KR101039177B1 - 가정용 양액 순환 포트 수경재배기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 아파트 발코니 및 햇빛이 잘 드는 실내에서 수경재배하는 방법으로 더욱 상세하게는 담액 수경의 액면 저하 방식에 관한 것이다.

일반적으로 엽채류 등의 식물을 수경재배할 수 있게 만든 수경재배 방법은 과대한양액조 크기와 번거로운 관리가 필요하였다. 오염된 배지 사용으로 인한 냄새, 이물질 등의 발생으로 양액의 오염 등 병충해의 이동경로로 추정되었다. 또한 작물의 성장에 따라 베드 내 수위 조절을 하여야 하는 번거로움이 발생 되었고, 양액조의 수위를 빈번히 확인하는 절차가 필요하였으므로 관리의 어려움이 있었다.

이를 위해 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 안출한 것으로서 기존 제품들에 비해 오염된 배지를 사용하지 않음으로 깨끗하고, 병충해의 이동경로를 차단하여 각종 냄새 및 이물질 등의 발생을 해결하였다. 또한 작물 재배시 수위 조절 없이 모종에서 수확기까지 보조 양액조에 부족 양액을 공급하면 양액조로 자동 공급이 이루어져 누구나 재배가 가능하고 보조 양액조 크기에 따라 장·단기간 외출시에도 재배가 원활하게 이루어진다. 보조 양액조 설치로 양액조 크기를 현저하게 줄여 양액 교환시 양액을 절약할 수 있고 폐양액의 처리시 환경오염을 줄일 수 있다. 보조 양액조는 투명한 것으로 제작되어 육안으로 잔여 양액량이 확인되어 미리 예측하고 준비할 수 있어 관리가 용이하며 엽채류는 물론 과채류까지 재배가 가능하다.

기존 제품은 양액조 수위 확인이 번거롭지만, 본 발명은 보조 양액조가 투명하여 잔여 양액량을 알 수 있어 관리가 쉽고, 양액의 농도를 맞추어 공급하면 베드 내 수위 조절 없이 누구나 수확기까지 모든 작물을 재배할 수 있다.

양액조, 보조 양액조, 포트, 포트홀, 사이펀 작용, 넘침관, 볼탑, 베드, 조정발

Description

가정용 양액 순환 포트 수경재배기{Home nutriculture circulation pot Hydro-cultivater}

본 발명은 담액식 액면 저하 방식의 양액 순환 포트 수경 재배에 관한 것으로 더욱 상세하게는 작물의 뿌리를 공기에 노출시켜서 산소를 공급하고 수위 조절 없이, 포트에 식물을 지지시키는 방법이다. 본 발명은 기존 제품의 양액조 크기에 비하여 현저히 작고, 양액조 내 양액 교환시 양액 손실을 줄일 수 있어 폐양액 처리로 인한 환경오염을 최소화할 수 있다. 또한 보조 양액조를 투명한 재질로 제작하여 육안으로 잔여 양액양의 확인이 쉽도록 하였다.

모든 작물의 어린 모종에서 수확기까지 재배기간 동안 일정 적정 수위에서 양액을 공급하고 배수시키며 재배할 수 있도록 하였다. 또한 양액의 공급과 배수를 반복적으로 발생시키고 보조 양액조를 설치하여 장·단기간 재배가 가능하다.

급액은 수중 펌프 가동으로 공급되며 배수는 수중 펌프가 정지되면 사이펀 작용으로 처리되고 급액과 배수는 동일한 파이프로 간단하게 실시된다. 급액과 배수는 반복적으로 발생 되므로 뿌리의 배수 막힘 현상을 제거할 수 있다. 필요시 급액 및 배수용 파이프의 높이 조정으로 베드 내 잔여 양액량을 배수 수위 조절로 조정할 수 있도록 하였다.

24시간 타이머를 사용하여 10 ~ 20분 동안 양액을 공급하고, 베드(1) 내 배수는 수중 펌프(3)의 정지로 사이펀 작용에 의해 양액 공급 및 배수 파이프(6)로 역 배수되는 방법을 채택하였다. 초기에는 20분 정도 노출시키고 성장에 따라 50 ~ 70분 동안 뿌리를 공기에 노출시켜서 산소를 공급할 수 있도록 하여 뿌리 부분의 산소 부족으로 인한 뿌리 썩음 방지에 역점을 두었다. 또한 갑작스런 정전과 고장으로 인한 최소한의 작물 보호를 위해 베드(1) 내 사이펀 작용으로 양액 배수시 항상 베드(1) 높이의 5 ~ 10% 정도로 잔여 배양액을 유지시켜 작물을 보호한다. 작물 식재 홀의 2 ~ 3개 홀마다 통풍구를 만들어 신선한 공기 공급을 할 수 있도록 하였다.

포트(10)에 작물을 지지시키는 방법은 뿌리 부분과 포트(10)에 내접하는 덮개(13)를 설치하고, 뿌리 윗부분을 지지시키기 위하여 덮개(13)의 중앙부에 덮개 홀을 만들고 덮개(13)의 중앙에서 외측 방향으로 절개하여 신축성 있게 만들어 사용하기에 편리하도록 제작한다. 포트(10) 아랫부분의 홀과 측면부 아랫부분은 타원형 홀을 설치한다. 측면부는 아랫부분부터 ⅓ 정도까지의 포트 홀을 만들면 원활한 뿌리 성장에 도움을 주고 베드(1) 내 신선한 공기가 공급되며 양액 공급시 양액의 유동성을 증대시킨다.

넘침 배수시 양액 흐름의 소음 발생 방지는 양액조(7) 내 볼탑(5) 수위 하까지 넘침 배수 파이프를 설치하여 양액을 유도하여 소음을 방지하였다. 넘침 배수파이프(4)의 역할은 양액 공급시 베드의 일정 수위 이상 공급을 방지하는 역할이다. 넘침 배수파이프(4) 설치는 베드로부터 베드 아래에 수직으로 고정 설치하고 수위 변경은 하지 않는다. 베드 내 온도는 양액을 일정 수위까지 일정 시간 동안 반복하여 공급하므로 뿌리 부위의 온도 변화를 줄일 수 있어 작물의 성장과 뿌리 썩음을 방지하였다.

베드 크기는 파이프를 연장하여 자유롭게 선택할 수 있고, 베드 형식은 여러 개의 파이프를 연결하여 제작할 수 있으며 통풍구를 만들어 신선한 공기를 공급할 수 있도록 하였다.

베드의 재질은 pvc 파이프와 같이 열 전도율이 낮은 재질을 사용함으로써 급격한 온도 상승을 방지한다. pvc 파이프 재질은 가볍고 부식이 없으며 가격이 저렴하며 가공이 용이하고 열 전달이 낮아 베드 재질의 구비 조건으로 적당하다.

베드 부분은 매끄럽게 처리하여 열 반사 효과를 기대할 수 있도록 하였다.

베드 높이는 조정발을 설치하여 베드 설치시 수평을 갖도록 하는데 편리하도록 제작한다.

본 발명은 담액식의 액면 저하 방식 양액 재배로서 깨끗하고 병충해 이동경로를 최소화 하여 농약을 사용하지 않으므로 친환경적으로 재배할 수 있다. 관리의 번거로움을 없애고 작물의 성장에 따라 수위 조절 없이 수확기까지 보조 양액조에 부족 양액을 일정량씩 공급하면 배양액 농도를 맞추기가 편리하며 양액조로 자동 공급이 이루어져 누구나 쉽게 재배할 수 있다. 또한 엽채류, 과채류 등 모든 작물의 재배가 가능하다.

［문헌 1］표준 영농 교본 -106 토마토 재배(농촌진흥청)

［문헌 2］표준 영농 교본 -30 수경재배(농촌진흥청)

［문헌 3］영농 기술 시리즈 -30 수경재배 (농촌진흥청 원예시험장)

본 발명은 담액 수경 액면 저하 방식에 관한 것으로 기존 작물 재배의 문제점을 해결하고자 한다.

기존 작물 재배기의 과대한 양액조 크기로 인해 양액 교환시 양액 손실이 크고, 폐양액 처리의 곤란함이 발생 되었다. 양액조 내 수위 확인 절차가 번거로워 관리가 쉽지 않았다.

베드 내 배수 문제로 인하여 뿌리의 산소 공급 부족으로 인하여 뿌리 썩음이 발생 되었다.

베드 내 일정 수위 이상 양액을 공급하고 배수시키는데 작물의 뿌리 발달로 배수관이 막혀서 배양액 배수가 바르게 되지 않아 뿌리의 산소 공급 부족으로 뿌리 썩음이 발생 되었다.

오염된 배지 사용으로 인한 냄새, 이물질 등의 발생으로 양액의 오염 등 병충해 이동경로로 추정되었다.

베드 내 수위 조절 문제는 작물 성장에 따라 수위 조절을 하여야 하는 빈번한 관리가 필요하다.

베드 내 양액이 배수되면서 양액 흐름의 소음이 발생 되었다.

베드 내 온도의 급격한 상승으로 뿌리 부분의 산소 부족이 발생 되어 뿌리의 썩음이 발생 되었다.

담액식의 작물 재배는 정식 때부터 수확기까지 성장함에 따라 크기가 유동적이어서 작물 지탱 문제가 대두 되었다.

상기의 문제점으로 수경재배가 일반적으로 곤란하다는 어려움이 발생 되었다. 이 모든 것을 해결하기 위하여 작물 재배의 환경 조건을 토양재배에 가깝게 만드는 발명이 필요하다.

수경재배는 화분 가꾸기처럼 물만 공급하면 작물이 자랄 수 있도록 간단하고 어려움 없이 재배하는 수경재배기가 필요하다.

상기의 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 담액식의 액면 저하법의 양액 순환 포트 재배 방법에 관한 것으로 기존 작물 재배의 문제점을 해결하고자 한다.

본 발명은 상면에 식물 식재구(2)가 다수 형성된 베드(1); 상기 베드(1)의 식물 식재구(2)에 결합되며, 식물이 식재되는 포트(10); 상기 베드(1)의 하부에 설치되며 양액이 수용되는 양액조(7); 상기 양액조(7)에서 상기 베드(1)로 연결되는 양액공급 및 배수파이프(6); 상기 양액공급 및 배수파이프(6)에 결합되는 수중펌프(3); 및, 상기 베드(1)에서 양액조(7)로 연결되는 넘침 배수 파이프(4);를 포함하여 구성된다.

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본 발명은 담액 수경의 액면 저하방법으로 병충해 이동경로를 억제함으로 쉽게 재배할 수 있고 번거로운 관리를 최소화할 수 있다. 작물의 성장에 따라 수위 조절 없이 누구나 수확기까지 보조 양액조에 부족 양액을 공급하면 양액조에 자동 공급이 이루어져 누구나 어렵지 않게 재배할 수 있다. 또한 엽채류, 과채류 등 모든 작물의 재배가 가능하다.

본 발명은 첨부된 도면을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2의 수경재배기는 엽채류 재배용으로, 도 3 및 도 4의 수경재배기는 과채류 작물에 적당하다.

베드(1)의 재질은 pvc 파이프와 같이 열 전도율이 낮은 재질을 사용함으로써 급격한 온도 상승을 방지한다. pvc 파이프 재질은 가볍고 부식이 없으며 가격이 저렴하며 가공이 용이하고 열 전달이 낮아 베드(1) 재질의 구비 조건으로 적당하다. 베드(1) 내 양액을 순환시킴으로 배양액과 뿌리 부분의 온도를 양액의 온도로 유지시켜 온도 상승을 억제한다.
작물 재배는 정식 때부터 수확기까지 성장함에 따라 크기가 유동적이어서 작물 지탱 문제가 대두 되었다. 이를 위해 식물을 지지하기 위한 포트(10)를 구비한다. 포트(10)에는 내접하는 덮개(13)를 결합한다.
덮개(13)는 15mm 두께의 20mm 구멍을 중앙부에 만들고 덮개(13)의 일측 반지름 방향(중앙측에서 외측방향)으로 절개하여 신축성 있게 만들어 사용하기에 편리하도록 제작한다. 포트 아랫부분은 지름 7 ~ 8mm 정도의 홀을 설치하고 측면부는 10 ~ 15mm 정도의 타원형 홀을 설치한다. 포트 아랫부분과 아랫부분부터 측면 ⅓ 정도까지의 포트 홀을 만들면 원활한 뿌리 성장에 도움을 주고 베드 내 신선한 공기가 공급되고, 양액 공급시 양액의 유동성을 증대시킨다.
베드(1)의 상부에는 포트(10)를 결합하기 위한 식물 식재구(2)를 형성한다.
베드(1)의 하부에는 양액조가 수용되는 양액조(7)를 설치한다. 본 발명에서는 양액조(7)와 별도로 보조 양액조(8)를 구비함으로써 양액조(7)의 크기를 현저히 감소시켰다. 따라서, 양액조(7)의 양액이 부족한 경우 보조 양액조(8)로부터 양액이 보충되도록 함으로써, 양액 교환시 손실되는 양액과 폐양액 처리의 곤란함을 해소시켰다. 또한 보조 양액조(8)를 투명한 재질로 제작하여 육안으로 알 수 있어 관리가 용이하게 하였다. 기존 제품과는 달리 장·단기간 외출시에도 특별한 관리 없이 재배할 수 있다.
또한, 베드(1)와 양액조(7)는 원형으로 형성하는 것도 가능하다.
타이머를 사용하여 10 ~ 20분 동안 수중 펌프(3)가 작동하도록 함으로써, 양액 공급 및 배수파이프(6)를 통하여 베드(1) 내로 양액을 공급한다. 또한, 작물의 성장 초기에는 20분 정도 성장에 따라 50 ~ 70분 동안 수중 펌프(3)를 정지시켜 베드(1)로 양액의 공급을 중단함으로써 뿌리가 공기에 노출되도록 하여 산소를 공급할 수 있도록 한다. 따라서, 베드(1) 내의 양액으로 인해 뿌리의 산소 공급이 부족하고 뿌리 썩음이 발생되는 것을 방지하게 된다.
특히, 베드(1) 내 배수는 수중 펌프가 정지될 때 양액이 공급되던 양액 공급 및 배수파이프(6)를 통하여 사이펀 작용에 의해 역 배수되는 방법을 채택하였다. 또한 갑작스런 정전과 고장으로 인한 최소한의 작물 보호를 위해 베드(1) 내 사이펀 작용으로 양액 배수시 항상 베드(1) 높이의 5 ~ 10% 정도 잔여 배양액을 유지시켜 작물을 보호한다.
급액시 적정 수위 L상의 양액은 넘침 배수 파이프(4)를 통하여 배수되도록 함으로써, 베드(1) 내 양액을 적정 수위까지 유지할 수 있다. 베드(1) 내 양액의 넘침시 배수되면서 발생되는 소음을 방지하기 위하여 내경 30mm 이상의 넘침 배수 파이프(4)를 양액조(7)의 볼탑(5) 수위 하까지 설치하므로 양액을 유도하여 소음을 제거한다.

양액 순환 시스템 설명은 다음과 같다.

식물이 식재된 포트(10)를 베드(1)의 식물 식재구(2)에 결합한다. 식물 식재 후 24시간 타이머를 사용하여 10 ~ 20분 동안 양액을 공급 순환 후, 수중 펌프(3)가 정지되면 베드(1) 내로 공급된 양액이 신속하게 양액 공급 및 배수파이프(6)를 통하여 사이펀 작용으로 역 배수된다.

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통풍구(9)는 30 ~ 50mm 구경으로 베드(1)에 형성하며, 2 ~ 3개의 식물 식재구(2) 간격마다 만들어 신선한 공기 공급을 할 수 있도록 하였다.

배양액 배수 후 뿌리 부분을 공기에 노출시킴으로 통풍구(9)를 통하여 베드(1) 내 신선한 공기를 공급한다. 배양액 변질과 뿌리 부분의 썩음 방지를 목적으로 뿌리 부분을 공기에 노출시켜 산소 공급이 이루어지게 된다.

넘침 배수 파이프(4)의 역할은 양액 공급시 베드(1)의 일정 높이 이상 공급을 방지하는 역할을 한다. 넘침 배수 파이프(4)의 설치는 베드(1)로부터 베드(1) 아래에 고정 설치하고 수위 변경은 하지 않는다. 넘침 배수시 양액 흐름의 소음 발생 방지는 넘침 배수 파이프(4)를 양액조(7) 내 볼탑(5) 수위 하까지 설치하여 양액을 유도하여 소음을 방지하였다.

베드(1) 상부에 식물 식재구(2)에 결합하는 작물 재식 포트(10)는 아래 부분과 아래 부분부터 측면 ⅓ 정도까지의 부분까지 포트 홀을 만들어 원활한 뿌리 성장과 통풍 및 산소 공급을 증대시킨다. 포트(10)는 작물을 지지하기 위하여 15mm 두께의 덮개(13)에 20mm의 구멍을 중앙부에 만들고, 덮개(14)를 중앙부분에서 외측방향으로 절개하여 신축성 있게 만들어 사용하기에 편리하도록 제작하였다.

베드(1)에 형성하는 식물 식재구(2)는 30 ~ 50mm 정도의 크기로 하고 간격은 120 ~ 150mm 정도이며, 베드(1)의 깊이는 40 ~ 100mm 정도의 깊이가 되도록 한다. 도1 의 베드 높이 조정발(12)을 베드(1)의 하부에 설치하여 베드(1) 설치시 수평을 갖도록 하는데 편리하도록 제작한다.

보조 양액조(8)를 양액조(7)의 높이보다 높은 높이에 둠으로써 양액조(7)의 양액이 줄어들면 볼탑(5)(일반적으로 화장실의 물탱크에 설치되고 있음)의 작동에 의해 보조 양액조(8)의 양액이 양액조(7)로 공급되고, 양액조(7)의 수위가 일정 수위 이상이 되면 볼탑(5)의 작동에 의해 보조 양액조(8)의 양액 공급이 정지하게 된다.
따라서, 양액조(7)를 적게 만들 수 있고 투명한 보조 양액조(8)로 잔여 양액양을 육안으로 미리 예측할 수 있고 청소 및 관리가 유리하다. 보조 양액조(8)는 그늘진 곳에 설치하여 녹조를 방지할 수 있도록 한다.

양액조(7)의 크기는 베드(1) 내 양액과 양액조(7) 내 볼탑(5) 수위 하까지의 양액의 합산량과 같거나 조금 크게 만들어 양액조(7) 크기를 줄일 수 있어 양액조(7) 내 양액 교환시 양액 손실을 줄일 수 있어 폐양액 처리로 인한 환경오염을 최소화할 수 있다.

이 시스템의 방법으로 작물을 포트(10)에 식재하여 양액의 농도만 맞추어 공급하면 특별한 관리 없이도 재배하는데 어려움이 없다.

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도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수경재배기의 예시도

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수경재배기의 일부 측단면도

도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 수경재배기의 예시도

도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 수경재배기의 일부 측단면도

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 포트의 예시도

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<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1) 베드 (8)보조 양액조

(2) 식물 식재구 (9) 통풍구

(3) 수중 펌프 (10) 포트

(4) 넘침 배수 파이프 (11) 보조 양액조 공급 밸브

(5) 볼탑 (12) 베드 높이 조정발

(6) 양액공급 및 배수파이프 (13) 덮개

(7) 양액조

Claims (9)

1. 상면에 식물 식재구(2)가 다수 형성된 베드(1);

   상기 베드(1)의 식물 식재구(2)에 결합되며, 식물이 식재되는 포트(10);

   상기 베드(1)의 하부에 설치되며 양액이 수용되는 양액조(7);

   상기 양액조(7)에서 상기 베드(1)로 연결되는 양액공급 및 배수파이프(6);

   상기 양액공급 및 배수파이프(6)에 결합되는 수중펌프(3); 및,

   상기 베드(1)에서 양액조(7)로 연결되는 넘침 배수 파이프(4);로 구성되며,

   상기 베드(1)의 식물 식재구(2)에는 2~3개의 간격마다 통풍구(9)를 형성하여 포트(10)를 결합하지 않고 신선한 공기가 공급되는 통풍구가 형성되도록 하는 것을 포함하는 가정용 양액 순환 포트 수경재배기.
2. 상면에 식물 식재구(2)가 다수 형성된 베드(1);

   상기 베드(1)의 식물 식재구(2)에 결합되며, 식물이 식재되는 포트(10);

   상기 베드(1)의 하부에 설치되며 양액이 수용되는 양액조(7);

   상기 양액조(7)에서 상기 베드(1)로 연결되는 양액공급 및 배수파이프(6);

   상기 양액공급 및 배수파이프(6)에 결합되는 수중펌프(3); 및,

   상기 베드(1)에서 양액조(7)로 연결되는 넘침 배수 파이프(4);로 구성되며,

   상기 수중펌프(3)의 작동을 정지시키는 경우에는 사이펀 작용에 의해 베드(1)의 물이 양액공급 및 배수파이프(6)를 통해 양액조(7)로 배수되는 것을 포함하는 가정용 양액 순환 포트 수경재배기.
3. 제 1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 양액조(7)의 상부에 위치하도록 보조양액조(8)를 설치하고, 상기 보조양액조(8)와 양액조(7) 사이에는 보조 양액조 공급 밸브(11)를 연결하는 것을 포함하는 가정용 양액 순환 포트 수경재배기.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 양액조(7) 내에는 볼탑(5)을 설치하여 양액조(7) 내의 수위를 조절하는 것을 포함하는 가정용 양액 순환 포트 수경재배기.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 포트(10) 내부에는 중앙에 구멍이 형성된 덮개(13)가 결합되는 것을 포함하는 가정용 양액 순환 포트 수경재배기.
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