KR101128924B1 - 기능성채소 생산장치 - Google Patents

Abstract

수경액이 그 내부에 저장되는 하우징과, 하우징에 착탈 가능하게 장착되며 하우징의 수경액으로부터 수분을 공급받아 씨앗을 발아시키는 새싹배양부와, 새싹배양부로 수경액을 공급하는 수경액 공급부와, 새싹배양부에서 자라는 식물에 근자외선을 조사하는 자외선 조사부와, 새싹배양부로 공급되는 수경액의 수위가 한계수위 이상일 때 수경액을 오버플로우시키는 수위조정부를 구비하는 기능성채소 생산장치를 개시한다. 이러한 기능성채소 생산장치는 휴대가 간편하며, 새싹배양부의 식물에 근자외선을 조사하여 항산화물질이 생성되게 한다.

수경재배, 자외선

Description

기능성채소 생산장치{The prodution system of functional vegetables}

본 발명은 기능성채소를 생산하는 기능성채소 생산장치에 관한 것이다.

일반적으로, 수경재배란 식물의 생육에 필요한 영양분을 녹인 배양액만으로 식물을 재배하는 방법을 말한다. 이러한 수경재배는 최근 들어 신선도유지, 대량생산, 무공해 재배, 인테리어에 활용 등의 장점 때문에 주목받는 식물 재배방법이다.

특히, 수경재배는 재배과정을 통하여 어떤 특정 영양소가 식물의 생축에 영향을 미치는 가를 알 수 있으며, 오염되지 않은 깨끗한 채소나 작물을 생산할 수 있으며 병충해 예방이 수월한 장점을 가지고 있다. 그러나, 수경재배시설은 밭에서의 일반재배와 달리 초기 및 유지를 위한 시설비와 경비가 많이 든다는 문제점이 있었다.

한편, 수경재배가 이루어지는 기능성채소 생산장치는 수경액이 저장되는 하우징을 포함하는데, 하우징에 저장되는 수경액의 수위를 자동으로 제어하기가 어려웠다. 또, 종래에는 수경액을 일정 기간 마다 바꾸어줌에도 불구하고 수경액의 용존산소량이 감소되는 문제점이 있었다.

또한, 식물은 자외선 중에서 UV-B영역의 자외선에 노출되면 식물 자체적으로 황산화물질을 생산하는 것을 알려져 있다. 그러나 이러한 항산화 물질이 포함된 기능성채소는 가격이 너무 비싸 일반인이 접하기에 어렵다는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 이와 같은 목적을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 초기 및 유지를 위한 시설비와 경비를 줄일 수 있는 기능성채소 생산장치를 제공하는데 있다.

또, 본 발명의 목적은 수경재배를 하는 동안 수경액의 용존산소농도를 증가시킬 수 있는 기능성채소 생산장치를 제공하는데 있다.

또, 본 발명의 목적은 수경재배를 위한 수경액의 수위조절을 자동으로 제어할 수 있는 기능성채소 생산장치를 제공하는데 있다.

또, 본 발명의 목적은 항산화물질이 포함된 식물을 수경재배할 수 있는 기능성채소 생산장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기능성채소 생산장치는 수경액이 그 내부에 저장되는 하우징과, 상기 하우징에 착탈 가능하게 장착되며 상기 하우징의 수경액으로부터 수분을 공급받아 씨앗을 발아시키는 새싹배양부와, 상기 새싹배양부로 수경액을 공급하는 수경액 공급부와, 상기 새싹배양부에서 자라는 식물에 자외선을 조사하는 자외선 조사부와, 상기 새싹배양부로 공급되는 수경액의 수위가 한계수위 이상일 때 수경액을 오버플로우시키는 수위조정부를 포함한다.

상기 하우징은 수경액이 저장되는 수경액저장공간이 형성된 본체와, 상기 본체의 상면을 덮는 캡을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 자외선 조사부는 상기 캡에 설치되며, 상기 새싹배양부로 290 ~ 350 nm의 근자외선을 조사하는 것을 특징으로 한다.

상기 자외선 조사부는 타이머에 의해 시간당 10분단위로 조사하도록 마련되며, 상기 타이머는 상기 캡의 외측에 설치된 컨트롤러에 의해 제어되는 것을 특징으로 한다.

상기 캡의 일측에는 상기 캡을 여는 경우에 상기 자외선 조사부가 꺼지고, 상기 캡을 닫는 경우 상기 자외선 조사부에서 자외선을 조사하도록 하는 버튼스위치유닛이 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 새싹배양부는 상기 본체에 착탈 가능하게 장착되며 적어도 하나 이상의 수경액 유입홀이 형성된 몸체와, 상기 몸체에 안착되며 새싹이 자라나는 복수의 관통홀이 형성된 배양프레임을 포함하며,

상기 몸체의 양측에는 손잡이가 돌출 형성되고,

상기 수경액 유입홀은 상기 몸체의 바닥에 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 수경액 공급부는 상기 본체의 바닥에 수직하게 세워져 상기 수경액 유입홀을 일정 부분 관통하며, 모세관현상을 이용하여 수경액을 공급할 수 있도록 천 및 스펀지 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

상기 수위조정부는 상기 새싹배양부의 몸체로부터 상측으로 돌출되며, 내부가 빈 관의 형상으로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 본체의 일측에는 상기 본체로 수경액을 공급하기 위한 수경액 유입포트와, 상기 본체의 수경액을 배출하기 위한 수경액 배출포트가 형성되며,

상기 수경액 유입구 및 상기 수경액 배출구에는 개폐 가능하게 마련되는 바이패스밸브가 설치된 연결관이 각각 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 본체의 일측에는 상기 본체에 저장된 수경액의 수위를 측정하는 수위측정게이지가 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 본체의 일측에는 상기 본체에 저장된 수경액의 용존산소농도를 증가시키기 위한 통풍구가 형성된 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 기능성채소 생산장치는 하우징의 내부에서 식물을 수경재배할 수 있도록 마련됨에 따라 휴대가 간편하여 초기 및 유지를 위한 시설비와 경비를 줄일 수 있다.

또, 본 발명의 기능성채소 생산장치는 하우징의 내부에서 수경재배되는 식물에 근자외선을 조사함에 따라 식물에 항산화물질을 생성되게 하는 효과가 있다.

또, 본 발명의 기능성채소 생산장치는 새싹배양부로 공급되는 수경액이 일정 수위 이상 공급될 때 수경액을 오버플로우시키는 수위조정부를 통해 수경액의 수위를 자동으로 조절할 수 있다.

또, 본 발명의 기능성채소 생산장치는 통풍구를 통해 외부의 공기를 유입시켜 하우징에 저장되는 수경액의 용존산소농도를 증가시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 기능성채소 생산장치는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 수경액이 내부에 저장되는 하우징(10)과, 하우징(10)에 착탈 가능하게 장착되는 새싹배양부(40)와, 새싹배양부(40)로 수경액을 공급하는 수경액 공급부(60)와, 새싹배양부(40)에 자라는 식물에 자외선을 조사하는 자외선 조사부(50)를 포함한다.

하우징(10)은 상면이 개방된 박스형상의 본체(20)와, 본체(20)의 상면을 덮는 캡(30)을 포함한다. 이때, 하우징(10)은 도시된 바와 같이 그 단면이 직사각형으로 이루어질 수 있고, 조건에 따라서는 정사각형, 원형, 삼각형 등 다양한 형상으로 이루어질 수도 있다.

본체(20)에는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 수경액이 저장되는 수경액 저장공간(21)이 형성된다. 이를 위해 본체(20)의 일측에는 이 본체(20)의 내부로 수경액을 공급하기 위한 수경액 공급포트(22)가 마련되고, 본체(20) 내부의 수경액을 배출시키기 위한 수경액 배출포트(23)가 마련된다. 여기서, 수경액 배출포트(23)는 도시된 바와 같이 수경액 공급포트(22)의 하측에 마련되어 용이하게 수경액을 배출시킬 수 있다.

이때, 수경액 공급포트(22)와 수경액 배출포트(23)에 연결되는 연결관(28)에는 각 포트(22,23)를 개폐하기 위한 바이패스밸브(29)가 설치될 수 있다. 이러한 바이패스밸브(29)는 캡(30)의 일측에 설치되는 컨트롤러(31)에 의해 제어될 수 있다.

또, 본체(20)의 양 측에는 이 본체(20)를 사용자가 운반할 수 있도록 내측으로 함몰되게 형성된 손잡이(24)가 마련된다.

또, 본체(20)의 일측에는 수경액 저장공간(21)에 저장되는 수경액의 수위를 외부에서 인식할 수 있도록 수위측정게이지(25)가 설치된다. 이때, 수위측정게이지(25)는 후술할 수위조정부(45)에 의해 새싹배양부(40)에서 수경액이 오버플로우되지 않을 때 사용자가 용이하게 인식할 수 있게 한다.

또, 본체(20)의 일측에는 수경액 저장공간(21)에 저장된 수경액의 용존산소농도를 증가시키기 위한 통풍구(26)가 형성된다. 즉, 통풍구(26)는 외부의 공기를 본체(20)의 내부로 공급하여 수경액의 용존산소농도를 증가시키게 한다.

캡(30)은 상면이 개방된 본체(20)를 덮을 수 있도록 마련된다. 이러한 캡(30)은 도시된 바와 같이 본체(20)에 힌지 결합되며, 그 내면에는 자외선 조사부(50)가 설치된다. 또, 캡(30)의 일측에는 상술한 바와 같이 자외선 조사부(50) 및 바이패스밸브(29) 등을 제어할 수 있는 컨트롤러(31)가 설치된다.

새싹배양부(40)는 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 하우징(10)의 본체(20)에 착탈 가능하게 장착되는 몸체(41)와, 몸체(41)에 안착되는 배양프레임(46)을 포함한다.

새싹배양부(40)의 몸체(41)는 하우징(10)의 본체(20)의 양 측에 함몰되게 형성된 손잡이(24)에 안착될 수 있도록 마련된다. 이러한 몸체(41)의 바닥에는 상술한 수경액 공급부(60)가 일정 부분 돌출되도록 형성되는 수경액 유입홀(42)이 형성된다.

또, 몸체(41)의 바닥 양 측에는 배양프레임(46)이 이 몸체(41)의 바닥과 일정 부분 이격되게 안착되는 안착부(43)가 형성된다. 몸체(41)의 상단에 형성된 플랜지에는 본체(20)에 장착된 몸체(41)를 들어 올릴 수 있도록 손잡이(44)가 형성된다.

또한, 몸체(41)의 바닥에는 수경액 공급부(60)를 통해 몸체(41)의 바닥에 일정수위 이상으로 수경액이 유입되는 경우에 수경액을 수경액 저장공간(21)으로 오버플로우시키는 수위조정부(45)가 형성된다.

이러한 수위조정부(45)는 도시된 바와 같이 내부가 빈 관의 형상으로 형성되되, 몸체(41)의 바닥으로부터 상측으로 돌출되도록 형성된다. 이에 따라 본 발명의 실시예에서는 일정 수위 이상으로 유입되는 수경액을 수위조정부(45)를 통해 수경액 저장공간(21)으로 흘려보내므로 새싹배양부(40)에 필요한 양의 수경액만을 사용하여 새싹을 배양 및 재배할 수 있게 된다.

배양프레임(46)은 상술한 바와 같이 몸체(41)에 형성된 안착부(43)에 안착된다. 이러한 배양프레임(46)에는 새싹이 자라나는 복수의 관통홀(47)이 형성된다. 이때, 새싹은 관통홀(47)을 통과하여 자라게 되며, 사용자는 새싹을 손쉽게 뜯을 수 있게 된다.

수경액 공급부(60)는 상술한 바와 같이 수경액 저장공간(21)의 수경액을 새싹배양부(40)의 몸체(41)로 공급하는 역할을 한다. 이러한 수경액 공급부(60)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 하우징(10)의 본체(20)에 형성된 지지부재(27)를 통해 본체(20)에 수직하게 세워지며, 일정 부분 몸체(41)의 수경액 유입홀(42)을 관 통하게 된다. 이때, 수경액 공급부(60)를 통한 수경액의 공급은 모세관현상을 이용하게 되는데, 이를 위해 수경액 공급부는 공급관, 천 및 스펀지 중 하나일 수 있다.

여기서, 주위할 점은 수경액 공급부(60)가 공급관인 경우 공급관의 지름을 실시조건에 따라 모세관현상이 일어날 수 있도록 조절해야 한다. 즉, 관의 지름을 D, 상승하는 액체의 높이를 h, 수경액의 밀도를 ρ, 수경액의 표면장력을 T, 관내부와 표면장력의 접촉각을 θ, 중력가속도를 g라고 하는 경우에 관의 지름은 D=(4Tcosθ)/(ρgh)가 되어야 한다.

또, 천 및 스펀지를 채용할 경우 모세관현상이 일어나는 공극을 가진 천 및 스펀지를 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시예에서는 도시된 바와 같이 수경액 공급부(60)로 스펀지를 채용하였다.

자외선 조사부(50)는 상술한 바와 같이 캡(30)의 내면에 설치되어 새싹배양부(40)의 식물에 자외선을 조사한다. 이러한 자외선 조사부(50)는 자라나는 새싹에 조사되어 새싹으로 하여금 항산화물질(Antioxidants)을 생성하게 하여 기능성채소 생산장치에서 기능성채소를 생산하도록 하는 역할을 한다.

이를 위해 본 발명의 실시예에서는 자외선 조사부(50)에서 290 ~ 350nm 파장인 UV-B영역의 근자외선을 조사하게 한다. 이때, UV-B영역의 자외선은 동물제의 피부를 태우고 피부조직을 뚫고 들어가며 때로는 피부암을 일으키는 단점을 가지는 동시에 피부에서 프로비타민D를 활성화시켜 인체에 필수적인 비타민D로 전환시키는 장점을 가지고 있다.

다만, 최근에는 UV-B영역의 자외선을 식물에 조사하는 경우 식물 자체에서 동식물에게 이로운 항산화물질이 생성되는 것이 확인되었다. 이때, 항산화물질은 활성산소로 인해 우리 몸이 노화되고 손상되는 것을 막아주는 물질을 말한다. 이는 각종 질환에 활성산소가 관여한다는 것이 알려져 주목받기 시작했다. 식품중에는 폴리페놀, 비타민C, 비타민E, β-카로틴 등이 있는데, 경구적 섭취로 효과를 볼 수 있다고 알여져 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에서도 자라나는 새싹에 일정 시간동안 UV-B영역의 자외선을 조사하여 항산화물질을 생성하도록 하였다.

또, 본 발명의 실시예에서는 자외선 조사부(50)를 통해 오랫동안 새싹에게 조사하는 경우 자외선의 해로운 작용으로 인해 새싹에게 해로우므로 시간당 10분단위로 조사하도록 구성하는 것이 바람직하다. 이를 위해 본 발명의 실시예에서는 하우징(10)의 일측에 타이머(미도시)를 장착하며, 이러한 타이머는 캡(30)의 외측에 형성되는 컨트롤러(31)에 의해 제어하는 것이 바람직하다.

또한, 자외선 조사부(50)는 상술한 바와 같이 인체에 직접 조사될 경우 악영향을 미치게 된다. 이를 방지하기 위해 캡(30)의 일측에는 사용자가 캡을 여는 경우에 자외선 조사부(50)가 꺼지고, 캡(30)을 닫는 경우 자외선 조사부(50)가 자외선을 조사하도록 하는 버튼스위치유닛(70)이 설치된다.

버튼스위치유닛(70)은 구체적으로 도시하지는 않았지만 캡(30)의 일측단에 형성되는 삽입홀과, 삽입홀의 내부에 삽입되어 설치되는 버튼스위치몸체와, 버튼스위치몸체의 일단과 연결되는 탄성부재와, 버튼스위치몸체가 삽입홀 안쪽으로 삽입되는 경우 버튼스위치몸체와 접촉되는 작동스위치를 포함하여 구성된다.

따라서, 본 발명에서는 하우징의 내부에서 기능성채소를 수경재배할 수 있도록 마련됨에 따라 휴대가 간편하여 초기 및 유지를 위한 시설비와 경비를 줄일 수 있다.

또, 본 발명에서는 하우징의 내부에서 수경재배되는 작물에 근자외선을 조사함에 따라 작물에 항산화물질을 생성되게 하는 효과가 있다.

또, 본 발명에서는 새싹배양부로 공급되는 수경액이 일정 수위 이상 공급될 때 수경액을 오버플로우시키는 수위조정부를 통해 수경액의 수위를 자동으로 조절할 수 있으며, 통풍구를 통해 외부의 공기를 유입시켜 하우징에 저장되는 수경액의 용존산소농도를 증가시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 기능성채소 생산장치를 도시한 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 기능성채소 생산장치에서 캡이 개방된 모습을 보인 사시도이다.

도 3은 도 1에 도시된 기능성채소 생산장치를 도시한 분해 사시도이다.

도 4는 도 1에서 A-A'선을 따라 도시한 단면도이다.

도 5는 도 1에서 B-B'선을 따라 도시한 단면도이다.

도 6은 도 3에 도시된 새싹배양부를 도시한 분해 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

10 : 하우징 20 : 본체

21 : 수경액 저장공간 22 : 수경액 공급포트

23 : 수경액 배출포트 24 : 손잡이

25 : 수위측정게이지 26 : 통풍구

27 : 지지부재 28 : 연결관

29 : 바이패스밸브 30 : 캡

31 : 컨트롤러 40 : 새싹배양부

41 : 몸체 42 : 수경액 유입홀

43 : 안착부 44 : 손잡이

45 : 수위조정부 46 : 배양프레임

47 : 관통홀 50 : 자외선 조사부

60 : 수경액 공급부 70 : 버튼스위치유닛

Claims (11)

1. 수경액이 내부에 저장되도록 수경액이 저장되는 수경액저장공간이 형성된 본체와, 상기 본체의 상면을 덮는 캡을 구비하는 하우징과,

   상기 하우징에 착탈 가능하게 장착되며 상기 하우징의 수경액으로부터 수분을 공급받아 씨앗을 발아시키는 새싹배양부와,

   상기 새싹배양부로 수경액을 공급하는 수경액 공급부와,

   상기 새싹배양부에서 자라는 식물에 자외선을 조사하도록 상기 캡에 설치되고, 상기 새싹배양부로 290 ~ 350 nm의 근자외선을 조사하도록 마련되며, 타이머에 의해 시간당 10분 단위로 조사하도록 상기 타이머는 상기 캡의 외측에 설치된 컨트롤러에 의해 제어되도록 마련된 자외선 조사부와,

   상기 새싹배양부로 공급되는 수경액의 수위가 한계수위 이상일 때 수경액을 오버플로우시키는 수위조정부를 포함하고,

   상기 캡의 일측에는 상기 캡을 여는 경우에 상기 자외선 조사부가 꺼지고, 상기 캡을 닫는 경우 상기 자외선 조사부에서 자외선을 조사하도록 하는 버튼스위치유닛이 설치된 것을 특징으로 하는 기능성채소 생산장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 수경액이 내부에 저장되도록 수경액이 저장되는 수경액저장공간이 형성된 본체와, 상기 본체의 상면을 덮는 캡을 구비하는 하우징과,

   상기 하우징에 착탈 가능하게 장착되며 상기 하우징의 수경액으로부터 수분을 공급받아 씨앗을 발아시키는 새싹배양부와,

   상기 새싹배양부로 수경액을 공급하는 수경액 공급부와,

   상기 새싹배양부에서 자라는 식물에 자외선을 조사하는 자외선 조사부와,

   상기 새싹배양부로 공급되는 수경액의 수위가 한계수위 이상일 때 수경액을 오버플로우시키는 수위조정부를 포함하고,

   상기 새싹배양부는 상기 본체에 착탈 가능하게 장착되며 적어도 하나 이상의 수경액 유입홀이 형성된 몸체와, 상기 몸체에 안착되며 새싹이 자라나는 복수의 관통홀이 형성된 배양프레임을 포함하며,

   상기 몸체의 양측에는 손잡이가 돌출 형성되고,

   상기 수경액 유입홀은 상기 몸체의 바닥에 형성된 것을 특징으로 하는 기능성채소 생산장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 수경액 공급부는 상기 본체의 바닥에 수직하게 세워져 상기 수경액 유입홀을 일정 부분 관통하며, 모세관현상을 이용하여 수경액을 공급할 수 있도록 천 및 스펀지 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 기능성채소 생산장치.
8. 제6항에 있어서,

   상기 수위조정부는 상기 새싹배양부의 몸체로부터 상측으로 돌출되며, 내부가 빈 관의 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 기능성채소 생산장치.
9. 수경액이 내부에 저장되도록 수경액이 저장되는 수경액저장공간이 형성된 본체와, 상기 본체의 상면을 덮는 캡을 구비하는 하우징과,

   상기 하우징에 착탈 가능하게 장착되며 상기 하우징의 수경액으로부터 수분을 공급받아 씨앗을 발아시키는 새싹배양부와,

   상기 새싹배양부로 수경액을 공급하는 수경액 공급부와,

   상기 새싹배양부에서 자라는 식물에 자외선을 조사하는 자외선 조사부와,

   상기 새싹배양부로 공급되는 수경액의 수위가 한계수위 이상일 때 수경액을 오버플로우시키는 수위조정부를 포함하고,

   상기 본체의 일측에는 상기 본체로 수경액을 공급하기 위한 수경액 유입포트와, 상기 본체의 수경액을 배출하기 위한 수경액 배출포트가 형성되며,

   상기 수경액 유입구 및 상기 수경액 배출구에는 개폐 가능하게 마련되는 바이패스밸브가 설치된 연결관이 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 기능성채소 생산장치.
10. 수경액이 내부에 저장되도록 수경액이 저장되는 수경액저장공간이 형성된 본체와, 상기 본체의 상면을 덮는 캡을 구비하는 하우징과,

    상기 하우징에 착탈 가능하게 장착되며 상기 하우징의 수경액으로부터 수분을 공급받아 씨앗을 발아시키는 새싹배양부와,

    상기 새싹배양부로 수경액을 공급하는 수경액 공급부와,

    상기 새싹배양부에서 자라는 식물에 자외선을 조사하는 자외선 조사부와,

    상기 새싹배양부로 공급되는 수경액의 수위가 한계수위 이상일 때 수경액을 오버플로우시키는 수위조정부를 포함하고,

    상기 본체의 일측에는 상기 본체에 저장된 수경액의 수위를 측정하는 수위측정게이지가 설치된 것을 특징으로 하는 기능성채소 생산장치.
11. 수경액이 내부에 저장되도록 수경액이 저장되는 수경액저장공간이 형성된 본체와, 상기 본체의 상면을 덮는 캡을 구비하는 하우징과,

    상기 하우징에 착탈 가능하게 장착되며 상기 하우징의 수경액으로부터 수분을 공급받아 씨앗을 발아시키는 새싹배양부와,

    상기 새싹배양부로 수경액을 공급하는 수경액 공급부와,

    상기 새싹배양부에서 자라는 식물에 자외선을 조사하는 자외선 조사부와,

    상기 새싹배양부로 공급되는 수경액의 수위가 한계수위 이상일 때 수경액을 오버플로우시키는 수위조정부를 포함하고,

    상기 본체의 일측에는 상기 본체에 저장된 수경액의 용존산소농도를 증가시키기 위한 통풍구가 형성된 것을 특징으로 하는 기능성채소 생산장치.

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