보다 구체적으로는, 드론을 이용하여 묘목을 식재하는 시스템 및 이런 시스템에 사용되는 묘목 식재용 묘목카트리지에 관한 것이다.

산이나 들에 나무를 심고 보호함으로써 산야에 초목이 무성하게 하는 녹화사업은, 생태계 보존 및 복원, 녹지 조성, 쾌적한 환경 조성, 임산자원 확보, 수자원 보호, 대기오염과 소음공해 및 홍수피해의 저감, 야생동식물 보호, 토사유출방지, 온실가스흡수, 대기 질 개선, 사막화 방지 등 다양한 목적을 위해 필요한 사업으로서, 대한민국을 비롯하여 많은 국가에서 국책 사업으로 널리 추진하고 있다.

대한민국은, 해방 이후 식목일을 지정하고 산림청을 설치하는 등, 지속적으로 산림녹화사업을 추진한 결과, 전쟁을 겪었음에도 불구하고, 전 세계적으로 유래가 없을 정도의 성공적인 산림녹화를 달성하고 있다.

그러나 산업화에 따른 도시개발 등으로 인한 훼손으로 산지면적이 계속적으로 감소되고 있는 실정이므로, 조림을 통한 산림녹화사업은 여전히 중요한 사업이라 아니할 수 없다.

“자율 항법에 의하여 자동 조종되거나 무선 전파를 이용하여 원격 조종되는 무인 비행체”인 드론은, 그 사용 목적에 따라 다양한 구조와 형태로 개발되고 있고, 예를 들어 대한민국 특허 제10-2076205호의 ‘완충수단이 구비된 드론 적재대’, 대한민국 특허 제10-2226752호의 ‘현수막 광고장치가 구비된 드론’, 대한민국 특허 제10-2162127호의 ‘무빙조명을 구비한 드론’, 대한민국 특허 제10-2019634호의 ‘유리닦이와 물류배송을 겸용한 드론’ 등 여러 산업분야에 광범위하게 적용되고 있으며, 특히 임산과 농업 분야에 있어서도, 예를 들어 대한민국 특허 제10-2210471호의 ‘드론 살포장치’, 대한민국 특허 제10-2090170호의 ‘드론을 이용한 산불 감시 장치 및 산불 감시 시스템’, 및 대한민국 특허 제10-1968577호의 ‘산림재해용 다목적 드론’ 등과 같이 다양하게 개발되어 있다.

산림녹화에는, 대상지에 진입하여 각종 식물의 종자를 파종하거나 묘목을 식재하는 작업이 수반되는 바, 예를 들어 대한민국 특허 제10-0335993호의 ‘항공 파종 녹화에 적합한 식생 기반재의 제조 방법’, 대한민국 특허 제10-1775379호의 ‘항공 직파 방법 및 항공 직파 장치’, 및 대한민국 공개특허 제10-2019-0075473호의 ‘드론을 이용한 직파장치’, 등에서와 같이, 임업과 농업의 분야에서도, 종자의 파종에 드론이나 항공기를 이용하여 공중(항공)에서 파종하는 기술이 알려져 있다.

그러나 산림조성, 원예 및 조경 등의 분야에서 ‘종자’가 아닌 ‘묘목’을 식재하는 경우에는, 작업자가 직접 토양에 묘목을 식재하는 전통적인 방법이 주로 사용되고 있을 뿐, 드론을 이용하는 기술은 개발되고 있지 않다.

본 발명자는 드론을 이용하여 묘목을 식재하는 묘목 식재 시스템을 특허출원 제10-2021-0046175호(2021년 4월 9일 출원)로 제안한바 있다.

본 발명의 목적은, 전술한 기술적 배경에서, 드론을 이용하여 묘목을 식재하는 시스템과 이런 시스템에 사용하여 묘목을 식재하기 위한 묘목카트리지를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 목적은, 드론을 이용하여 묘목을 식재하는 시스템과 이런 시스템에 사용되는 묘목카트리지를 제공함으로써, 작업자가 직접 토양에 묘목을 식재하지 아니하고, 드론으로 묘목을 식재할 수 있음에 따라, 묘목의 식재에 소요되는 인건비 등의 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 작업자가 접근하기 쉽지 않거나 안전사고의 위험이 있는 험지에 대한 식재 작업도 보다 용이하게 실행할 수 있도록 하고자 하는 것이다.

본 발명에 따라 드론을 이용한 묘목 식재 시스템이 제공된다.

본 발명에 따른 드론을 이용한 묘목 식재 시스템은, 묘목카트리지 및 드론을 포함한다.

상기 묘목카트리지는, 묘목하우징 및 묘목을 포함한다.

상기 묘목하우징은, 식재대상지의 토양에 박히는 첨예부가 하부에 형성되어 있고, 외주면에 나선형 돌부가 형성되어 있으며, 내부가 중공되어 있는, 상부 개방의 원통형이다.

상기 묘목은, 배양토에 뿌리가 착근된 상태로 상기 묘목하우징의 내부공간에 수용되고 상기 식재대상지의 상기 토양에 식재된다.

상기 드론은, 몸체에 다수의 로터가 설치되어 상하전후좌우 비행할 수 있다.

상기 드론은, 카트리지 장착통, 굴착기구 및 다수의 다리를 포함한다.

상기 카트리지 장착통은, 상기 묘목카트리지가 삽입 장착되도록 상하 관통되게 형성된다.

상기 굴착기구는, 상기 묘목카트리지의 상기 나선형 돌부에 결합하여 회전하는 것에 의하여 상기 묘목카트리지를 회전 및 아래로 전진시킴으로써 상기 묘목카트리지가 상기 첨예부를 시작으로 상기 토양을 굴착하여 상기 토양에 심어지게 하는 회전체를 포함한다.

상기 다리는, 상기 묘목카트리지가 상기 토양 위에 위치하도록 상기 몸체를 상기 토양 위에 받쳐준다.

본 발명에 따른 드론을 이용한 묘목 식재 시스템은, 상기 묘목카트리지를 상기 카트리지 장착통에 장착하고, 상기 드론을 조종하여, 상기 식재대상지에 착륙한 상태에서, 상기 굴착기구의 상기 회전체를 회전시켜 상기 묘목카트리지를 굴착에 의해 상기 토양에 심음으로써, 상기 묘목을 상기 식재대상지의 상기 토양에 식재한다.

상기 로터 모터는, 정역 회전 가능한 모터일 수 있다. 상기 묘목카트리지가 상기 토양을 굴착할 때, 상기 로터 모터는 상기 드론이 비행할 때의 회전 방향의 반대 방향으로 회전한다.

상기 드론에는, 상기 토양에 대한 상기 묘목카트리지의 굴착이 완료를 감지하여 상기 회전체의 회전을 정지하는 감지기구를 포함할 수 있다.

상기 다리는, 각각 길이 조절 가능한 다리일 수 있다.

본 발명에 따라 드론을 이용한 묘목 식재 시스템에 사용되는 묘목카트리지가 제공된다.

본 발명에 따른 드론을 이용한 묘목 식재 시스템에 사용되는 묘목카트리지는, 하부에 식재대상지의 토양에 박히는 첨예부가 형성되어 있고, 외주면에 나선형 돌부가 형성되어 있으며, 내부가 중공되어 있는, 상부 개방의 원통형 묘목하우징; 및 배양토에 뿌리가 착근된 상태로 상기 묘목하우징의 내부공간에 수용되고 상기 식재대상지의 상기 토양에 식재되는 묘목; 을 포함한다.

상기 묘목하우징에는, 의도하지 않은 파손과 상기 배양토의 유실을 방지할 수 있는 범위에서, 전체적으로 또는 부분적으로, 다수의 관통구를 천공할 수 있다.

상기 묘목하우징은, 파손 및 분해 가능한 소재인, 종이, 목재, 굽지 않은 토기, 녹말 및 생분해성 플라스틱 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 소재로 형성할 수 있다.

본 발명에 따른 드론을 이용한 묘목 식재 시스템은, 상기 묘목카트리지를 상기 드론의 상기 카트리지 장착통에 장착하고, 상기 드론을 무선 조종하여, 상기 식재대상지에 착륙한 상태에서, 상기 굴착기구의 상기 회전체를 회전시켜 상기 묘목카트리지를 굴착에 의해 상기 토양에 심음으로써, 상기 묘목을 상기 식재대상지의 상기 토양에 무인/원격으로 식재하는 시스템으로서, 묘목의 식재에 소요되는 인건비 등의 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 작업자가 접근하기 쉽지 않거나 험지에 대한 식재 작업도, 안전사고의 위험 없이, 보다 용이하게 실행할 수 있으므로, 산림녹화, 원예 및 조경 분야 등의 식재 작업에 널리 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

도1은 본 발명에 따른 예시적인 묘목 식재 시스템의 개략도.
도2는 본 발명에 따른 묘목 식재 시스템에 적용되는 예시적이 묘목카트리지의 개략도.
도3은 본 발명에 따른 묘목 식재 시스템에 적용되는 다른 예시적이 묘목카트리지의 개략도.
도4는 본 발명에 따른 묘목 식재 시스템에 적용되는 예시적이 묘목카트리지의 정면도.
도5 및 도6은 본 발명에 따른 묘목 식재 시스템에 따른 예시적인 묘목 식재 작업의 순서도.
도7은 본 발명의 묘목 식재 시스템의 드론 군집 비행에 의한 묘목 식재의 개념도.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이하의 구체예는 본 발명을 예시적으로 설명하는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하지 아니한다.

본 발명에 따른 드론을 이용한 묘목 식재 시스템(1)은, 도1 내지 도7에 예시적으로 도시한 바와 같이, 드론(200)을 이용하여 식재대상지(2)의 토양(3)에 묘목(120)을 식재하는 시스템으로서, 기본적으로 묘목카트리지(100)와 드론(200)을 포함한다.

상기 묘목카트리지(100)는, 도1 내지 도4 등에 예시적으로 도시된 바와 같이, 드론(200)을 이용하여 묘목(120)을 식재대상지(2)의 토양(3)에 식재함에 있어서, 묘목(120)을 장착한 상태로 토양(3)에 심어지는, 카트리지 형태의 묘목 수용 및 운반체이다.

상기 묘목카트리지(100)는, 묘목하우징(110)과 묘목(120)을 포함한다.

상기 묘목하우징(110)은, 식재할 묘목(120)을 수용할 수 있도록 내부가 중공된 상부 개방의 원통 형상의 부재이다.

묘목하우징(110)의 하부에는 묘목하우징(110)이 식재대상지(2)의 토양(3)에 잘 박힐 수 있도록 뾰족한 첨예부(111)가 형성되어 있고, 묘목하우징(110)의 외주면에는 토양(3)을 드릴 방식으로 굴착하여 묘목하우징(110)을 토양(3) 속에 박기 위한 나선형 돌부(112)가 형성되어 있다.

상기 묘목(120)은, 식재대상지(2)의 토양(3)에 식재하기 위한, 배양토(122)에 뿌리(121)가 착근된 상태의 어린 식물로서, 묘목(120)은 배양토(122)에 뿌리(121)가 착근된 상태로 묘목하우징(110)의 내부공간에 수용된다.

본 발명의 시스템(1)에 적용될 수 있는 묘목(120)은, 식재대상지(2)의 토양(3)에 식재할 수 있는 어린 식물이라면 특히 제한되지 아니하며, 식재대상지(2)와 토양(3)의 특성에 따라 다양하게 선택할 수 있다.

예를 들어 묘목(120)으로는, 경제적 가치가 높은 낙엽송이나 편백나무 등의 1-2 년생 ‘교목’을 적용할 수 있고, 무궁화 등의 ‘관목’도 적용할 수 있으며, 여러해살이식물 등의 ‘초본’의 적용도 배제되지 아니한다.

묘목(120)의 크기는, 묘목하우징(110) 내에 수용할 수 있는 정도의 크기로서, 예를 들어, 수고(나무의 높이)는 200mm 내외이고, 뿌리(121)의 길이는 100mm 내외로 할 수 있고, 묘목하우징(110)의 크기는 내장되는 묘목(120)의 크기에 의존된다.

묘목(120)은, 고사방지를 위해 뿌리(121)가 배양토(122)에 착근된 상태로 묘목하우징(110)에 장착되므로, 예를 들어 이식(옮겨심기)을 목적으로 온실 등 시설재배를 통하여 일정한 크기의 ‘용기’에 심어서 활착률을 높게 재배한, 배양토(122)를 포함한 ‘용기묘’를 사용하는 것이 바람직할 수 있다.

양묘가 쉽고 묘목 생산성이 높은 낙엽송의 1년생 용기묘를 본 발명에서의 묘목(120)으로 적용할 경우, 식재(조림) 후 높은 활착률을 보임으로써, 양묘, 식재 및 조림 효율을 높이고 관련 비용을 절감할 수 있다.

본 발명에 따른 묘목 식재 시스템(1)은, 토양(3)에 묘목(120)만을 식재하는 것이 아니라, 묘목(120)이 탑재된 상태로 묘목하우징(110)을 식재하는 시스템으로서, 묘목하우징(110)은, 보관, 운반 및 비행 등 묘목(120)의 식재가 완료되기 전까지는 배양토(122)와 묘목(120)을 감싸서 보호하고, 식재 과정에서는 토양(3)을 굴착하여 묘목(120)의 뿌리(121)가 토양(3) 속에 심어질 수 있게 하는 작용을 하는 한편, 묘목의 식재가 완료된 후에는 식재대상지(2)의 토양(3)에 그대로 폐기되는 부재이다.

따라서 묘목하우징(110)은, 보관, 운반 및 비행 등의 과정에서는 수용된 묘목(120) 등을 잘 보호할 수 있고, 식재를 위한 토양(3)의 굴착 과정에서는 굴착 등에서 가해지는 외력을 견딜 수 있는 한편, 식재가 완료된 후에는 자연친화적으로 분해되어 토양(3)의 일부가 됨으로써, 오염물로 남거나 묘목(120)의 성장을 방해하지 않을 필요가 있다.

이런 배경에서, 묘목하우징(110)의 소재로는, 운반, 비행 및 굴착(식재) 과정에서는 그 형태를 보존하지만, 식재 이후에는 쉽게 분해될 수 있는 소재가 바람직하며, 예를 들어 판지와 같은 종이, 얇은 목재, 굽지 않은 얇은 토기, 녹말, 및 생분해성 플라스틱 등을 적용할 수 있다.

묘목하우징(110)에는, 의도하지 않은 파손과 배양토(122)의 유실을 방지할 수 있는 범위에서, 도4에 예시적으로 도시된 바와 같이, 전체적으로 또는 부분적으로, 다수의 관통구(113)를 천공할 수 있다.

묘목하우징(110)에 관통구(113)를 형성하면, 묘목하우징(110)이 분해 및 파손되기 이전에, 관통구(113)를 통해, 묘목의 성장에 필요한 물이나 영양분이 통과할 수 있고, 배양토(122)의 뿌리(121)가 토양(3)에 착근할 수 있을 뿐만 아니라, 식재 이후의 묘목하우징(110)의 분해와 파손을 촉진할 수 있다.

본 발명에 따른 시스템(1)에 의한 묘목의 식재는, 자연적인 강우나 인위적인 살수에 의해 식재대상지(2)의 토양(3)에 충분하게 수분을 공급한 상태에서 작업하거나, 식재 후에 인위적인 살수로도 급수하기 때문에, 식재 초기에 배양토(122)나 주변 토양(3)에 물을 공급하기 위한 별도의 구성을 묘목카트리지(100)에 포함시키지 않아도 충분하나, 도3에 예시적으로 도시된 바와 같이, 묘목하우징(110)의 배양토(122)의 아래에, 식재 초기에 묘목(120)에 물을 공급하기 위한 워터팩(130)을 추가할 수 있다.

워터팩(130)은, 묘목(120)을 식재대상지(2)에 식재한 직후 토양(3)에 대한 뿌리(121)의 초기 착근과 활착률을 높일 목적으로 사용되는 물(131)이 밀봉 수용된 팩으로서, 보관, 운반 및 장착 등의 과정에서는 쉽게 파손되지 아니하나, 식재 작업 과정에서 가해지는 충격에 의해서나 식재 이후 자연적으로 파손될 수 있는 소재로 형성할 수 있으며, 예를 들어 알긴산나트륨과 젖산칼슘을 함유한 생분해성 함성수지 조성물로 성형한 팩을 적용할 수 있다.

묘목하우징(110)의 워터팩(130) 아래에는, 워터팩(130)을 천공하여 물(131)이 흘러나가게 하는 천공부재(140: puncher)를 부가할 수 있다.

천공부재(140)는, 묘목하우징(110)에 내장하되, 워터팩(130)의 하부에 내장하고, 식재 과정에서 드릴링 등에 의해 외력이 가해질 때, 워터팩(130)을 천공하여 워터팩(130)에서 물(131)이 흘러나오게 한다.

워터팩(130)과 천공부재(140) 사이에는 칸막이 부재로서, 외력이 가해지지 않은 상태에서 의도하지 않게 천공부재(140)가 워터팩(130)을 천공하지 못하게 차단하는 받침판(150)을 설치할 수 있다.

식재 과정에서 묘목카트리지(100)가 회전 및 전진하는 과정에서 외력이 가해져 워터팩(130)과 받침판(150)이 아래로 내려가면 천공부재(140)가 워터팩(130)을 천공하게 되고, 이로써 워터팩(130)의 물(131)이 밖으로 흘어 나오게 된다.

워터팩(130)에서 흘러나온 물은, 주변의 배양토(122)와 토양(3)에 스며들게 되고, 식재 직후에 묘목(120)의 뿌리(121)에 공급되어, 식재 초기에 뿌리(121)가 토양(3)에 착근하고 활착하는 성장에 사용된다.

워터팩(130)의 투입되는 물(131)의 용량은, 식재된 부위의 토양을 적셔줄 수 있는 정도의 양으로서, 묘목(120)과 토양(3)에 맞게 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어 100-300ml 정도로 할 수 있다.

상기 드론(200)은, 도1, 도5 내지 도7에 예시적으로 도시된 바와 같이, 예를 들어 몸체(210)에 BLDC 모터와 같은 로터 모터(221)에 의해 회전되는 다수(예: 4개 내지 8개)의 로터(220)가 설치됨으로써, 상하전후좌우 자유롭게 비행할 수 있고, 조종기(도시생략)와의 사이에 조종신호를 무선(예, 2.4GHz)으로 송수신함으로써, 원격으로 조종할 수 있는, 널리 알려진 무인 비행체이다.

드론(200)은, 널리 알려진 바와 같이, 비행 등 전체의 작동을 제어하는 컨트롤러와 함께, 무선송수신모듈, GPS 모듈, 관성측정모듈, 짐벌(Gimbal) 등 각종 모듈(도시 생략)을 구비함으로써, 원격 조종기로 상하전후좌우 자유로운 비행을 할 수 있고, 위치와 자세를 제어할 수 있으며, 정지비행(호버링)과 정립유지 등을 할 수 있도록 구성할 수 있다.

본 발명에 적용되는 드론(200)의 조종, 비행, 출력, 크기 등의 특성은, 드론에 관한 공지의 기술을, 본 발명의 특성에 맞게 적절히 선택하여 적용할 수 있으므로, 드론 자체에 관한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 묘목 식재 시스템(1)은, 첨예부(111)와 나선형 돌부(112)가 형성된 묘목하우징(110)으로 식재대상지(2)의 토양(3)을 굴착하여 묘목카트리지(100)를 토양(3)에 심음으로써 결과적으로 묘목(120)을 토양(3)에 식재하는 시스템으로서, 본 발명의 시스템에 적용되는 드론(200)은, 도1 등에 예시적으로 도시된 바와 같이, 몸체(210)와 로터(220) 등 드론의 기본 구성 이외에, 카트리지 장착통(230), 굴착기구(240) 및 다리(250)를 더 포함한다.

상기 카트리지 장착통(230)은, 예를 들어 몸체(210)의 중앙에 상하 관통되게 형성된 상하 방향의 관상의 부재로서, 카트리지 장착통(230)에는 묘목카트리지(100)가 삽입 장착된다.

본 발명에 따른 묘목 식재 시스템(1)에 의한 식재는, 드론(200)의 비행에 앞서, 묘목카트리지(100)를 카트리지 장착통(230)에 장착하는 것으로부터 시작된다.

상기 굴착기구(240)는, 첨예부(111)와 나선형 돌부(112)가 형성된 묘목하우징(110)을 식재대상지(2)의 토양(3)에 드릴 방식으로 굴착하여 심기 위한 구성으로서, 묘목하우징(110)을 회전 및 전진시키기 위한 회전체(241)를 포함한다.

굴착기구(240)의 회전체(241)로서는, 묘목하우징(110)의 나선형 돌부(112)와 결합하여 접한 상태로 회전하는 것에 의하여 묘목하우징(110)을 회전시킴으로써, 묘목하우징(110)이 나선형 돌부(112)의 드릴 작용에 의하여 첨예부(111)를 시작으로 토양(3)을 드릴 굴착할 수 있게 하는, 회전체라면 특히 제한되지 아니한다.

예를 들어 굴착기구(240)는, 드론(200)의 몸체(210)에 저속의 굴착용 모터(242)를 설치하고, 기어, 풀리와 벨트, 체인과 톱니바퀴 등과 같은 동력전달기구(243)에 의하여, 굴착용 모터(242)로 회전체(241)를 회전시키도록 구성할 수 있으며, 이로써 회전체(241)와 나선형 돌부(112)의 접하는 결합에 의하여, 묘목하우징(110)이 회전하면서, 나선형 돌부(112)의 작용으로, 첨예부(111)를 시작으로 토양(3) 속으로 전진하여 토양(3)을 드릴 굴착하여, 결과적으로 묘목하우징(110)이 토양에 심어지게 된다.

도1 등에 도시된 구체예는, 동력전달기구(243)로서 기어를 적용한 예를 개략적으로 도시한 것이며, 이에 제한되지 아니한다.

회전체(241)의 회전에 의해 묘목하우징(110)을 회전 및 전진시키기 위해서는, 회전체(241)와 묘목하우징(110)이 굴착 저항을 극복할 수 있을 정도의 마찰 저항을 가지도록 결합될 필요가 있으며, 이를 위해, 예를 들어 회전체(241)의 외주면은 마찰력이 큰 소재를 적용할 수도 있고, 회전체(241)와 묘목하우징(110)의 접촉면에 미끄러짐 없이 맞물려 돌아가게 하는 논슬림 돌기(도시 생략) 등을 형성할 수 있다.

굴착기구(240)에는 회전체(241)를 1개 또는 2개 이상 설치할 수도 있다.

도1에 예시적으로 도시된 바와 같이, 하나의 회전체(241)를 적용할 경우, 묘목카트리지(100)를 중심으로 회전체(241)의 반대쪽에 나선형 돌부(112)와 결합된 상태로 공회전하는 공회전체(244)를 설치함으로써, 보다 안정적으로 묘목하우징(110)의 굴착이 진행되도록 할 수 있다.

상기 다리(250)는, 묘목카트리지(100)가 토양(30)의 바로 위에 세로로 위치되도록 몸체(210)를 토양(3) 위에 받쳐준다. 다리(250)는 장착된 묘목하우징(110)이 중앙에 배치되게 하는 위치에 예를 들어 3-4개를 몸체(210)에 설치할 수 있다.

하나의 드론(200)에 서로 다른 길이의 묘목하우징(110)을 적용할 수 있고, 평탄하지 않은 식재대상지(2)에서도 몸체(210)를 균형 있게 유지할 수 있도록, 각각의 다리(250)는 길이를 조절할 수 있게 형성할 수 있으며, 아울러 다리(250)의 길이 조절은, 원격으로 실행할 수 있도록 구성할 수 있다.

본 발명에 따른 묘목 식재 시스템(1)에 의한 식재는, 묘목카트리지(100)를 장착한 드론(200)을 토양(3) 위에 착륙시킨 상태에서 진행되는 바, 묘목하우징(110)이 토양을 굴착할 때, 드론(200)은 상측 방향으로 밀리는 힘을 받게 되므로, 기본적으로 드론(200)을 포함한 전체의 하중은, 굴착 과정에서 받는 상측 방향으로의 힘을 지탱할 수 있을 정도의 하중을 가지는 것이 바람직하다.

아울러 도5와 도6에 예시적으로 도시된 바와 같이, 상기 로터 모터(221)로서 정역 회전 가능한 모터를 적용하여, 굴착 중에는 로터(220)를 비행할 때와는 반대 방향으로 회전시키는 것에 의하여, 비행할 때와는 반대로 위에서 아래로 누르는 힘이 드론(200)에 가해지도록 함으로써, 굴착 과정에서 드론(200)에 가해지는 상측 방향의 힘으로 인하여 드론(200)이 유동하는 것을 더욱 방지할 수 있다.

드론(200)에는 토양(3)에 대한 묘목카트리지(100)의 굴착이 완료되는 것을 감지하여 회전체(241)의 회전을 정지시키는 감지기구(260)를 부가할 수 있다.

감지기구(260)로는, 굴착이 완료된 상태를 감지하여 회전체(241)의 회전을 정지할 수 있는 기구라면 특히 제한되지 아니하며, 예를 들어 카트리지 장착통(230)의 하단 위치에 감지기구(260)로서 리미트스위치(261)를 설치함으로써, 묘목하우징(110)의 굴착이 완료되어 묘목하우징(110)이 카트리지 장착통(230)을 벗어날 때, 굴착용 모터(242)에 공급되는 전원을 차단하여 회전체(241)의 회전이 정지되도록 할 수 있다.

이상과 같은, 본 발명에 따른 드론을 이용한 묘목 식재 시스템(1)에 의하면, 도5와 도6에 예시적으로 도시된 바와 같이, 묘목(120)과 배양토(122)가 수용된 묘목카트리지(100)를 드론(200)의 카트리지 장착통(230)에 위에서 삽입 및 회전하여, 회전체(241)가 첨예부(111)의 바로 위에 위치하는 나선형 돌부(112)에 결합되게 장착한 후에, 드론(200)을 조정하여 식재대상지(2)의 토양(3) 위에 착륙한 상태에서, 굴착기구(240)의 회전체(241)를 회전시킴으로써, 나선형 돌부(112)의 작용에 의하여, 드릴 방식으로 묘목카트리지(100)가 토양(3)을 굴착하는 것에 의하여 묘목카트리지(100)를 토양(3)에 심는 방식으로, 묘목을 식재대상지(2)에 원격/무인으로 식재할 수 있으며, 이후 토양(3)에의 묘목(120)의 착근과 활착 및 묘목카트리지(100)의 분해와 파손의 과정을 통해, 토양(3)에 대한 묘목(120)의 식재가 최종적으로 달성된다.

본 발명에 따른 묘목 식재 시스템(1)을 이용한 묘목의 식재 작업은, 드론의 원격 조정에 의해 진행되므로, 식재대상지(2)의 주변에 사람 등이 있을 경우 안전사고의 위험이 있다.

따라서 본 발명의 시스템(1)은, 식재 작업을 할 때, 식재대상지(2)의 주변에 식재작업이 있음을 경고하기 위한 경고기구(300)를 포함할 수 있다. 도1에 예시적으로 도시된 바와 같이, 경고기구(300)로서는 경광을 발하는 경광등(310)이나 경음(경고음 또는 안내방송)을 발하는 경음기(320)를 포함할 수 있다.

이와 같은 경고기구(300)에 의하면, 식재 작업을 하기 전이나 작업 중에 식재대상지(2)의 주변에 경고를 발함으로써, 예기치 않은 안전사고를 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 묘목 식재 시스템(1)을 이용하여 묘목의 식재작업을 할 때, 비행하는 드론(200)의 시각에서 보이는 식재대상지(2) 등의 영상을 작업자(조종자)에게 실시간으로 제공할 경우, 식재를 계획하고 실행하는 것에 유용할 수 있다. 이를 위해 본 발명의 시스템(1)은, 도2에 예시적으로 도시된 바와 같이, 식재작업을 할 때, 식재대상지(2) 등을 촬영하기 위한 카메라모듈(400)을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 드론을 이용한 묘목 식재 시스템(1)은, 하나의 드론만을 사용하여 식재작업을 할 수 있으나, 도7에 예시적으로 도시된 바와 같이 널리 알려진 군집 드론의 방식으로 다수의 드론을 이용하여 프로그램을 통한 군집비행의 방식으로 식재 작업을 실행할 수도 있다.

본 발명에 따른 드론을 이용한 묘목 식재 시스템(1)에서, 드론(200), 굴착기구(240)의 회전체(241)를 포함하여, 경고기구(300) 및 카메라모듈(400) 등의 전기 전자적 기구들을, 본 발명의 목적에 맞게 원격으로 조종 및 조작하기 위한 컨트롤러의 회로는, 해당 기술분야의 널리 알려진 제어기술을 이용하여, 본 발명에 맞게 적절히 구축할 수 있고, 제어회로 그 자체는 본 발명의 특징이 아니므로, 이에 관한 상세한 설명은 생략한다.

1: 본 발명의 시스템 2: 식재대상지
3: 토양 100: 묘목카트리지
110: 묘목하우징 111: 첨예부
112: 나선형 돌부 113: 관통구
120: 묘목 121: 뿌리
122: 배양토 130: 워터팩
131: 물 140: 천공부재
150: 받침판 200: 드론
210: 몸체 220: 로터
221: 로터 모터 230: 카트리지 장착통
240: 굴착기구 241: 회전체
242: 굴착용 모터 243: 동력전달기구
244: 공회전체 250: 다리
260: 감지기구 261: 리미트스위치
300: 경고기구 310: 경광등
320: 경음기 400: 카메라모듈

Claims (6)

1. 하부에 식재대상지(2)의 토양(3)에 박히는 첨예부(111)가 형성되어 있고, 외주면에 나선형 돌부(112)가 형성되어 있으며, 내부가 중공되어 있는, 상부 개방의 원통형 묘목하우징(110), 및 배양토(122)에 뿌리(121)가 착근된 상태로 상기 묘목하우징(110)의 내부공간에 수용되고 상기 식재대상지(2)의 상기 토양(3)에 식재되는 묘목(120)을 포함하는, 묘목카트리지(100); 및
   몸체(210)에 다수의 로터(220)가 설치되어 상하전후좌우 비행할 수 있고, 상기 묘목카트리지(100)가 삽입 장착되는 상하 관통의 카트리지 장착통(230), 상기 묘목카트리지(100)의 상기 나선형 돌부(112)에 결합하여 회전하는 것에 의하여 상기 묘목카트리지(100)를 회전 및 아래로 전진시킴으로써 상기 묘목카트리지(100)가 상기 첨예부(111)를 시작으로 상기 토양(3)을 굴착하여 상기 토양(3)에 심어지게 하는 회전체(241)를 구비하는 굴착기구(240), 및 상기 묘목카트리지(100)가 상기 토양(30) 위에 위치하도록 상기 몸체(210)를 상기 토양(3) 위에 받쳐주는 다수의 다리(250)를 포함하는, 원격 조종의 드론(200); 을 포함하고;
   상기 묘목카트리지(100)를 상기 카트리지 장착통(230)에 장착하고, 상기 드론(200)을 조종하여, 상기 식재대상지(2)에 착륙한 상태에서, 상기 굴착기구(240)의 상기 회전체(241)를 회전시켜 상기 묘목카트리지(100)를 굴착에 의해 상기 토양(3)에 심음으로써, 상기 묘목(120)을 상기 식재대상지(2)의 상기 토양(3)에 식재하는 것을 특징으로 하는, 드론을 이용한 묘목 식재 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 로터 모터(221)는, 정역 회전 가능한 모터이고, 상기 묘목카트리지(100)가 상기 토양(3)을 굴착할 때, 상기 로터 모터(221)는 상기 드론(200)이 비행할 때의 회전 방향의 반대 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는, 드론을 이용한 묘목 식재 시스템.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 드론(200)에는, 상기 토양(3)에 대한 상기 묘목카트리지(100)의 굴착이 완료를 감지하여 상기 회전체(241)의 회전을 정지하는 감지기구(260)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 드론을 이용한 묘목 식재 시스템.
4. 하부에 식재대상지(2)의 토양(3)에 박히는 첨예부(111)가 형성되어 있고, 외주면에 나선형 돌부(112)가 형성되어 있으며, 내부가 중공되어 있는, 상부 개방의 원통형 묘목하우징(110); 및
   배양토(122)에 뿌리(121)가 착근된 상태로 상기 묘목하우징(110)의 내부공간에 수용되고 상기 식재대상지(2)의 상기 토양(3)에 식재되는 묘목(120);
   을 포함하는 것을 특징으로 하는, 드론을 이용한 묘목 식재 시스템에 사용되는 묘목카트리지.
5. 제4항에 있어서,
   상기 묘목하우징(110)에는, 의도하지 않은 파손과 상기 배양토(122)의 유실을 방지할 수 있는 범위에서, 전체적으로 또는 부분적으로, 다수의 관통구(113)가 천공되어 있는 것을 특징으로 하는, 드론을 이용한 묘목 식재 시스템에 사용되는 묘목카트리지.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
   상기 묘목하우징(110)은, 파손 및 분해 가능한 소재인, 종이, 목재, 굽지 않은 토기, 녹말 및 생분해성 플라스틱 중에서 선택되는 어느 하나의 소재로 형성된 것을 특징으로 하는, 드론을 이용한 묘목 식재 시스템에 사용되는 묘목카트리지.

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