버섯산업은 자본, 기술, 노동의 집약성과 가격의 불안정이라는 특성을 가지고 있으며, 현대사회의 소비자 욕구와 식생활 패턴의 급격한 변화로 인하여 곡류 중심의 식문화가 육류 위주로, 또한 건강식품을 찾는 식생활 문화가 주를 이루면서 버섯산업도 2003년도 기준 374만평에 145천톤 정도로 90년도 초에 비해 2.6배로 재배면적과 생산량이 급격하게 증가하는 추세에 있으며, 생산되는 버섯 종류도 다양하게 기능성 위주로 생산되고 있는 실정이다. 또한 1인당 버섯 소비량도 꾸준하게 증가되어 ‘03년도 기준으로 4.0kg정도 소비하고 있으며, 유통되고 있는 버섯의 종류도 상황, 새송이, 느타리, 팽이, 영지 등 다양하다. 우리나라의 버섯 재배현황은 70년대에는 수출용 양송이 재배로 인하여 급격하게 증가하였다가, 80년대에는 다소 감소하는 경향을 보였다. 이후 90년대초 국내 소비량 증가로 느타리버섯 재배면적이 대폭 증가하였고, 90년대말을 기점으로 하여 항암효과 등을 첨가한 기능성버섯 수요증가로 버섯 종류의 다양화(영지, 천마, 신령, 동충하초, 상황버섯)가 이루어졌다. 버섯재배의 현주소는 생산기반과 재배시설이 노후화되어 생력재배 기술도입이 어렵고, 수량과 품질저하 초래로 안정적인 농가소득이 저하되고, 시설 자동화시설 미흡으로 노동력이 부족하여 재배관리상 많은 문제점을 내포하고 있는 실정이다. ○ 표고버섯의 주기 변경시 꼭 필요한 물주기와 충격이 명확해야 버섯이 발생 가능하므로, 정확한 양의 물을 주입시켜 전기 고주파충격으로 버섯 종균 고리를 자르는 범위 내에서 전류와 전압을 주는 것이 관건임 (현재 일본에서는 원목에 전기 충격을 하고 있음) ○ 이를 자동으로 콘트롤 할 수 있는 전기 배전판을 방수 배전판 처리와 접지가 중요하다. 전기 흐름 또한 직접회로가 아닌 간접전류 전압회로를 사용하여 감전 위험이 없는 연구 필요 ○ 아울러 배지의 크기에 따라 침봉의 크기 또는 침봉의 넓이를 수월하게 조절 할수 있도록 하는 장치 필요 ○ 빠른 작업 능률을 올릴 수 있도록 배지 투입 및 배출을 자동으로 해야 할 것이고 배출된 배지를 생육판에 배치 할때도 생육판 높이에 맞게 배지 배송 출구의 높이를 자유롭게 조절할 수 있는 기능 필요 ○ 향후 고령화로 힘든 노동력을 줄이고 표고버섯의 미래를 볼때 주변 아시아 국가와 같이 봉지표고버섯 재배는 필수라 생각되므로 본 기계의 개발은 시급함. ○ 세계 최초로 버섯생육시 배지영양제 주입시험으로 버섯생산기술 개발가능 버섯재배 면적이 점진적으로 확대되면서 병충해 발생과 연작에 의한 피해증가와 재배환경의 악화로 인하여 새로운 재배기술의 개발이 요구되고 있다.
2. 기술개발의 필요성
우리나라에서 재배되고 있는 식용버섯은 맛과 향기가 독특하여 고급식품으로 애용되고 있으며 식품적 3가지 기능(영양성, 기호성, 생체조절기능)으로 인하여 기능성 식품 및 약품개발소재 등의 중요한 생물자원으로 다루어지고 있으며, 기능성에 관련된 성분으로 식품 본래의 역할인 영양소재 공급원으로 단백질 당류, 유기산, 비타민, 지방 등이 있으며, 음식에 대한 선호도를 높일 수 있는 색과 향기성분 , 그리고 GMP, AMP와 같은 핵산물질, 맛과 관련된 지미성분 등이 함유 되어 있어 식품 첨가물로도 널리 이용되고 있다. 버섯의 식품적, 약리적 가치 및 효능으로는 맛과 향이 독특하고 씹는 촉감이 좋으며 재배시에는 농약을 전혀 사용하지 않고 화학비료도 사용하지 않아 안전하며, 버섯은 수분이 90%이므로 열량이 적어 비만 치료시에 식이요법 식품으로 사용하며 적은 양이지만 필수 아미노산이 들어 있어 영양실조를 예방하여 주며, 섬유소가 많아 장내 중금속을 배출하고 장을 깨끗하게 하며 대장운동을 원활하게 해주며 전분 분해효소인 아밀라제와 단백질 분해효소인 프로테아제가 많아서 많이 먹어도 배탈이 없으며, 다른 음식을 소화시키는 것을 도와주며 허약한 사람에게는 식욕을 돋우어 주며, 비타민 D의 전구체인 에르고스테롤이 다른 식품에 비해 많이 들어 있으며 햇빛을 받으면 비타민D가 되어 칼슘 흡수에 도움을 주어 뼈와 치아의 생성 및 유지에 좋으며, 본초학 등에서는 버섯을 약으로 기술하고 있어 한방에서는 많이 허용되고 있다 전국적으로 매년 버섯재배농가 및 규모는 점진적으로 증가추세에 있으나 지금까지 품종이나 병충해 방제, 재배기술 등에는 여러 가지 기술이 개발되어 활용되고 있는 실정이나, 최근에 야기되고 있는 바이러스 피해나 불량 종균의 접종으로 인한 민원야기 등 버섯 재배에서 제기될 수 있는 문제를 해결하는 방법에 있어서 새로운 재배기술이 개발되어야 버섯재배 농업인들이 피해를 보는 사례가 줄어 들 것으로 판단된다. ○ 기술적 측면 - 기존의 수작업은 하루 500개정도 가능한 작업량을, 기계로 자동작업시는 수작업의 10~15배인 5,000~8,000개의 작업능률 발생 ○ 사회적 측면 - 주변 국가(중국,대만,일본)의 버섯생산 기술에 대응한 기술적인 문제 해결 ※ 봉지재배 대비율 중국,대만80% 일본60% 한국3%인 현실에서 국가 경쟁력 있는 기계 제작요 ○ 경제적 측면 - 물주입(침봉) 외에 전기충격기(고주파충격)도 동시 개발하면 100%의 버섯발생 가능함 ○ 경제적 측면 - 물주입(침봉) 외에 전기충격기(고주파충격)도 동시 개발하면 100%의 버섯발생 가능함
향후 재배기술을 기계적이고 체계적으로 개발할 필요성이 제기되고 있으며, 최근 소비자 욕구 및 소비성향도 건강을 생각하는 기능성 식품에 많은 관심을 가지고 있으므로 우리인체에 유용한 성분을 이용하여 고품질 버섯생산의 기계화 함으로서 대량생산은 물론 해외수출함으로 국가경쟁력 제고와 농가소득 증대에 기여하고자 함.
3. 연구개발의 목적과 범위
가. 개발목적
○ 기존의 수작업에서 기계화로 작업능률 향상 : 10 ~ 15배 능률발생 ○ 주변국가(중국,대만,일본)의 버섯생산 기술에 대응한 기술적인 문제해결 ○ 물주입(침봉) 외에 전기충격기(고주파충격)도 동시 개발하면 100%의 버섯발생 가능함
나. 개발범위
○ 표고버섯의 특성과 다수확 좋은 품질의 버섯을 생산하기 위해 약 25일마다 물주기를 함 ○ 기존의 방식대로 하면 옆배지에 물이 튀어 상품성이 없고 늦은 작업시간으로 생육재배 환경을 맞출수 없어 전체적으로 불량율이 높아지므로 자동버섯침봉, 충격기로 위와 같은 문제점 해소
나. 개발범위
따라서 본 과제에서는 상기와 같은 종래의 문제점을 일소하고 나아가 느타리버섯의 기능성과 맛과 향(약리작용)을 증진시킴으로서 고부가가치를 창출할 수 있도록 하는데 크게 기여할 수 있는 느타리버섯 생산에 주안점을 두고 그 기술적 과제로서 본과제를 완성한 것이다
본 개발은 표고버섯 재배용 배지의 충격 및 수분공급장치에 관한 것으로서, 경사진 적재대에 적재된 배지(A)가 공급판(30)의 후퇴에 의한 개폐판(21)의 개폐작동으로 공급판(30) 상에 공급되면 에어실린더(32)에 의한 공급판(30)의 전진으로 그 배지(A)는 물충격기(40)가 갖는 수개의 분사관(42)에 꽂혀 고정되고, 이후 분사관(42)을 통한 고압의 물 분사와 수분공급 및 그 인근에 갖는 전기충격기(90)에 의한 전기적 충격이 이루어지도록 하며, 배지(A)에 적당량의 수분이 공급되면 그 자중에 의해 물공급관(41)이 갖는 감지봉(43)을 통하여 하중센서(72)가 이를 감지하여 물공급을 중단시켜 줌과 동시에 밀대(50)를 작동시켜서 배지(A)를 배출시켜 주도록 하는 작동이 연속반복적으로 이루어지도록 한 것으로서, 작업인력절감 및 작업능률의 향상으로 현저한 생산성 향상을 가져올 수 있도록 하고 또 충격불량방지와 최적의 수분공급으로 소득증대를 가져올 수 있도록 한 것이다.
표고버섯 재배용 배지의 충격 및 수분공급장치{IMPACT AND WATER SUPPLYING APPARATUS OF MEDIUM FOR PYOGO-MUSHROOM GROWING}
나. 개발의 상세한 설명
(1) 기술분야 본 개발은 표고버섯 재배용 배지의 충격 및 수분공급장치에 관한 것으로서, 상세하게는 발아촉진을 위한 배지의 충격 및 수분공급작업을 자동화하고 또 전체적인 고른 충격과 상시 적당량의 수분을 공급해 줄 수 있도록 한 것이다.
(2) 배경기술 표고버섯은 주로 참나무류에서 발생되는 것으로서, 이제껏 참나무류의 원목에 의해 인공재배가 이루어지고 있었으나, 원목을 구하기 어려울 뿐 아니라 구입비용부담이 커 근래에 들어서는 참나무류의 톱밥으로 제조된 배지를 이용하여 인공재배토록 하고 있다. 참나무류의 톱밥으로 제조되는 배지의 제조방법을 살펴보면, 영양제가 혼합된 톱밥을 입봉기를 이용하여 비닐봉지 내에 적당량 다져넣은 다음 통기성 캡으로 봉하여 살균하면서 형태(뭉치)화 하여서 된 것으로서, 다양한 크기와 형태로 성형된다. 성형된 배지는 자연냉각후 종균을 접종하여 약4~5개월 배양하고, 배양후 버섯의 발아촉진을 위한 충격과 적당량의 수분을 공급한 다음 생육실을 통하여 생육이 이루어지도록 하게 된다. 이때 버섯의 발아촉진을 위하여 실시되는 충격은 발아유무를 결정하는 중요한 공정으로서, 햇볕을 쬐여주는 광충격과, 방전을 가해주는 전기적 충격과, 두드려주는 타격충격 및 물을 고압분사하는 물충격등 다양한 예를 들 수가 있으며, 여기에 적절한 수분공급이 더해지게 되면 많은 수확량을 기대할 수가 있게 된다. 이러한 여러종류의 충격 중 광충격과 전기적 충격 및 타격충격등은 수분공급 공정과 별도로 이루어지게 되므로 작업이 매우 번거롭고 또 작업능률저하를 가져오게 되나, 물충격의 경우 수분공급이 동시에 이루어질 수가 있어 작업능률향상을 기대할 수가 있다. 그러나 물충격은 이제껏 특별한 기기의 도움없이 단순히 작업자가 작업장 바닥에 배지를 정열시켜 둔 상태에서 고압호스를 이용하여 배지에 고압의 물을 분사해 주도록 함으로서, 작업인력이 많이 소요되고 또 넓은 작업공간을 필요로 함은 물론 작업과정에서 고압의 물이 사방으로 튀면서 작업장은 물론 작업자의 옷을 적시게 되므로 작업이 매우 힘들고 까다로우며, 특히 고압을 물을 배지 하나하나에 전체적으로 고르게 가해줄 수가 없을 뿐 아니라 배지별 적정량의 수분을 공급해 주기 어려워 결국 충격불량과 수분의 공급량 부족 내지는 공급량과다에 의한 표고버섯의 수확량감소로 금전적으로 큰 손실을 가져오게 되는 등의 많은 문제점들이 있는 것이다.
(3) 해결하고자 하는 과제 본 개발은 물충격 및 수분공급을 위한 작업을 자동화하여 작업인력절감과 작업능률향상을 가져올 수 있도록 하고 또 물충격시 전체적으로 고른 충격이 이루어질 수 있을 뿐 아니라 상시 적당량의 수분을 공급해 줄 수가 있어 높은 발아율과 고른 생육에 의한 수확량증가로 농가의 소득증대에 기여할 수가 있는 표고버섯 재배용 배지의 충격 및 수분공급장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
(4) 과제 해결 수단 개발의 목적은 경사진 적재대로부터 하나의 배지가 그 아래의 공급판 상에 공급되면 에어실린더에 의한 공급판의 전진으로 그 배지는 타측의 물충격기가 갖는 수개의 분사관에 꽂혀서 상기 분사관을 통하여 분사되는 수압에 의해 물충격과 수분공급이 이루어지고, 적당량의 수분공급으로 배지의 무게가 증가하게 되면 자중에 의한 물공급관의 회전으로 그 감지봉을 통하여 하중센서가 이를 감지하여 물공급을 중단시킴과 동시에 밀대를 작동시켜서 물충격 및 적당량의 수분이 공급된 배지를 배출시켜 주도록 하는 작동이 연속반복적으로 이루어질 수 있도록 한 표고버섯 재배용 배지의 충격 및 수분공급장치에 의해 달성된다.
(5) 효과 개발은 작업자가 배지(A)를 적재대(20)에 적재해 주기만 하면 적재대 아래에 갖는 공급판(30)에 의해 순차적으로 이송되어 그 타측의 물충격기(40)가 갖는 수개의 분사관(42)에 꽂혀 고압의 물에 의해 물충격 및 수분공급이 이루어지고, 적당량의 수분공급시에는 하중센서(72)의 감지로 수분공급이 중단됨과 동시에 밀대(50)의 작동으로 낙하배출되게 하는 작동이 연속반복적으로 이루어지도록 함으로서 작업인력을 줄일 수가 있게 됨은 물론 작업능률을 향상시켜 줄 수가 있어 현저한 생산성 향상을 가져올 수가 있게 된다. 특히 물충격 및 수분공급이 배지(A)에 깊숙히 꽂힌 수개의 분사관(42)에 의해 이루어지게 되고 또 물충격기(40) 인근에 전기충격기(90)를 부설하여 전기적 충격이 동시에 이루어지도록 할 수가 있어 충격불량을 없애줄 수가 있게 됨은 물론 물충격과 동시에 이루어지는 수분공급시 그 배지(A)의 무게를 감지하는 하중센서(72)에 의해 상시 적당량의 수분이 공급되므로 전체적인 고른 충격과 최적의 수분공급에 의한 높은 발아율 및 고른 생육으로 표고버섯의 수확량이 증가하게 되므로 수익증대를 가져올 수가 있게 되는 등의 효과를 기대할 수가 있는 것이다.
(6) 개발의 실시를 위한 구체적인 내용 이하 본 개발의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하기로 하며, 다만 도면들 중 동일한 구성요소들 중 가능한 동일부호로 기재하고, 관련된 공지기술이나 기능에 대한 구체적인 설명은 본 개발의 요지가 모호해지지 않도록 하기 위하여 생략하기로 한다. 도 1은 본 개발의 사시도로서, 본 개발은 프레임(10)의 상부 일측에 개폐판(21)을 갖는 적재대(20)가 경사지게 고정설치되고, 상기 적재대(20) 아래에는 공급판(30)이 수평작동하도록 설치되고, 프레임(10)의 상부 타측에는 물충격기(40)와 밀대(50)가 설치되며, 물충격기(40) 아래에는 경사진 배출판(60)이 설치되어 제어부(70)의 제어로 순차적인 작동이 이루어지도록 구성된다. 도 2는 본 개발의 일요부를 확대한 사시도로서, 경사진 적재대(20)는 타측 하부에 갖는 출구측에 개폐판(21)이 설치되는데, 상기 개폐판(21)은 연결편(22)과 절첩편(23)을 통하여 적재대(20)에 회전가능케 설치되고 또 연결편(22)과 절첩편(23) 사이에 갖는 스프링(24)에 의해 닫혀지게 되며 그 전방연결편(22)으로부터 연장형성되는 지지편(25)이 프레임(10)측이 갖는 멈춤편(12)과의 접촉으로 닫힘점이 주어지게 된다. 또한 상기 개폐판(21)이 갖는 지지편(25)은 공급판(30)의 후퇴시 공급판의 전방 일측에 갖는 걸림편(31)과의 걸림이 이루어져 그 개폐판(21)은 반시계방향으로 일정각도 회전하여 개방이 이루어지도록 구성된다. 이때 공급판(30)이 갖는 걸림편(31)은 타측 단부에 경사면이 형성되어 있어 공급판의 전진시에는 지지편(25)을 간섭하지 않게 되고 또 후퇴시에는 지지편(25)과의 걸림으로 상기 지지편(25)을 회전시켜 주게 되는데, 개폐판(21)의 최대개방시점에 이르게 되면 그 지지편(25)은 자체 휨성에 의한 휨으로 걸림편(31)으로 이탈하여 스프링(24)에 의해 개폐판(21)의 닫힘이 이루어지도록 하게 되므로 공급판(30)의 매후퇴시 개폐작동이 이루어져 적재대(20)에 적재된 배지(A)를 공급판(30) 상에 차례로 낙하공급시켜 주게 된다. 도 3 및 도 4는 공급판(30)의 작동상태를 나타낸 평면구성도로서, 적재대(20) 아래에 갖는 공급판(30)은 프레임(10)에 설치고정되어 제어부(70)에 의해 제어되는 에어실린더(32)에 연결설치되어 좌우로 수평작동하게 되는데, 그 상부일측에는 받침대(33)가 돌출형성되고 타측에는 안내돌편(34)을 갖는 받침편(35)이 회전가능케 연결설치되어 그 받침편(35)은 공급판(30)의 전진시 수평으로 펼쳐져 배지(A)의 출구를 개방하고 또 공급판(30)의 후퇴시에는 완전한 후퇴시점에 이르러 그 안내돌편(34)이 프레임(10)이 갖는 안내편(14)과의 접촉으로 직립되어 출구를 차단하게 되며, 그 일측 전후에는 전후정열판(80)을 작동하는 가압대(36)가 돌출형성된다. 상기 전후정열판(80)은 각각 프레임(10)에 회전가능케 설치되는 전후한쌍씩의 경사안내대(82)에 축핀으로 연결설치되어 공급판(30)의 비간섭시 스프링(84)에 의해 오무림상태를 유지하게 되는데, 그 최대오무림폭은 배지(A)가 갖는 전후길이보다 약간 넓고 또 공급판(30)의 후퇴시 최종후퇴지점에 이르게 되면 그 가압대(36)에 의한 경사안내대(82)의 회전으로 전후로 벌어져 그 사이에 배지(A)가 여유있게 공급될 수 있는 공간이 확보되도록 구성된다. 도 5는 본 발명의 타요부를 확대한 사시도로서, 물충격기(40)는 프레임(10)에 회전가능케 설치되어 제어부와 접속되는 솔레노이드 밸브를 통하여 워터펌프와 연결되는 물공급관(41)과, 상기 물공급관(41)의 타측에 적어도 2개이상 연결형성되는 가늘고 긴 분사관(42)으로 이루어져 공급판(30)을 따라 이송되어 온 배지(A)가 분사관(42)에 꽂힌 상태에서 물충격 및 수분공급이 이루어지도록 구성되는데, 물공급관(41)의 후단부에는 감지봉(43)이 연결형성되게 하고, 상기 감지봉의 타측 아래에는 로드셀이나 압전센서등으로 이루어져 제어부(70)와 접속되는 하중센서(72)가 위치하도록 하여 물충격기(40)에 공급된 배지(A)의 중량을 감지하도록 구성된다. 또한 밀대(50)는 프레임(10)에 설치고정되어 제어부(70)와 접속되는 에어실린더(51)에 연결설치되는데, 후퇴시 물충격기(40)의 분사관(42) 사이사이에 깊숙히 위치하도록 하여 전진시 상기 분사관(42)에 꽂힌 배지(A)를 분사관(42)으로부터 분리시켜 주도록 구성된다. 한편 본 개발은 물충격기(40)를 갖도록 하는 것으로 충분히 만족하나, 전기충격기(90)를 더 갖도록 할 수도 있다. 즉 도 6에서와 같이 물충격기(40)를 감싸주는 커버(4)에 전기충격기(90)를 부설하여 상기 전기충격기(90)가 갖는 단자(92)가 물충격기(40)의 분사관(42)에 꽂혀지는 배지(A)와 근접하도록 하고 또 상기 전기충격기(90)는 제어부(70)와 접속하여 물충격기(40)에 의한 물충격 중 전기적 충격이 동시에 이루어지도록 하는 것으로 만족할 수가 있게 된다. 본 개발은 제어부(70)의 제어로 작업이 연속반복적으로 이루어지도록 구성되나, 작업단계별 수동신호에 의해 작동되게 할 수도 있음을 유의하여야 한다. 도 7은 본 발명의 작업시작전을 나타낸 정면구성도로서, 본 발명은 경사진 적재대(20)에 배지(A)를 공급하고 제어부(70)의 시작버턴을 눌러주는 것으로 작업이 순차적으로 이루어지게 된다. 즉 적재대(20)에 적재된 하나의 배지(A)가 개폐판(21)의 개폐작동으로 공급판(30) 상에 낙하공급되면, 에어실린더(32)에 의한 공급판(30)의 전진으로 물충격기(40)로 이송되는데, 공급판(30) 상에 공급된 배지(A)는 공급판(30)이 갖는 받침대(32)와 받침편(35) 및 그 전후의 정열판(80) 사이에 위치하게 되므로 적재대(20)로부터 낙하시 공급판(30)으로부터의 이탈이 방지된다. 또한 에어실린더(32)에 의한 공급판(30)의 전진시에는 도 4에서와 같이 전후정열판(80)을 연결하는 경사안내대(82)는 공급판(30)이 갖는 가압대(36)의 간섭을 받지 않게 됨에 따라 그 전후정열판(80)은 스프링(84)에 의해 오무려지면서 공급판(30) 상의 배지(A)를 정중앙에 위치시켜 주게 된다. 또한 공급판(30)의 출구측에 직립되어 출구를 차단하고 있던 받침편(35)은 그 안내돌편(34)이 안내편(14)의 간섭영향권으로부터 벗어남에 따라 수평으로 펼쳐져 출구를 개방하게 된다. 도 8은 공급판(30)의 전진으로 그 배지(A)를 물충격기(40)에 공급해 준 상태를 나타낸 것으로서, 공급판(30)의 최대전진으로 그 배지(A)가 물충격기(40)에 이르게 되면, 상기 물충격기(40)가 갖는 가늘고 긴 수개의 분사관(42)에 배지(A)가 꽂혀 고정되고, 뒤이어 공급판(30)의 후퇴 및 물충격기(40)의 솔레노이드 밸브가 개방되어 수개의 분사관(42)을 통하여 배지(A)내에 전체적으로 강한 수압을 가해주는 물충격이 이루어지게 된다. 이때 물충격기(40)가 갖는 분사관(42)은 충격하고자 하는 배지(A)의 크기와 형태등에 따라 그 갯수와 길이 및 간격등을 적절히 형성해 주면 되므로 배지(A)의 물충격은 전체적으로 고르고 신속하게 이루어질 수가 있게 된다. 이러한 분사관(42)을 통한 물의 고압분사로 물충격이 이루어질시 그 물은 톱밥이 주성분인 배지(A)가 전량흡수하게 되고 또 그에 따라 배지(A)의 무게가 늘어나 제어부(70)에 입력된 무게가 되면 분사관(42)을 연결하는 물공급관(41)은 배지의 하중에 의한 회전으로 그 감지봉(43)을 통하여 하중센서(72)가 이를 감지하게 되므로 제어부(70)는 솔레노이드 밸브를 차단하여 물충격을 중단시켜 주게 되는바, 배지(A)에는 물충격과 동시에 적당량의 수분공급이 이루어지게 된다. 또한 본 개발은 전기충격기(90)를 더 갖도록 할 경우 물충격기(40)에 의한 물충격시 제어부(70)를 통하여 전기충격기(90)에 전원을 인가해 주게 되면, 배지(A)와 인접하고 있는 전기충격기(90)의 단자(92)에 의한 방전으로 전기적 충격이 동시에 이루어지게 되므로 충격불량우려는 전혀 없게 된다. 충격 및 수분공급이 완료된 배지(A)는 제어부(70)에 의한 에어실린더(51)의 작동으로 밀대(50)가 전진하여 분사관(42)에 꽂힌 배지(A)를 이탈시켜 주게 되고, 분사관(42)으로부터 이탈된 배지는 그 아래의 경사진 배출판(60)을 통하여 낙하배출된다. 한편 배지(A)를 물충격기(40)에 공급해 준 다음 후퇴하는 공급판(30)은 도 9 에서와 같이 그 전방 일측에 갖는 걸림편(31)이 적재대(20)의 출구를 차단하고 있는 개폐판(21)의 지지편(25)과 걸림이 이루어지고, 계속되는 후퇴시 상기 지지편(25)은 시계방향으로 회전하게 되므로 개폐판(21)의 개방이 이루어지게 되며, 상기 개폐판(21)의 개방으로 경사진 적재대(20)에 적재되어 있던 배지(A)들 중 그 출구측에 위치한 하나의 배지(A)가 낙하하여 그 아래의 공급판(30) 상에 공급되고, 이와 동시에 공급판(30)의 계속되는 후퇴로 개폐판(21)이 최대개방시점에 이르게 되면 상기 개폐판(21)이 갖는 지지편(25)은 자체 휨성으로 공급판(30)이 갖는 걸림편(31)과의 걸림이 해지되어 스프링(24)의 탄성에 의해 닫힘이 이루어지게 되므로 공급판(30)의 후퇴시 적재대(10)에 적재되어 있던 하나의 배지(A)가 공급판(30) 상에 공급된다. 또한 이러한 공급판(30)의 후퇴에 의한 개폐판(21)의 개폐작동으로 공급판(30) 상에 배지(A)가 공급될시 상기 공급판(30) 일측에 갖는 가압대(36)는 경사안내대(82)를 밀어주게 되므로 상기 경사안내대(82)에 연결설치되는 전후정열판(80)은 외측으로 벌어져 배지(A)가 공급될 수 있는 충분한 공간을 확보해 주게 된다. 그리고 새로운 배지(A)가 공급되어 대기하고 있던 공급판(30)은 물충격기(40)에 의한 충격 및 수분공급이 완료된 배지(A)가 밀대(50)에 의해 낙하배출됨과 동시에 제어부(70)에 의한 에어실린더(32)의 작동으로 전진하여 그 배지(A)를 물충격기(40)에 공급해 주는 작동을 반복하게 되는 것이다.
다. 특허청구범위
(청구항 1) 프레임(10)의 일측 상부에 설치되는 적재대(20)와 상기 적재대(20) 아래에 설치되어 에어실린더(32)에 의해 작동하는 공급판(30)과 프레임(10)의 타측에 설치되어 수개의 분사관(42)을 통항 물충격 및 수분공급이 이루어지도록 하는 물충격기(40) 및 상기 물충격기(40) 아래에 위치하는 배출판(60)으로 구성함을 특징으로 하는 표고버섯 재배용 배지의 충격 및 수분공급장치.
(청구항 2) 제1항에 있어서, 상기 적재대(20)는 출구가 하방을 향하도록 경사지게 설치되고 또 그 출구에는 개폐판(21)을 갖도록 구성함을 특징으로 하는 표고버섯 재배용 배지의 충격 및 수분공급장치. (청구항 3) 제2항에 있어서, 상기 개폐판(21)은 연결편(22)과 절첩편(23)을 통하여 적재대(20)에 연결설치되어 연결편과 절첩편 사이에 설치되는 스프링(24) 및 연결편(22)을 연장하는 지지편(25)과 프레임(10)측의 멈춤편(12)의 접촉으로 닫힘이 유지되며, 공급판(30)의 후퇴시 상기 공급판이 갖는 걸림편(31)이 지지편(25)을 시계방향으로 회전시켜 주는 것으로 개방되도록 구성함을 특징으로 하는 표고버섯 재배용 배지의 충격 및 수분공급장치.
(청구항 4) 제1항에 있어서, 상기 공급판(30)은 그 일측에 받침대(33)가 고정형성되고 타측에는 안내돌편(34)을 갖는 받침편(35)이 회전가능케 연결설치되어 후퇴시 상기받침편(35)이 갖는 안내돌편(34)이 프레임(10)측이 갖는 안내편(14)의 간섭을 받아 직립상태를 유지하고, 전진시 안내편(14)의 간섭영향권으로부터 벗어나게 되면 자중에 의해 펼쳐지도록 구성함을 특징으로 하는 표고버섯 재배용 배지의 충격 및 수분공급장치.
(청구항 5) 제1항에 있어서, 상기 물충격기(40)는 프레임(10)에 회전가능케 설치되어 물을 공급하는 물공급관(41)과, 상기 물공급관(41) 타측에 연결형성되는 적어도 두개이상의 분사관(42)으로 구성함을 특징으로 하는 표고버섯 재배용 배지의 충격 및 수분공급장치.
(청구항 6) 제5항에 있어서, 상기 물충격기(40)가 갖는 물공급관(41)은 그 후단부에 감지봉(43)이 연결형성되게 하고, 상기 감지봉 아래에는 하중센서(72)를 갖도록 구성함을 특징으로 하는 표고버섯 재배용 배지의 충격 및 수분공급장치.
(청구항 7) 제5항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물충격기(40)의 분사관(42) 내측에 에어실린더(51)에 의해 작동하는 밀대(50)가 위치하도록 구성함을 특징으로 하는 표고버섯 재배용 배지의 충격 및 수분공급장치.
(청구항 8) 제1항에 있어서, 상기 물충격기(40)의 인근에 그 단자(92)가 물충격기(40)를 향하는 전기충격기(90)를 갖도록 구성함을 특징으로 하는 표고버섯 재배용 배지의 충격 및 수분공급장치.
(도면의 간단한 설명) 도 1 : 본 발명의 사시도 도 2 : 본 발명 일요부를 확대한 사시도 도 3 : 본 발명 공급판의 작동전 평면구성도 도 4 : 본 발명 공급판의 작동시 평면구성도 도 5 : 본 발명 타요부를 확대한 사시도 도 6 : 본 발명 전기충격기의 저면사시도 도 7 : 본 발명 대기상태의 정면구성도 도 8 : 본 발명 작동판의 전진시를 나타낸 정면구성도 도 9 : 본 발명 작동판의 후퇴시를 나타낸 정면구성도 도 10 : 본 발명 작동판의 후퇴후를 나타낸 정면구성도
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
【도면】
【도 1】
【도 2】
【도 3】
【도 4】
【도 5】
【도 6】
【도 7】
【도 8】
【도 9】
【도 10】
2. 종합고찰
여러번의 시작품제작과 재배기술과의 접목을 통하여 완벽한 봉지표고버섯의 버섯발생(핀발이)시 자동침봉고주파 충격기를 개발함으로 봉지표고버섯의 주기 변경시 꼭 필요한 물주기와 충격을 명확히 하여 버섯이 발생이 가능하고, 정확한 양의 물을 주입시켜 전기 고주파충격으로 버섯 종균 고리를 자르는 범위 내에서 전류와 전압을 주는 기계를 현재 일본에서 원목에 전기 충격을 사용하는 것보다 앞선 개발이라 할 수 있으며 이를 자동으로 콘트롤 할수 있는 전기 배전판을 방수 배전판 처리와 접지 중요한 전기 흐름 또한 직접회로가 아닌 간접전류 전압회로를 사용하여 감전 위험이 없는 개발이며 아울러 배지의 크기에 따라 침봉의 크기 또는 침봉의 넓이를 수월하게 조절 할 수 있으며 빠른 작업 능률을 올릴 수 있도록 배지 투입 및 배출을 자동으로 하고 배출된 배지를 생육판에 배치 할때도 생육판 높이에 맞게 배지 배송 출구의 높이를 자유롭게 조절할 수 있음. 향후 고령화로 힘든 노동력을 줄이고 표고버섯의 미래를 볼때 주변 아시아 국가와 같이 봉지표고버섯 재배는 필수라며 본 기계의 개발은 봉지표고버섯 재배의 세계 최초로 버섯 생육시 배지영양제 주입시험으로 버섯생산기술 개발로 기존의 수작업은 하루 500개정도 가능한 작업량을, 기계로 자동작업시는 수작업의 10~15배인 5,000~8,000개의 작업능률 발생, 주변 국가 봉지재배 대비율 중국, 대만80% 일본60% 한국3%인 현실에서 국가 경쟁력 있는 기계 제작보급으로 버섯생산 기술에 대응한 기술적인 문제 해결이 가능하며 함.
- 배지에 물을 주입하는 것과 충격을 주는 것을 현재보다 정확하고 빠른 시간으로 작업 가능
○ 악성 노동력 탈피효과
- 고령화농촌실정에 꼭 필요한 기계로 악성 노동력 탈피 효과
○ 수출 증대효과
- 느타리버섯, 새송이버섯등은 버섯의 특성상 수출이 어렵지만 좋은 품질과확실한 다수확으로 재배된 표고버섯은 수출이 가능하고, 또한 이 기계도수출 가능 (중국, 대만, 일본 등)
○ 대체작물 효과
- 경영이 어려워 80%이상 사용하지 않는 느타리버섯 재배사를 봉지표고 재배에 대체 활용 가능
○ 산림훼손 방지효과
- 봉지표고버섯 정착으로 참나무와 활엽수등 나무의 잔가지까지 활용할 수 있어 무분별한 산림 훼손을 방지
○ 생산원가 절감 및 가족노동력 효과
- 인력 관수보다 자동관수시 가족끼리 편하게 작업할수 있고 생산원가 절감효과 발생
○ 봉지버섯재배 활용
- 이 기계로 다른 봉지버섯도 충격과 물주는 작업을 할수 있다. (느타리, 영지버섯, 노루궁뎅이버섯, 새송이버섯 등)
○ 공동사용으로 기계이용률 제고
- 이동이 간편하여 물침봉시 버섯에 필요한 여러가지 영양분을 동시 투여시 작목반별로 공동 사용할 수 있도록 하여 기계의 이용률을 높임. 위와 같은 개발된 기술을 지도사업에 반영하면 지역의 표고버섯 재배농가와 작목반을 형성하여 공동생산 및 인터넷을 통한 공동판매로 버섯재배농가의 획기적인 소득증대에 기여 할 수 있도록 한다
