KR100458278B1 - 부직포를 이용한 식물재배용 포트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부직포를 이용한 식물재배용 포트에 관련되며, 급수관(10)과 급기관(20)을 이용하여 부직포(30)를 씌우는 구조를 특징으로 한다. 급수관(10)은 수직부재와 수평부재가 U자형으로 연결되고, 수직부재 상에 급수공(15)을 구비한다. 급기관(20)은 수직부재와 수평부재가 U자형으로 연결되고, 수평부재 상에 급기공(25)을 구비한다. 부직포(30)는 표면에 발수제를 처리하여 제작되고, 상기 급수관(10)과 급기관(20)을 이용하여 상부가 개방된 상자형으로 감싼다. 그리고 식물의 직근이 노출되는 것을 방지하는 방근시트(40)가 상기 급수관(10)과 급기관(20)의 하측으로 바닥면에 설치된다.

이에 따라 재배식물의 활력을 높이는 한편 식물 뿌리의 생장을 억제하여 지상부의 생장을 촉진시키고 꽃과 과일의 품질을 높이며 특히 이식용 식물재배시 식재를 용이하게 하여 비용을 절감할 수 있다.

Description

부직포를 이용한 식물재배용 포트 {A plant cultivation port using non-woven fabric}

본 발명은 식물재배용 포트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 재배식물의 활력을 높이는 한편 식물 뿌리의 생장을 억제하여 지상부의 생장을 촉진시키고 꽃과 과일의 품질을 높이며 특히 이식용 식물재배시 식재를 용이하게 하여 비용을 절감할 수 있는 부직포를 이용한 식물재배용 포트에 관한 것이다.

도 1은 종래의 식물재배용 포트를 개략적으로 나타내는 사시도가 도시된다.

상토와 함께 원예 또는 육묘용 자재로 사용되는 포트에는 통상 비닐 소재가 사용된다. 비닐포트는 몸체(1)의 바닥에 통기와 통수를 위한 통공(2)을 구비하는 형태로서 통공(2)의 크기가 작으면 통기와 통수가 원활하지 않고 크기가 크면 뿌리(3)가 노출되어 정식 작업이 힘들고 뿌리(3)가 손상되기 쉬운 폐단이 있다.

이를 방지하기 위해 비닐 대신 부직포로 제조한 포트가 사용되는데, 이때의 부직포는 UV로 가열하여 부직포의 표면을 촘촘하게 한다. 이에 따라 식물의 굵은 뿌리가 부직포 포트의 외부로 노출되지 않는다. 그리고 경우에 따라 부직포의 표면에 제초제를 피복하여 잔뿌리가 부직포 바깥으로 신장하지 못하게 하거나 포트의 바닥을 염화비닐과 불투수성의 재질로 처리함으로써 직근의 생장을 억제한다. 비닐은 직근이 생장하는 것을 방지하기 용이하나 토양수분의 이동을 억제하여 내부의 토양에서 수분의 과부족현상을 초래하기 때문에 뿌리의 밀도를 낮추고 뿌리의 생육을 억제하는 요인으로 된다.

이러한 종래의 포트에 있어서 관수는 지상에서 수행하는 방법과 지하에서 수행하는 방법이 적용된다. 지상관수는 수분이 필요한 식물의 뿌리 보다 지표면에서 수분의 양이 많아 지표면에서 대부분 증발됨에 따라 식물의 수분부족을 초래하고, 식물의 뿌리에 충분한 양의 수분을 공급하려면 상대적으로 토양공기의 양이 감소하고 통기성이 불량하여 식물의 생장을 저해한다.

반면 지하관수는 식물의 뿌리부근에 많이 존재하는 수분이 모세관 현상으로 상승하면서 탄산가스가 많이 함유된 토양의 공기를 바깥으로 밀어내는 동시에 수분의 증발에 따라 수분이 차지하는 공간이 줄어들면서 외부의 공기가 빨려 들어가게 되므로 통기성이 양호하여 식물의 생장이 왕성해지고 수분의 증발로 인한 수분의 소실도 적다는 장점이 있다.

그러나 이와 같이 지하에서 관수하는 방법은 관수되고 있는 동안 관수의 상태를 육안으로 확인하기 곤란하고, 관수된 물이 중력에 의하여 밑으로 흘러 버리므로 물의 유실이 많다는 문제점이 있다.

이에 따라 본 발명은 종래의 UV처리 부직포 포트가 직근 성장을 억제하는 효과가 크게 나타나지 않으며 제초제를 처리한 부직포 포트도 식물의 뿌리 생장을 지나치게 억제하여 전체적인 식물생장이 억제되어 식물 재배용 포트로 부적합한 점을 개선하기 위한 것으로서, 근권을 적절하게 제한하면서도 근권의 제한에 의하여 식물의 생장이 위축되지 않도록 하여 식물의 생장, 특히 근권부의 활력을 높일 수 있는, 부직포를 이용한 식물재배용 포트를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 종래의 부직포 포트가 스스로 형체를 유지하는 기능이 없어 토양을 포트내에 충진한 뒤, 토양에 묻어서 매몰식으로 사용할 때 형체유지를 위한 별도의 기구를 사용하여야 하는 점을 개선하여 부직포 포트의 구조가 스스로 형체를 유지할 수 있으면서 지상 거치식으로도 사용될 수 있고 토양충진이 용이하도록 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 관수방식에 있어서 지상관수 방법, 지하관수 방법 및 점적식 관수방법의 개별적 문제점을 개선하고 통합적인 장점을 살릴 수 있는 관수장치를 적용하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 통기성을 향상하여 근권이 제한되어 있는 뿌리의 활력을 높이는데 있다.

도 1은 종래의 식물재배용 포트를 개략적으로 나타내는 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 식물 재배용 포트를 투시하여 나타내는 사시도,

도 3은 본 발명의 변형예에 따른 요부를 확대하여 나타내는 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

10: 급수관 15: 급수공

20: 급기관 25: 급기공

30: 부직포 35: 유니온(또는 엘보)

40: 방근시트 50: 하부공간

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 식물재배용 포트에 있어서: 수직부재와 수평부재가 U자형으로 연결되고, 수직부재 상에 급수공(15)을 구비하는 급수관(10); 수직부재와 수평부재가 U자형으로 연결되고, 수평부재 상에 급기공(25)을 구비하는 급기관(20); 표면에 발수제를 처리하여 제작되고, 상기 급수관(10)과 급기관(20)을 이용하여 상부가 개방된 상자형으로 감싸는 부직포(30); 및 상기 급수관(10)과 급기관(20)의 하측으로 바닥면에 설치되고, 식물의 직근이 노출되는 것을 방지하는 방근시트(40)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징으로서, 상기 부직포(30)는 하부공간(50)을 더 구비하여 이중 바닥으로 제작된다.이때 상기 하부공간(50)의 형태를 유지하기 위해 하부공간(50) 내부의 코너부에는 금속 또는 수지재로 된 프레임을 더 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 특징으로서, 상기 급수관(10) 및 급기관(20)은 각각 유니온(35 : 또는 엘보 사용도 가능)을 더 구비하여 분리 가능하게 형성할 수도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 식물 재배용 포트를 투시하여 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 변형예에 따른 요부를 확대하여 나타내는 사시도이다.

본 발명은 식물재배용 포트에 있어서 다공질 소재를 기본으로 하여 땅에 묻은 상태에서 안팎으로 토양수분의 이동이 가능하도록 한다. 다공질 소재의 공극이 어느 정도 커지면 잔뿌리가 외부로 노출될 수 있어 근권 제한에 따른 생장률 저하가 적게 유발되지만 이식 과정에서 잔뿌리가 손상되어 활착이 곤란하다. 이는 일반적인 조경용 수목으로 사용되는 단풍나무처럼 이식이 용이하고 잔뿌리가 절단되어도 활착이 용이한 수종에 국한된다.

본 발명에 따르면 수직부재와 수평부재가 U자형으로 연결되는 관수용 급수관(10) 및 통기용 급기관(20)을 사용한다. 급수관(10)과 급기관(20)은 내부식성이 우수한 수지를 이용하여 ‘ㄴ’모양에서 모서리가 라운드된 U자 형태로 성형되고, 각각의 수직부재가 도시처럼 측면의 4변을 구성하도록 설치된다. 상호 바닥의 교차되는 부분에서 일측이 상부로 벤딩되어 타측을 통과하는데, 급기관(20)이 급수관(10) 위로 지나가도록 하는 것이 좋다.

이때, 본 발명의 관수용 급수관(10)은 수직부재 상에 급수공(15)을 구비하고, 통기용 급기관(20)은 수평부재 상에 급기공(25)을 구비한다.

급수공(15)은 급수관(10)의 양측 수직부재에 균일한 간격으로 형성된다. 급수공(15)의 직경은 대략 1~5mm, 간격은 대략 2~20mm으로 하며, 수직부재 상에서 중간 부분 이상의 높이에 걸쳐 형성하는 것이 바람직하다. 만일 수직부재 상에 전체적으로 급수공(15)을 형성하는 경우에는 중간 부분 이하의 높이에서 직경이 최소가 되도록 차별화한다.

종래의 경우 식물 생육에 가장 효과적인 지중관수 방식을 채용하더라도 물이 허비되는 양이 많고, 관수되고 있는 상태를 알기 어려운 단점이 있다. 반면 본 발명은 관수용 급수관(10)의 중간에 관수용 급수공(15)이 뚫려 있어 구멍을 빠져 나온 물이 위와 아래 방향으로 퍼져 나가게 되고, 포트 표면의 토양이 물에 젖어 들어가는 양상으로 관수되고 있는 상태를 육안으로 확인할 수 있어 관수의 과부족 상태를 방지할 수 있다. 또한 뿌리가 가장 많이 분포되어 있는 상하의 중간지점에 수분이 가장 많이 공급되며, 포트 바깥쪽으로 빠져나가는 수분이 거의 없고, 포트의 아래쪽으로 유실되는 수분도 매우 적다.

전술한 바와 같이 지상관수 방식은 관수된 물이 토양공극을 포화시킨 채 위에서 아래로 이동하므로 토양공기가 외부(특히 상부)로 빠져나가기 어렵게 되어 토양공기의 유통이 원활하게 일어나기 어려운 단점이 있다. 반면 본 발명의 급수관(10)은 포트의 바깥쪽에서 안쪽으로 토양 수분이 확산되어 이동함으로 포트 내부의 토양 공기가 외부(특히 상부)로 쉽게 빠져나갈 수 있어 토양 공기의 유통이 획기적으로 개선된다.

통기용 급기공(25)은 급기관(20)의 수평부재의 전체 길이에 걸쳐 균일한 간격으로 형성된다. 급기공(25)은 급기관(20)보다 직경이 작은 반면 복수의 열(단수의 열로도 가능)로 형성한다. 이에 따라 급기관(20)은 토양 공기의 유통을 원활히 하는 역할을 수행하는 한편, 토양수분의 과잉공급으로 포트의 바닥에 물이 고이게 되면, 급기공(25)을 통하여 자연배수되는 현상이 발생되며, 이때 외부공기를 급기관(20)을 통하여 불어 넣는 과정에서 급기관(20) 내부의 물이 강제 배수된다.

통상적으로 포트의 바닥면은 토양공기의 유통이 가장 어렵고 잉여 토양수분이 고이기 쉬운 장소이지만 본 발명에서처럼 급기관(20)을 설치하면 통기성이 향상되고 식물의 활력이 높아지며, 이에 따라 지상부의 생육이 활성화되어 꽃과 과일의품질이 획기적으로 향상되는 작용 · 효과가 있다.

또, 본 발명에 따르면 표면에 발수제를 처리하여 제작되는 부직포(30)가 상기 급수관(10)과 급기관(20)을 이용하여 상부가 개방된 상자형으로 감싼다. 통상 발수제는 직물의 통기성을 저해시키지 않고 표면에 접촉각이 큰 소수성층을 형성하여 접촉된 물을 작은 물방울로 만드는 성질을 지닌다. 상기한 발수제로서 실리콘(Silicone)계, 불소계, 왁스(Wax)계, 에틸렌(Ethylene) 요소계 등의 다양한 종류가 사용될 수 있다. 일예로 왁스계의 파라핀은 가장 오래된 발수제이고 에틸렌 요소는 내구성을 내기 위하여 반응기를 도입한 것이다.

이와 같이 발수제로 처리한 부직포(30)를 사용하면 부직포(30)에 수분이 스며드는 것이 방지되고, 부직포(30) 내에 공기의 양이 많아지면서 공기의 유통이 원활해진다. 부직포 포트를 땅속에 묻어서 사용하는 지중 매몰식인 경우에는 부직포를 통한 공기의 유통이 좋아져서 식물뿌리의 활력이 높아진다. 부직포 포트를 땅위에 놓고 사용하는 지상 거치식인 경우는 부직포가 수분을 흡수하여 부직포의 표면에서 증발되는 수분의 양이 줄어들게 되므로 포트내의 수분 소모량이 줄어들고, 포트 가장자리에서 토양의 수분 부족현상이 방지된다.

종래의 부직포 포트도 부직포를 통한 공기의 유통으로 식물 뿌리의 활력이 높아지는 효과가 있었으나 토양에 수분이 많을 때에는 부직포가 수분으로 포화되어 공기 유통의 기능을 상실한다. 반면, 본 발명에서처럼 발수처리된 부직포(30)를 사용한 포트에 있어서는 부직포의 발수성으로 인하여 수분으로 포화되기 어려우므로 공기의 유통 기능이 더욱 향상된다.

이러한 부직포(30)는 관수용 급수관(10)과 통기용 급기관(20)을 이용하여 프레임을 유지한 후 감싸서 상부가 개방된 상자형으로 완성하는데, 이때 바닥에서 하부공간(50)을 더 구비하도록 이중 바닥으로 제작하는 것도 가능하다. 이중 바닥은 식물의 직근이 포트의 바닥을 뚫고 아래쪽으로 뻗어나가는 것을 방지한다. 부직포(30)의 기공은 약 450-550메쉬(mesh) 내외가 적절하지만 바닥면에 기공이 더욱 촘촘한 형식을 사용할 수도 있다. 종래에는 식물의 이식을 위해 굴취할 때 장애가 되는 직근의 생장을 억제하기 위하여 비닐 시트를 부착하는 경우가 있지만 우리 나라와 같이 집중적인 강수가 많은 지역에서는 불투수성 포트의 바닥에 물이 고여 뿌리의 생장이 악화되거나 뿌리가 고사하는 원인이 되기도 한다.

한편, 식물의 지상부와 지하부의 건물중량에 대한 단순회귀분석을 실시하면 고도의 유의성이 인정되어 지하부의 생육이 지상부의 생육에 높은 영향을 미치는 것으로 나타난다. 포트의 크기가 작을수록 근권 제한에 따르는 억제효과로 뿌리의 밀도가 증가하면서 식물의 생육량이 작아지므로 식물에 따라 하부공간(50)을 포함한 전체 포트의 용적 및 배치비율을 적절하게 유지한다.

또, 본 발명에 따르면 식물의 직근이 노출되는 것을 방지하는 방근시트(40)가 상기 급수관(10)과 급기관(20)의 하측으로 바닥면에 설치된다. 일반적인 식물의 경우에는 두 겹의 부직포(30)로 직근의 생장을 억제할 수 있지만, 직근의 생장이 왕성한 종류의 식물을 재배할 경우에는 두 겹으로 부족할 경우가 있다. 그럴 경우에는 이중 바닥 사이에 방근시트(40)를 삽입하면 직근의 생장을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.

다음의 표에서 나타내는 것처럼 본 발명의 부직포 포트를 사용하여 방울 토마토를 재배하는 경우 노지재배 및 종래의 부직포 포트를 사용하는 경우에 비하여 생육상태가 양호하다.

항목 구 분	당도(Brix)	초기 수확량(개)	초기 생육량(g)
무처리(노지재배)	5.8~6.8	21~26	287~347
종래 부직포 포트	7.0~8.0	26~34	352~529
본 발명의 포트	7.5~9.0	38~46	547~896

그리고 도 3에서 보듯이 본 발명의 상기 급수관(10) 및 급기관(20)은 각각 유니온(35 : 또는 엘보)을 더 구비하여 분리 가능한 구조로 할 수도 있다. 유니온(35)을 사용하면 수직부재와 수평부재를 분리하여 관경이 다른 것이나 급수공(15)과 급기공(25)의 규격이 다른 것으로 교체하기 용이하다.

한편, 급수관(10)과 급기관(20)에 각각 펌프를 연결하여 강제로 관수하고 통기하는 방식을 적용할 수도 있다. 방근시트(40)를 사용하여 이중 바닥으로 구성하는 경우 하층 바닥에는 비닐 등의 불투수성 소재를 사용할 수도 있다. 수분은 측면의 부직포(30)를 통하여 원활하게 배출되는데, 전술한 강제 급기를 병용하면 통기에 지장을 주지 않게 된다.

이러한 강제 급기방식을 적용하면 포트의 바닥면에서 통기용 급기관(20)의 급기공(25)을 통해 공기를 유통이 원활해지므로 본 발명의 포트를 특수한 목적의 식물재배에 사용할 수도 있다.

강제 급수 및 급기방식을 적용하기 위한 배관연결이 없는 경우에는 급수관(10)과 급기관(20)의 상단 개구를 마개로 막을 수도 있다. 이때 마개에도 급기공(25)처럼 다기공을 형성하여 원활한 통기성을 유지한다.

이상의 구성 및 작용에 따르면 본 발명에 따른 포트는 지중 매몰형으로 사용될 경우 포트벽면의 통기성이 향상되어 식물 뿌리의 생장 촉진과 활력을 증강시키고, 지상 거치식으로 사용될 경우 포트 표면에서 수분의 증발이 억제되는 기능을 가져 포트 재배시 문제가 되는 수분유실을 막고 포트와 가장자리에서 뿌리의 생육이 억제되는 문제점을 최소화시킨다.

또한, 바닥이 이중으로 구성되어 직근의 생장이 억제되는 한편 배수가 원활해지며, 뿌리의 호흡결과 생성되는 탄산가스의 배출을 용이하게 하는 기능을 가지게 된다.

그리고 포트 내에 설치된 관수용 파이프는 뿌리의 밀도가 높은 중간지점에 많은 수분을 공급하여 관수용 구멍에서 상하로 수분이 퍼져 나가므로 토양의 표면에서 관수되는 수분의 정도를 쉽게 볼 수 있으며, 지중으로 유실되는 수분의 양을 최소화시킬 수 있다. 포트의 바깥에서 안쪽으로 수분이 확산되어 가면서 토양내의 묵은 공기를 바깥으로 밀어내는 구조로 토양공기의 유통에 도움을 주는 관수시스템을 달성할 수 있다.

또한, 관수용 파이프와 통기용 파이프로 포트의 형상을 유지할 수 있도록 하여 식물의 식재시 작업의 효율성이 높아지고, 종래의 제품에 비해 지상 거치식 포트로 사용하기 용이한, 유용한 효과가 있다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하며, 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

Claims (3)

1. 식물재배용 포트에 있어서:

   수직부재와 수평부재가 U자형으로 연결되고, 수직부재 상에 급수공(15)을 구비하는 급수관(10);

   수직부재와 수평부재가 U자형으로 연결되고, 수평부재 상에 급기공(25)을 구비하는 급기관(20);

   표면에 발수제를 처리하여 제작되고, 상기 급수관(10)과 급기관(20)을 이용하여 상부가 개방된 상자형으로 감싸는 부직포(30); 및

   상기 급수관(10)과 급기관(20)의 하측으로 바닥면에 설치되고, 식물의 직근이 노출되는 것을 방지하는 방근시트(40)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 부직포를 이용한 식물재배용 포트.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 부직포(30)는 하부공간(50)을 더 구비하여 이중 바닥으로 제작되는 것을 특징으로 하는 부직포를 이용한 식물재배용 포트.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 급수관(10) 및 급기관(20)은 각각 유니온(35)을 더 구비하여 분리 가능한 것을 특징으로 하는 부직포를 이용한 식물재배용 포트.