KR101210241B1 - 수직형 작물재배시설 - Google Patents
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- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
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Abstract
본 발명은 수직형 작물재배시설에 관한 것으로서, 건설기술을 이용하여 다층형의 수직화된 경작지 시설물을 제공함으로서 기후에 영향을 받지 않는 가운데 한정된 토지의 작물재배 활용율을 극대화하기 위한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 인간이 거주하는 인간거주구역(A)과, 식물 재배를 위한 식물재배구역(B)으로 구획되어진 다층형태의 수직형 재배시설에 있어서, 식물재배구역(B)으로 부터 증발된 수증기를 응축시키는 응축기(11)와, 응축기(11)에서 응축된 응축수를 안내하는 응축수안내관(12)과, 응축수안내관(12)을 통해 안내된 응축수가 저장되어지는 응축수 저장부(10)와, 응축수 저장부(10)에 저장된 응축수를 공급하는 응축수 공급관(13)으로 이루어지는 응축수 이용수단과; 식물재배구역(B)의 공기를 인간거주구역(A)으로 공급하고, 인간거주구역(A)의 공기는 식물재배구역(B)으로 공급하는 환기수단과; 옥상 또는 실외로부터 유입된 빗물의 저장을 위해 재배시설 지하에 설치된 빗물 저장조(30)와, 옥상에 모인 빗물을 상기 빗물 저장조(30)로 안내하는 빗물안내관(31)으로 구성되는 우수저장수단과; 우수저장수단을 포함하여 다수의 취수원으로 부터 공급된 물을 정화처리하는 중수도처리부(40)와, 중수도처리부(40)에서 정화 처리된 물을 공급하는 공급관(41)으로 이루어진 물 공급수단;으로 구성된 것을 특징으로 한다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 인간이 거주하는 인간거주구역(A)과, 식물 재배를 위한 식물재배구역(B)으로 구획되어진 다층형태의 수직형 재배시설에 있어서, 식물재배구역(B)으로 부터 증발된 수증기를 응축시키는 응축기(11)와, 응축기(11)에서 응축된 응축수를 안내하는 응축수안내관(12)과, 응축수안내관(12)을 통해 안내된 응축수가 저장되어지는 응축수 저장부(10)와, 응축수 저장부(10)에 저장된 응축수를 공급하는 응축수 공급관(13)으로 이루어지는 응축수 이용수단과; 식물재배구역(B)의 공기를 인간거주구역(A)으로 공급하고, 인간거주구역(A)의 공기는 식물재배구역(B)으로 공급하는 환기수단과; 옥상 또는 실외로부터 유입된 빗물의 저장을 위해 재배시설 지하에 설치된 빗물 저장조(30)와, 옥상에 모인 빗물을 상기 빗물 저장조(30)로 안내하는 빗물안내관(31)으로 구성되는 우수저장수단과; 우수저장수단을 포함하여 다수의 취수원으로 부터 공급된 물을 정화처리하는 중수도처리부(40)와, 중수도처리부(40)에서 정화 처리된 물을 공급하는 공급관(41)으로 이루어진 물 공급수단;으로 구성된 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 작물재배시설에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건설기술을 이용하여 다층형의 수직화된 경작지 시설물을 제공함으로서 기후에 영향을 받지 않는 가운데 한정된 토지의 작물재배 활용율을 극대화 하기 위한 것이다.
우리 나라는 넓지 않은 국토면적에도 불구하고 도시화와 산업화에 의해 점차 농경지가 줄어들고 있는 실정이다. 이렇게 농경지가 감소하므로서 농작물 재배면적이 줄어들어 일부 농작물의 생산이 감소하여 외국에서 수입을 해오는 실정이며 이에 대응하기 위하여 벼 2모작이나 비닐하우스 등을 이용하여 계절별로 다른 농작물을 재배하고 있으나 벼 2모작의 경우 재배가능지역이 일부지역에 지나지 않아 큰 실효성이 없으며 비닐하우스는 강풍이나 우박 등의 나쁜 기상현상에 의해 쉽게 파손되는 경우가 많아 일순간에 큰 손해를 보는 농가가 매년 발생하고 있는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 농업방식의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 기존 농업방식을 뛰어넘어 농업분야의 혁신을 가져올 수 있도록 건설기술을 이용하여 경작지를 수직화하고 기후(비, 바람, 온도)에 영향을 받지 않는 최적의 경작환경을 조성하여 농산물의 생산성을 극대화할 수 있는 다층 건축물을 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 동일한 층상에 인간이 거주하는 인간거주구역과, 식물 재배를 위한 식물재배구역으로 구획되어진 다층형태의 수직형 재배시설에 있어서, 상기 각층의 식물재배구역으로 부터 증발된 수증기를 응축시키는 응축기와, 상기 응축기에서 응축된 응축수를 안내하는 응축수안내관과, 상기 응축수안내관을 통해 안내된 응축수가 저장되어지는 응축수 저장부와, 상기 응축수 저장부에 저장된 응축수를 인간거주구역 및 식물재배구역으로 공급하는 응축수 공급관으로 이루어지는 응축수 이용수단과; 상기 식물재배구역의 공기를 인간거주구역으로 공급하고, 인간거주구역의 공기는 식물재배구역으로 공급하는 환기수단과; 옥상 또는 실외로부터 유입된 빗물의 저장을 위해 재배시설 지하에 설치된 빗물 저장조와, 옥상에 모인 빗물을 상기 빗물 저장조로 안내하는 빗물안내관으로 구성되는 우수저장수단과; 상기 우수저장수단을 포함하여 다수의 취수원으로 부터 공급된 물을 정화처리하는 중수도처리부와, 상기 중수도처리부에서 정화 처리된 물을 인간거주구역 또는 식물재배구역으로 공급하는 공급관으로 이루어진 물 공급수단;으로 구성된 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명의 수직형 작물재배시설은, 건설기술을 이용하여 경작지를 수직화 하고 기후에 영향을 받지 않는 최적의 경작환경을 조성함으로서 한정된 토지면적을 이용하여 농산물의 계획생산이 가능한 효과를 나타낸다.
특히, 인간이 함께 거주하면서 다양한 식물재배구역에서 발생하는 산소가 풍부한 공기 및 수증기 응축수를 활용할 수 있도록 하여 생태자족형 도시모형을 제공하는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 수직형 작물재배시설 개략 구조도.
도 2는 본 발명 실시예에서의 중수도처리부 상세구조도.
도 3은 본 발명 실시예에서의 공기안내관 상세구조도.
도 2는 본 발명 실시예에서의 중수도처리부 상세구조도.
도 3은 본 발명 실시예에서의 공기안내관 상세구조도.
이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.
먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 작물재배용 빌딩의 구조를 살펴보면, 중앙에는 인간이 거주하는 인간거주구역(A)을 형성하고, 외측에는 식물 재배를 위한 식물재배구역(B)을 형성하여 상호간에 벽체에 의해 구획된 공간을 이루도록 하였다.
그리고, 각층의 식물재배구역(B)에는 내부에서 증발된 수증기를 응축시키는 응축기(11)가 구성되고, 이러한 각 응축기(11)에서 응축된 응축수를 지하시설물인 응축수 저장부(10)로 안내하는 응축수안내관(12)이 연결설치되었으며, 응축수 저장부(10)에 저장된 응축수를 인간거주구역(A) 및 식물재배구역(B)으로 공급하는 응축수 공급관(13)이 구성되어져 있다.
또한, 식물재배구역(B)의 공기를 인간거주구역(A)으로 공급하고, 인간거주구역(A)의 공기는 식물재배구역(B)으로 공급하는 환기수단이 설치되는데, 이러한 환기수단으로는 도 3에서와 같이 공기의 이동을 안내하기 위한 공기 안내관(20)과, 상기 공기 안내관(20)에 구성되어 공기를 강제 이동시키는 송풍팬(21), 공기 안내관(20) 중단에 구비되어 공급되는 공기를 정화하기 위한 활성탄소필터(22) 및 일측에는 탄소 활성화를 촉진하기 위해 원적외선을 방사하는 원적외선 램프(23)의 구성을 이루게 된다.
한편, 본 발명의 빌딩형 재배시설 지하에는 옥상 또는 실외로부터 유입된 빗물의 저장을 위한 빗물 저장조(30)가 설치되고, 옥상에 모인 빗물을 상기 빗물 저장조(30)로 안내하는 빗물안내관(31)이 구비됨으로서 우수저장수단을 이루게 된다.
그리고, 상기 우수저장수단을 포함하여 다수의 취수원으로 부터 공급된 물을 정화처리하는 중수도처리부(40)와, 상기 중수도처리부(40)에서 정화 처리된 물을 인간거주구역(A) 또는 식물재배구역(B)으로 공급하는 공급관(41)으로 이루어진 물 공급수단이 구성되어져 있다.
특히, 중수도처리부(40)는 도 2에서와 같이 우수저장수단의 빗물 저장조(30)로 부터 유입되는 빗물의 정화를 위한 활성탄소섬유필터(42)와, 형상지지를 위한 부직포층(43) 그리고 이산화티탄 나노입자 코팅층(44)이 각각 구비된 구성을 이루고 있다.
이러한 활성탄소섬유필터(42)는 무수히 많은 통공을 형성하고 있기 때문에 모세관 현상에 의해 우수에 포함되어져 있는 오염성분의 이물질을 흡착 제거하는 기능을 수행한다. 또한 부직포층(44) 하부인 활성탄소섬유필터(42) 대향면에는 약 10nm 이하의 이산화티탄 나노입자가 코팅된 코팅층(43)을 형성하게 되는데, 이산화티탄은 반응하여 활성탄소섬유필터(42)에 흡착된 오염가스물질의 산화분해 작용을 촉진시켜 우수정화 성능이 안정적으로 유지되어질 수 있도록 하는 기능을 수행한다.
이 외에도 작물재배용 빌딩 지하에는 식물재배구역(B)에서 발생하는 식물잔사를 혐기성 소화 방식으로 처리하는 바이오매스 재활용수단(50)과, 인간거주구역(A)에서 배출되는 생활하수의 열을 이용하여 식물재배에 필요한 냉난방 시스템을 공급하는 냉난방 공급수단(60)과, 상기 바이오매스 재활용수단(50)에 의한 처리 결과물에서 발생하는 매탄가스를 이용하여 전력을 생성시키는 발전수단(70)이 더 구성되어짐이 바람직하다.
또한, 식물재배구역(B)에 식용어류양식구역 및 관상용 수족관을 설치하여 수족관에서 발생하는 어류의 배설물을 수경재배 비료로 활용하고, 수경재배장의 식물이 물을 정화시켜 양어장에 공급하는 수경재배 순환시스템 설비를 설치할 수도 있게 된다.
이와 같은 수직형 작물재배 시설을 이루는 본 발명의 작용효과를 살펴보기로 한다.
본 발명의 수직형 작물재배 시설은 다층형의 빌딩형 구조를 이루고 있기 때문에 인간거주구역(A)에는 인간이 거주함과 동시에 식물재배구역(B)에서는 작물 재배가 이루어질 수 있게 된다.
특히, 식물재배구역(B)에서 증발된 공기를 응축기(11)로 응축시켜서 별도의 응축수 저장부(10)에 저장시킨 후, 이를 다시 응축수 공급관(13)으로 공급하여 인간거주구역(A)에서 상수원으로 활용하거나 또는 식물생장용 용수로 재활용함으로서 수자원 순환에 의한 재활용 효과를 나타낼 수 있게 된다.
또한, 우수를 별도의 빗물저장조(30)에 저장시킨 상태에서 하수로 활용하지 않고 중수도처리부(40)에서 정화처리를 실시하여 중수로 활용함으로서 다양한 청소용수나 식물재배용 용수로 활용할 수도 있게 됨을 알 수 있다.
이 외에도 식물재배구역(B)에서 발생하는 식물잔사를 처리하는 바이오매스 재활용수단(50)이나 지열이나 다층빌딩에서 발생하는 생활하수의 열을 이용하여 식물재배에 필요한 냉난방 시스템을 공급하는 냉난방 공급수단(60), 그리고 식물잔사의 처리 결과물을 이용하여 식물재배구역(B)이나 인간거주구역(A)에서 사용하는 전력을 제공하는 발전수단(70) 등을 활용하여 다양한 에너지자원으로 활용이 가능하게 되는 것이다.
10 : 응축수 저장부 11 : 응축기
12 : 응축수안내관 13 : 응축수 공급관
20 : 공기안내관 21 : 송풍팬
22 : 활성탄소필터 23 : 원적외선램프
30 : 빗물저장조 31 : 빗물안내관
40 : 중수도처리부 41 : 공급관
42 : 활성탄소섬유필터 43 : 이산화티탄 나노입자 코팅층
44 : 부직포층
50 : 바이오매스 재활용수단
60 : 냉난방 공급수단
70 : 발전수단
12 : 응축수안내관 13 : 응축수 공급관
20 : 공기안내관 21 : 송풍팬
22 : 활성탄소필터 23 : 원적외선램프
30 : 빗물저장조 31 : 빗물안내관
40 : 중수도처리부 41 : 공급관
42 : 활성탄소섬유필터 43 : 이산화티탄 나노입자 코팅층
44 : 부직포층
50 : 바이오매스 재활용수단
60 : 냉난방 공급수단
70 : 발전수단
Claims (5)
- 동일한 층상에 인간이 거주하는 인간거주구역(A)과, 식물 재배를 위한 식물재배구역(B)으로 구획되어진 다층형태의 수직형 재배시설에 있어서,
상기 각층의 식물재배구역(B)으로 부터 증발된 수증기를 응축시키는 응축기(11)와, 상기 응축기(11)에서 응축된 응축수를 안내하는 응축수안내관(12)과, 상기 응축수안내관(12)을 통해 안내된 응축수가 저장되어지는 응축수 저장부(10)와, 상기 응축수 저장부(10)에 저장된 응축수를 인간거주구역(A) 및 식물재배구역(B)으로 공급하는 응축수 공급관(13)으로 이루어지는 응축수 이용수단과;
상기 식물재배구역(B)의 공기를 인간거주구역(A)으로 공급하고, 인간거주구역(A)의 공기는 식물재배구역(B)으로 공급하는 환기수단과;
옥상 또는 실외로부터 유입된 빗물의 저장을 위해 재배시설 지하에 설치된 빗물 저장조(30)와, 옥상에 모인 빗물을 상기 빗물 저장조(30)로 안내하는 빗물안내관(31)으로 구성되는 우수저장수단과;
상기 우수저장수단을 포함하여 다수의 취수원으로 부터 공급된 물을 정화처리하는 중수도처리부(40)와, 상기 중수도처리부(40)에서 정화 처리된 물을 인간거주구역(A) 또는 식물재배구역(B)으로 공급하는 공급관(41)으로 이루어진 물 공급수단;
으로 구성된 것을 특징으로 하는 수직형 작물재배시설.
- 청구항 1에 있어서,
상기 환기수단은, 공기의 이동을 안내하기 위한 공기 안내관(20)과, 상기 공기 안내관(20)에 구성되어 공기를 강제 이동시키는 송풍팬(21)으로 이루어짐을 특징으로 하는 수직형 작물재배시설.
- 청구항 2에 있어서,
상기 공기 안내관(20)에는 공기 정화를 위한 활성탄소필터(22)가 구비되어지고, 일측에는 탄소 활성화를 촉진하기 위해 원적외선을 방사하는 원적외선 램프(23)가 구성되어짐을 특징으로 하는 수직형 작물재배시설.
- 청구항 1에 있어서,
상기 중수도처리부(40)는, 우수저장수단의 빗물 저장조(30)로 부터 유입되는 빗물의 정화를 위한 활성탄소섬유필터(42)와, 상기 활성탄소섬유필터(42)의 상부에 부직포층(44)이 구비되고, 상기 부직포층(44) 하부에는 활성탄소섬유필터(42)와 접하는 부위에 이산화티탄 나노입자 코팅층(43)이 박막으로 형성된 것을 특징으로 하는 수직형 작물재배시설.
- 청구항 1에 있어서,
상기 재배시설에는 식물재배구역(B)에서 발생하는 식물잔사를 처리하는 바이오매스 재활용수단(50)과, 인간거주구역(A)에서 배출되는 생활하수의 열을 이용하여 식물재배에 필요한 냉난방 시스템을 공급하는 냉난방 공급수단(60)과, 상기 바이오매스 재활용수단에 의한 처리 결과물을 이용하여 전력을 생성시키는 발전수단(70)이 더 구성되는 것을 특징으로 하는 수직형 작물재배시설.
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| KR200356966Y1 (ko) | 2004-04-23 | 2004-07-21 | 박태희 | 오폐수 정화 및 공기 청정용 탄소필터 |
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