KR101241796B1 - 초록콩나물 재배장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 초록콩나물 재배장치에 관한 것으로, 초록콩나물 재배장치는 직육면체 형상의 본체는 덮개부와 재배부 및 베이스부로 구성되며, 상기 덮개부는 본체의 상측에 위치하며, 재배수를 살수하기 위한 살수기와, 선택버튼 및 상태표시기능의 디스플레이부를 포함하는 제어부가 장착되며, 상기 본체의 하측에 위치하는 베이스부는, 내부에 히터와 온도센서 및 유면센서, 이산화탄소 유입구 및 재배수를 방출하기 위한 배수관과, 상기 살수기에 재배수를 회기시키기 위한 순환관에 연결되는 출수관이 형성된 재배수탱크와, 상기 순환관에 연결되어 재배수를 회기시기기 위한 순환펌프 및 상기 이산화탄소 유입구에 연결되어 이산화탄소를 공급하는 이산화탄소 공급기로 구성되며, 상기 덮개부와 베이스부 사이에 위치하는 재배부는 투명한 재질의 합성수지나 유리로 제작되며, 저면에 다수의 통수구가 형성되고 내부에 콩나물 재배용 콩을 수용 가능하도록 U자형으로 형성된 함체가 좌우로 연속되게 장착되고, 상기 재배부의 내측면에 형성된 고정턱에 장착 가능하도록 측단부에 날개부가 형성된 재배판이 다단으로 장착되며, 상기 재배부 후면에는 상기 재배판의 함체에 조사 가능하도록 적색발광다이오드(Red-light emitting diode) 광원과 청색발광다이오드(Blue-light emitting diode) 광원을 수직방향으로 장착하고, 상기 재배부의 일측면에는 상기 출수관 및 살수기에 연결되어 장착되는 순환관으로 구성된다.
따라서, 상기와 같은 본 발명에 의하여 콩나물 재배수를 주기적으로 일정량씩 지속적으로 반복 순환시켜 물을 절약할 수 있을 뿐만 아니라 콩나물의 재배 동안에 발생할 수 있는 콩나물이나 콩의 부패를 방지하여 생산성을 높일 수 있는 발명이고, 콩나물의 광합성 작용을 인공적으로 촉진함으로써 호흡작용에 의해 자체 양분을 소모시켜 생장하는 일반적인 콩나물에 비해 높은 영양소를 함유하고 있고 콩나물의 재배에 필요한 환경을 조성하여 품질 좋은 콩나물을 재배할 수 있는 장점이 있으며, 나아가, 콩나물의 광합성에 필요한 빛, 물, 이산화탄소를 공급하는 장치를 일체형으로 제작하고 자동화함으로써 콩나물의 생산단가가 낮고 노동력이 최소화되어 경제성이 있는 매우 유용한 발명이다.
따라서, 상기와 같은 본 발명에 의하여 콩나물 재배수를 주기적으로 일정량씩 지속적으로 반복 순환시켜 물을 절약할 수 있을 뿐만 아니라 콩나물의 재배 동안에 발생할 수 있는 콩나물이나 콩의 부패를 방지하여 생산성을 높일 수 있는 발명이고, 콩나물의 광합성 작용을 인공적으로 촉진함으로써 호흡작용에 의해 자체 양분을 소모시켜 생장하는 일반적인 콩나물에 비해 높은 영양소를 함유하고 있고 콩나물의 재배에 필요한 환경을 조성하여 품질 좋은 콩나물을 재배할 수 있는 장점이 있으며, 나아가, 콩나물의 광합성에 필요한 빛, 물, 이산화탄소를 공급하는 장치를 일체형으로 제작하고 자동화함으로써 콩나물의 생산단가가 낮고 노동력이 최소화되어 경제성이 있는 매우 유용한 발명이다.
Description
본 발명은 콩나물 재배장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 콩나물의 광합성 작용을 인공적으로 촉진함으로써 일반적인 호흡작용에 의해 재배되는 콩나물에 비해 높은 영양소를 함유하고 있고 콩나물의 재배에 필요한 환경을 조성하여 품질 좋은 콩나물을 재배하고, 콩나물의 광합성에 필요한 필수요소를 제공하는 장치를 일체형으로 제작하고 자동화한 콩나물 재배장치에 관한 것이다.
콩나물은 단기간에 재배가 가능하고, 단백질, 지질, 탄수화물 및 무기질이 다량 함유되어 있고, 콩나물이 자라는 과정 중 체내대사가 이루어짐으로써 콩이 본래 포함하고 있는 지방이 현저하게 감소하는 반면 비타민의 함량이 증가하고, 비타민 C가 합성됨에 따라 주식인 쌀에서 부족하기 쉬운 영양분의 공급원으로서 그 영양학적 가치가 우수하고, 가격이 저렴할 뿐만 아니라 연중 이용할 수 있는 야채로서 국민 식생활에 매우 친근한 식품의 하나이다.
일반적으로 콩나물은 콩에 빛이 조사되지 않도록 한 상태에서 발아시키고, 성장시킨 것으로서, 콩을 물에 담가 불린 다음 시루에 볏짚을 깔고, 그 위에 콩을 담아 어두운 곳에서 고온 다습하게 하여 발아시키고, 계속해서 마르지 않도록 물을 주어 다 자라면 수확한다.
종래의 방법으로 콩나물을 재배할 때에는 물그릇 위에 시루를 올려놓고 시루 안에 베 보자기를 깔아 콩을 받쳐 놓은 다음 그 위에 주기적으로 물을 뿌리면서 재배하여 왔는데 이러한 종래의 재배방법은 시간을 맞추어서 물을 주어야 하는 번거로운 불편이 있고, 흘러내린 물을 다시 콩나물에 떠 붓는 등의 비위생적인 결점이 있었고, 물을 자주 주지 않으면 콩나물 자체에서 발생하는 부패열로 급속히 부패하는 폐단도 있었다.
또한, 콩나물은 광합성으로 성장하는 일반채소와는 달리 콩나물 자체에 있는 영양분을 소모하는 호흡작용에 의하여 암실에서 발아와 생육을 하여 콩이 가지고 있던 자체 양분은 거의 소모되어 각종 영양소의 함량이 콩에 함유된 함량보다 극히 낮은 것으로 알려져 있다.
따라서, 영양이 풍부한 녹색콩나물을 생산하기 위한 방법으로 기출원되어 등록된 대한민국 특허등록 제0304387호(단색광을 이용한 녹색 영양 콩나물 생산방법)가 제안되었으며, 그 내용은 적색광을 조사하기 위한 재배사, 녹색광을 조사하기 위한 재배사, 황색광을 조사하기 위한 재배사, 이들 재배사간의 운송을 담당하는 컨베어밸트 등의 대규모 설비가 요구되며, 이들의 설비를 이용한 생산단가가 월등히 높아진다는 단점이 있었다.
이러한 문제점을 극복하기 위하여 좀 더 경제적인 방법으로 콩나물을 생산하고자 황색광만을 이용한 녹색 영양 콩나물 생산방법(대한민국 특허등록 제0428997호)가 제안되었으나, 콩나물의 성장이 더디고 광합성이 원활히 이루어지지 않는 단점이 있었다.
따라서, 종래의 콩나물보다 높은 영양분을 함유한 기능성 콩나물에 대한 요구의 충족과 함께 사용하는 물의 비위생적인 면을 해소하며, 물을 절약할 수 있을 뿐만 아니라 편리하고 경제성 있는 콩나물 재배장치 및 재배방법이 요구되는 실정이다.
본 발명에서는 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출 된 것으로서, 그 목적은 콩나물을 재배하는 동안에 발생할 수 있는 콩나물이나 콩의 부패를 방지하여 생산성을 높이고, 콩나물의 광합성 작용을 인공적으로 촉진함으로써 높은 영양소를 함유하고 콩나물의 성장에 필요한 적합한 환경을 조성하여 품질 좋은 콩나물을 재배할 수 있는 콩나물 재배장치의 제공에 있다.
또 다른 목적으로는 콩나물의 광합성에 필요한 빛, 물, 이산화탄소를 공급하는 장치를 일체형으로 제작하고 자동화함으로써 콩나물의 생산단가가 낮고 노동력이 최소화되어 경제성이 있는 콩나물 재배장치의 제공에 있다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 초록콩나물 재배장치는 직육면체 형상의 본체는 덮개부와 재배부 및 베이스부로 구성되며, 상기 덮개부는 본체의 상측에 위치하며, 재배수를 살수하기 위한 살수기와, 선택버튼 및 상태표시기능의 디스플레이부를 포함하는 제어부가 장착되며, 상기 본체의 하측에 위치하는 베이스부는, 내부에 히터와 온도센서 및 유면센서, 이산화탄소 유입구 및 재배수를 방출하기 위한 배수관과, 상기 살수기에 재배수를 회기시키기 위한 순환관에 연결되는 출수관이 형성된 재배수탱크와, 상기 순환관에 연결되어 재배수를 회기시기기 위한 순환펌프 및 상기 이산화탄소 유입구에 연결되어 이산화탄소를 공급하는 이산화탄소 공급기로 구성되며, 상기 덮개부와 베이스부 사이에 위치하는 재배부는 투명한 재질의 합성수지나 유리로 제작되며, 저면에 다수의 통수구가 형성되고 내부에 콩나물 재배용 콩을 수용 가능하도록 U자형으로 형성된 함체가 좌우로 연속되게 장착되고, 상기 재배부의 내측면에 형성된 고정턱에 장착 가능하도록 측단부에 날개부가 형성된 재배판이 다단으로 장착되며, 상기 재배부 후면에는 상기 재배판의 함체에 조사 가능하도록 적색발광다이오드(Red-light emitting diode) 광원과 청색발광다이오드(Blue-light emitting diode) 광원을 수직방향으로 장착하고, 상기 재배부의 일측면에는 상기 출수관 및 살수기에 연결되어 장착되는 순환관으로 구성된다.
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상기와 같은 본 발명에 의하여 콩나물 재배수를 주기적으로 일정량씩 지속적으로 반복 순환시켜 물을 절약할 수 있을 뿐만 아니라 콩나물의 재배 동안에 발생할 수 있는 콩나물이나 콩의 부패를 방지하여 생산성을 높일 수 있는 발명이다.
또한, 콩나물의 광합성 작용을 인공적으로 촉진함으로써 호흡작용에 의해 자체 양분을 소모시켜 생장하는 일반적인 콩나물에 비해 높은 영양소를 함유하고 있고 콩나물의 재배에 필요한 환경을 조성하여 품질 좋은 콩나물을 재배할 수 있는 장점이 있다.
나아가, 콩나물의 광합성에 필요한 빛, 물, 이산화탄소를 공급하는 장치를 일체형으로 제작하고 자동화함으로써 콩나물의 생산단가가 낮고 노동력이 최소화되어 경제성이 있는 매우 유용한 발명이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 초록콩나물 재배장치를 보여주는 개략 사시도
도 2a는 본 발명의 실시예에 의한 초록콩나물 재배장치의 재배판을 보여주는 사시도
도 2b는 본 발명의 실시예에 의한 초록콩나물 재배장치의 재배판을 보여주는 일부확대 사시도
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 초록콩나물 재배장치를 보여주는 개략 사시도
도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 초록콩나물 재배장치를 보여주는 개략사시도
도 5a는 본 발명의 실시예에 의한 온도와 광합성량과의 관계를 보여주는 그래프
도 5b는 본 발명의 실시예에 의한 이산화탄소 농도와 광합성량과의 관계를 보여주는 그래프
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 초록콩나물 재배방법에 대한 공정도
도 2a는 본 발명의 실시예에 의한 초록콩나물 재배장치의 재배판을 보여주는 사시도
도 2b는 본 발명의 실시예에 의한 초록콩나물 재배장치의 재배판을 보여주는 일부확대 사시도
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 초록콩나물 재배장치를 보여주는 개략 사시도
도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 초록콩나물 재배장치를 보여주는 개략사시도
도 5a는 본 발명의 실시예에 의한 온도와 광합성량과의 관계를 보여주는 그래프
도 5b는 본 발명의 실시예에 의한 이산화탄소 농도와 광합성량과의 관계를 보여주는 그래프
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 초록콩나물 재배방법에 대한 공정도
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 초록콩나물 재배장치는 직육면체 형상의 본체는 덮개부와 재배부 및 베이스부로 구성되며, 상기 덮개부는 본체의 상측에 위치하며, 재배수를 살수하기 위한 살수기와, 선택버튼 및 상태표시기능의 디스플레이부를 포함하는 제어부가 장착되며, 상기 본체의 하측에 위치하는 베이스부는 내부에 히터와 온도센서 및 유면센서, 이산화탄소 유입구 및 재배수를 방출하기 위한 배수관과, 상기 살수기에 재배수를 회기시키기 위한 순환관에 연결되는 출수관이 형성된 재배수탱크와, 상기 순환관에 연결되어 재배수를 회기시기기 위한 순환펌프 및 상기 이산화탄소 유입구에 연결되어 이산화탄소를 공급하는 이산화탄소 공급기로 구성되며, 상기 덮개부와 베이스부 사이에 위치하는 재배부는 투명한 재질의 합성수지나 유리로 제작되며, 저면에 다수의 통수구가 형성되고 내부에 콩나물 재배용 콩을 수용 가능하도록 U자형으로 형성된 함체가 좌우로 연속되게 장착되고, 상기 재배부의 내측면에 형성된 고정턱에 장착 가능하도록 측단부에 날개부가 형성된 재배판이 다단으로 장착되며, 상기 재배부 후면에는 상기 재배판의 함체에 조사 가능하도록 적색발광다이오드 광원과 청색발광다이오드 광원을 수직방향으로 장착하고, 상기 재배부의 일측면에는 상기 출수관 및 살수기에 연결되어 장착되는 순환관으로 구성된다.
일반적으로 식물의 성장은 광합성 작용을 기초로 이루어지게 되는바 광합성작용 즉, 탄소 동화작용과 식물의 성장관계를 살펴보면,
빛(Light) + 이산화탄소(CO2) + 물(H2O) = 유기물(CH2O)N + 산소(O2)를 생성하는 것으로 생육할 수 있게 됨은 주지된 사실이다.
상기 광합성의 3가지 조건인 빛, 이산화탄소, 물이 필수요소로 사용된다.
한편, 대기는 질소 78.09%, 산소 20.95%, 아르곤 0.93%, 이산화탄소 0.03%, 헬륨 0.00018%, 크립톤 0.0001% 및 수소 0.00005%와 기타의 조성비를 이루고 있으며, 이중 이산화탄소는 300PPM 정도임을 알 수 있다.
그러나, 식물 성장에 있어 최적의 이산화탄소 요구량은 대기 중의 이산화탄소 함유량보다 3~5배인 1000~1500PPM 정도로 연구 보고된 바 있다.
상기 광합성에 의거 획득된 탄수화물로 식물은 생존하게 되며 성장과 발육을 한다.
그러나, 이산화탄소의 결핍은 광합성을 저해하므로 식물의 생육 부실을 초래하게 된다.
한편, 기출원된 대한민국특허등록 제0428997호의 내용에 의하면, 밀폐된 공간에서 황색광을 지속적으로 조사하여 녹색콩나물을 생산하게 될 경우에 이산화탄소의 농도는 단시간에 소진되고, 그 결과 콩나물의 영양감소 및 생육부진과 산물의 품질저하, 수확량 감소가 필연적인 것으로 보고하고 있다.
따라서, 황색광을 지속적으로 조사하게 되면 광합성의 근본요소 중 하나인 이산화탄소 공급을 배제한 상태에서 재배하므로 영양이 풍부한 녹색 콩나물의 재배와 수확이 부실해지게 됨은 자명한 이치이다.
또한, 종래의 녹색콩나물 생산방법으로서 오직 황색광 만을 조사하면 콩나물의 대량생산이 어려워지고, 광합성 환경에 대한 자동제어가 되지 않는다.
따라서, 본 발명은 초록콩나물이 생육하기 위한 최적의 조건을 지속적으로 유지시켜 주어 영양소가 풍부한 초록콩나물을 재배하기 위함이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 초록콩나물 재배장치를 보여주는 개략 사시도이고, 도 2a는 본 발명의 실시예에 의한 초록콩나물 재배장치의 재배판을 보여주는 분리사시도이며, 도 2b는 본 발명의 실시예에 의한 초록콩나물 재배장치의 재배판을 보여주는 일부확대 사시도이다.
도 1 내지 도 2b를 참고하면, 본 발명의 실시예에 의한 초록콩나물 재배장치는 직육면체 형상의 본체(10)로서 덮개부(100)와 재배부(200) 및 베이스부(300)로 구성된다.
상기 덮개부(100)는 본체(10)의 상측에 위치하며, 상부가 개방되어 있다.
또한, 재배수를 살수하기 위한 살수기(110)가 장착되어 있으며, 다양한 기능을 선택할 수 있는 선택버튼(121) 및 살수되는 재배수의 양이나 이산화탄소의 농도, 날짜 등이 디지털로 표시되는 상태표시기능의 디스플레이부(122)를 포함하는 제어부(120)가 장착된다.
상기 본체(10)의 하측에 위치하는 베이스부(300)는 재배수탱크(310)와 순환펌프(320) 및 이산화탄소 공급기(330)로 구성된다.
상기 재배수탱크(310)는 내부에 재배수의 온도를 조절하기 위한 히터(311)와 온도를 측정하기 위한 온도센서(312)가 장착되고, 재배수탱크의 수량을 측정하기 위한 유면센서(313)가 내장된다.
상기 유면센서(313)는 재배수탱크(310) 내의 수량이 일정 값 이하일 경우 유입관(317)으로부터 재배수탱크(310)의 물이 공급되게 하여 재배수탱크(310) 내의 물의 양을 자동보충하는 역할을 한다.
또한, 물에 이산화탄소를 용해하기 위해 재배수탱크(310) 내로 이산화탄소를 유입하기 위한 이산화탄소 유입구(314)가 장착되어 있으며, 이산화탄소가 용해된 재배수를 살수기(110)에 보내기 위한 출수관(316)이 형성되어 있으며, 상기 출수관은 재배수를 살수기(110)로 다시 회기 시킴으로써 본체(10) 내에서 재배수가 계속 순환하도록 하기 위함이다.
또한, 재배수를 재배수탱크(310) 내로 유입하기 위한 유입관(317) 및 재배수탱크(310)로부터 방출하기 위한 배수관(315)이 장착되어 있다.
상기 순환펌프(320)는 상기 순환관(230)에 연결되어 재배수를 회기시기기 위한 장치이며, 상기 이산화탄소 공급기(330)는 상기 이산화탄소 유입구(314)에 연결되어 이산화탄소를 공급하는 역할을 한다.
상기 덮개부(100)와 베이스부(300) 사이에 위치하는 재배부(200)는 투명한 재질의 합성수지나 유리로 제작되며, 내측면에 형성된 고정턱(240)에 재배판(210)의 날개부(212)가 얹힘으로써 다단으로 장착된다.
상기 재배판(210)은 저면에 다수의 통수구(213)가 형성되고 내부에 콩나물 재배용 콩을 수용 가능하도록 U자형으로 형성된 함체(211)가 좌우로 연속되게 장착된다.
상기 재배부(200)의 내측면에 형성된 고정턱(240)에 장착 가능하도록 측단부에 날개부(212)가 형성된 재배판(210)이 다단으로 장착되며, 상기 재배부(200) 후면에는 상기 재배판(210)의 함체(211)에 조사 가능하도록 적색발광다이오드 (Red-light emitting diode) 광원(220)과 청색발광다이오드(Blue-light emitting diode) 광원(221)을 수직방향으로 장착하고, 상기 재배부(200)의 일측면에는 상기 출수관(316) 및 살수기(110)에 연결되는 순환관(230)이 장착된다.
상기 재배판(210)은 적색발광다이오드 광원(220) 및 청색발광다이오드 광원(221)의 조사가 용이하도록 투명한 재질의 합성수지로 제작되는 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 초록콩나물 재배장치를 보여주는 개략 사시도로서, 도 3을 참고하면, 상기 재배수탱크(310) 내에 설치된 이산화탄소 유입구(314)를 통해 공급되는 이산화탄소의 농도를 조절하는 탱크 레귤레이터(Tank regulator, 340)와 상기 재배수탱크(310) 내에 이산화탄소의 농도를 측정하기 위한 이산화탄소 센서(341) 및 상기 이산화탄소 센서(341)로부터 확인된 측정값을 통해 상기 탱크 레귤레이터(340)를 제어가능하도록 하는 마이콤(Microcontroller, 342)이 더 구비되도록 한 구성이다.
따라서, 재배수에 포함되는 이산화탄소의 농도를 일정하게 조절할 수 있도록 하여, 광합성에 필요한 이산화탄소를 균일하게 공급하도록 하였다.
도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 초록콩나물 재배장치를 보여주는 개략사시도로서, 도4a 내지 도 4b를 참고하면, 상기 순환관(230)이 장착되지 않는 재배부(200)의 측면 패널(250)은 개방하여 상기 재배판(210)을 슬라이드 방식으로 측면에서 끼워 넣는 것이 가능하도록 측면 패널(250)에 손잡이(251)와 경첩(252)을 장착한 것을 보여주는 도면이다.
즉, 콩나물의 다량 생산을 위해서 콩나물의 수확 후 다시 콩나물 콩을 재배판(210)에서 재배하기 위해 자주 재배판(210)을 본체(10)로부터 분리해야 하는데 이때 용이하게 분리하고 용이하게 장착하기 위해 재배부(200)의 측면 패널(250)을 개방할 수 있도록 하기 위해 측면 패널(250)의 일측면에 경첩(252)을 달아 재배부(200)에 장착하고 상기 측면 패널(250)을 열기 용이하도록 손잡이(251)를 장착하였다.
따라서, 재배부(200)의 측면 패널(250)을 개방하여 재배판(210)을 재배부(200)에 슬라이드 방식으로 측면에서 끼워 넣는 것이 가능하도록 구성하였다.
이때, 상기 재배판(210)에는 날개부(212)가 형성되어 있어 재배부(200)의 내측면에 형성된 고정턱(240)을 얹힘으로써 재배판(210)을 재배부(200)의 내측에 안착 시킬 수 있게 된다.
도 5a는 본 발명의 실시예에 의한 온도와 광합성량과의 관계를 보여주는 그래프이고, 도 5b는 본 발명의 실시예에 의한 이산화탄소 농도와 광합성량과의 관계를 보여주는 그래프로서, 도 5a를 참고하면, 이산화탄소의 농도가 0.03%로 일정할 때 온도와 광합성량의 관계를 나타낸 그래프로서, 5000룩스의 약한 빛에서는 온도와 광합성량과의 관계는 큰 변화가 없지만, 20,000룩스의 강한 빛의 조사시 온도가 30℃ 내지 34℃ 이내의 범위에서 광합성이 활발히 이루어짐을 알 수 있으며, 도 5b를 참고하면, 이산화탄소의 농도와 광합성량과의 관계를 나타낸 그래프로서, 광합성량은 빛의 세기에 의해 달라지지만 이산화탄소의 농도가 0.1%에서 최고점을 이루어 더 농도가 짙은 이산화탄소를 공급하여도 큰 변화가 없음을 알 수 있다.
즉, 광합성이 활발히 일어나도록 하기 위해서는 강한 빛의 조사와 함께 이산화탄소의 농도가 0.1%(1000ppm)이면 된다는 결론을 얻게 되었다.
따라서, 이러한 데이터로 본 발명에 의한 초록콩나물 재배방법은 정리하면 다음과 같다.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 초록콩나물 재배방법에 대한 공정도로서, 도 6을 참고하면, 영양이 풍부한 초록콩나물 생산을 위하여 광합성을 인공적으로 촉진시키기 위해서는 전처리단계와 자연발아 단계 및 살수단계를 거쳐 수확하게 된다.
상기 전처리 단계는 콩나물 재배용 콩을 28℃의 물에 5 내지 6시간 동안 침지시켜 불리게 되며, 상기 전처리 단계를 거친 콩나물 재배용 콩은 28℃ 내지 30℃의 온도로 조절되는 조건에서 20시간 자연 발아시키는 자연발아 단계를 거치게 된다.
계속되는 실험실에서의 실험을 통해, 상기와 같이 콩나물 재배용 콩을 28℃의 물에 5 내지 6시간 동안 불리고, 28℃ 내지 30℃의 온도로 조절되는 조건에서 20시간 자연 발아시킬 때 발아율이 가장 높았다.
또한, 상기 자연발아 단계를 거친 콩나물 재배용 콩을 660nm의 파장을 갖는 적색발광다이오드(Red-light emitting diode) 광원과 470nm의 파장을 갖는 청색발광다이오드(Blue-light emitting diode)의 광원을 10,000 내지 15,000룩스(lux)의 조도로 지속적으로 조사하면서 동시에 농도 0.1%의 이산화탄소가 용해된 콩나물 재배수를 2 내지 3시간 간격으로 살수하는 살수단계를 수행한다.
상기의 빛의 세기 및 이산화탄소의 농도값은 도 5a 내지 도 5b에 도시된 실험 그래프로부터 알 수 있듯이, 광합성을 활발히 수행하기 위한 이산화탄소의 농도와 빛의 세기를 통해 결정하였다.
또한, 상기 살수단계를 통해 육안으로 콩나물이 수확가능한 정도로 성장한 경우에 콩나물을 수확하는 수확단계를 거쳐 완전히 성숙한 초록콩나물을 얻을 수 있게 된다.
본 발명에 의한 초록콩나물 재배장치 및 재배방법의 실효성을 알아보기 위해 본원 발명에 의해 생산된 초록콩나물과 비교실시예로서, 종래의 황색광을 이용해 생산한 녹색콩나물의 영양소를 비교 실시하였다.
본원 발명의 실시예에 의한 초록콩나물의 재배방법은 다음과 같다.
엘이디 광원의 파장은 적색발광다이오드 660nm, 청색발광다이오드 470nm로 하여 동시에 각 층별로 지속적으로 조사하고, 물의 온도를 28℃로 하여 이산화탄소의 농도가 0.1%가 되도록 녹인 조성물을 별도의 탱크에 저장하여 살수하도록 준비하고 내부 온도를 28℃로 일정하게 조절하였다. 모든 실험작업은 광합성을 촉진시키기 위한 초록콩나물 재배장치에서 수행하였다. 콩나물콩 200g을 이산화탄소를 녹인 조성물 2리터에 5 내지 6시간 동안 침지한 후 건져서 재배판에 넣고 수분이 마르지 않도록 재배수를 분무하여 20시간 동안 발아시키고 2 내지 3시간 간격으로 이산화탄소가 용해된 재배수를 살수하여 4일간 생육시킨 결과 초록콩나물 1.2kg을 생산하였다.
비교실시예로서, 상기 종래의 황색광을 이용한 녹색콩나물의 재배방법은 다음과 같다.
먼저, 황색의 투명 아크릴 필름이나 비닐, 유리 등을 사용하여 재배판을 제작하고, 흐린 날이나 밤에도 황색광을 조사할 수 있도록 내부에는 황색광을 방사하는 엘이디 전구를 구비하며, 내부 온도를 28℃로 일정하게 유지한 후 모든 실험작업을 재배장치에서 수행하였다. 콩나물콩 200g을 물 2리터에 4시간 동안 침지한 후 건져서 재배판에 넣고 수분이 마르지 않도록 분무하면서 20시간 동안 발아시켰다. 발아 후 2~3시간 간격으로 살수하면서 4일간 생육시킨 결과 녹색콩나물을 1kg 생산하였다.
생산된 콩나물의 영양소를 비교하기 위해 다음과 같은 표를 작성하였다.
항목 | 실시예1(본원 발명) | 비교실시 |
단백질(%) | 7.65 | 7.61 |
지방(%) | 1.22 | 1.21 |
회분(%) | 0.79 | 0.79 |
비타민 A(mg/g) | 3.48 | 3.41 |
비타민 B(mg/g) | 2.95 | 2.88 |
비타민 C(mg/g) | 16.5 | 15.70 |
아스파라긴산(mg/g) | 1.73 | 1.70 |
아이소플라본(mg/g) | 2.81 | 2.36 |
섬유소(mg/g) | 0.92 | 0.83 |
열량(cal/100g) | 55.31 | 55.40 |
콩200g 당 생산량(g) | 1200 | 1000 |
표 1에서 확인할 수 있듯이 각 성분 함량 측면에서 본 발명의 실시예에 의한 초록콩나물은 황색광 만을 이용한 콩나물보다 모든 영양소 항목에서 우수함을 알 수 있다. 따라서, 본원 발명에 의한 초록콩나물의 재배방법이 황색광 만을 이용한 녹색콩나물의 재배방법에 의해 생산된 콩나물 보다 영양성분이 우수한 콩나물을 대량으로 생산할 수 있음을 알게 되었다.
따라서, 상기와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 콩나물 재배수를 주기적으로 일정량씩 지속적으로 반복 순환시켜 물을 절약할 수 있을 뿐만 아니라 콩나물의 재배 동안에 발생할 수 있는 콩나물이나 콩의 부패를 방지하여 생산성을 높일 수 있으며, 콩나물의 광합성 작용을 인공적으로 촉진함으로써 호흡작용에 의해 자체 양분을 소모시켜 생장하는 일반적인 콩나물에 비해 높은 영양소를 함유하고 있고 콩나물의 재배에 필요한 환경을 조성하여 품질 좋은 콩나물을 재배할 수 있는 장점이 있다.
나아가, 콩나물의 광합성에 필요한 빛, 물, 이산화탄소를 공급하는 장치를 일체형으로 제작하고 자동화함으로써 콩나물의 생산단가가 낮고 노동력이 최소화되어 경제성이 있는 매우 유용한 발명이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 설명 ※
10 : 본체 100 : 덮개부
110 : 살수기 120 : 제어부
121 : 선택버튼 122 : 디스플레이부
200 : 재배부 210 : 재배판
211 : 함체 212 : 날개부
213 : 통수구 220 : 적색발광다이오드 광원
221 : 청색발광다이오드 광원 230 : 순환관
240 : 고정턱 250 : 측면 패널
251 : 손잡이 252 : 경첩
300 : 베이스부 310 : 재배수탱크
311 : 히터 312 : 온도센서
313 : 유면센서 314 : 이산화탄소 유입구
315 : 배수관 316 : 출수관
317 : 유입관 320 : 순환펌프
330 : 이산화탄소 공급기 340 : 탱크 레귤레이터
341 : 이산화탄소 센서 342 : 마이콤
10 : 본체 100 : 덮개부
110 : 살수기 120 : 제어부
121 : 선택버튼 122 : 디스플레이부
200 : 재배부 210 : 재배판
211 : 함체 212 : 날개부
213 : 통수구 220 : 적색발광다이오드 광원
221 : 청색발광다이오드 광원 230 : 순환관
240 : 고정턱 250 : 측면 패널
251 : 손잡이 252 : 경첩
300 : 베이스부 310 : 재배수탱크
311 : 히터 312 : 온도센서
313 : 유면센서 314 : 이산화탄소 유입구
315 : 배수관 316 : 출수관
317 : 유입관 320 : 순환펌프
330 : 이산화탄소 공급기 340 : 탱크 레귤레이터
341 : 이산화탄소 센서 342 : 마이콤
Claims (5)
- 직육면체 형상의 본체(10)는 덮개부(100)와 재배부(200) 및 베이스부(300)로 구성되며,
상기 덮개부(100)는 본체(10)의 상측에 위치하며, 재배수를 살수하기 위한 살수기(110)와, 선택버튼(121) 및 상태표시기능의 디스플레이부(122)를 포함하는 제어부(120)가 장착되며,
상기 본체(10)의 하측에 위치하는 베이스부(300)는, 내부에 히터(311)와 온도센서(312) 및 유면센서(313), 이산화탄소 유입구(314) 및 재배수를 방출하기 위한 배수관(315)과, 상기 살수기(110)에 재배수를 회기시키기 위한 순환관(230)에 연결되는 출수관(316)이 형성된 재배수탱크(310)와, 상기 순환관(230)에 연결되어 재배수를 회기시기기 위한 순환펌프(320) 및 상기 이산화탄소 유입구(314)에 연결되어 이산화탄소를 공급하는 이산화탄소 공급기(330)로 구성되며,
상기 덮개부(100)와 베이스부(300) 사이에 위치하는 재배부(200)는 투명한 재질의 합성수지나 유리로 제작되며, 저면에 다수의 통수구(213)가 형성되고 내부에 콩나물 재배용 콩을 수용 가능하도록 U자형으로 형성된 함체(211)가 좌우로 연속되게 장착되고, 상기 재배부(200)의 내측면에 형성된 고정턱(240)에 장착 가능하도록 측단부에 날개부(212)가 형성된 재배판(210)이 다단으로 장착되며, 상기 재배부(200) 후면에는 상기 재배판(210)의 함체(211)에 조사 가능하도록 적색발광다이오드(Red-light emitting diode) 광원(220)과 청색발광다이오드(Blue- light emitting diode) 광원(221)을 수직방향으로 장착하고, 상기 재배부(200)의 일측면에는 상기 출수관(316) 및 살수기(110)에 연결되는 순환관(230)이 장착되는 것을 특징으로 하는 초록콩나물 재배장치 - 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 재배수탱크(310) 내에 설치된 이산화탄소 유입구(314)를 통해 공급되는 이산화탄소의 농도를 조절하는 탱크 레귤레이터(Tank regulator, 340)와 상기 재배수탱크(310) 내에 이산화탄소의 농도를 측정하기 위한 이산화탄소 센서(341) 및 상기 이산화탄소 센서(341)로부터 확인된 측정값을 통해 상기 탱크 레귤레이터(340)를 제어가능하도록 하는 마이콤(Microcontroller, 342)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 초록콩나물 재배장치 - 제 1항에 있어서,
상기 순환관(230)이 장착되지 않는 재배부(200)의 측면 패널(250)은 개방하여 상기 재배판(210)을 슬라이드 방식으로 측면에서 끼워 넣는 것이 가능하도록 측면 패널(250)에 손잡이(251)와 경첩(252)을 장착하는 것을 특징으로 하는 초록콩나물 재배장치 - 제 1항에 있어서,
상기 재배판(210)은 적색발광다이오드 광원(220) 및 청색발광다이오드 광원(221)의 조사가 용이하도록 투명한 재질의 합성수지로 제작되는 것을 특징으로 하는 초록콩나물 재배장치
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