KR101176761B1

KR101176761B1 - 유로를 형성한 적층식 자동 수경재배기

Info

Publication number: KR101176761B1
Application number: KR1020110135993A
Authority: KR
Inventors: 우희재
Original assignee: 우희재
Priority date: 2011-12-16
Filing date: 2011-12-16
Publication date: 2012-08-23
Also published as: KR20120079805A

Abstract

유로를 형성한 베드에 배양액을 이용해서 작물을 재배하고 베드를 쌓아 올릴 수 있는 이동형의 수경재배기를 개시한다. 배양액 탱크는 이동이 가능하고 배양액이 저장된다. 베드는 베드 지지대 위에 적층식으로 올려져 고정되고, 공급 단으로부터 배양액을 공급받아서 유로의 방향을 따라 개구된 배출 단으로 배출하며, 각 베드의 상면에 배양액의 유로방향을 따라 작물 정식용 홀틀이 개폐 가능하도록 놓이며 배양액의 수위를 조절한다. 펌프는 배양액 탱크로부터 최상위 베드로 배양액을 공급한다. 상위 베드로부터 하위 베드로 배양액이 공급되어 지고 배양액이 배출되는 과정에서 배양액의 낙하소리가 발생하도록 배양액 탱크가 설치된다. 베드 지지대에는 작물의 종류에 따라 다양한 LED와 조명기구를 설치할 수 있다. 이에 따라, 가정 및 업소에 설치가 용이하고 환경친화적일 수 있으며, 계절이나 날씨에 영향을 받지 않고 작물의 성장을 촉진하여 수확량을 늘리는데 유리할 수 있다.

Description

유로를 형성한 적층식 자동 수경재배기{Auto Aquiculture Device Available Water Load Of A Build Method}

본 발명은 수경재배 및 배양토를 이용한 포트에 유로를 따라 배양액을 순환공급하는 적층식으로 가정, 업소, 비닐하우스 등에 다양하게 사용 가능한 재배기에 관한 것이다.

수경재배는 흙을 사용하지 않고 물과 수용성 영양분으로 만든 배양액 속에서 작물을 키우는 방식을 말하며 배양토를 이용한 양액재배는 배양토에 지속적으로 배양액 공급을 통해 작물을 재배하는 방식을 일컫는다. 수경재배는 뿌리의 상태와 성장모습을 관찰할 수 있고, 오염되지 않은 깨끗한 채소나 작물을 재배할 수 있으며, 가정이나 업소와 같은 실내에서 재배가 가능하고 습도조절 효과 및 LED조명을 이용한 실내인테리어 효과가 있고 학교에서 학습도구로 활용이 가능하다.

수경재배는 다양한 방식으로 이용되어 지고 있다. 예를 들어, 프라스틱 물통에 배양액을 담고 그 위에 작물을 재배할 수 있는 형태의 틀을 만들어 작물을 재배하거나, 배양액이 담겨있는 배양액 탱크의 상면을 구멍난 스티로폼 등으로 덮고, 스티로폼의 구멍을 통해 작물 뿌리가 배양액에 잠기게 하여 작물을 성장시키는 방식 등이 있다. 일부 배양액 순환을 하는 경우도 있는데 이는 재배기 유로가 단방향으로 되어있는 경우가 있다.

그런데, 앞서 기술한 수경재배 방식은 배양액이 순환되지 않고 배양액 탱크에 정체는 경우, 장기간 사용하게 되면 배양액이 오염되고 재배기를 자주 청소를 해야 하는 불편이 따를 수 있다. 배양액이 오염되면 작물뿌리가 썩거나 병충해를 입는 등의 문제가 발생할 수 있으므로, 오염된 배양액을 배양액 탱크로부터 배출하고 새로운 배양액을 배양액 탱크에 공급하게 된다. 이 과정에서, 오염된 배양액을 하수구로 바로 배출하게 되면 자연을 오염시키는 등 환경오염의 원인이 될 수 있다. 이를 방지하고자, 오염된 배양액을 폐수 처리할 경우, 폐수처리에 따른 비용부담과 번거로움이 발생할 수 있다.

또한, 배양액이 배양액 탱크에 정체되어 있으면, 물과 영양분이 분리되어 층을 이루게 되어 작물이 물과 영양분을 고르게 흡수하지 못할 수 있다. 따라서, 작물의 성장이 원활하지 못하게 되고 일조량이 충분하지 못한 실내의 경우 작물이 근본적으로 생육하지 못하는 경우가 있다

따라서, 앞서 기술한 문제를 감안하여, 분사구가 형성된 관을 작물의 상단에 배치하고, 펌프로 배양액을 관내로 순환시켜 관의 분사구를 통해 배양액을 작물에 공급해서 작물을 성장시키는 방식이 제안되기도 하며 일부 형광등이나 백열등을 이용해 빛을 공급하기도 하거나 일자형의 단방향 재배기로 배양액을 순환공급 하기도 한다. 그러나, 이와 같은 방식은 배양액이 작물에 분사될 때, 작물 주변으로도 분사되어, 주변이 오염되거나 배양액의 낭비가 발생하는 문제가 있을 수 있고 일자형 단방향 재배기의 경우 1단 또는 2단으로 고정되어 공간활용을 통한 적층형의 시설을 갖추기가 어려우며 재배 후 청소 및 재 작농을 위한 불편 등의 문제점이 있다.

본 발명의 과제는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 환경친화적이고 공간활용 및 생산량 증대를 위해 적층식의 베드에 유로를 형성하고 개폐형의 작물 정식용 홀틀로 관리가 쉽고 식물용 LED를 장착할 수 있도록 하여 작물의 성장을 빠르게 할 수 있는 유로를 형성한 이동형 수경재배기를 제공함에 있다.

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 수경재배기는, 배양액을 공급하고 베드 지지대를 장착하는 이동형 배양액 탱크; 배양액 탱크나 베드로 부터 베드를 고정하고 LED를 장착할 수 있는 베드 지지대; 하단 베드 지지대에 고정되어 유로를 따라 배양액을 공급하고 작물을 재배하며 상단 베드 지지대를 장착하는 베드; 베드를 덮고 유로에 따라 개구된 개폐형의 작물 정식용 홀틀; 배양액 탱크로부터 최상단의 베드로 배양액을 공급하기 위한 펌프; 펌프와 최상단 베드를 연결하는 공급 관; 및 상단 베드와 하단 베드를 연결하고 배양액을 배출하는 배출 관을 포함한다.

본 발명에 따르면, 베드 내부의 바닥에 유로를 형성하여 비교적 작은 공간에 많은 재배용 홀을 가지며 가정, 업소, 비닐하우스 등의 소량 및 대량생산을 용이하게 하고 배양액을 순환시키므로 장기간 사용에도 배양액이 오염되는 것을 줄여, 작물 뿌리가 부패되는 것을 방지할 수 있으며 작물의 유기농 수확이 가능할 수 있다. 그리고, 배양액은 순환되어 작물들에 모두 흡수 소모되므로, 배양액이 하수 처리되지 않아 친환경적이고, 배양액의 폐수처리를 위한 비용이 들지않게 된다.

또한, 배양액은 베드 내를 흐르면서 작물들에 공급되므로, 분사하는 방식이나 일자형 단방향 순환공급기에 비해, 공간활용도가 높고 배양액의 원활한 공급으로 낭비를 줄일 수 있다. 또한, 실내의 습도조절과 LED를 이용한 자연광에 가까운 빛을 제공하여 병충해 예방효과는 물론 작물의 성장속도를 빠르게 할 수 있고, 실내 인테리어효과와 수경재배에 의한 유기농 작물을 생산할 수 있다. 또한, 베드들이 여러 개씩 상하 다단으로 구성될 수 있으므로, 동일한 면적에 대해 보다 많은 작물을 정식하고 단위면적당 작물의 수확량을 증대시킬 수 있으며 개폐형의 작물 정식용 홀틀이 분리되어 작물재배의 편리를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 전체를 조립한 사시도.
도 2는 배양액 탱크의 사시도.
도 3은 베드 지지대를 분리한 사시도.
도 4는 베드의 사시도
도 5는 작물 정식용 홀틀의 사시도
도 6은 작물을 재배하는 실사도

이하 첨부된 도면을 참조하여, 효율적인 조립예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 조립예에 따른 수경재배기에 관한 조립도이며, 도 2는 도 1의 수경재배기에 있어서 배양액이 저장되는 배양액 탱크의 사시도이다.

도 3은 배양액 탱크와 베드의 지지대 고정 홀에 끼워 베드를 고정하는 지지대의 사시도이다.

도 4는 베드의 사시도 이며, 도 5는 작물 정식용 홀틀의 사시도 이다.

도 1를 참조하면, 수경재배기(100)는 배양액 탱크(110)와, 베드 지지대(120)와 베드(130), 작물 정식용 홀틀(140)과 펌프(150) 및 공급 관(160), 배출 관(170)을 포함하여 구성된다.

배양액 탱크(110) 내에는 배양액이 저장된다. 배양액은 작물 성장에 필요한 물과 영양분으로 구성된 것이다. 배양액 탱크(110)는 수경재배기(100)가 대량생산 시설에 설치되는 경우, 용수량이 큰 탱크로 변경할 수 있다. 수경재배기(100)가 가정에 설치되는 경우라면, 배양액 탱크(110)는 바퀴를 이용하여 자유로이 이동이 되거나 고정되어 설치될 수 있다.

베드(130)는 배양액을 공급받아서 배출하는 과정에서 작물들에 배양액을 공급하기 위한 것이다. 즉, 베드(130)는 유로를 따라 개구된 작물 정식용 홀틀(140)이 올려져서 작물 정식을 위한 모판의 기능을 한다. 베드(130)는 양쪽 단 중 한쪽 단이 배양액을 공급받는 공급 단(131)으로 기능하고, 공급된 배양액이 돌아서 흘러 나가는 반대쪽 단이 배양액을 배출하는 배출 단(132)으로 기능 한다. 공급 단(131)은 배출 단(132) 보다 크기가 작게 설계될 수 있다.

베드(130)는 배양액이 돌아서 흐를 수 있도록 내부에 유로를 형성하고 최상위 베드가 배양액을 공급받도록 공급 관(131)으로 펌프(140)의 토출구와 연통된다.

베드(130)는 베드 지지대(120) 위에 올려져 고정되고 베드(130)를 작물 정식용 홀틀(140)로 덮고, 다시 베드 지지대(120)를 지지대 고정홀(133)에 끼워 적층식으로 쌓아 올려질 수 있다. 대량생산 설비로 설치할 경우 나란히 배열하여 수평으로 연결된 구조를 가질 수 도 있다.

베드(130)는 작물에 해가 되지 않게 독성이 없는 ABS(acrylonitrile butadiene styrene copolymer)수지로 제조됨이 바람직하나, 이에 한정되지는 않는다.

베드 지지대(120)는 배양액 탱크(110)나 베드(130)의 고정홀에 끼워져 상단의 베드(130)를 지지하고 하단 베드 지지대(120)와 베드(130)의 공간을 이용하여 LED를 설치할 수 있다.

펌프(150)는 배양액 탱크(110) 내에 위치하며 베드(130)로 배양액을 공급하기 위한 것이다. 즉, 펌프(150)는 배양액 탱크(110)로부터 배양액을 흡입해서 토출구를 통해 공급 관(160)으로 압송하여 최상단의 베드(130)로 배양액이 공급되어 흐를 수 있게 한다.

배양액 탱크(110)는 베드(130)의 배출 단(132)으로부터 배출되는 배양액을 받는 기능도 담당한다. 배양액 탱크(110)는 배출 단(132)보다 낮은 위치에 설치되어, 베드(130)의 배출 단(132)으로부터 배양액이 배출되는 과정에서 배양액의 낙하소리가 발생할 수 있도록 한다. 배양액 탱크(110)는 최하위 베드(130)로부터 배출되는 배양액을 모을 수 있도록 하여 회수된 배양액이 계속해서 순환하도록 한다.

앞서 기술한 구성의 수경재배기(100)는 배양액을 순환시켜 계속하여 흐르게 하므로, 장기간 사용에도 배양액이 오염되지 않을 수 있다. 따라서, 작물 뿌리가 썩거나 병충해를 입는 문제가 발생할 여지가 없고 농약 없이 작물의 수확이 가능할 수 있다.

그리고, 배양액을 순환시키는 과정에서 작물들에 모두 흡수되어 소모될 수 있다. 따라서, 폐배양액이 하천으로 배출될 여지가 없으므로 친환경적이다. 폐배양액의 폐수처리도 필요치 않게 되므로, 폐수처리를 위한 비용이 들지 않게 된다.

또한, 배양액이 계속하여 순환되므로, 물과 영양분이 작물에 고르게 흡수될 수 있다. 따라서, 작물 성장을 촉진시키는데 유리할 수 있다. 또한, 배양액은 베드(130) 내의 유로 분리대(134)를 따라 흐르면서 작물들에 공급되므로, 작물의 상측에서 분사하는 방식에 비해, 배양액의 낭비가 없을 수 있다.

또한, 베드(130)로부터 배양액 탱크(110)로 물이 낙하하면서 배양액의 낙하소리, 즉, 물소리를 발생시킬 수 있다. 작물이 좋아하는 음향, 예컨대, 물소리, 바람소리 등과 같은 자연의 소리를 작물에 들려주면, 성장 속도를 빠르게 하고 병충해를 예방하는 효과가 있다고 알려지고 있다. 따라서, 배양액의 낙하소리에 의해 작물의 성장속도를 빠르게 하고, 병충해를 예방하는 효과를 거둘 수 있다.

베드(130)가 복수 개씩 상하 다단으로 배열되면, 동일한 면적에 대해 보다 많은 갯수의 베드(130), 즉 보다 많은 작물을 정식할 수 있다. 따라서, 단위면적당 작물의 수확량을 늘릴 수 있다.

베드(130)와 작물 정식용 홀틀(140)이 분리되어 베드(130) 내의 관찰이나 오염 또는, 작농의 필요에 따라 홀틀(140)을 분리하여 청소하거나 손쉽게 관리할 수 있다.

작물 정식은 다음과 같이 이루어질 수 있다. 먼저, 작물 정식용 홀틀(140)에 포트를 끼우고 친환경배양토나 유기농상토를 넣고 파종을 해서 모종으로 기른다. 여기서, 모종은 모든 엽채류 모종일 수 있다. 또한, 육모장에서 길러진 모종을 작물 정식용 홀틀(140)에 올려 놓음으로써, 베드(130)에 작물을 정식할 수 있는 것이다. 이렇게 포트에 의해 베드(130)에 정식된 작물은 수확할 때까지 관리될 수 있다.

한편, 배양액은 배양액 탱크(110)로부터 공급 관(160)을 통해 유입되고 베드(130) 내의 유로를 따라 배출 관(170)을 차례로 거쳐 순환하는 과정에서 작물들에 의해 흡수되므로, 배양액 탱크(110) 내의 배양액은 그 양이 점차 줄어들게 된다. 따라서, 배양액 탱크(110) 내에 배양액이 보충될 필요가 있다. 배양액은 다양한 방법으로 보충될 수 있다.

일 예로, 배양액 공급은 물 공급원으로부터 배양액 탱크(110) 내로 물을 자동 공급하는 물 공급장치와, 배양액 탱크(110) 내로 영양분을 자동 공급하는 영양분 공급장치에 의해 이루어질 수 있다. 이 경우, 배양액 탱크(110) 내에는 자동수위조절기가 구비될 수 있으며 타이머에 의해 배양액 공급을 주기적으로 조절할 수도 있다.

자동수위조절기는 물 공급장치에 의해 공급되는 물의 양을 조절해서, 배양액 탱크(110) 내에 배양액이 항상 일정한 수위를 유지할 수 있게 한다. 영양분 공급장치는 배양액 탱크(110) 내의 배양액이 설정농도를 유지하도록 영양분을 자동 공급하도록 구성될 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 조립예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

110: 배양액 탱크, 111: 바퀴, 102: 손잡이
120: 베드 지지대,
130: 베드, 131: 공급 단, 132: 배출 단,
133: 지지대 고정홀, 134: 유로 분리대
140: 작물정식용 홀틀,
150: 펌프,
160: 공급관,
170: 배출관,

Claims

배양액이 저장되고 회수되며 베드 지지대를 장착하며 바퀴가 달려 이동이 자유로운 배양액 탱크; 배양액 탱크나 베드에 장착되어 베드를 고정하고 LED가 장착 가능한 베드 지지대; 베드 지지대에 상하로 고정되고, 공급 단으로부터 배양액을 공급받고 내부의 유로 분리대를 따라 배양액의 수위를 조절하며 개구된 배출 단으로 배양액을 배출하는 베드; 베드의 상면에 올려져 베드를 덮고 작물 정식용 포트를 장착하는 홑틀; 배양액 탱크로부터 최상위 베드로 배양액을 공급하기 위한 펌프; 펌프로부터 최상위 베드의 공급 단으로 배양액을 공급하는 공급 관: 및 상기 베드로부터 배양액을 하단 베드로 공급하거나 배양액 탱크로 회수하기 위한 배출 관; 을 포함하며 베드는 배양액의 흐름을 원활하도록 네 모서리를 둥근 유선형으로 하고 배양액이 돌아서 흐를 수 있도록 내부 바닥면의 유로 분리대 사이에 유로를 형성하고 수위조절 보를 통해 수위를 조절하며, 베드 지지대를 장착하여 적층 다단식으로 쌓아 올릴 수 있는 것을 특징으로 하는 수경재배기.
제 1항에 있어서, 상기 작물 정식용 홀틀은 상기 베드의 덮개 역할을 하며 유로의 방향을 따라 개구된 홀에 작물을 정식하고 작물의 특성에 따라 홀틀의 변경 및 개폐가 가능하며 지지대 고정홀에 위치하여 상단의 지지대를 고정하는 것을 특징으로 하는 수경재배기.