KR20230107128A - 동애등에 무인화 사육시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사료용으로 사용되는 동애등에를 무인 사육하기 시스템에 관한 것이다. 그 구성은, 컨베이어; 상기 컨베이어의 진입부에 설치되는 것으로서 동애등에의 사육을 위한 사육함을 상기 컨베이어의 이송면 위에 공급하는 사육함공급부; 상기 사육함공급부에서 공급되는 상기 사육함에 배지를 투입하는 배지공급부; 상기 배지가 투입되어 있는 사육함에 동애등에의 유충을 투입하는 유충투입부; 상기 컨베이어의 배출부에 설치되는 것으로서, 유충이 투입되어 있는 사육함을 취출하여 사육실의 정해진 위치에 투입하는 사육실투입부; 상기 사육실에 투입한 후 일정한 기간이 경과한 사육함을 취출하는 사육함취출부; 상기 사육함취출부에 의해 취출된 사육함에서 성장한 동애등에를 기타성분으로부터 분리하는 선별부; 상기 선별부에서 선별된 동애등에를 세척하기 위한 동애등에세척부; 상기 선별부의 후단에 설치되는 것으로서 상기 사육함에 담긴 기타성분을 배출하고 사육함을 세척하는 사육함세척부; 및 사전 설계된 프로그램에 따라 상기 구성요소의 동작을 제어하기 위한 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

동애등에 무인화 사육시스템{Automation Cultivating System For Soldier Fly}

본 고안은 곤충 사육시스템에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 사료용으로 사용되는 동애등에를 최소한의 인력으로 사육하기 위한 동애등에 무인화 사육시스템에 관한 것이다.

가정과 식당에서 배출되는 음식물쓰레기, 산업현장에서 발생하는 각종 유기성 폐기물, 축사에서 발생하는 축분 등의 유기성 폐기물의 처리에 대한 많은 연구가 진행되어 왔다. 연구의 과제는 주로 환경문제를 최소화하자는 것에 집중되어 있다.

현재 제안된 좋은 대안으로는 지렁이, 집파리 유충과 같은 생물을 이용하여 유기성 폐기물 처리 시스템이다. 이 시스템에서 배출된 잔재물은 비효성이 탁월하여 농경지, 원예, 과수원 등의 경작에 유용하게 이용될 수 있고, 식물의 성장과 생산물의 수확량을 증가시키는 역할까지 할 수 있는 것으로 보고되고 있다. 동애등에 유충은 유기성 폐기물을 분해할 수 있는 기간이 지렁이나 집파리 보다 길기 때문에 동애등에를 사육해서 활용하는 것이 더 효과적이기 때문이다.

동애등에(Soldier Fly)는 파리목 동애등에과에 속하는 곤충을 말하며 전세계에 400 ~ 1500 종이 있다. 종마다 다양한 형태를 띄고 있지만 대부분은 부분적으로 또는 전체적으로 메탈릭 그린을 띠며 꽃등에처럼 꿀벌을 의태하는 종도 있다. 성충 기간에는 유충기간 동안 모아둔 에너지를 사용한다. 동애등에는 이처럼 유기성 폐기물의 분해를 위해서도 사용되지만, 풍부한 단백질 함유로 인해 동물의 사료로 사용되기도 하므로 더욱 유익한 종이다.

동애등에의 사육은 유충 상태에서의 사육을 의미한다. 동애등에를 사육하기 위한 장치는 일반적으로 산란장, 산란된 알이 번데기가 되어 동애등에 성충이 되도록 용화 및 우화시키는 배지가 형성된 사육 배지, 산란장과 사육 배지의 습도를 조절하기 위해 수분을 공급하는 수분공급부 등을 포함한다(대한민국 특허등록 제10-1003312호 참조).

또한 대한민국 특허등록 제10-1155289호는 곤충알 부화 및 육추를 위한 장치를 제공한다. 이에 의하면, 하우징의 외부 상부면에 열전소자로 형성되는 외부방열판; 상기 하우징 내부에 형성되며, 상자구동장치를 통해 기울기가 조절되는 육추상자; 상기 육추상자로부터 물을 펌핑하여 공급받아 살균하며, 살균된 물을 육추 상자로 전달하여 순환시키는 살균장치; 상기 육추상자 내의 산도 조절을 위한 산도액을 저장하는 용기로, 저장된 산도액은 약품공급펌프의 펌핑 작업에 의해 상기 하우징 내부의 육추상자로 전달되도록 하는 산도액저장용기; 상기 가습장치로 물을 공급하거나 인공강우를 위해 물을 저장하는 물저장용기; 상기 산도액저장용기로부터 산도액을 펌핑(Pumping)하여 상기 살균장치에 의해 살균된 물과 함께 상기 육추상자 내부로 전달하며, 역류방지장치를 내장하는 약품공급펌프; 및 상기 육추상자 내에 고인 물에 대한 순환을 위한 저속으로 펌핑(Pumping)하여 상기 살균장치로 전달하는 역할을 수행하며, 역류방지장치를 내장하는 저속펌프; 을 포함하는 구성을 제시한다.

이 종래기술에 의하면 가정용이나 학습용으로 사용하기에는 적합할지 모르지만 대량생산을 위해서는 부적합하고, 구성도 복잡한 면이 없지 않다.

한편 기존의 동애등에 사육시설은 작업환경이 좋지 못한 것이 사실이다. 근래 노동력의 부족으로 인해 산업계 전반에 걸쳐 인력수급에 많은 어려움을 겪고 있는데, 동애등에 사육시설은 열악한 노동환경으로 인해 인력수급의 어려움이 더욱 크다. 따라서 자동화 내지 무인화의 필요성이 더욱 크다.

대한민국 특허등록 제10-1003312호 대한민국 특허등록 제10-1155289호

위와 같은 문제에 대하여 본 발명의 목적은 동애등에를 사육하기 위한 사육시스템에 있어서, 작업인력을 최소화할 수 있는 무인화 사육시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

좀 더 구체적으로는 동애등에를 사육하는데 구비되는 각 구성요소를 유기적으로 연결함으로써 무인화 시스템을 가능하게 하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 목적은, 컨베이어; 상기 컨베이어의 진입부에 설치되는 것으로서 동애등에의 사육을 위한 사육함을 상기 컨베이어의 이송면 위에 공급하는 사육함공급부; 상기 사육함공급부에서 공급되는 상기 사육함에 배지를 투입하는 배지공급부; 상기 배지가 투입되어 있는 사육함에 동애등에의 유충을 투입하는 유충투입부; 상기 컨베이어의 배출부에 설치되는 것으로서, 유충이 투입되어 있는 사육함을 취출하여 사육실의 정해진 위치에 투입하는 사육실투입부; 상기 사육실에 투입한 후 일정한 기간이 경과한 사육함을 취출하는 사육함취출부; 상기 사육함취출부에 의해 취출된 사육함에서 성장한 동애등에를 기타성분으로부터 분리하는 선별부; 상기 선별부에서 선별된 동애등에를 세척하기 위한 동애등에세척부; 상기 선별부의 후단에 설치되는 것으로서 상기 사육함에 담긴 기타성분을 배출하고 사육함을 세척하는 사육함세척부; 및 상기 구성요소의 동작을 제어하기 위한 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동애등에 무인화 사육시스템에 의해 달성된다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 동애등에세척부에 의해 세척된 동애등에를 건조 또는 급속냉동하기 위한 동애등에처리부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 사육실투입부는 사육함을 밑에서 떠받칠 수 있는 포크를 가지는 것으로서 자율주행이 가능한 무인대차에 의해 이루어질 수 있다.

위와 같은 구성에 의하면, 동애등에를 무인화시스템을 이용하여 사육하기 위한 동애등에 사육시스템이 제공된다. 본 발명에 의하면 동애등에를 사육하고 처리하는 일련의 과정을 무인화 내지 자동화시스템에 의해 수행할 수 있으므로 인력수급의 문제를 해결할 수 있으며, 생산성을 극대화할 수 있는 동애등에 사육시스템이 제공된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 동애등에 무인화 사육시스템의 평면 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 동애등에 무인화 사육시스템의 일부 개략 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 동애등에 무인화 사육시스템의 사육함의 단면구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 내용을 상세하게 설명한다. 도 1 내지 도 3을 동시에 참조하여 설명하겠으며, 필요한 곳에서 특정 도면 및 나머지 도면을 인용하면서 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예에 의한 동애등에 무인화 사육시스템(이하, 단지'사육시스템'이라 함)은 처리대상물을 평면적으로 기동시키기 위한 컨베이어(100)를 포함한다. 컨베이어(100)는 수평을 이루는 이송면을 제공하며 롤러식 컨베이어이다.

컨베이어(100)는 독립적으로 구동하는 복수 개의 단위컨베이어(101)가 길이방향을 따라 연속적으로 연결되는 구성을 가진다. 컨베이어(100)는 도시된 바와 같이 폐루프 형태로 배치되어 있으며 따라서 컨베이어를 따라 이송되는 물품은 순환식으로 이송될 수 있게 되어 있다.

사육함공급부(200)가 컨베이어(100)의 진입위치(110)에 설치된다. 사육함공급부(200)는 동애등에의 사육을 위한 사육함(1)을 상기 컨베이어(100)의 이송면 위에 공급한다.

배지공급부(300)는 사육함공급부(200)에서 공급되는 사육함(1)에 배지(3)를 투입한다. 배지(3)는 동애등에(5)가 섭취하는 사료가 될 수 있다. 배지공급부(300)는 컨베이어(100)를 따라 이송 공급되는 사육함(1)을 감지하고 사육함(1) 내부에 배지(3)를 정해진 분량 충전하도록 되어 있다. 물론 배지 공급순간에는 해당 단위컨베이어는 동작을 멈춘다.

유충투입부(400)는 컨베이어(100)를 따라 공급된, 배지가 투입되어 있는 사육함(1)에 동애등에(5)의 유충을 정해진 수량만큼 투입한다.

사육실투입부(500)가 컨베이어의 배출위치(120)에 설치된다. 사육실투입부(500)는 유충이 투입되어 있는 사육함(1)을 취출하여 사육실(7)의 정해진 위치에 투입한다.

사육실(7)에는 다량의 사육함(1)을 보관하기 위한 저장수단이 마련되어 있다. 사육실(7)은 동애등에의 성장을 위한 환경이 조성되어 있다. 온습도조절장치가 사육실(7)에 설치되며 유충은 사육실(7) 내에서 성장하며 분변토를 생산하게 된다.

동에등애 유충은 이곳 사육실(7)에서 일정 기간 사육되면서 성장한다. 동애등에는 배지(3)를 섭취하고 분변토를 만들어낸다. 만들어진 분변토는 성장한 동애등에와 함께 사육함(1) 내에 있게 된다. 사육실(7)에 투입되었던 사육함(1)은 동애등에(5)가 우화되기 이전에 회수되어야 한다.

사육함(1)의 회수는 사육함취출부(600)에 의해 이루어진다. 사육함취출부(600)는 사육실(7)에 투입한 후 일정한 기간이 경과한 사육함을 취출하여 다시금 컨베이어(100)의 이송라인으로 가져온다.

사육실투입부(500)와 사육함취출부(600)는 사육함(1)을 밑에서 떠받칠 수 있는 포크를 가지는 것으로서 자율주행이 가능한 무인대차(9,9')에 의해 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면 파렛트 공급부(700)가 더 제공된다. 파렛트 공급부(700)는 비어있는 파렛트(11)를 컨베이어의 이송면 위에 공급하고, 공급되었던 파렛트(11)를 회수하여 공급 위치로 재차 공급함으로써 파렛트(101)가 순환되면서 재사용되도록 한다.

사육함(1)은 이 파렛트(11) 위에 적재된다. 하나의 파렛트(11) 위에는 2 ~ 4개의 사육함(1)이 적재될 수 있고, 대차(9,9')는 사육함(1)을 파렛트(11) 위에 실은 상태로 사육실(7)에 공급 및 회수한다.

사육실(7)의 각 위치는 정확하게 표지되어 있으며 대차(9,9')는 프로그램에 따라 표지되어 있는 지점에 사육함을 공급하거나 그로부터 사육함을 취출한다.

사육함적재부(800)는 파렛트(11) 위에 2개의 사육함(1)을 올려놓으며, 사육함분리부(800')는 파렛트(11) 위에서 사육함(1)을 분리하여 컨베이어에 올려놓는다. 사육함적재부(800)와 사육함 분리부(800')는 동일한 구성을 가지며 2개의 사육함(1)을 동시에 위에서 파지하여 들어 올리거나 내려놓을 수 있는 구성을 가진다.

선별부(900)는 다시금 컨베이어(100)로 복귀한 사육함에서 성장한 동애등에를 기타성분으로부터 분리한다. 선별부(900)는 부피와 중량 등의 물리적 차이를 이용하여 동애등에와 기타성분을 분리한다. 기타성분이라 함은 주로 배지와 섞여있는 분변토, 동애등에의 사체 등을 말한다.

동애등에세척부(1000)는 선별부(900)에서 선별된 동애등에를 상품화하기 위하여 세척한다. 동애등에(5)는 세척후에 동애등에처리부(1100)에 의해 건조 또는 급속냉동되어 가축사료 등으로 사용된다. 그리고 분변토는 식물의 생육에 필요한 비료 등으로 활용된다.

선별부(900)의 후단에 사육함세척부(1200)가 설치된다. 사육함세척부(1200)는 사육함(1)에 담긴 기타성분을 배출하고 사육함(1)을 세척한다.

본 발명의 실시예에 의하면 세척된 사육함(1)은 다시금 컨베이어(100)의 진입위치(110)로 투입된다. 이렇게 하여 사육함(1) 역시 컨베이어의 이송라인을 순환하는 과정을 겪게 된다.

도 2에서 사육함(1)의 이동경로는 속이 빈 화살표(

)로, 파렛트(11)의 이송경로는 속이 찬 화살표(

)로 표기하였다.

한편, 제어부는 위에 설명된 각 구성요소의 동작을 제어한다. 대부분의 동작은 동애등에의 성장스케쥴에 맞추어 사전 설계된 프로그램에 따라 이루어진다. 관리자는 주기적으로 배지와 동애등에 유충을 저장소에 투입해주기만 하면 되며, 배출되는 동애등에 제품과 분변토를 배출처리해주기만 하면 될 뿐이다.

위에 도시 및 설명된 구성은 본 발명의 기술적 사상에 근거한 바람직한 실시예에 지나지 아니한다. 당업자는 통상의 기술적 상식을 바탕으로 다양한 변경실시를 할 수 있을 것이지만 이는 본 발명의 보호범위에 포함될 수 있음을 주지해야 할 것이다. 위에 개시된 실시예는 다양한 조합이 가능할 것이며, 가능한 모든 조합은 본 발명의 권리범위 내에 있는 것이 된다.

1 : 사육함 3 : 배지
5 : 동애등에 7 : 사육실
9,9' : 이동대차 11 : 파렛트
100 : 컨베이어 200 : 사육함공급부
300 : 배지공급부 400 : 유충투입부
500 : 사육실 투입부 600 : 사육함취출부
700 : 파렛트 공급부 800 : 사육함적재부
800' : 사육함분리부 900 : 선별부
1000 : 동애등에세척부 1100 : 동애등에처리부
1200 : 사육함세척부

Claims (2)

1. 폐루프 형태로 설치되어 있으며 독립적으로 구동하는 복수 개의 단위컨베이어로 이루어져 있는 컨베이어(100);
   상기 컨베이어(100)의 진입부에 설치되는 것으로서 동애등에의 사육을 위한 사육함(1)을 상기 컨베이어(100)의 이송면 위에 공급하는 사육함공급부(200);
   상기 사육함공급부(200)에서 공급되는 상기 사육함(1)에 배지를 투입하는 배지공급부(300);
   상기 배지가 투입되어 있는 사육함(1)에 동애등에의 유충을 투입하는 유충투입부(400);
   상기 컨베이어(100)의 배출부에 설치되는 것으로서, 유충이 투입되어 있는 사육함(1)을 취출하여 사육실(7)의 정해진 위치에 투입하는 사육실투입부(500);
   상기 사육실(7)에 투입한 후 일정한 기간이 경과한 사육함(1)을 취출하는 사육함취출부(600);
   상기 사육함(1)이 적재되는 곳으로서 비어 있는 파렛트(11)를 컨베이어(1)의 이송면 위에 공급하고, 공급되었던 상기 파렛트(11)를 회수하여 공급 위치로 재차 공급함으로써 파렛트(101)가 순환되면서 재사용되도록 하는 파렛트 공급부(700);
   상기 파렛트(11) 위에 2개의 사육함(1)을 올려놓는 사육함적재부(800);
   상기 파렛트(11) 위에서 상기 사육함(1)을 분리하여 컨베이어에 올려놓는 사육함분리부(800');
   상기 사육함취출부(600)에 의해 취출된 사육함(1)에서 성장한 동애등에를 기타성분으로부터 분리하는 선별부(900);
   상기 선별부(900)에서 선별된 동애등에를 세척하기 위한 동애등에세척부(1000);
   상기 선별부(900)의 후단에 설치되는 것으로서 상기 사육함(1)에 담긴 기타성분을 배출하고 사육함(1)을 세척하는 사육함세척부(1200); 및
   사전 설계된 프로그램에 따라 상기 구성요소의 동작을 제어하기 위한 제어부를 포함하며;
   상기 사육실투입부(500)는,
   상기 파렛트(11) 위에 놓인 사육함(1)을 밑에서 떠받칠 수 있는 포크를 가지는 것으로서 자율주행이 가능한 무인대차를 포함하는 것을 특징으로 하는 동애등에 무인화 사육시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 동애등에세척부(1000)에 의해 세척된 동애등에를 건조 또는 급속냉동하기 위한 동애등에처리부(1100)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동애등에 무인화 사육시스템.

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