KR100404673B1 - 재배장치 및 그 제조방법 - Google Patents

재배장치 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 재배장치 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 미세다공질 상자체(12,13)로 이루어진 재배장치(10)의 표면에 재배식물(30)의 뿌리를 직접 접촉시켜 양분수분을 공급하여 양분수분의 공급에 수고가 들지 않고, 절수할 수 있음과 동시에 소형화가 용이하고 실내 재배도 가능한 재배장치가 얻어지는 것을 특징으로 한다.

Description

재배장치 및 그 제조방법{CULTIVATION DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING SAME}
종래, 식물에 수분을 공급하는 재배장치로서는 예를 들어 일본 특공평3-56689호 공보에 기재된 것이 있다.
즉, 토양중에 매설된 다공질관을 송수관을 통하여 급수원에 접속하고, 이 송수관으로부터 급수원의 수위의 부압차를 이용하여 상기 다공질관으로부터 물을 삼출시켜 재배식물뿌리군에 물을 공급하는 재배장치이다.
그러나, 종래예에 관한 재배장치는 급수원의 수위의 부압차를 이용하고 토양을 통하여 재배식물에 물을 공급하고 있었다. 이 때문에, 상기 송수관에 핀홀이 생기는 것만으로 급수 불능이 되어 관리에 수고가 들었다.
또한, 토양, 재배식물 등의 종류에 따른 적정량의 물을 공급하고자 하면 미묘한 조정이 필요하고 그 조정이 용이하지 않았다.
또한, 상술한 재배장치에서는 토양을 통하여 물이 증발하므로, 다량의 물을 공급할 필요가 있고 물의 낭비가 많았다.
그리고, 상술한 재배장치는 토양을 필요로 하므로 장치 전체가 대형화하기 쉬울 뿐만 아니라, 토양이 넘치면 마루면 등을 더럽히므로 실내 재배에 적합하지 않다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 문제점을 감안하여 관리에 수고가 들지않고 절수할 수 있음과 동시에, 소형화가 용이하고 실내 재배도 가능한 재배장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 양분 수분을 재배식물에 직접 공급하여 육성하는 재배장치에 관한 것이다.
도 1은 본원 발명에 관한 제 1 실시형태를 도시한 사시도,
도 2A는 도 1에 도시한 재배장치의 정면도,
도 2B는 도 2A에 도시한 재배장치의 부분 파단 저면도,
도 3은 본원 발명에 관한 제 2 실시형태를 도시한 사시도,
도 4는 도 3에 도시한 재배장치의 분해사시도,
도 5A는 본원 발명에 관한 제 3 실시형태의 일부 파단사시도,
도 5B는 그 종단면도,
도 5C는 미세다공질 각 기둥의 사시도,
도 6A는 도 5A에 도시한 제 3 실시형태의 사용상태를 도시한 사시도,
도 6B는 그 종단면도,
도 7은 본원 발명에 관한 제 4 실시형태를 도시한 사시도,
도 8은 본원 발명에 관한 제 5 실시형태를 도시한 사시도,
도 9A는 본원 발명에 관한 제 6 실시형태의 측면 단면도,
도 9B는 그 정면부분 단면도,
도 10은 도 9A에 도시한 재배장치의 배치를 도시한 부분 파단 사시도,
도 11A는 본원 발명에 관한 제 7 실시형태의 정면 단면도,
도 11B는 그 측면도,
도 12는 도 11A에 도시한 재배장치의 배치를 도시한 개략도,
도 13은 도 11A에 도시한 재배장치의 배치를 도시한 평면도,
도 14는 흡수 속도 시험의 측정결과를 도시한 그래프,
도 15는 투수시험의 측정결과를 도시한 도표,
도 16은 투과감수시험의 측정결과를 도시한 그래프도 및
도 17은 함수비 시험의 측정결과를 도시한 도표이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본원 발명의 제 1 특징은 흡수능을 갖는 미세다공질 소성체 보다도 저수위에 위치하는 양분수분을 모세관 작용력으로 상기 미세다공질 소성체에 공급하고, 상기 미세다공질 소성체의 내부에 모세관 작용력으로 유지된 양분수분을 재배식물의 뿌리가 빨아들이는 구성으로 하고 있다.
제 2 특징은 대향하는 상기 미세다공질 소성체의 적어도 내향면에 재배식물의 뿌리를 내리게 하여 재배하는 것이다.
제 3 특징은 상기 미세다공질 소성체와, 상기 미세다공질 소성체의 표면을 피복하는 불투수성 면형상 기체의 간격에 재배식물의 뿌리를 뻗게 하는 것이다.
제 4 특징은 상기 미세다공질 소성체의 일부를 양분수분 공급수단에 접촉시킨 것이다.
본 발명에 관한 제 1 내지 제 4 특징에 의하면, 종래예와 달리 미세다공질 소성체로부터 물을 직접 공급할 수 있으므로 관리에 수고가 들지 않는다.
또한, 재배 식물이 미세다공질 소성체의 내부에 유지된 양분수분을 필요에 따라서 직접 빨아들이므로 종래예와 같은 미묘한 조정이 불필요해진다.
또한, 본원의 재배장치에 의하면 토양을 통하여 물을 공급하지 않으므로, 토양으로부터의 물의 증발이 없어 절수할 수 있다. 이 때문에, 최소한의 수분을 직접 공급하면 좋고 종래와 같이 관수하지 않아도 좋다. 이 결과, 토양중의 염류가 표면에 떠오르지 않아 염류의 응축을 방지할 수 있고 사막의 녹화를 용이하게 실현할 수 있다. 또한, 최소한의 양분수분으로 재배할 수 있으므로 비료의 소비를 감소시킬 수 있음과 동시에, 비료 중의 염류의 축적이 적어져 염류장해를 억제할 수 있다.
그리고, 본원의 재배장치는 토양을 필요로 하지 않으므로 장치의 소형화가 용이함과 동시에 흘러넘친 토양으로 마루면 등을 더럽힐 염려가 없다. 이 때문에, 실내 재배에 적합한 소형의 재배장치를 제공할 수 있다. 이 결과, 우주공간에서도 사용할 수 있는 재배장치가 얻어진다.
또한, 미세다공질 소성체는 세균을 통과시키지 않으므로 안전성이 높은 청정재배가 가능해진다.또한, 정압이어도 좋고 부압이어도 좋고, 미세다공질 소성체 보다도 저수위에 위치하는 양분수분을 모세관 작용력만으로 공급함으로써 식물을 재배할 수 있다. 이 때문에, 재배장치의 표면에 양분수분이 삼출하는 일이 없다. 그 결과, 양분수분이 물방울 형상이 되어 낙하하는 일이 없고 유출, 증발에 의한 불필요한 물의 소비를 억제하여 절약할 수 있다.또한, 모세관 작용력 및 재배식물의 뿌리의 흡수력만으로 식물이 필요한 양분수분을 직접 빨아들이므로, 양분수분을 공급하기 위해 특별한 동력원을 필요로 하지 않아 구조가 간단해진다.
특히, 제 2 또는 제 3 특징에 의하면 대향하는 상기 미세다공질 소성체간의 간격, 또는 미세다공질 소성체와 불투수성 시트 사이의 간격에서 재배식물을 재배할 수 있으므로, 마루면적이 작은 재배장치가 얻어진다.
또한, 제 4 특징에 의하면 양분수분 공급수단에 접촉하는 미세다공질 소성체가 필요한 양분수분을 흡수하므로 급수에 수고가 들지 않아 편리하다.
제 5 특징은 상기 양분수분 공급 수단이, 양분수분을 유지할 수 있는 섬유의 집합체인 것이다.
제 5 특징에 의하면, 섬유사이에 적량의 양분수분을 유지하므로 안정된 공급이 가능해진다.
제 6 특징은 상기 미세다공질 소성체내에 양분수분을 유지할 수 있는 섬유를 충전한 내부 공간을 형성한 것이다.
제 6 특징에 의하면 상기 미세다공질 소성체 내에 양분수분을 유지하는 섬유를 충전한 내부 공간이 형성되어 있으므로, 외부로부터의 양분수분의 공급이 장시간 부족해도 재배식물을 마르게 하는 일이 없다.
제 7 특징은 상기 양분수분 공급수단에 섬유다발의 모세관 현상으로 양분수분을 빨아 올리는 급수 로프의 한단을 접속한 것이다.
제 7 특징에 의하면, 미세다공질 소성체의 양분수분 공급수단에 섬유 다발의 한단을 접속하고 있다. 이 때문에, 모세관 현상을 이용하여 양분수분을 공급할 수 있고 펌프 등이 불필요해지고 장치가 간단해진다.
제 8 특징은 상기 미세다공질 소성체 내에 형성된 적어도 2개의 내부 공간 중, 한쪽의 내부 공간에 수분을 유지할 수 있는 섬유를 충전하고 다른쪽의 내부공간에 비료를 충전한 것이다.
제 8 특징에 의하면, 수분의 공급과 양분의 공급을 분리할 수 있다. 이 때문에, 미리 수분과 양분을 혼합한 양분수분을 공급하는 경우보다도, 세균, 균류, 조류(algae)의 발생이 적어지고, 급수 로프 등의 막힘이 잘 발생하지 않게 된다.
또한, 양분수분을 직접 공급하는 경우보다도 양분수분의 농도 관리가 용이해진다.
제 9 특징은 상기 내부 공간에 충전된 섬유에, 섬유다발의 모세관 현상으로 수분을 빨아 올리는 급수 로프의 한단을 접속한 것이다.
제 9 특징에 의하면, 한쪽의 내부 공간에 무기 섬유를 충전하고 있으므로 수분을 안정적으로 공급할 수 있다. 이 때문에, 일정한 농도를 갖는 양분수분을 재배 식물에 안정적으로 공급할 수 있다.
제 10 특징은 상기 섬유를 충전한 내부 공간이 관통구멍이고 그 양측 개구부로부터 물을 공급할 수 있는 구성으로 한 것이다.
제 10 특징에 의하면 관통하는 내부 공간의 양측으로부터 수분을 공급할 수 있으므로, 재배장치 전체에 균일하게 수분을 공급할 수 있고 일정 농도의 양분수분을 균일하게 공급할 수 있다.
제 11 특징은 상기 급수 로프가 통형상 차폐 커버로 피복되어 있는 것이다.
제 11 특징에 의하면, 수분의 불필요한 증발을 방지할 수 있고, 토양중에 매설해도 모세관 현상을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 급수 로프에 빛이 닿지 않으므로 조류 등의 발생을 억제할 수 있다.
제 12 특징은 표면에 재배식물의 뿌리를 직접 접촉시키는 미세다공질 소성체를 소성한 후, 유황성분을 제거하여 재배장치를 제조하는 것이다.
제 12 특징에 의하면, 미세다공질 소성체를 소성한 후, 그 유황성분을 제거하므로 재배식물의 육성저해를 방지할 수 있다. 이 때문에, 낮은 소성 온도로 소성할 수 있고, 한층 더 다공질로 함수량이 많은 미세다공질 소성체가 얻어진다.
그 결과, 육성할 수 있는 재배식물의 범위가 넓어지는 효과가 있다.
다음에, 본 발명에 관한 실시형태를 도 1 내지 도 17의 첨부도면에 따라서 설명한다.
제 1 실시형태는 도 1 및 도 2A, 2B에 도시한 바와 같이 2개의 재배장치(10)를 겹쳐 형성되는 간격(11)에 식물(30)의 뿌리를 뻗게 하여 지지하면서, 양분수분을 공급하는 경우이다.
상기 재배장치(10)는 도 2A 및 도 2B에 도시한 바와 같이 낮은 바닥의 제 1 미세다공질 상자체(12)와, 상기 제 1 미세다공질 상자체(12) 내에 끼워 맞춤 가능한 바닥이 얕은 제 2 미세다공질 상자체(13)로 이루어진 것이다. 그리고, 양자는 모두 점토 등의 소성원료를 눌러 굳혀서 성형한 후, 소성한 것이다.
상기 소성원료로서는 고온에서 소성해도 공간이 소실되지 않는 원료가 바람직하고, 예를 들어 10호토, 자기 2호토(시로야마 세라포트 가부시키가이샤)를 들 수 있다. 특히, 미세다공질로 하고 수분을 흡수, 방출하기 쉽게 하기 위해, 예를 들어 페탈라이트 50∼60중량%를 함유시키는 것이 바람직하다. 또한, 분말형상 무기질 발포체를 함유시켜 두어도 좋다.
또한, 일반적으로 상기 페탈라이트로서는 SiO2가 76.81중량%, Al2O3가 16.96중량%, Li2O가 4.03중량%, K2O가 0.26중량%, 및 불가피적 불순물 1.94중량%인 것이 표준적이다.
성형방법은 예를 들어 주조성형, 압출성형, 프레스 성형, 로크로 성형 등의 기존의 방법으로부터 적절하게 선택할 수 있지만, 특히 대량 생산 및 비용의 견지에서 압출성형이 바람직하다. 그리고, 성형후의 건조는 통상의 방법, 조건으로 실시할 수 있다.
소성온도는 1000℃ 내지 2000℃, 특히 1200℃ 전후가 바람직하다. 1000℃ 미만이면 유황성분이 잔류하기 쉽고 소망의 강도가 얻어지지 않기 때문이며, 2000℃를 초과하면 소망의 투수성이 얻어지지 않기 때문이다.
소성방법은 예를 들어 산화소성 등의 기존의 방법으로부터 적절하게 선택할 수 있다.
그리고, 특히 소성방법이 산화 소성이면 소망의 공간을 쉽게 얻을 수 있다는 이점이 있다.
상기 제 1 미세다공질 상자체(12)는 그 바닥면에 소정의 피치로 거의 정방형의 돌출부(14)가 바둑 눈금형상으로 설치되어 있다. 또한, 상기 상자체(12)는 그 개구 가장자리부의 대향하는 모서리부에 거의 L자형의 리브(15)를 돌출하여 설치하고 있음과 동시에, 그 개구 가장자리부의 한변에 절개부(16)를 형성하고 있다.
상기 제 2 미세다공질 상자체(13)는 상기 제 1 미세다공질 상자체(12) 내에 끼워 맞춤 가능한 평면형상을 갖는다. 또한, 상자체(13)는 그 저면에 상기 제 1 미세다공질 상자체(12)와 동일한 돌기부(14)가 형성되어 있음과 동시에, 그 개구가장자리부의 한변에 절개부(17)를 형성하고 있다.
그리고, 상기 제 1 미세다공질 상자체(12)에 제 2 미세다공질 상자체(13)를 끼워 맞추어 형성되는 내부 공간(18) 내에는 예를 들어, 양분수분을 유지할 수 있는 도시하지 않은 유리섬유, 부직포 등이 충전되어 있다.
또한, 상기 제 1, 제 2 미세다공질 상자체(12,13)의 절개부(16,17)를 조합하여 형성되는 관통구멍(19)에는 유리섬유(20)를 충전한 급수관(21)이 삽입되고 모세관 현상을 이용하여 상기 내부 공간(18) 내에 양분수분을 공급할 수 있도록 이루어져 있다.
따라서, 상술한 구성으로 이루어진 2개의 재배장치(10)를 중첩하여 형성되는 간격(11) 내에서 재배식물(30)의 뿌리가 뻗고, 제 2 미세다공질 상자체(13)의 표면으로부터 필요한 양분수분이 흡수된다. 이 때문에, 재배식물(30)에 적합한 재배환경을 제공할 수 있다.
본 실시형태에 의하면, 재배장치(10)의 내부공간(18) 내에 섬유(도시하지 않음)를 충전하고 이에 양분수분을 다량으로 축적해 둘 수 있다. 이 때문에, 장시간의 양분수분의 공급부족이 발생해도 재배식물의 고사를 방지할 수 있다는 이점이 있다.
또한, 상술한 실시형태에서는 2개의 재배장치의 간격에서 재배식물을 재배하는 경우에 대해서 설명했지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 1개의 재배장치의 한쪽 표면에 씨를 뿌려 재배해도 좋다. 또한, 발아하여 뿌리를 내린 재배식물의 뿌리를 물을 포함시킨 스펀지, 부직포로 싸고 이것을 2개의재배장치(10) 사이의 간격에 위치 결정하여 뿌리를 내리게 해도 좋다.
또한, 상술한 실시형태에서는 2개의 재배장치를 중첩하여 사용하는 경우에 대해서 설명했지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 3개 이상의 재배장치를 중첩하여 사용해도 좋다.
또한, 상기 재배장치의 미세다공질 소성체의 표면 형상은 상술한 것에 한정되지 않고, 식물의 뿌리와의 접촉면적이 큰, 예를 들어 돌기부와 돌기부의 조합이어도 좋으며, 또는 단지 평탄면이어도 좋다.
제 2 실시형태에서는 도 3 또는 도 4에 도시한 바와 같이 상술한 제 1 실시형태가 별체의 미세다공질 상자체(12,13)를 조합하여 형성한 경우에 비해, 점토를 압출하여 성형하고 이를 소성하여 얻은 단면 장방형인 미세다공질 통체(22)로 이루어진 재배장치(10)이다.
상기 미세다공질 통체(22)는 그 한쪽 표면에 복수개의 돌기부(23)가 병설되어 있다. 그리고, 상기 미세다공질 통체(22)는 상술한 재배장치(10)와 동일한, 그 내부 공간(24) 내에 도시하지 않은 유리섬유 등의 섬유가 충전되고, 그 상하 개구부는 덮개체(25,26)로 덮어져 있다. 또한, 상기 덮개체(26)에는 유리섬유 등을 꼬아서 합친 급수로프(21)를 삽입할 수 있는 삽입구멍(27)이 형성되어 있다. 이 급수로프(21)는 통형상 차폐 커버로 피복되어 있다. 모세관 현상을 확보함과 동시에, 광을 차단하고 광합성을 방지하여 균류, 조류 등의 발생을 억제하기 위함이다.
또한, 상기 미세다공질 통체(22)는 성형방법을 제외하고 소성원료, 소성방법 등에 있어서, 상술한 제 1 실시형태와 거의 동일하므로 설명을 생략한다.
따라서, 도시하지 않은 섬유를 충전한 상기 미세다공질 통체(22)의 걸어 맞춤 구멍(22a)에, 덮개체(25,26)의 돌기(25a,26a)를 각각 걸어 맞추고 재배장치(10)를 형성한다. 그리고, 상술한 제 1 실시형태와 동일한, 2개의 상기 재배장치(10)를 중첩시켜 재배장치(10) 사이에 형성된 간격(11) 내에 재배식물(30)의 뿌리를 뻗게하여 재배한다.
본 실시형태에 의하면, 점토를 압출하여 성형하므로, 대량 생산이 용이하고 생산성이 높다는 이점이 있다.
제 3 실시형태는 도 5A,5B 및 도 5C에 도시한 바와 같이 복수개의 미세다공질 각 기둥(31)을 조합하여 형성한 미세다공질 판체(32)를, 양분수분 공급부재(40)에 조립하여 재배장치(10)를 구성한 경우이다.
즉, 상기 미세다공질 각 기둥(31)은 접촉면적을 증대시키고 위치 결정을 용이하게 하기 위해, 측단면에 상호 끼워 맞춤 가능한 반원형의 오목부(33), 볼록부(34)를 형성한 것이다. 그리고, 그 맞닿는 면을 부분적으로 접착제로 접착하여 일체화하거나 또는 도시하지 않은 벨트로 조여 일체화함으로써, 미세다공질 판체(32)가 형성된다. 미세다공질 각 기둥(31)의 제조방법은 상술한 실시형태와 동일하므로 설명을 생략한다.
양분수분 공급부재(40)는 얕은 바닥의 길이가 긴 상자체(41)에 유리섬유 등의 섬유(42)를 깐 후, 상술한 미세다공질 판체(32)를 세워 설치한 것이다.
그리고, 상기 상자체(41)의 측단면에 설치한 관통구멍(43)에, 꼬아 합친 유리섬유로 이루어진 급수로프(44)의 한단이 삽입되어 있다. 또한, 이 급수로프(44)의 타단은 급수 파이프(45)를 통하여 급수 탱크(46)에 접속되어 있다.
제 3 실시형태의 재배장치를 사용하는 경우에는 예를 들어, 도 6A 및 도 6B와 같이, 상기 미세다공질 판체(32)의 표면 이면을, 불투수성 면형상 기체의 한종류인 폴리프로필렌 등의 불투수성 시트(36)로 피복한다.
그리고, 이 불투수성 시트(36)의 양단을, 상기 미세다공질 판체(32)의 양단에 부착한 홀더(35)로 지지한다. 이에 의해, 상기 미세다공질 판체(32)의 상단부에 재배식물(30)의 뿌리를 뻗게 하여 재배할 수 있다. 상기 불투수성 시트(36)는 물의 증발을 억제함과 동시에 차광하기 위한 것이다.
또한, 상기 불투수성 시트(36)는 불투수성 면형상 기체의 한종류이지만, 불투수성 면형상 기체는 반드시 이에 한정되지 않고, 예를 들어 금속으로 만든 급수 탱크이어도 좋다.
제 4 실시형태는 도 7에 도시한 바와 같이 미세다공질 각 기둥(31)를 조합하여 구부려 미세다공질 판체(32)를 형성한 경우이다. 이 때문에, 상기 상자체(41)는 가요성을 갖는 합성 수지재로 형성되어 있다. 또한, 한 쌍의 상기 미세다공질 판체(32)의 양단을 홀더(37)로 연결한다. 그리고, 양자의 내향면에 재배 식물(30)의 뿌리를 뻗게 하여 재배한다. 그 외에는 상술한 실시형태와 거의 동일하므로 설명을 생략한다.
본 실시형태에 의하면, 상기 미세다공질 판체(32)의 대향하는 내향면에 재배 식물(30)이 뿌리를 뻗게 할 수 있다. 이 때문에, 쓰러지기 어려운 안정된 재배장치(10)가 얻어지는 이점이 있다.
제 5 실시형태는 도 8에 도시한 바와 같이 미세다공질 소성재로 이루어진 판형상 기대(50)에, 미세다공질 소성재로 이루어진 복수개의 봉형상 돌기부(51)를 돌출시킨 경우이다. 본 실시형태에 관한 봉형상 돌기부(51)는 판형상 기대(50)에 일체로 성형한 후 소성해도 좋고 또는 소성한 판형상 기대(50)에 별체의 소성한 봉형상 돌기부(51)를 후에 부착해도 좋다.
본 실시형태의 사용방법으로서는 본 실시형태의 판형상 기대(50)를 양분수분을 흡수한 도시하지 않은 탄성다공질재에 얹고 이것으로부터 양분수분을 공급하여 사용하는 방법을 생각할 수 있다.
제 6 실시형태는 도 9A,도 9B 및 도 10에 도시한 바와 같이 상술한 제 1 실시형태 또는 제 2 실시형태에 관한 재배장치(10)를 이용하여 실외에 화단을 조성한 경우이다.
즉, 도 10에 도시한 바와 같이 수평인 지면에 시멘트 블럭으로 장방형의 틀(60)을 형성하고 도시하지 않은 비닐시트로 지면으로부터의 수분을 차단한다. 그리고, 급수 파이프(61)를 배관하고 급수 탱크(62)에 접속한다. 다음에, 상기 급수 파이프(61)의 양측에 소정의 피치로 재배장치(10)를 배치하고 이 재배장치(10)와 급수 파이프(61)를 급수 로프(63)를 통하여 접속하고 양분수분을 공급한다. 상기 급수로프(63)는 유리섬유를 꼬아 합친 것이고, 모세관 현상을 확보함과 동시에 광합성을 방지하기 위해 플렉시블한 통형상 차폐 커버 내에 삽입되어 있다.
다음에, 상기 틀(60) 내에 파쇄석(64)을 적절하게 투입하고 재배식물(30)을 심는다. 본 실시형태에서는 파쇄석(60) 등을 투입했지만 모래, 흙이어도 좋다.또한, 반드시 유기질을 포함하는 것일 필요는 없고 예를 들어 유기질을 포함하지 않은 유리구슬 등의 무기물이어도 좋다. 특히, 파쇄석, 유리구슬을 투입하는 경우에는 직경 10㎜ 이상의 것이 바람직하다. 모세관 현상이 발현되지 않기 때문이다.
또한, 재배장치(10)에 공급하는 수량의 조정은 급수 파이프(61)의 높이, 급수 탱크(62) 내의 수위를 조정하여 실시할 수 있으므로 급수작업을 손쉽게 할 수 있다.
본 실시형태에 의하면, 재배식물(30)을 파쇄석(64) 등으로 지지할 수 있으므로 키가 큰 초본식물, 목본식물을 재배할 수 있다.
특히, 파쇄석, 유리구슬 등으로 재배식물을 지지하면, 옮겨 심기가 용이할 뿐만 아니라 잡초가 잘 나지 않고, 난다고 해도 처리가 간단하다.
또한, 먼지가 쌓여도 고압수로 용이하게 세정할 수 있고 배수도 수고가 들지 않는다. 이 때문에, 제설재의 살포에 의해 잔류하는 염류도 용이하게 제거할 수 있어, 식물의 염류장해를 방지할 수 있다. 그 결과, 예를 들어 도로의 중앙분리대, 방음벽의 내벽면 등의 관리가 곤란한 장소에도 적용할 수 있다는 이점이 있다.
제 7 실시형태는 도 11A 내지 도 13에 도시한 바와 같이 압출 성형한 단면 장방형의 통형상 재배장치(10)를 모래땅에 소정의 피치로 매설하는 경우이다.
즉, 상기 재배장치(10)는 그 내부를 2개의 간막이벽(71a,71b)으로 간막이 하여 공동부(72a,72b,72c)를 형성하고 있다. 그리고, 중앙의 공동부(72c)에는 유리섬유를 꼬아 합친 급수로프(73)를 삽입 통과시킴과 동시에, 유리섬유, 유리섬유크로스 등의 무기섬유(74)를 충전하고 있다.
한편, 상하의 공동(72a,72b)에는 지효성 비료(75)가 각각 충전되어 있다. 이 비료(75)는 교환 가능한 필름 형상, 봉형상, 구형상, 판형상이어도 좋고 그 성분에 따라서 색분할한 것이어도 좋다. 또한, 비료(75)는 고형일 필요는 없고 예를 들어 크림형상인 것이어도 좋다.
그리고, 도 13에 도시한 바와 같이, 모래땅에 설치한 틀(76) 내에 급수 탱크(77) 및 급수 파이프(78)를 배치한 후, 상기 급수 파이프(78)의 한쪽에 재배장치(10)를 소정의 피치로 배치한다. 또한, 상기 급수파이프(78)의 접속구(78a)에 상기 급수로프(73)의 선단을 접속하여 재배장치(10)에 급수한다.
또한, 재배장치(10)로부터 접속구(78a)까지의 사이의 급수로프(73)는 도시되어 있지 않은 통형상 차폐 커버로 피복되어 있다.
따라서, 급수 파이프(78)로부터 급수로프(73)를 통하여 모세관 현상으로 빨아 올려진 물은 공동부(72c) 내의 무기섬유(74)를 통하여 재배장치(10)에 스며든다. 그리고, 공동(72a,72b) 내에 스며 나온 물은 비료(75)를 녹여 양분 수분이 된다. 다음에, 이 양분 수분을 재배장치(10)의 표면으로부터 재배식물(30)의 뿌리가 빨아들인다.
또한, 본 실시형태의 재배장치(10)에 공급하는 수량의 조정은 급수 파이프(78)의 높이, 급수 탱크(77) 내의 수위를 조정함으로써 실시된다.
본 실시형태에 의하면, 급수로프(73)는 물만을 모세관 현상으로 빨아 올리므로, 비료를 용해시킨 양분수분을 직접 공급하는 경우 보다도 세균, 균류, 조류의 발생이 매우 적다. 이 때문에, 급수로프(73)가 잘 막히지 않음과 동시에 양분수분의 농도관리가 용이해지고 물 및 비료를 절약할 수 있다는 이점이 있다.
또한, 재배장치를 구성하는 미세다공질 소성재는 상술한 실시형태에 한정되지 않고 예를 들어 단순한 평판형상, 또는 평판의 적어도 한쪽면에 복수의 돌기부를 돌출시켜 설치한 형상인 것, 물결판 형상, 단순한 원통, 바닥이 있는 통형상이어도 좋다. 또한, 미세다공질 소성재는 격자형상 또는 구형상이어도 좋다.
또한, 상술한 실시형태에 의하면 꼬아 합친 유리섬유로 이루어진 급수로프를 통하여 급수하는 경우에 대해서 설명했지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 예를 들어 상기 미세다공질 소성체의 하단부를 물에 직접 침지하여 급수해도 좋다.
또한, 양분수분의 공급은 미세다공질 소성체의 하단부에 한정되지 않고 표리면, 측단면 또는 상단부로부터 실시해도 좋은 것은 물론이다.
［실시예］
다음에, 재배장치로서 사용되는 미세다공질 소성체의 실시예에 대해서 설명한다.
(실시예 1)
성분조성이 이하에 도시한 10호토를 석고틀에 가압하면서 흘려 넣고 약 40분간 방치하여 추출한 후, 온도 50∼60℃의 건조로에서 9∼10시간 건조함으로써 제 1 실시형태의 제 1 미세다공질 상자체와 동일한 형상을 이루는 성형체를 얻었다.
상기 10호토의 성분 조성은 SiO2가 64.0중량%, Al2O3가 24.5중량%, Fe2O3가 0.4중량%, Na2O가 0.4중량%, K2O가 0.3중량%, Li2O가 2.6중량%, Mg, Ca가 합계 0.5중량% 및 불가피적 불순물이 6.5중량%이고 나머지는 측정오차로 생각된다.
또한, 상기 성형체는 폭 140㎜, 길이 140㎜, 최대높이 27㎜, 두께 6㎜의 외형크기를 갖고, 그 한쪽면에 폭 13㎜, 높이 1㎜인 정방형의 돌출부를 피치 21㎜로 돌출시켜 설치한 것이다.
그리고, 이 성형체를 온도 1200℃에서 8∼9시간 소성함으로써 샘플을 얻었다.
상기 샘플의 하단 10㎜를 물에 침지하고 물의 흡수속도를 측정했다.
측정결과를 도 14에 도시한다.
또한, 상기 샘플을 함수후, 물 100cc를 주입하고 물의 투과량을 측정했다. 측정결과를 도 15에 도시한다.
(비교예 1)
소성온도를 760℃로 한 점을 제외하고 그 외에는 실시예 1과 동일하게 처리하여 얻은 샘플에 대해서, 상술한 바와 동일한 조건에서 물의 흡수속도 및 투과량을 측정했다. 측정결과를 도 14,15에 도시한다.
(비교예 2)
소성온도를 1100℃로 한 점을 제외하고 그 외에는 상술한 바와 동일하게 처리하여 얻은 샘플에 대해서 물의 흡수속도 및 투과량을 특정했다. 측정결과를 도 14,15에 도시한다.
도 14로부터 밝혀진 바와 같이, 실시예 1이 가장 빠르고 높게 물을 빨아 올리는 것을 알았다. 또한, 도 15로부터 실시예 1이 가장 물을 투과시키기 쉬운 것을 알았다.
이상의 결과에서 소성온도 1200℃에서 소성한 실시예 1이 재배식물에 가장 물을 공급하기 쉬운 특성을 갖는 것이라고 생각된다.
(실시예 2)
실시예 1과 동일하게 처리하여 얻어진 샘플에 대해서 투과감수량을 측정함과 동시에 함수비 시험을 실시했다. 각각의 측정결과를 도 16, 도 17에 도시한다.
투과감수량의 측정은 상술한 실시예 1과 동일하게, 함침시킨 물 100cc의 투과감수의 정도를 측정하여 실시했다.
또한, 함수비 실험은 물에 2시간 침지한 후의 함수중량과, 건조중량(110℃에서 24시간 건조)를 측정하여 실시했다.
(비교예 3)
소성온도를 1100℃로 한 점을 제외하고 그 외에는 상술한 실시예 1과 동일하게 처리하여 얻은 샘플에 대해서, 상술한 바와 동일한 조건에서 투과감수량을 측정함과 동시에 함수비 시험을 실시했다. 각각의 측정결과를 도 16,17에 도시한다.
(비교예 4)
소성온도를 1000℃로 한 점을 제외하고 그 외에는 상술한 실시예 1과 동일하게 처리하여 얻은 샘플링에 대해서, 상술한 바와 동일한 조건에서 투과감수량을 측정함과 동시에 함수비 시험을 실시했다. 각각의 측정결과를 도 16,17에 도시한다.
도 16 및 도 17로부터 밝혀진 바와 같이, 상기 실시예에서는 소성 온도가 높을수록 물이 투과하기 쉽고 한편, 소성온도가 낮을수록 함수비가 커지는 것을 알았다.
일반적으로 소성온도가 낮으면 보다 다공질의 소성체가 얻어지지만, 강도가 낮음과 동시에 식물의 육성을 저해하는 유황성분이 잔류하기 쉽다. 한편, 소성온도가 높으면 강도가 큰 소성체가 얻어지지만, 유리질이 용융하여 소망의 미세다공질 소성체가 얻어지지 않는다. 이 때문에, 육성하는 식물에 따라서 소성원료, 소성온도, 첨가제를 적절하게 선택하여 소성할 필요가 있다.
또한, 상술한 비교예 3,4에서는 물을 흡수시키면 황색의 줄무늬 모양이 나타난다. 이것은 유황성분이 석출하고 있기 때문이라고 생각된다. 유황 이온은 식물의 육성을 방해하고 특히 식물이 모종인 경우에는 식물이 고사하는 문제점이 있다. 이 때문에, 소성체 중의 유황성분을 제거하기 위해 이하와 같은 실험을 실시했다.
(실시예 3)
과잉인 유황을 제거하기 위해, 비교예 3,4에서 사용한 2종류의 샘플을 농도 30%의 과산화 수소용액에 하루 낮밤 침지하여 산화했다. 그리고, 생석탄액으로 중화하여 수세한 후, 알콜로 세정한 다음 수세했다.
그리고, 상기 샘플의 표면을 눈으로 보아 관찰한 바, 모든 샘플이 황색의 줄무늬는 소실되어 있었다.
(실시예 4)
황산 이온을 제거하기 위해, 비교예 3,4에서 사용한 2종류의 샘플을 순수 1000cc에 염화 바륨 10g을 용해한 용액에 하루 낮밤 침지한 후 수세했다.
그리고, 상기 샘플의 표면을 눈으로 보아 관찰한 바, 모든 샘플이 황색의 줄무늬는 소실되어 있었다.
또한, 염화바륨용액은 독성이 강하므로 그 처분은 유황을 소량 가하여 백색의 황산 바륨으로 하고, 침전물로서 처리할 필요가 있다.
또한, 상술한 유황성분을 제거하는 방법은 상술한 방법에 한정되지 않고, 예를 들어 과잉인 유황을 제거하기 위해 이황화탄소에 소성체를 침치한 후, 수세하고 알콜에 침지한 후 수세하는 방법이 있다.
또한, 황산이온을 제거하는 방법으로서는 소성체를 생석탄수 중에 침지하여 약 20분간 끓이고 냉각한 후 수세해도 좋다. 또한, 소성원료, 물, 첨가제에 포함되어 있는 황산이온량을 이온교환으로 정량하고 그 황산이온과 등량의 탄산 바륨을 가함으로서 황산이온을 제거해도 좋다.
본원 발명에 관한 재배장치는 상술한 실시형태에 한정되지 않고 다른 재배장치에 적용할 수 있는 것이다.

Claims (54)

  1. 흡수능을 갖는 미세다공질 소성체 보다도 저수위에 위치하는 양분수분을 모세관 작용력으로 상기 미세다공질 소성체에 공급하고 상기 미세다공질 소성체의 내부에 모세관 작용력으로 유지된 양분수분을 재배식물의 뿌리가 직접 빨아들이는 것을 특징으로 하는 재배장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    대향하는 상기 미세다공질 소성체 중 적어도 내향면에 재배식물의 뿌리를 뻗게하여 재배하는 것을 특징으로 하는 재배장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 미세다공질 소성체와 상기 미세다공질 소성체의 표면을 피복하는 불투수성 면상 기체와의 간격에 재배식물의 뿌리를 뻗게 하는 것을 특징으로 하는 재배장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 미세다공질 소성체의 일부를 양분수분 공급수단에 접촉시킨 것을 특징으로 하는 재배장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 양분수분 공급수단이 양분수분을 유지할 수 있는 섬유의 집합체인 것을 특징으로 하는 재배장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 미세다공질 소성체 내에, 양분수분을 유지할 수 있는 섬유를 충전한 내부 공간을 설치한 것을 특징으로 하는 재배장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 양분수분 공급수단에 섬유다발의 모세관 현상으로 양분수분을 빨아 올리는 급수 로프의 한단을 접속한 것을 특징으로 하는 재배장치.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다공질 소성체 내에 형성된 적어도 2개의 내부 공간 중, 한쪽의 내부 공간에 수분을 유지할 수 있는 섬유를 충전하고 다른쪽의 내부 공간에 비료를 충전한 것을 특징으로 하는 재배장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 내부 공간에 충전된 섬유에, 섬유다발의 모세관 현상으로 수분을 빨아 올리는 급수로프의 한단을 접속한 것을 특징으로 하는 재배장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 섬유를 충전한 내부 공간이 관통구멍이고, 그 양측 개구부로부터 물을 공급할 수 있는 것을 특징으로 하는 재배장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 급수 로프가 통형상 차폐커버로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 재배장치.
  12. 표면에 재배식물의 뿌리를 직접 접촉시키는 미세다공질 소성체를 소성한 후, 유황성분을 제거하는 것을 특징으로 하는 재배장치의 제조방법.
  13. 제 2 항에 있어서,
    상기 양분수분 공급수단이 양분수분을 유지할 수 있는 섬유의 집합체인 것을 특징으로 하는 재배장치.
  14. 제 3 항에 있어서,
    상기 양분수분 공급수단이 양분수분을 유지할 수 있는 섬유의 집합체인 것을 특징으로 하는 재배장치.
  15. 제 4 항에 있어서,
    상기 양분수분 공급수단이 양분수분을 유지할 수 있는 섬유의 집합체인 것을 특징으로 하는 재배장치.
  16. 제 2 항에 있어서,
    상기 미세다공질 소성체 내에, 양분수분을 유지할 수 있는 섬유를 충전한 내부 공간을 설치한 것을 특징으로 하는 재배장치.
  17. 제 3 항에 있어서,
    상기 미세다공질 소성체 내에, 양분수분을 유지할 수 있는 섬유를 충전한 내부 공간을 설치한 것을 특징으로 하는 재배장치.
  18. 제 4 항에 있어서,
    상기 미세다공질 소성체 내에, 양분수분을 유지할 수 있는 섬유를 충전한 내부 공간을 설치한 것을 특징으로 하는 재배장치.
  19. 제 5 항에 있어서,
    상기 미세다공질 소성체 내에, 양분수분을 유지할 수 있는 섬유를 충전한 내부 공간을 설치한 것을 특징으로 하는 재배장치.
  20. 제 13 항에 있어서,
    상기 미세다공질 소성체 내에, 양분수분을 유지할 수 있는 섬유를 충전한 내부 공간을 설치한 것을 특징으로 하는 재배장치.
  21. 제 14 항에 있어서,
    상기 미세다공질 소성체 내에, 양분수분을 유지할 수 있는 섬유를 충전한 내부 공간을 설치한 것을 특징으로 하는 재배장치.
  22. 제 15 항에 있어서,
    상기 미세다공질 소성체 내에, 양분수분을 유지할 수 있는 섬유를 충전한 내부 공간을 설치한 것을 특징으로 하는 재배장치.
  23. 제 2 항에 있어서,
    상기 양분수분 공급수단에 섬유다발의 모세관 현상으로 양분수분을 빨아 올리는 급수 로프의 한단을 접속한 것을 특징으로 하는 재배장치.
  24. 제 3 항에 있어서,
    상기 양분수분 공급수단에 섬유다발의 모세관 현상으로 양분수분을 빨아 올리는 급수 로프의 한단을 접속한 것을 특징으로 하는 재배장치.
  25. 제 4 항에 있어서,
    상기 양분수분 공급수단에 섬유다발의 모세관 현상으로 양분수분을 빨아 올리는 급수 로프의 한단을 접속한 것을 특징으로 하는 재배장치.
  26. 제 5 항에 있어서,
    상기 양분수분 공급수단에 섬유다발의 모세관 현상으로 양분수분을 빨아 올리는 급수 로프의 한단을 접속한 것을 특징으로 하는 재배장치.
  27. 제 13 항에 있어서,
    상기 양분수분 공급수단에 섬유다발의 모세관 현상으로 양분수분을 빨아 올리는 급수 로프의 한단을 접속한 것을 특징으로 하는 재배장치.
  28. 제 14 항에 있어서,
    상기 양분수분 공급수단에 섬유다발의 모세관 현상으로 양분수분을 빨아 올리는 급수 로프의 한단을 접속한 것을 특징으로 하는 재배장치.
  29. 제 15 항에 있어서,
    상기 양분수분 공급수단에 섬유다발의 모세관 현상으로 양분수분을 빨아 올리는 급수 로프의 한단을 접속한 것을 특징으로 하는 재배장치.
  30. 제 6 항에 있어서,
    상기 양분수분 공급수단에 섬유다발의 모세관 현상으로 양분수분을 빨아 올리는 급수 로프의 한단을 접속한 것을 특징으로 하는 재배장치.
  31. 제 16 항에 있어서,
    상기 양분수분 공급수단에 섬유다발의 모세관 현상으로 양분수분을 빨아 올리는 급수 로프의 한단을 접속한 것을 특징으로 하는 재배장치.
  32. 제 17 항에 있어서,
    상기 양분수분 공급수단에 섬유다발의 모세관 현상으로 양분수분을 빨아 올리는 급수 로프의 한단을 접속한 것을 특징으로 하는 재배장치.
  33. 제 18 항에 있어서,
    상기 양분수분 공급수단에 섬유다발의 모세관 현상으로 양분수분을 빨아 올리는 급수 로프의 한단을 접속한 것을 특징으로 하는 재배장치.
  34. 제 19 항에 있어서,
    상기 양분수분 공급수단에 섬유다발의 모세관 현상으로 양분수분을 빨아 올리는 급수 로프의 한단을 접속한 것을 특징으로 하는 재배장치.
  35. 제 20 항에 있어서,
    상기 양분수분 공급수단에 섬유다발의 모세관 현상으로 양분수분을 빨아 올리는 급수 로프의 한단을 접속한 것을 특징으로 하는 재배장치.
  36. 제 21 항에 있어서,
    상기 양분수분 공급수단에 섬유다발의 모세관 현상으로 양분수분을 빨아 올리는 급수 로프의 한단을 접속한 것을 특징으로 하는 재배장치.
  37. 제 22 항에 있어서,
    상기 양분수분 공급수단에 섬유다발의 모세관 현상으로 양분수분을 빨아 올리는 급수 로프의 한단을 접속한 것을 특징으로 하는 재배장치.
  38. 제 9 항에 있어서,
    상기 섬유를 충전한 내부 공간이 관통구멍이고, 그 양측 개구부로부터 물을 공급할 수 있는 것을 특징으로 하는 재배장치.
  39. 제 23 항에 있어서,
    상기 급수 로프가 통형상 차폐커버로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 재배장치.
  40. 제 24 항에 있어서,
    상기 급수 로프가 통형상 차폐커버로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 재배장치.
  41. 제 25 항에 있어서,
    상기 급수 로프가 통형상 차폐커버로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 재배장치.
  42. 제 26 항에 있어서,
    상기 급수 로프가 통형상 차폐커버로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 재배장치.
  43. 제 27 항에 있어서,
    상기 급수 로프가 통형상 차폐커버로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 재배장치.
  44. 제 28 항에 있어서,
    상기 급수 로프가 통형상 차폐커버로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 재배장치.
  45. 제 29 항에 있어서,
    상기 급수 로프가 통형상 차폐커버로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 재배장치.
  46. 제 30 항에 있어서,
    상기 급수 로프가 통형상 차폐커버로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 재배장치.
  47. 제 31 항에 있어서,
    상기 급수 로프가 통형상 차폐커버로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 재배장치.
  48. 제 32 항에 있어서,
    상기 급수 로프가 통형상 차폐커버로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 재배장치.
  49. 제 33 항에 있어서,
    상기 급수 로프가 통형상 차폐커버로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 재배장치.
  50. 제 34 항에 있어서,
    상기 급수 로프가 통형상 차폐커버로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 재배장치.
  51. 제 35 항에 있어서,
    상기 급수 로프가 통형상 차폐커버로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 재배장치.
  52. 제 36 항에 있어서,
    상기 급수 로프가 통형상 차폐커버로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 재배장치.
  53. 제 37 항에 있어서,
    상기 급수 로프가 통형상 차폐커버로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 재배장치.
  54. 제 9 항에 있어서,
    상기 급수 로프가 통형상 차폐커버로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 재배장치.
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