WO2021235610A1 - 절화 보관 시스템 및 방법 - Google Patents

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WO2021235610A1
WO2021235610A1 PCT/KR2020/012804 KR2020012804W WO2021235610A1 WO 2021235610 A1 WO2021235610 A1 WO 2021235610A1 KR 2020012804 W KR2020012804 W KR 2020012804W WO 2021235610 A1 WO2021235610 A1 WO 2021235610A1
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air
container
active species
plasma
generating device
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PCT/KR2020/012804
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이창훈
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이창훈
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    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
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    • A01G5/00—Floral handling
    • A01G5/06—Devices for preserving flowers
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N3/00—Preservation of plants or parts thereof, e.g. inhibiting evaporation, improvement of the appearance of leaves or protection against physical influences such as UV radiation using chemical compositions; Grafting wax
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    • A01N3/02—Keeping cut flowers fresh chemically
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
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    • B01D53/261—Drying gases or vapours by adsorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
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    • B01D53/26—Drying gases or vapours
    • B01D53/265—Drying gases or vapours by refrigeration (condensation)
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
    • A61L2/14—Plasma, i.e. ionised gases
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H2242/00—Auxiliary systems
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H2245/00—Applications of plasma devices
    • H05H2245/30—Medical applications
    • H05H2245/36—Sterilisation of objects, liquids, volumes or surfaces

Definitions

  • the present disclosure relates to a cut flower storage system and method, and more particularly, to a cut flower storage system and method using an atmospheric pressure plasma generator.
  • Plasma is an ionized gas such as electrons and neutral particles, and a part of the plasma gas has high energy and can change the surface of a material. That is, the plasma can react directly with the surface of another material or by elastic collision.
  • the plasma generating apparatus mainly includes a tube configured to generate plasma by intersecting a high-frequency, high-voltage electric charge in compressed air or nitrogen gas.
  • an atmospheric pressure plasma apparatus instead of a low pressure or vacuum plasma has been increasing.
  • an atmospheric pressure plasma apparatus it can be applied to various materials and substrates through a low-temperature process, and since it does not require a vacuum container or an evacuation device, the processing speed is fast and economical.
  • the adhesion is good and the deposition temperature is low, so in the conventional surface treatment process, semiconductor process, and display process, deformation or denaturation accompanying high-temperature heating can be reduced by taking advantage of the advantages. It is used in a relatively wide variety of industries.
  • ethylene oxide (EO) gas, ozone, low-temperature plasma, etc. may be used for disinfection and sterilization of biomaterials such as medical equipment or food.
  • the medical sterilizer using plasma gas uses a hydrogen peroxide sterilization method, but there is a problem that a lot of cost and space are required for the purchase and operation of the equipment.
  • the atmospheric pressure plasma generating device generates various active species including ozone by discharge. Since these active species have a sterilization, disinfection or bleaching action, they can be used for sterilization or disinfection or air purification for various articles or biomaterials.
  • Embodiments disclosed herein provide a cut flower storage system and method capable of controlling moisture and antibacterial treatment in a cut flower storage container using a plasma generating device and an air filter generating compressed air.
  • a cut flower storage system using an atmospheric pressure plasma generating device includes a container in which cut flowers are stored, an air filter that extracts and discharges at least a portion of moisture contained in the air in the container, and at least one of the moisture by the air filter.
  • the plasma generating apparatus includes a gas supply pipe to which compressed air is supplied, and a nozzle unit through which a plasma gas containing active species is discharged.
  • the cut flower storage system further includes a container for accommodating the cut flowers in the container, and manufactured using an antibacterial material.
  • the container is manufactured by injection molding a plastic including a silica nanocomposite containing silver nanoparticles dispersed therein.
  • the cut flower storage system operates the air filter based on the humidity sensor detecting the amount of moisture contained in the air in the container, the active species sensor detecting the concentration of the active species in the container, and the moisture amount detected by the humidity sensor It further includes a controller for controlling whether or not to drive at least one of the air compressor and the plasma generating device based on the concentration of the active species detected by the active species sensor.
  • a cut flower storage method using an atmospheric pressure plasma generating apparatus includes extracting and discharging at least a portion of moisture contained in air in a container in which cut flowers are stored by an air filter, and air filter by an air compressor. generating compressed air from air from which at least a portion of moisture has been removed by do.
  • the method for storing cut flowers further includes discharging plasma gas containing active species into the container by a plasma generating device.
  • the method for storing cut flowers further includes a container accommodating the cut flowers and manufactured using an antibacterial material.
  • the container is manufactured by injection molding a plastic including a silica nanocomposite containing silver nanoparticles dispersed therein.
  • the cut flower storage method includes detecting the amount of moisture contained in the air in the container by a humidity sensor, detecting the concentration of active species in the container by an active species sensor, Controlling whether the air filter is driven based on the amount of moisture, and controlling whether at least one of the air compressor and the plasma generating device is driven based on the concentration of the active species detected by the active species sensor by the controller do.
  • the freshness and storage period of the cut flowers may be increased.
  • the freshness and storage period of the cut flowers are further increased by generating a plasma gas having a sterilization or disinfection effect while maintaining a constant humidity of the air in the container in which the cut flowers are stored.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a cut flower storage system using an atmospheric pressure plasma generating device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a cut flower storage system using an atmospheric pressure plasma generating device according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a perspective view schematically illustrating a plasma generating apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a cut flower storage tray according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a flowchart of a cut flower storage method using an atmospheric pressure plasma generating apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a flowchart of a cut flower storage method using an atmospheric pressure plasma generating apparatus according to another embodiment of the present disclosure.
  • references to "A and/or B" in this specification means A, or B, or A and B.
  • the upper side of the drawing may be referred to as “upper” or “upper side” and the lower side as “lower” or “lower side” of the configuration shown in the drawing.
  • the remaining portions between the upper and lower portions of the illustrated configuration or except for the upper and lower portions may be referred to as “side” or “side”.
  • Relative terms such as “upper”, “upper”, etc. may be used to describe the relationship between the components shown in the drawings, and the present disclosure is not limited by such terms.
  • left side of a drawing may be referred to as “left” or “left”, and the right side may be referred to as “right” or “right” of the configuration shown in the drawing.
  • Relative terms such as “left” and “left” may be used to describe the relationship between the components shown in the drawings, and the present disclosure is not limited by such terms.
  • a direction toward the inner space of a structure may be referred to as “inside”, and a direction protruding into the open outer space may be referred to as “outside”.
  • Relative terms such as “inside” and “outside” may be used to describe the relationship between the components shown in the drawings, and the present disclosure is not limited by such terms.
  • a part when a part is said to be connected to another part, it includes not only a case in which it is directly connected, but also a case in which it is connected through another configuration in the middle.
  • the term 'part or portion' or 'module' means a mechanical or hardware component, a software component, or a combination thereof, and 'part' or 'module' refers to a specific role or function can be configured to perform
  • 'part' or 'module' is not meant to be limited to mechanical components or hardware or software.
  • a 'unit' or 'module' may be configured to reside on an addressable storage medium, or it may be configured to execute one or more processors.
  • 'part' or 'module' refers to components such as software components, object-oriented software components, class components and task components, processes, functions, properties, Includes procedures, subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays and variables.
  • Components and 'units' or 'modules' described in the present disclosure may be combined with a smaller number of components and 'units' or 'modules', or additional components and 'units' ' or 'modules'.
  • a 'system' may mean a mechanical device or an electromechanical device including one or more plasma generating devices, an air compressor, an air filter, a computing device, a container, and the like, but is not limited thereto.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a cut flower storage system 100 using an atmospheric pressure plasma generating device according to an embodiment of the present disclosure.
  • the cut flower storage system 100 is a container 110 in which one or more cut-flowers 150 are stored, extracting at least some of the moisture contained in the air in the container 110 and discharging it.
  • the air filter 120, the air compressor 130 for generating compressed air from the air from which at least part of the moisture has been removed by the air filter 120, and the compressed air generated from the air compressor 130 are used as plasma discharge gas
  • the plasma generating device 140 for generating active species through plasma discharge may be included.
  • the container 110 may be used for storage or delivery for a certain period of time before the cut flowers 150 are delivered from the production place to the purchaser. Accordingly, the container 110 may be installed in a fixed position or configured to be detachable from a transportation equipment such as a vehicle or a ship.
  • one or more support units 160 on which the cut flowers 150 are mounted may be disposed.
  • the support unit 160 may be configured to hold and store the cut flowers 150 .
  • the support unit 160 may have a box shape with an empty interior, and may include a plurality of through holes through which the cut flowers 150 may be inserted into the support unit 160 .
  • the cut flower storage system 100 may be configured such that the air filter 120 is connected to one side of the container 110 so that air in the container 110 can be introduced into the air filter 120 .
  • the air filter 120 may be configured to remove at least a portion of moisture contained in the air introduced from the container 110 .
  • the air in the container 110 may be managed to have a constant humidity.
  • the air filter 120 may include a cooling type or dry type dehumidifier.
  • the dry dehumidifier may be configured to adsorb moisture contained in the air using a desiccant such as silica gel, alumina gel, and molecular sieves, which are porous materials. have.
  • the cooling-type dehumidifier may be configured to take advantage of the characteristic that air, which has reached a dew point due to a decrease in temperature, is changed into water by sucking air in using a fan and then passing it through a cooling device using a refrigerant.
  • Air from which moisture has been removed by the air filter 120 may be introduced into the air compressor 130 .
  • the air compressor 130 may compress the introduced air to a constant pressure and provide it to the plasma generating device 140 .
  • the air compressor 130 may include, but is not limited to, a reciprocating or piston type, a rotary screw type, or a turbo or centrifugal type compressor.
  • the plasma generating device 140 may include any type of compressor having an appropriate capacity so as to provide air at a constant pressure required.
  • the plasma generating device 140 may generate active species including ozone (O 3 ) through plasma discharge using the introduced compressed air as a plasma discharge gas.
  • the plasma generating device 140 may be an atmospheric pressure plasma generating device.
  • the plasma gas including active species generated by the plasma generating device 140 may be discharged into the container through the nozzle unit 142 attached to the inside of the container 110 . Noxious bacteria or harmful substances contained in the air inside the container 110 are removed by the plasma gas including the discharged active species, and accordingly, the freshness or storage period of the cut flowers 150 may be increased.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a cut flower storage system 200 using an atmospheric pressure plasma generating device according to another embodiment of the present disclosure. Among the configurations shown in FIG. 2 , descriptions of configurations corresponding to those of FIG. 1 will be omitted.
  • the cut flower storage system 200 includes a container 110 , an air filter 120 , an air compressor 130 , a plasma generating device 140 , a humidity sensor 220 installed in the container 110 and
  • the active species sensor 240 and the controller 260 for controlling one or more of the air filter 120, the air compressor 130, and the plasma generating device 140 so that the air in the container 110 has a constant humidity and active species concentration ) may be included.
  • the controller 260 which has received the signal from the humidity sensor 220 and/or the active species sensor 240, operates the air filter 120, the air compressor 130 and/or the plasma generating device ( By controlling 140), it is possible to maintain the humidity and the concentration of active species in the air inside the container 110 within a predetermined numerical range.
  • the humidity sensor 220 may be installed inside the container 110 .
  • the humidity sensor 220 installed inside the container 110 may be configured to detect the moisture content or humidity of the air inside the container 110 .
  • the humidity sensor 220 may include an electrical resistance or capacitive humidity sensor capable of outputting an electrical signal according to humidity, but is not limited thereto.
  • the humidity sensor 220 may serve to check in real time whether the moisture amount or humidity of the air inside the container 110 is maintained within a predetermined numerical range.
  • the humidity sensor 220 may transmit an electrical signal determined according to the amount of moisture or humidity contained in the air inside the container 110 to the controller 260 .
  • the active species sensor 240 may be installed inside the container 110 .
  • the active species sensor 240 installed inside the container 110 may be configured to detect the concentration of active species (eg, O 3 , N x, etc.) in the air inside the container 110 .
  • the active species sensor 240 may include a chemical sensor capable of outputting an electrical signal by changing electrical conductivity according to adsorption or desorption of gaseous active species, but is not limited thereto.
  • the active species sensor 240 may serve to confirm in real time whether the concentration of the active species in the air inside the container 110 is maintained at a concentration greater than or equal to a reference value.
  • the active species sensor 240 may transmit an electrical signal determined according to the presence or concentration of active species contained in the air inside the container 110 to the controller 260 .
  • the controller 260 receives an electrical signal transmitted from the humidity sensor 220 and/or the active species sensor 240 so that the humidity and/or the concentration of the active species contained in the air inside the container 110 is greater than or equal to the reference value. or less than.
  • the controller 260 controls the driving time and intensity of one or more of the air filter 120 , the air compressor 130 , and the plasma generating device 140 . etc can be controlled. For example, if the controller 260 determines that the humidity of the air inside the container 110 is equal to or greater than a reference value based on the electrical signal of the humidity sensor 220 , the controller 260 operates the air filter 120 or operates the air filter 120 .
  • the driving time and/or intensity of the filter 120 may be adjusted upward.
  • the controller 260 determines that the concentration of the active species in the air inside the container 110 is equal to or less than the reference value based on the electrical signal of the active species sensor 240 , the air compressor 130 and/or the plasma It is possible to operate the generator 140 or to increase the operating time and/or intensity of the air compressor 130 and/or the plasma generator 140 .
  • control of the operation of the air filter 120 by the controller 260 as described above and the control of the operation of the air compressor 130 and/or the plasma generating device 140 by the controller 260 are, It can be executed sequentially. For example, after executing the operation control of the air filter 120 , the controller 260 may execute the operation control of the air compressor 130 and/or the plasma generating device 140 , and control the operation of these two steps. can be repeated. In another embodiment, the control of the operation of the air filter 120 by the controller 260 and the control of the operation of the air compressor 130 and/or the plasma generating device 140 by the controller 260 are parallel and simultaneous. can be executed In another embodiment, only one of an operation control of the air filter 120 by the controller 260 and an operation control of the air compressor 130 and/or the plasma generating device 140 by the controller 260 may be executed have.
  • the container 110 by controlling the operation of the air filter 120 by the controller 260 and controlling the operation of the air compressor 130 and/or the plasma generating device 140 by the controller 260, the container 110 ) The concentration of moisture and active species contained in the internal air is maintained within an appropriate range, so that the freshness and storage period of the cut flowers 150 can be increased.
  • FIG. 3 is a perspective view schematically illustrating a plasma generating apparatus 300 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the plasma generating apparatus 300 illustrated in FIG. 3 may be used, for example, as the plasma generating apparatus 140 of the cut flower storage systems 100 and 200 illustrated in FIGS. 1 and 2 .
  • the plasma generating apparatus 300 may be an atmospheric pressure plasma generating apparatus.
  • the plasma generating apparatus 300 may include a generator, a high voltage transformer, electrodes generating plasma discharge, and the like so as to be driven in a normal room temperature/normal pressure environment.
  • the plasma generating apparatus 300 includes a nozzle unit 320 from which plasma is discharged, a nozzle unit 320 is detached from one side, and a gas supply pipe (not shown) through which a working gas (or compressed air) is supplied from the other side.
  • a body portion 340 from which a cable connected to a high voltage transformer (not shown) is detachable.
  • the high frequency high voltage generated by the high voltage transformer is applied to the electrodes installed inside the body 340, and a high frequency discharge in the form of an electric arc is generated between the electrodes by the applied voltage.
  • a high frequency discharge in the form of an electric arc is generated between the electrodes by the applied voltage.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a cut flower storage tray 420 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the cut flower storage tray 420 illustrated in FIG. 4 may be used, for example, as a support 160 installed inside the container 110 illustrated in FIGS. 1 and 2 .
  • One or more cut flower storage trays 420 may be disposed in the container (eg, reference numeral 110 in FIG. 1 ).
  • the cut flower storage tray 420 may be configured to hold and store the cut flowers 150 .
  • the cut flower storage tray 420 may have a box shape having a rectangular cross section, but is not limited thereto.
  • the cut flower storage tray 420 may include a plurality of cut flower containers 440 containing a preservative including nutrients and moisture for maintaining the freshness of the cut flower 150 .
  • Bacteria may propagate in the cut flower container 440 due to the nutrients injected into the preservative for freshness of the flower.
  • the cut flowers 150 accommodated in the preservative in which bacteria are propagated may have a sharp decrease in freshness and storage period.
  • the cut flower container 440 may be manufactured using an antibacterial material such as a silver nano material.
  • the cut flower container 440 may be molded by injecting plastic including a silica nanocomposite containing silver nanoparticles dispersed therein.
  • FIG. 5 is a flowchart of a cut flower storage method 500 using an atmospheric pressure plasma generating apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • the cut flower storage method 500 may begin with the step of extracting and discharging at least a portion of the moisture contained in the air in the container in which the cut flowers are stored by an air filter (S520).
  • an air filter 120 may be connected to one side of the container 110 so that air in the container 110 may be introduced into the air filter 120 .
  • the air filter 120 may be configured to remove at least a portion of moisture contained in the air introduced from the container 110 . According to this configuration, the air in the container 110 may be managed to have a constant humidity.
  • compressed air may be generated from the air from which at least a portion of moisture has been removed by the air filter by the air compressor (S540).
  • air from which moisture has been removed by the air filter 120 may be introduced into the air compressor 130 .
  • the air compressor 130 may compress the introduced air to a constant pressure and provide it to the plasma generating device 140 .
  • Active species may be generated through plasma discharge by using the compressed air generated from the air compressor as a plasma discharge gas by the plasma generating device (S560).
  • the plasma generating apparatus 140 may generate active species including ozone (O 3 ) through plasma discharge using the introduced compressed air as a plasma discharge gas.
  • Plasma gas including active species generated by the plasma generating device 140 may be discharged into the container 110 through the nozzle unit 142 attached to the inside of the container 110 . Noxious bacteria or harmful substances contained in the air inside the container 110 are removed by the plasma gas including the discharged active species, and accordingly, the freshness or storage period of the cut flowers 150 may be increased.
  • the cut flower container may contain a preservative including nutrients and moisture for maintaining the freshness of the cut flower.
  • the cut flower container may be molded by injecting a plastic including a silica nanocomposite containing silver nanoparticles dispersed therein.
  • FIG. 6 is a flowchart of a cut flower storage method 600 using an atmospheric pressure plasma generating apparatus according to another embodiment of the present disclosure.
  • the cut flower storage method 600 may be started with the moisture sensor detecting the amount of moisture contained in the air in the container (S610).
  • the humidity sensor 220 installed inside the container 110 may detect the amount of moisture or humidity contained in the air inside the container 110 .
  • the humidity sensor 220 may transmit an electrical signal determined according to the amount of moisture or humidity contained in the air inside the container 110 to the controller 260 .
  • the controller may determine whether the detected amount of moisture is equal to or greater than a reference value (S620). In an embodiment, referring to FIG. 2 , the controller 260 may determine whether the moisture content or humidity of the air inside the container 110 is equal to or greater than a reference value, based on an electrical signal of the humidity sensor 220 .
  • the controller may operate an air filter to extract moisture from the air inside the container (S630).
  • the air filter ( 120) or the operating time and/or intensity of the air filter 120 may be adjusted upward.
  • the air filter 120 may manage the air in the container 110 to have a constant humidity by removing at least a portion of moisture included in the air introduced from the container 110 .
  • the active species sensor may detect the concentration of the active species contained in the air in the container (S640).
  • the active species sensor 240 installed inside the container 110 is determined according to the presence or concentration of active species contained in the air inside the container 110 . may transmit an electrical signal to the controller 260 .
  • the controller may determine whether the detected active species concentration is less than or equal to a reference value (S650). In one embodiment, referring to FIG. 2 , the controller 260 may determine whether the concentration of the active species in the air inside the container 110 is equal to or less than a reference value, based on the electrical signal of the active species sensor 240 . .
  • the controller may operate at least one of the air compressor and the plasma generating device to generate the active species in the container (S660).
  • the controller 260 determines that the concentration of the active species in the air inside the container 110 is equal to or less than the reference value based on the electrical signal of the active species sensor 240 ,
  • the air compressor 130 and/or the plasma generating device 140 may be operated, or the operating time and/or intensity of the air compressor 130 and/or the plasma generating device 140 may be adjusted upward. Noxious bacteria or harmful substances contained in the air inside the container 110 are removed by the plasma gas containing the discharged active species, and accordingly, the freshness or storage period of the cut flowers 150 may be increased.
  • the operation control steps (S610 to S630) of the air filter by the controller as described above and the operation control steps (S640 to S660) of the air compressor and/or the plasma generating device by the controller are sequential can be executed as For example, after executing steps S610 to S630, steps S640 to S660 may be executed, and these steps may be repeated.
  • the operation control steps S610 to S630 of the air filter by the controller and the operation control steps S640 to S660 of the air compressor and/or plasma generating device by the controller are to be executed simultaneously in parallel.
  • only one of the operation control steps ( S610 to S630 ) of the air filter by the controller and the operation control steps ( S640 to S660 ) of the air compressor and/or the plasma generating device by the controller may be executed .
  • the cut flower container may contain a preservative including nutrients and moisture for maintaining the freshness of the cut flower.
  • the cut flower container may be molded by injecting a plastic including a silica nanocomposite containing silver nanoparticles dispersed therein.

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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
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(O 3)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, O 3, N x 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(O 3)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.

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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