KR100470453B1 - 순환식 수경재배용 양액 자동공급장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배액 재 사용 및 양액공급시 이온을 재 조절할 수 있는 기술 및 일정배액율을 유지하도록 한 순환식 수경재배용 양액 자동공급장치 및 방법에 관한 것이다. 본 양액 자동공급장치는 수경재배배드에 비료액을 공급하기 위한 순환식 수경재배용 양액 자동공급장치에 있어서, 일사량과 외부기온을 감지하는 기상환경감지센서와, 다수의 서로 다른 비료액을 공급하기 위한 다수의 비료액 공급모터와, 상기 비료액공급모터에 의해서 공급된 비료액을 균일하게 혼합시키는 시스템혼합탱크와, 상기 시스템혼합탱크의 상부로부터 하부로 연결되어 상기 비료액을 순환시키는 시스템순환배관과, 상기 시스템순환배관 상에 위치하여 상기 비료액의 산도(pH)와 전기전도도(EC) 및 온도를 감지하는 양액센서와, 상기 시스템순환배관 상에 위치하여 상기 비료액을 상기 수경재배베드의 상측을 향하여 일정한 힘으로 펌핑하기 위한 양액공급모터와, 상기 양액공급모타와 연결된 공급관에 설치되어 양액의 공급량을 수치화하여 시각적으로 표시하는 양액공급수량계와, 상기 수경재배베드의 하부를 통하여 공급된 비료액을 배출시키는 배액배관과, 상기 배액배관에 설치되어 배출된 배액을 수용하는 1차배액탱크와, 상기 1차배액탱크에 수용된 배액이 소정의 량에 도달하여 외부로 배출시키는 배액1차펌프와, 상기 배액1차펌프에 의해 배출되는 배액을 최종적으로 보관하는 2차배액탱크와, 상기 제2차배액탱크와 상기 배액1차펌프 사이에 마련되어 펌핑되는 배액의 배출량을 계수하는 배액량수량계와, 상기 2차배액탱크에 저장된 배액이 소정량에 도달하여 이를 상기 시스템혼합탱크로 펌핑시키는 배액공급펌프와, 상기 배액공급펌프에 의한 배액을 상기 시스템혼합탱크로 이송시키는 배액공급배관과, 상기 배액공급배관 상에 위치하여 상기 배액의 공급수량을 계수하는 배액공급수량계와, 상기 배액공급배관 상에 위치하여 상기 배액의 전기전도도를 감지하는 센서와, 상기 배액공급배관 상에 위치하여 양액과 배액의 공급하고 차단하는 복수의 전자밸브와, 상기 기상환경계측센서와 상기 양액센서, 상기 양액공급 수량계, 상기 배액량 수량계로부터 정보를 받아 상기 양액공급펌프와 배액공급펌프, 전자밸브를 각각 제어하여 상기 시스템혼합탱크에 양/배액혼합과 수경재배베드에 양액공급 및 회수하는 마이크로프로세서컨트롤러를 포함한다. 이에 따라, 양액재배시 필수적으로 발생되는 배액을 안정적이며 효율적으로 재 사용할 수 있는 기술로 이를 이용하게 되면 농가의 비료비 절감 및 국내 양액재배에서 발생되는 연간 약 3만톤의 배액을 재사용함으로써 국가 경제적으로 도움이 되며 환경오염방지를 방지에 대한 양액재배 업계의 세계적 추세에 알맞은 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

순환식 수경재배용 양액 자동공급장치 및 방법{Automatic Controller of Nutrient Solution for Closed Hydroponics and method thereof}

본 발명은 순환식 수경재배용 양액 자동공급장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배액 재 사용시 이온을 재 조절할 수 있는 기술 및 일정배액율을 유지하도록 한 순환식 수경재배용 양액 자동공급장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 수경재배는 식물의 성장에 필요한 양분이 모두 함유된 배양액을 적당한 양액공급 방법에 의하여 공급시켜 각종 작물을 재배하도록 하는 과학적인 영농기술로서, 토양재배에서 발생하는 여러가지 문제점을 극복할 수 있는 재배방식이며, 이는 배지를 사용하는 고형배지 재배와 배지를 사용하지 않는 순수수경재배 방식으로 구분되어 진다.

수경재배는 높은 생산성을 유지할 수 있어 그 재배면적이 지속적으로 증가되고 있으며 이러한 수경재배에서는 양액 자동공급 시스템은 국산화가 많이 진행되어 보급되었으나 이러한 비순환식 수경재배에서는 배액이 지속적으로 배출되어 환경오염의 문제점을 안고 있다. 고형 배지 재배에서는 배지내 EC 및 양분 이온 균형의 안정성을 확보하기 위하여 공급량의 약 20%의 배액량을 유지하여야 한다. 이러한 배액에는 질소와 인은 다량 함유되어 있으며 이온간의 균형이 깨어져 있어 배액의이온 균형을 재 조성하려면 실시간적으로 배액의 무기 이온을 분석하여야 하나 농가에서는 불가능하며, 기존의 비순환 수경재배용 양액 자동공급 시스템로는 배액 재사용이 정확하게 할 수 없는 문제점이 있다.

따라서 기존의 수경재배 농가에서는 순환식 재배방식을 꺼려하여 대부분 비순환식으로 재배하고 있다. 그에 따라 세계적 추세에도 알맞고 국내외 재배조건에 보다 적합하며 조작이 간편 및 안정적인 순환식 수경재배용 양액 자동공급 시스템의 필요성이 부각되어 왔다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 마이크로 프로세서에 프로그램된 바에 따라 자동으로 작동되는 양액 자동공급장치로 순환식 수경재배에서 사용할 수 있는 여러 가지 기술인 바, 고형배지 재배에서 작물별 무기이온 흡수 모델을 이용하여 배액의 무기이온을 예측할 수 있는 모델링 기술, 그 배액을 재 사용할 수 있도록 단비 농축액을 이용하여 이온을 자동으로 재 조정할 수 있는 기술, 배액량을 지속적으로 계측하여 배액율을 자동으로 일정하게 유지할 수 있는 기술, 배액 및 원수를 혼합하여 양액을 조정하고 해당 작물재배에 요구되는 전기전도도(EC) 및 산도(pH)로 양액을 자동 조절하는 기술을 포함하는 순환식 수경재배용 양액 자동공급시스템을 제공하는데, 그 목적이 있다.

보다 상세하게는, 프로그램 로직 콘트롤러에 프로그램된 바에 따라 외부의 원수 탱크로부터 일정량의 원수를 혼합탱크에 유입함과 동시에 준비된 농축양액 탱크에서 액비혼입기로 하여금 농축양액을 혼합탱크로 일정비율로 공급하게 하여, 해당작물 재배에 요구되는 전기전도도(EC) 및 산도(pH)로 양액을 자동조절하여 일정 구역으로 등분된 재배 구역으로 양액을 자동공급하도록 하는순환식 수경재배용 양액 자동공급시스템을 제공하는데, 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 양액 자동공급장치의 모식도이고,

도 2는 본 발명에 따른 양액 자동공급장치의 콘트롤러의 제어흐름을 도시한 흐름도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 데이터 입력부 20 : 마이크로프로세서 콘트롤러

30 : 일사센서 31 : 기온 센서

32 : 양액 EC 센서 33 : 양액 pH 센서

34 : 양액 온도 센서 35 : 배액 EC 센서

36 : 원수 공급 수량계 37 : 배액 공급 수량계

38 : 양액 공급 수량계 39 : 배액량 수량계

40 : 양액 공급 모터 41 : 배액 1차 펌프

42 : 배액 공급 펌프 43 : 비료액 공급 모터

50 : 시스템 순환 배관 51 : 양액 공급 배관

52 : 배액 공급 배관 53 : 원수 공급 배관

54 : 배액 배관 55 ; 전자밸브

60 : 시스템 혼합 탱크 61 : 1차 배액 탱크

62 : 2차 배액 탱크

상기 목적은, 본 발명에 따라, 수경재배베드에 비료액을 공급하기 위한 순환식 수경재배용 양액 자동공급시스템에 있어서, 일사량과 외부기온을 감지하는 기상환경계측센서와, 다수의 서로 다른 비료액을 공급하기 위한 다수의 비료액 공급모터와, 상기 비료액공급모터에 의해서 공급된 비료액을 균일하게 혼합시키는 시스템혼합탱크와, 상기 시스템혼합탱크의 상부로부터 하부로 연결되어 상기 비료액을 순환시키는 시스템순환배관과, 상기 시스템순환배관 상에 위치하여 상기 비료액의 산도(pH)와 전기전도도(EC) 및 온도를 감지하는 양액센서와, 상기 시스템순환배관 상에 위치하여 상기 비료액을 상기 수경재배베드의 상측을 향하여 일정한 힘으로 펌핑하기 위한 양액공급모터와, 상기 양액공급모타와 연결된 공급관에 설치되어 양액의 공급량을 수치화하여 시각적으로 표시하는 양액공급수량계와, 상기 수경재배베드의 하부를 통하여 공급된 비료액을 배출시키는 배액배관과, 상기 배액배관에 설치되어 배출된 배액을 수용하는 1차배액탱크와, 상기 1차배액탱크에 수용된 배액이 소정의 량에 도달하여 외부로 배출시키는 배액1차펌프와, 상기 배액1차펌프에 의해 배출되는 배액을 최종적으로 보관하는 2차배액탱크와, 상기 제2차배액탱크와 상기 배액1차펌프 사이에 마련되어 펌핑되는 배액의 배출량을 계수하는 배액량수량계와, 상기 2차배액탱크에 저장된 배액이 소정량에 도달하여 이를 상기 시스템혼합탱크로 펌핑시키는 배액공급펌프와, 상기 배액공급펌프에 의한 배액을 상기 시스템혼합탱크로 이송시키는 배액공급배관과, 상기 배액공급배관 상에 위치하여 상기 배액의 공급수량을 계수하는 배액공급수량계와, 상기 배액공급배관 상에 위치하여 상기 배액의 전도도를 감지하는 EC센서와, 상기 배액공급배관 상에 위치하여 양액과 배액의 공급하고 차단하는 복수의 전자밸브와, 상기 기상환경계측센서와 상기 양액센서, 상기 양액공급수량계, 상기 배액량수량계로부터 정보를 받아 상기 양액공급펌프와 배액공급펌프, 전자밸브를 각각 제어하여 상기 시스템혼합탱크에 양/배액혼합과 수경재배베드에 양액공급 및 회수하는 마이크로프로세서컨트롤러를 포함하는 순환식 수경재배용 양액 자동공급장치에 의해 달성된다.

상기 목적은, 본 발명의 다른 분야에 따라, 일사량과 기온을 감지하여 기상환경을 계측하고 전일의 D/B를 분석하는 단계와, 상기 D/B분석에 따라 양액흡수량 및 전일 평균 전기전도도를 계산하고, 각 이온별 모델식을 적용하여 함유량을 예측하는 단계와, 상기 단계 후 수경재배베드에서 회수된 배액량을 계산하여 20%기준배액율과 비교하고 이에 기초하여 설정된 기상환경에 따른 기본 상수를 적용하여 공급량을 조절하는 단계와, 상기 조절된 공급량에 맞추어 양액공급을 시작하고, 상기 양액의 전기전도도와 산도를 조절하는 단계와, 상기 단계 후 양액의 공급량과 원수 및 배액량을 비교분석하여 최적의 공급량을 설정하고 이를 공급하는 단계와, 상기 공급량에 도달하면 공급을 중단하는 단계를 포함하는 순환식 수경재배용 양액 자동공급방법에 의해 달성된다.

또한, 전일 배액비율을 계산하여 원수와 배액량에 따른 이온별 성분량을 결정하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 순환식 수경재배용 양액 자동공급장치 및 방법을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명에 따른 양액 자동공급장치의 모식도이고, 도 2는 본 발명에 따른 양액 자동공급장치의 콘트롤러의 제어흐름을 도시한 흐름도이다.

본 양액 자동공급장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 시설재재비의 일사량를 감지하는 일사센서(30)와 기온을 감지하는 기온센서(31)를 구비한 기상환경계측센서(30,31)와, 다수의 서로 다른 비료액을 공급하기 위한 다수의 비료액공급모터(43)와, 상기 비료액공급모터(43)에 의해서 공급된 비료액을 소정의 비율에 따라 균일하게 혼합시키는 시스템혼합탱크(60)와, 상기 시스템혼합탱크(60)의 상부로부터 하부로 연결되어 상기 비료액을 순환시키는 시스템순환배관(50)과, 상기 시스템순환배관(50) 상에 위치하여 상기 비료액의 산도(pH)를 감지하는 양액 산도센서(33)와 전기전도도(EC)를 감지하는 양액전도도센서(32)와 온도를 감지하는 양액온도센서(34)를 구비한 양액센서(32,33,34)와, 상기 시스템순환배관(50) 상에 위치하여 상기 비료액을 상기 수경재배베드의 상측을 향하여 일정한 힘으로 펌핑하기 위한 양액공급모터(40)와, 상기 양액공급모터(40)와 연결된 공급관에 설치되어 양액의 공급량을 수치화하여 시각적으로 표시하는 양액공급수량계(38)와, 상기 수경재배베드의 하부를 통하여 공급된 비료액을 배출시키는 배액배관(54)과, 상기 배액배관(54)에 설치되어 배출된 배액을 수용하는 1차배액탱크(61)와, 상기 1차배액탱크(61)에 수용된 배액이 소정의 량에 도달하여 외부로 배출시키는 배액1차펌프(41)와, 상기 배액1차펌프(41)에 의해 배출되는 배액을 최종적으로 보관하는 2차배액탱크(62)와, 상기 제2차배액탱크(62)와 상기 배액1차펌프(41) 사이에 마련되어 펌핑되는 배액의 배출량을 계수하는 배액량수량계(39)와, 상기 2차배액탱크(62)에 저장된 배액이 소정량에 도달하여 이를 상기 시스템혼합탱크(60)로 펌핑시키는 배액공급펌프(42)와, 상기 배액공급펌프(42)에 의한 배액을 상기 시스템혼합탱크(60)로 이송시키는 배액공급배관(52)과, 상기 배액공급배관(52) 상에 위치하여 상기 배액의 공급수량을 계수하는 배액공급수량계(37)와, 상기 배액공급배관(52) 상에 위치하여 상기 배액의 전도도를 감지하는 전기전도도센서(35)와, 상기 양액공급배관(51) 상에 위치하여 양액과 배액의 공급하고 차단하는 복수의 전자밸브(55)와, 상기 기상환경계측센서(30,31)와 상기 양액센서(32,33,34), 상기 양액공급수량계(38), 상기 배액량수량계(37), 상기 배액량수량계(39)로부터 정보를 받아 상기 양액공급펌프(40)와 배액공급펌프(42), 전자밸브(55)를 각각 제어하여 상기 시스템혼합탱크(60)에 양/배액혼합과 수경재배베드에 양액공급 및 회수하는 마이크로프로세서컨트롤러(20)를 가지고 있다. 여기서 상기 마이크로프로세서컨트롤러(20)는 데이타입력부(10)에 의해 상기 기상환경계측센서(30,31)와 상기 양액센서(32,33,34), 상기 양액공급수량계(38), 상기 배액량수량계(37), 상기 배액량수량계(39)로부터 정보를 받는다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 순환식 수경재배용 양액 자동공급장치의 동작방법은 도 2에 도시된 바와 같다.

먼저, 마이크로프로세서(20)에 동작프로그램이 저장되어 있으며, 이에 의해 양액자동공급장치의 시스템 동작알고리즘이 수행된다.

즉, 마이크로프로세서컨트롤러(20)는 항상 일사센서(30)와 기온센서(31)로부터 센서신호를 확인하여 기상환경을 소정의 알고리즘에 따라 계측한다(310).이와 함께 연결된 D/B에 저장되어 있는 전일의 배액량, 적산일사량, 배액율, 공급량, 설정 적산일사량등을 인출하여 이를 데이터 입력부(10)인 터치 스크린에 표시한다. 이 데이터 입력부(10)에서는 양액공급을 위한 각 이온별 조성비(단위 meㆍL^-1)를 사용자가 직접 입력할 수 있는데, 예를들어 이는 농축액 A, B만으로 공급 양액내 이온성분을 조절하는 것이 아니라 각각 액비 혼입기의 비료액공급모터 8개(43)를 동작시킴으로 개별 비료(KNO₃, CaNO₃, MgSO₄, K₂SO₄NH₄H₂PO₄, KH₂PO₄, NH₄NO₃등)의 농축액을 혼합탱크에 저장하도록 공급하여 원하는 조성비에 해당하는 개별 이온을 조절가능하게 한다.또한, 데이터 입력부(10)에서는 구역을 설정(4개 상위구역, 4개 하위구역)하고, 그 구역별로 EC, pH, 양액공급량, 재식 작물 수, 양액공급을 위한 순차적방법 등을 입력하여 작물에게 양액을 공급하도록 한다. 이와 같이 입력된 설정치 및 입력치가 거의 매일 이루어지며, 별도의 입력이 없는 경우에는 이전에 입력된 정보들을 이용하는 것으로 간주하고, 이러한 전일의 모든 데이터를 D/B를 통하여 분석한다(311).데이터 분석 후 전일 공급량에서 배액량을 빼주어서 전체 양액 흡수량 및 1개 작물당의 흡수량을 계산하고(320), 전일 공급된 양액의 평균 EC를 계산한다(321). 그 후 양액의 흡수량 및 EC를 입력요소로 한 이온별 흡수 모델을 이용하여 공급된 양액이 작물에 의하여 흡수된 양을 추정한다(322). 토마토 및 오이의 이온별 흡수 모델식을 개발하여 표1과 표2에 제시한다. 그러나 이러한 모델식의 상수는 높은 신뢰성을 얻기 위하여 계속되는 연구에 의하여 변할 수 있을 뿐만 아니라 작물별 이온 흡수 모델을 계속적으로 만들어 질 수 있다. 이러한 모델식을 이용하여 배액내의 이온별 잔류량을 예측하여 배액자 사용시에 이온 성분 조절에 사용한다.(323).

전일의 배액량을 자동으로 계산하여 배액율을 산정한다(330). 배액율을 계산하여 고형배지 재배에서 가장 적합한 배액율인 20%와 자동으로 비교한다(331). 배액율이 20±5%를 초과하거나 부족하면 기본상수를 적용시켜(332) 설정된 적산일사량 값을 전자동으로 오차 비율만큼 증가하거나 감소시켜 공급량을 조절하여 배액율을 20%±5%로 일정하게 유지시킨다(333).

이때 전일 배액비율을 자동적으로 계산하고(340), 각 구역에 사용될 원수량과 배액량을 계산하고 현재 저장된 배액량을 고려하여 원수사용과 함께 사용할 수 있는 배액량 및 비율을 계산한 후(341), 공급될 이온별 성분량을 결정 및 계산하고 D/B에 저장한다(342).

Controller(20)는 항상 일사센서(30)를 계측하고 내장되어 있는 만년시계를 감시하여 설정된 양액공급방법에 의하여 일정한 적산 일사량이나 시간이 되면 양액을 공급하기 시작한다(312). 이 때는 이미 위의 공정들(310~342)까지의 데이터 설정 루틴)이 끝난 후이다.

상기 312단계에 의해서 외부의 원수탱크로부터 유입배관(53)을 통하여 원수가 유입되면서 메인 양액공급펌프(40)가 가동하게 되는데, 이때 원수 수량계(36)에 의하여 원수량을 확인하여 Controller(20)에 데이터로 저장하고 원수를 혼합탱크(60)에 저장한다. 이때 이미 배출되었던 배액의 사용량을 공급액의 20%로 산정하는데, 기존 저장된 배액량이 기존 공급량의 20±5%를 초과하거나 부족할 경우 이를 배액 공급량에 계산하도록 한다(341).

이때 앞에서 계산된 모델식에 의한 배액의 이온별 예측량을 기준으로 배액+원수의 양에 맞도록 이온별 양액조성 설정치를 확인하고(350), 사용되는 비료염을 결정한다(351). 이에 따른 양액조성에 따라 개별 비료염의 공급량을 상기 모델에 맞게 결정하고(352), 아나로그식으로 제어되는 8개 양액공급펌프(43)의 가동율을 결정하게 된다(353). 이때, 상기 8개 양액공급펌프(43)는 같은 비율로 그 속도가 증가하거나 감소하는 제어 루틴을 가지게 된다.이러한 일정 속도의 개별 양액공급펌프(43)가 작동하면서 재배자가 설정해 놓은 공급양액의 EC와 pH(10)에 맞도록 1차적으로 조절하는데, EC 조절은 배관내 설치되어 있는 EC센서(32) 입력에 의한 직선회귀 방법의 제어방식을 채용하고 pH는 배관내 pH 센서(33) 입력에 의한 단계적인 비례 로그제어 방식을 사용하여 제어한다(313).이때, 농축액의 혼합을 빠르게 하기 위해 시스템 순환 배관(50)내를 순환시킨다. 1차 제어가 완료되면 개별 액비혼입기의 동작시간을 콘트롤러(10)에 저장하게 된다. 1차 조절이 완료되면 양액을 공급하기 시작하며 이후 원수유입량(35)과 재배 베드(70)로 양액이 공급되는 양(38)이 일정하게 맞도록 원수의 유입량 및 공급량의 완급을 조절한다. 이때 원수의 유입량에 맞추어 이미 저장되어 있는 배액의 공급양(314)을 1차 조절 때와 같은 비율로 배액공급 펌프(42)에 의하여 공급되도록 한다.

양액공급배관을 통하여(51) 양액공급 개시 후 재배자의 설정공급량에 맞도록 원수+배액의 공급량은 지속되지만 유속의 흐름에 따라 실시간적인 EC와 pH의 제어수치는 변할 수 있으므로 8개 액비 혼입기는 아나로그 제어를 실시하여 현재의 수치와 설정치를 비교하면서 속도를 그 차이의 변화에 따라 가감시키도록 하여 최적 EC와 pH조절을 가능하게 한다(314). 이때 유입되는 배액의 EC를 유압배관내의 배액 EC센서(35)를 지속적으로 계측하여 양액의 EC의 제어에 이용한다.

원수+배액 혼합액의 EC 및 pH를 계속 조절하면서 재배 베드(70)로의 공급량을 확인할 수 있는 양액공급 수량계(38)의 신호를 받아 콘트롤러(10)의 하위구역 설정 및 공급량 설정에 맞도록 지속적으로 하위공급량을 확인한 후(315), 설정치에 도달하면 양액공급을 중단한다(316).

재배베드(70)로 설정된 양만큼 양액을 공급 후 베드내에서는 배액이 1차 배액탱크(61)로 배액되고 하루에 2번(12시와 23시)동안 배액 1차 펌프가 작동하여 1차 배액 탱크(61)에서 2차 배액탱크(62)로 배액을 이동시키면서 오전 및 오후의 배액량 및 배액율을 계산하고 이를 콘트롤러(10)에 저장하여 다음날의 양액공급 조절루틴에 사용하게 된다.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명은 순환식 양액 자동공급 방법 및 조절시스템에 관한 것으로서, 양액재배시 필수적으로 발생되는 배액을 안정적이며 효율적으로 재 사용할 수 있는 기술로 이를 이용하게 되면 농가의 비료비 절감 및 국내 양액재배에서 발생되는 연간 약 3만톤의 배액을 재사용함으로써 국가 경제적으로 도움이 되며 환경오염방지를 방지에 대한 양액재배 업계의 세계적 추세에 알맞은 매우 유용한 발명인 것이다. 이미 농업 선진국에서는 양액재배시 재배방식을 순환식을 적용하도록 법적규제를 시작한 상태이며 국내에서도 머지않은 장래에 법적규제가 적용되리라 판단되어 본 발명은 이때를 대비한 미래 지향적인 발명이다.

Claims (3)

1. 수경재배베드에 비료액을 공급하기 위한 순환식 수경재배용 양액 자동공급장치에 있어서;

   일사량과 외부기온을 감지하는 기상환경계측센서와;

   다수의 서로 다른 비료액을 공급하기 위한 다수의 비료액 공급모터와;

   상기 비료액공급모터에 의해서 공급된 비료액을 균일하게 혼합시키는 시스템혼합탱크와;

   상기 시스템혼합탱크의 상부로부터 하부로 연결되어 상기 비료액을 순환시키는 시스템순환배관과;

   상기 시스템순환배관 상에 위치하여 상기 비료액의 산도(pH)와 전기전도도(EC) 및 온도를 감지하는 양액센서와;

   상기 시스템순환배관 상에 위치하여 상기 비료액을 상기 수경재배베드의 상측을 향하여 일정한 힘으로 펌핑하기 위한 양액공급모터와;

   상기 양액공급모타와 연결된 공급관에 설치되어 양액의 공급량을 수치화하여 시각적으로 표시하는 양액공급수량계와;

   상기 수경재배베드의 하부를 통하여 공급된 비료액을 배출시키는 배액배관과;

   상기 배액배관에 설치되어 배출된 배액을 수용하는 1차배액탱크와;

   상기 1차배액탱크에 수용된 배액이 소정의 량에 도달하여 외부로 배출시키는 배액1차펌프와;

   상기 배액1차펌프에 의해 배출되는 배액을 최종적으로 보관하는 2차배액탱크와;

   상기 제2차배액탱크와 상기 배액1차펌프 사이에 마련되어 펌핑되는 배액의 배출량을 계수하는 배액량수량계와;

   상기 2차배액탱크에 저장된 배액이 소정량에 도달하여 이를 상기 시스템혼합탱크로 펌핑시키는 배액공급펌프와;

   상기 배액공급펌프에 의한 배액을 상기 시스템혼합탱크로 이송시키는 배액공급배관과;

   상기 배액공급배관 상에 위치하여 상기 배액의 공급수량을 계수하는 배액공급수량계와;

   상기 배액공급배관 상에 위치하여 상기 배액의 전기전도도를 감지하는 배액전도도센서와;

   상기 양액공급배관 상기 배액공급배관 상에 위치하여 양액과 배액의 공급하고 차단하는 복수의 전자밸브와;

   상기 기상환경계측센서와 상기 양액센서, 상기 양액공급수량계, 상기 배액량수량계, 상기 배액량수량계로부터 정보를 받아 상기 양액공급펌프와 배액공급펌프, 전자밸브를 각각 제어하여 상기 시스템혼합탱크에 양/배액혼합과 수경재배베드에 양액공급 및 회수하는 마이크로프로세서컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 순환식 수경재배용 양액 자동공급장치.
2. 일사량과 기온을 감지하여 기상환경을 계측하고 전일의 D/B를 분석하는 단계와;

   상기 D/B분석에 따라 양액흡수량 및 전일 평균 전기전도도를 계산하고, 각 이온별 모델식을 적용하여 함유량을 예측하는 단계와;

   상기 단계 후 수경재배베드에서 회수된 배액량을 계산하여 20%기준배액율과 비교하고 이에 기초하여 설정된 기상환경에 따른 기본 상수를 적용하여 공급량을 조절하는 단계와;

   상기 조절된 공급량에 맞추어 양액공급을 시작하고, 상기 양액의 전도도와 산도를 조절하는 단계와;

   상기 단계 후 양액의 공급량과 원수 및 배액량을 비교분석하여 최적의 공급량을 설정하고 이를 공급하는 단계와;

   상기 공급량에 도달하면 공급을 중단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 순환식 수경재배용 양액 자동공급방법.
3. 제2항에 있어서;

   전일 배액비율을 계산하고 원수와 배액량에 따른 이온별 성분량을 결정하여 8개의 개별 농축 비료염을 이용하여 재배자가 설정한 이온별 성분비에 맞도록 자동적으로 혼합비율을 결정하는 단계와;

   8개의 개별 액비 공급 펌프를 아나로그 및 디지털 제어방식으로 작물에 공급할 양액의 설정된 이온성분 양에 맞도록 공급하며 배액 재사용시 원수와의 혼합 및 양액내 이온성분량을 조절하면서 공급양액의 EC 및 pH를 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 순환식 수경재배용 양액 자동공급방법.