KR101234907B1 - 컨테이너형 식물재배장치 - Google Patents

Abstract

유묘의 성장을 촉진하고 유묘의 종류 및 컨테이너의 위치에 따라 차광막이 개폐되는 컨테이너형 식물재배장치가 개시된다.
본 발명은 천연광이 내부로 공급될 수 있도록 일측에 개구부가 형성된 컨테이너가 제공되고, 컨테이너의 개구부에는 투명창과 이를 개폐하는 덮개가 설치되며, 컨테이너의 내부에는 상기 개구부에 대응되는 유묘상자 수용부가 설치되되, 상기 유묘상자 수용부에는 보광을 위한 LED 조명이 설치됨으로써 유묘의 종류에 따라 광량 공급을 차별화할 수 있으며, 컨테이너에 GPS를 포함하는 내부환경조절장치가 설치되어 지역에 따라 차광막으로 하여금 광량 공급을 차별화할 수 있음으로써 유묘에 대한 성장을 촉진시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

Description

컨테이너형 식물재배장치{CONTAINER TYPE PLANTS CULTIVATION APPARATUS}

본 발명은 컨테이너형 식물재배장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유묘에 대한 재배효과를 높이고자 한 컨테이너형 식물재배장치에 관한 것이다.

산업 문명이 급속히 발전함에 따라 공해의 심각성으로 토양이 산성화되고 대기가 오염됨으로 인해 식물이 제대로 성장하지 못할 뿐만 아니라, 중금속이 축적되어 재배된 식물을 안심하고 섭취할 수 없는 등 그 심각성은 갈수록 더해지고 있는 실정이다.

게다가, 식물재배에 열악한 환경이 있거나 농토가 부족한 국가에서는 인구 증가율에 따라 요구되는 식량이 절대적으로 부족해지고 있고 인체에 해로운 성분이 있는 농약을 대량 살포함으로써 생태계 파괴에 이르는 등 많은 문제점이 야기되고 있다.

또한, 위도 50도 이상에 위치한 대부분의 북유럽 대도시들은, 예컨대 스톡홀름(59.22도), 바르샤바(52.13도), 헬싱키(60.14도), 브뤼셀(50.5도) 등은 겨울철에 해가 더 낮게 뜨고 추위가 심해 냉해로 인해 채소를 재배하기에 적합하지가 않다.

이에 따라, 남아공이나 스페인 남부 지방에서 채소를 수입하고 있는 실정이지만, 앞으로는 채소를 수입하기 위해 소비되는 항공기의 연료 소모에 따른 탄산가스 배출량이 높아 지구 온난화의 주원인이 되기 때문에 채소 수입이 규제될 전망이다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 최근에는, 수경재배법이 개발되었으며 이로 인해 오염되지 않은 깨끗한 채소나 작물을 생산해낼 수 있게 되었다.

이때, 상기한 수경재배법은 식물을 대기에 노출시킨 상태로 재배하는 방식이기 때문에 세밀한 기술과 많은 노력이 요구되는 등 생산성이 부족하여 개선의 여지가 많았다.

이러한 점들을 개선하기 위하여 국내에서 특허등록된 "밀폐형 수경재배 장치 및 방법(특허 제0195969호)는 지금까지의 수경재배 방법을 과감히 개선하여 전체의 장치가 밀폐된 상태에서 자동으로 운전되고, 여기에 주어진 환경 또한 자동제어로 처리되도록 함으로써 무해한 환경속에서 식물이 고속 성장될 수 있도록 하고 있다.

하지만, 상기한 종래의 밀폐형 수경재배 장치 및 방법은 다음과 같은 문제가 발생하였다.

첫째, 종래의 밀폐형 수경재배 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 식물 재배에 필요한 광량을 오로지 인공광만을 이용하는바, 이와 같이 인공광만을 통해 획일적으로 식물을 재배하는 것은 식물 성장에 대한 효과를 극대화하지 못하였다.

즉, 모든 식물들은 생육에 필요한 광량(光量)이 각각 다를 수 있는바, 인공광만을 이용해 식물에 획일적으로 광량을 공급하는 것은 식물 성장을 촉진시키는 것에 있어서 효율적이지 못하였던 것이다.

둘째, 광량 공급이 충분하게 이루어지지 못하여 식물 성장에 대한 기대 효과가 떨어지는 문제가 있었다.

특히, 유묘(幼苗)기 때에는 광량 공급이 충분하게 이루어져야 하지만, 인공광만으로 유묘에 광량을 공급하는 것은 다소 부족한 것이 사실이다.

따라서, 충분하지 못한 광량 공급으로 인해 유묘에 대한 성장 촉진이 더디게 진행되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 유묘의 성장 촉진에 필요한 광량이 충분하게 공급되도록 하여 유묘에 대한 성장 효과를 극대화하고자 한 것이다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여 일측에 개구부가 형성된 컨테이너;상기 개구부를 개폐시키는 덮개;상기 개구부에 설치된 투명창;상기 개구부로부터 컨테이너의 내부를 향해 설치되며, 저부에는 유묘상자가 놓여지는 유묘상자 수용부;상기 유묘상자 수용부 내에 상기 유묘상자 수용부의 상부를 가로질러 설치되어 유묘상자를 향해 빛을 조사하는 LED 조명;상기 투명창과 LED조명 사이에 설치되며, 구동부에 의해 유묘상자 수용부를 개폐시키는 차광막:을 포함하여 구성된 컨테이너형 식물재배장치를 제공한다.

이때, 상기 구동부는, 유묘상자 수용부의 일측에 설치된 모터와, 유묘상자 수용부의 타측에 설치되어 모터의 정,역 회전에 의해 차광막을 두루마리 형태로 감는 권취부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 덮개는 일측을 중심으로 개구부를 향해 회동 가능하게 설치되고, 투명창을 향한 덮개의 일면에는 반사부가 형성되며, 상기 반사부는 거울일 수도 있다.

또한, 상기 유묘상자 수용부는 측면 및 저면이 폐쇄된 박스 형태로 이루어지고, 측면의 일측에는 유묘상자의 출입을 위한 도어가 자동으로 개폐되도록 설치될 수도 있다.

이때, 상기 유묘상자 수용부에는 온도 및 습도를 조절하는 온/습도 컨트롤러가 더 설치될 수 있다.

또한, 상기 컨테이너의 내부에는 GPS를 포함하는 내부환경조절장치가 더 설치되어, 상기 컨테이너가 위치하는 장소의 위도가 50°를 넘는 것으로 판단되면 상기 LED 조명을 온(ON)하여 LED의 인공광이 유묘상자를 향해 조사(照射)되도록 할 수 있다.

이때, 상기 내부환경조절장치는 유묘상자에 수용된 재배식물이 엽채류인 경우에는 상기 차광막으로 하여금 투명창을 차폐시킬 수도 있다.

본 발명에 따른 컨테이너형 식물재배장치에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 밀폐된 컨테이너의 상면에 천연광이 컨테이너의 내부로 공급될 수 있도록 개구부가 형성됨으로써, 인공광만으로는 부족할 수 있는 식물에 대한 광량을 보광할 수 있게 된다.

이에 따라, 식물 성장을 촉진 시킬 수 있는 효과가 있다.

둘째, 컨테이너의 개구부를 개폐하는 덮개의 일면에 반사부인 거울을 더 설치함으로써, 개구부를 통해 직접적으로 공급되는 태양의 일조량뿐만 아니라, 거울에 반사되는 태양의 일조가 더해짐으로써, 컨테이너의 내부, 정확하게는 유묘상자에 풍분한 광량을 제공할 수 있는 효과가 있다.

셋째, 투명창과 LED 조명 사이에 차광막이 더 설치되고, 상기 차광막은 구동부에 의해 빛이 투과되는 투명창을 개방하거나 차폐시킬 수 있기 때문에, 유묘의 종류에 따라 광량을 차별하여 공급할 수 있게 된다.

예컨대, 엽채류의 유묘는 일반 유묘와는 달리, 많은 광량이 필요하지 않기 때문에 광량 공급이 덜 이루어져야 하는바, 차광막을 이용해 천연광의 광량을 차별화하여 차단함으로써, 엽채류의 유묘에 공급되는 광량을 조절할 수 있는 효과가 있다.

넷째, 컨테이너의 내부에 GPS를 포함하는 내부환경조절장치가 설치되어, 상기 컨테이너가 위도 50도 이상의 위치로 판단되면 자동적으로 LED조명이 육묘 상자에 조사된다.

이에 따라, 상대적으로 일조량이 부족한 북유럽에 위치한 도시에 컨테이너가 위치하게되면, 자동적으로 천연광 및 인공광의 광량이 유묘에 풍부하게 공급될 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 컨테이너형 식물재배장치를 나타낸 부분 단면도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 컨테이너형 식물재배장치를 나타낸 사시도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 컨테이너형 식물재배장치를 나타낸 단면도
도 4는 도 3의 "A"부 확대도.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 첨부된 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 컨테이너형 식물재배장치(이하, '식물재배장치'라 함)에 대해 설명하도록 한다.

식물재배장치는 도 2 및 도 3을 통해 알 수 있듯이, 컨테이너(100)와, 투명창(200)과, 덮개(300)와, 유묘상자 수용부(400)와, LED 조명(500)과, 차광막(600)을 포함하여 구성된다.

컨테이너(100)는 식물을 재배하기 위한 공간을 제공하며, 직육면체로 제공됨이 바람직하다.

컨테이너(100)라 함은 수화물을 적재하기 위한 통상의 컨테이너로 한정하는 것은 아니며, 그와 유사한 형태의 공간을 갖는 것을 통칭한다.

이때, 컨테이너(100)의 내부에는 육묘상자를 적층하기 위한 트레이(110)가 설치되며, 트레이(110)는 유묘(幼苗)가 아닌 일정부분 이상 성장된 식물이 심어져 있는 육묘상자가 적층되는 부위이다.

또한, 컨테이너(100)의 천장에는 트레이(110)에 적층된 육묘상자를 향해 빛을 발광하는 복수의 조명등이 설치된다.

그리고, 컨테이너(100)의 일측에는 컨테이너(100)의 내,외부를 통하는 개구부(120)가 형성된다.

상기 개구부(120)는 컨테이너(100)의 내부로 천연광이 공급될 수 있도록 하기 위한 부분이며, 그의 위치 및 크기는 한정되지 않으나 도면에 도시된 바와 같이 상면에 형성되는 것이 가장 바람직하다.

그리고, 컨테이너(100)에는 내부환경조절장치(130)가 더 설치된다.

내부환경조절장치(130)는 컨테이너(100)가 제공되는 지역위치에 따라, LED 조명(500)을 온(ON) 시킬 수도 있으며, 유묘상자에 제공되는 유묘 종류의 일조량에 따라 차광막에 대한 작용을 제어할 수 있다.

즉, 앞서 말한 바와 같이, 위도 50도가 넘는 지역에는 일조량이 부족하기 때문에, 천연광과 더불어 LED 조명(500)을 발광하여 유묘에 대한 광량 공급을 제어할 수 있는 것이다.

내부환경조절장치(130)는 GPS를 포함하며, 상세한 설명은 후술하기로 한다.

한편, 도시되지는 않았으나, 컨테이너(100)의 측면에는 작업자가 출입하기 위한 출입문이 설치되는 것은 당연하다.

다음으로, 투명창(200)은 천연광의 광량이 충분하게 투과되도록 함은 물론, 개구부(120)를 통해 컨테이너(100)의 내부로 이물질이나 빗물 등이 투입되지 않도록 한다.

투명창(200)은 개구부(120)에 고정되며, 그의 재질은 강화유리임이 바람직하다.

다음으로, 덮개(300)는 개구부(120)를 개폐하며, 개구부(120)의 일측에 회동 가능하게 설치된다.

즉, 덮개(300)는 일측을 중심으로 상,하 회동 가능하게 설치되어 개구부(120)를 개폐하는 것이다.

물론, 덮개(300)에 대한 설치가 상기와 같이 한정되는 것은 아니며, 개구부(120)를 향해 슬라이딩 되면서 개폐시키도록 설치될 수도 있다.

이때, 상기 덮개(300)의 일면에는 반사부(310)가 더 형성되는 것이 바람직하다.

덮개(300)의 일면이라 함은 덮개(300)의 내측면 즉, 투명창(200)에 대향되는 면을 말한다.

즉, 덮개(300)의 일면에 반사부(310)가 형성되도록 함으로써, 천연광이 투명창(200)을 통해 컨테이너(100)의 내부로 직접 공급됨과 더불어 상기 반사부(310)를 통해 반사된 빛 또한 컨테이너(100)의 내부로 공급되기 때문에 천연광에 대한 공급은 배가될 수 있는 특징이 있다.

상기 반사부(310)는 덮개(300)의 일면에 일체로 형성될 수도 있고, 반사물질이 도포될 수도 있는 등 한정되는 것은 아니다.

이때, 상기 반사부(310)는 거울로 제공되는 것이 바람직하다.

다음으로, 유묘상자 수용부(400)는 유묘(幼苗)의 성장을 촉진시키기 위해 유묘상자가 수용되는 부분이며, 개구부(120)로부터 컨테이너(100)의 내부를 향해 설치된다.

즉, 상기의 위치는 개구부(120)를 통해 공급되는 천연광을 직접 공급받기 위한 최적의 위치인 것이다.

이때, 유묘상자 수용부(400)는 측면 및 저면이 폐쇄된 박스 형태로 제공됨이 바람직하며, 상부는 개구된 형태로 이루어지며, 개구된 상부는 투명창(200)에 대향되도록 설치된다.

또한, 유묘상자 수용부(400)의 측면에는 유묘상자가 출입되기 위한 출입공(410)이 형성되며, 그의 일측에는 상기 출입공(410)을 개폐시키는 도어(420)가 설치된다.

도어(420)는 도 4에 도시된 바와 같이, 자동으로 개폐되도록 한 것이 바람직하다.

이는, 작업자가 유묘상자를 들고 있는 상태로 도어(420)를 개방하는 것이 용이하지 않기 때문인 것으로서, 유묘상자 수용부(400) 중, 도어(420)와 근접한 부위에는 감지센서(430)가 설치되는 것이 바람직하다.

이때, 감지센서(430)로 인한 도어(420)의 개폐 구성 및 작용은 공지된 기술이므로 그에 대한 설명은 생략하도록 한다.

한편, 유묘상자 수용부(400)의 내부에는 온/습도 컨트롤(440)러가 설치되어 유묘상자 수용부(400)의 내부 환경을 최적으로 유지시키는 것이 바람직하다.

다음으로, LED 조명(500)은 개구부(120)를 통해 공급되는 천연광과 더불어 유묘상자에 빛을 보광(補光)하는 역할을 하며, 유묘상자 수용부(400) 내에 상기 유묘상자 수용부의 상부를 가로질러 설치된다.

LED 조명(500)은 유묘상자 수용부(400)에 설치된 레일(R) 등에 탈착 가능하게 설치됨이 바람직하다.

이는 LED 조명(500)의 교체 또는 고장 등으로 인한 수리 및 보수를 용이하게 하기 위함이다.

또한, LED 조명(500)은, 날씨가 흐림으로 인해 천연광이 공급되지 못하더라도 단독으로 사용될 수 있기 때문에, 유묘상자에 빛이 공급되지 않는 일은 발생하지 않도록 할 수 있다.

즉, LED 조명(500)은 수동으로 조작될 수도 있으며, 후술하는 내부환경조절장치(130)에 의해 자동으로 제어될 수도 있은 것이다.

다음으로, 차광막(600)은 개구부(120)를 통해 천연광이 유묘상자에 공급되는 것을 축소하는 역할을 하며, 투명창(200)과 LED 조명(500) 사이에 설치된다.

이때, 차광막은 투명창을 통해 공급되는 광량을 감소하는 것이며, 완전히 차단하는 것은 아니다.

즉, 차광막은 천연광의 대략 70~80% 정도를 차폐시키는 것이지만, 반드시 70~80%정도로 한정하는 것은 아니다. 상황에 맞게 천연광이 투과되는 광량은 조절될 수 있다.

모든 유묘들은 생육에 필요한 광량이 각각 다르기 때문에, 차광막(600)으로 하여금 투명창(200)을 차폐하도록 하여 유묘에 대한 광량 공급을 차별화할 수 있도록 하기 위한 것이다.

예컨대, 엽채류들의 유묘기 때에는 오히려 많은 광량이 필요하지 않기 때문에, 상기 차광막(600)으로 하여금 천연광에 대한 공급을 축소하는 것이 바람직하다.

이때, 차광막(600)에 대한 개폐를 수동으로 조작할 수도 있지만, 구동부에 의해 자동으로 개폐될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

구동부(700)는 유묘상자 수용부(400)의 일측에 설치된 모터(710)와, 유묘상자 수용부(400)의 타측에 설치된 권취부(720)를 포함한다.

즉, 모터(710)의 정,역 회전을 통해 차광막(600)을 권취부(720)로부터 당겨 투명창(200)을 차폐하거나, 차광막(600)이 권취부(720)에 감겨 투명창(200)에 대한 차폐를 해제할 수 있는 것이다.

이하, 상기한 구성으로 이루어진 식물재배장치의 작용에 대하여 설명하도록 한다.

컨테이너(100)의 상면에 설치된 덮개(300)를 회동하여 개구부(120)를 개방시킨 후, 태양의 위치에 따라 덮개(300)에 대한 회동 각도를 조절하여, 덮개(300)의 반사부(310)에 반사되는 빛이 컨테이너(100)의 내부에 공급되도록 한다.

다음으로, 작업자는 컨테이너(100)의 내부로 들어가, 성장을 촉진시키고자 하는 유묘상자를 유묘상자 수용부(400)에 투입시킨다.

유묘상자가 유묘상자 수용부(400)의 도어(420)에 접근되면, 상기 도어(420)는 자동으로 유묘상자 수용부(400)의 내부를 개방하게 된다.

이에 따라, 작업자는 유묘상자를 용이하게 투입시킬 수 있게 된다.

이후, 온/습도 컨트롤러(440)를 조작하여 유묘상자 수용부(400)의 내부를 최적의 환경으로 설정한다.

이후, 유묘상자에 대한 투입이 완료되면, 도어(420)는 자동으로 유묘상자 수용부(400)의 내부를 폐쇄시킨다.

한편, 내부환경조절장치(130)는 GPS로 하여금 컨테이너(100)가 제공된 지역 위치가 위도 50도를 넘는지를 판단하도록 하여 LED 조명(500)에 대한 발광을 제어한다.

즉, 위도 50도가 넘는 지역은 일조량이 부족하기 때문에, LED 조명(500)으로 하여금 유묘에 대한 광량을 보광시키는 것이다.

한편, 내부환경조절장치(130)는 유묘의 종류가 엽채류인 경우에는 차광막(600)으로 하여금 투명창(200)을 차폐하도록 제어한다.

즉, 천연광에 대한 공급을 감소시킴으로써 엽채류 유묘에 대한 광량 공급을 제한하는 것이다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 컨테이너형 식물재배장치는 유묘의 종류 및 컨테이너가 제공되는 위치에 따라 광량 공급을 차별화함으로써, 유묘 성장에 대한 촉진을 극대화할 수 있는 기술적 특징이 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.

100 : 컨테이너 110 : 트레이
120 : 개구부 130 : 내부환경조절장치
200 : 투명창 300 : 덮개
310 : 반사부 400 : 유묘상자 수용부
410 : 출입공 420 : 도어
430 : 감지센서 440 : 온/습도 컨트롤러
500 : LED 조명 600 : 차광막
700 : 구동부 710 : 모터
720 : 권취부 R : 레일

Claims (8)

1. 일측에 개구부가 형성된 컨테이너;
   상기 개구부에 설치된 투명창;
   상기 개구부를 개폐시키는 덮개;
   상기 개구부로부터 컨테이너의 내부를 향해 설치되며, 저부에는 유묘(幼苗)상자가 놓여지는 유묘상자 수용부;
   상기 유묘상자 수용부 내에 상기 유묘상자 수용부의 상부를 가로질러 설치되어 유묘상자를 향해 빛을 조사하는 LED 조명;
   상기 투명창과 LED조명 사이에 설치되며, 구동부에 의해 유묘상자 수용부를 개폐시키는 차광막:을 포함하여 구성된 컨테이너형 식물재배장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 구동부는,
   유묘상자 수용부의 일측에 설치된 모터와, 유묘상자 수용부의 타측에 설치되어 모터의 정,역 회전에 의해 차광막을 두루마리 형태로 감는 권취부를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너형 식물재배장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 덮개는 일측을 중심으로 개구부를 향해 회동 가능하게 설치되고, 투명창을 향한 덮개의 일면에는 반사부가 형성된 것을 특징으로 하는 컨테이너형 식물재배장치.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 반사부는 거울인 것을 특징으로 하는 컨테이너형 식물재배장치.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 유묘상자 수용부는 측면 및 저면이 폐쇄된 박스 형태로 이루어지고, 측면의 일측에는 육묘상자의 출입을 위한 도어가 자동으로 개폐되도록 설치된 것을 특징으로 하는 컨테이너형 식물재배장치.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 유묘상자 수용부에는 온도 및 습도를 조절하는 온/습도 컨트롤러가 더 설치된 것을 특징으로 하는 컨테이너형 식물재배장치.
7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 컨테이너에는 GPS를 포함하는 내부환경조절장치가 더 설치되어, 상기 컨테이너가 위치하는 장소의 위도가 50°를 넘는 것으로 판단되면 상기 LED 조명을 온(ON)하여 LED 조명의 인공광이 유묘상자를 향해 조사(照射)되도록 한 것을 특징으로 하는 컨테이너형 식물재배장치.
8. 제 7항에 있어서,
   상기 내부환경조절장치는 유묘상자에 수용된 재배식물이 엽채류인 경우에는 상기 차광막으로 하여금 투명창을 차폐시키도록 한 것을 특징으로 하는 컨테이너형 식물재배장치.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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