KR101263552B1 - 식물 재배 장치 및 이를 사용하는 식물 재배 시스템 - Google Patents

식물 재배 장치 및 이를 사용하는 식물 재배 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101263552B1
KR101263552B1 KR1020100088826A KR20100088826A KR101263552B1 KR 101263552 B1 KR101263552 B1 KR 101263552B1 KR 1020100088826 A KR1020100088826 A KR 1020100088826A KR 20100088826 A KR20100088826 A KR 20100088826A KR 101263552 B1 KR101263552 B1 KR 101263552B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plant
cultivation
growth stage
length
growing
Prior art date
Application number
KR1020100088826A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120026743A (ko
Inventor
김장우
양승걸
김민욱
송종석
조동규
Original Assignee
주식회사 엘지씨엔에스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지씨엔에스 filed Critical 주식회사 엘지씨엔에스
Priority to KR1020100088826A priority Critical patent/KR101263552B1/ko
Publication of KR20120026743A publication Critical patent/KR20120026743A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101263552B1 publication Critical patent/KR101263552B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/14—Greenhouses
    • A01G9/143—Equipment for handling produce in greenhouses
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G31/00—Soilless cultivation, e.g. hydroponics
    • A01G31/02—Special apparatus therefor
    • A01G31/06—Hydroponic culture on racks or in stacked containers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G7/00—Botany in general
    • A01G7/04—Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth
    • A01G7/045—Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth with electric lighting
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/14—Greenhouses
    • A01G9/1423—Greenhouse bench structures
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/18—Greenhouses for treating plants with carbon dioxide or the like
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/24—Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/20—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions in agriculture, e.g. CO2
    • Y02P60/21—Dinitrogen oxide [N2O], e.g. using aquaponics, hydroponics or efficiency measures

Abstract

본 발명은 식물 재배 장치 및 이를 사용하는 식물 재배 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 식물 재배 시스템은 온실 내에서 식물을 재배하기 위해 구비된 것으로서, 식물을 재배하기 위한 재배 장치와, 내부에 식물을 재배하기 위한 토양 및 재배 대상의 식물을 포함하는 재배 상자를 상기 재배 장치로 이동시키기 위한 이송 수단을 포함하며, 상기 재배 장치는, 식물의 생장 단계에 따라 규격이 상이하도록 형성된 복수의 수납부와, 상기 복수의 수납부 중 적어도 일부에 배치되며, 내부에 식물을 재배하기 위한 토양 및 재배 대상의 식물을 포함하는 재배 상자를 포함한다.

Description

식물 재배 장치 및 이를 사용하는 식물 재배 시스템{PLANT CULTIVATING DEVICE AND PLANT CULTIVATING SYSTEM USING THEREOF}
본 발명은 식물 재배 장치 및 이를 사용하는 식물 재배 시스템에 관한 것이다.
종래의 식물 재배 시스템에 있어서는, 식물을 온실 내에서 재배하기 위해, 일정한 공간 안에 2단 이상의 선반을 구비하고, 선반 위에 식물 재배용의 상자를 배치하고, 상기 상자 안에 양액 및 토양을 구비하였다. 그리고 선반의 상부 영역에는 조명을 설치하여, 상자 안에서 식물을 재배하였다.
이러한 식물 재배 시스템에 있어서는, 식물에 필요한 조명의 세기(빛의 양), 온도, 양액 등의 조절은 작업자인 사람이 직접 수행해야 하므로, 생산성이 떨어지고, 24시간 식물에 필요한 환경을 조성하는 데에 어려움이 따랐으며, 사람이 이동할 공간 등을 확보해야 하므로 공간의 활용도 비효율적이었다.
본 발명은 식물 재배 장치 및 이를 사용하는 식물 재배 시스템을 제공한다.
실시예에 따른 식물 재배 장치 및 이를 사용하는 식물 재배 시스템은 식물을 생장 단계에 따라 그에 적합한 환경 조건으로 재배하면서도, 재배 장치의 내부 공간을 효율적으로 활용한다.
또한, 실시예에 따른 식물 재배 장치 및 이를 사용하는 식물 재배 시스템은 생산성을 증대시키고 운영 비용을 절감한다.
본 발명의 실시예에 따른 식물 재배 장치는 온실 내에서 식물을 재배하기 위해 구비된 식물 재배 장치로서, 식물의 길이 및 부피 생장 단계에 따라 수납부의 길이 및 부피 규격이 상이하도록 형성되고, 식물의 복수의 생장 단계 중 기간이 긴 생장 단계에 해당하는 수납부의 수가 기간이 짧은 생장 단계에 해당하는 수납부의 수보다 많도록 설계되는 복수의 수납부; 및 및 상기 복수의 수납부 중 적어도 일부에 배치되며, 내부에 식물을 재배하기 위한 토양 및 재배 대상의 식물을 포함하는 재배 상자를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 식물 재배 시스템은 온실 내에서 식물을 재배하기 위해 구비된 식물 재배 시스템으로서, 식물의 길이 및 부피 생장 단계에 따라 수납부의 길이 및 부피 규격이 상이하도록 형성된 복수의 수납부 및 상기 복수의 수납부 중 적어도 일부에 배치되며, 내부에 식물을 재배하기 위한 토양 및 재배 대상의 식물을 포함하는 재배 상자를 포함하는 재배 장치; 및 상기 재배 상자를 상기 재배 장치로 이동시키고, 상기 재배 상자를 식물의 길이 및 부피 생장 단계에 따라 상이하도록 형성된 복수의 수납부로 이동시키기 위한 이송 수단을 포함한다.
본 발명은 식물 재배 장치 및 이를 사용하는 식물 재배 시스템을 제공할 수 있다.
실시예에 따른 식물 재배 장치 및 이를 사용하는 식물 재배 시스템은 식물의 생장 단계에 따라 상이한 규격의 수납부에서 식물을 재배함으로써, 식물을 생장 단계별로 각기 다른 환경 조건으로 효과적으로 재배하면서도, 재배 장치의 공간을 효율적으로 활용할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 식물 재배 장치 및 이를 사용하는 식물 재배 시스템은 제어부에 의해 입출하 장치 및 이송 수단에 대한 기계적 제어와, 재배 장치의 온도, 빛, CO2, 양액 및 토양 등과 같은 재배 환경 조건에 대한 제어를 수행함으로써, 식물 재배 시스템을 무인 자동화로 운영하여 생산성을 증대시키고 운영 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 식물 재배 시스템의 사시도
도 2는 실시예에 따른 식물 재배 시스템을 상측에서 바라본 도면
도 3은 실시예에 따른 식물 재배 시스템의 재배 장치의 측면도
도 4는 실시예에 따른 식물 재배 시스템의 이송 수단을 도시한 측면도
도 5 및 도 6은 실시예에 따른 재배 장치의 복수의 수납부의 구조에 대해 설명하는 도면
도 7은 실시예에 따른 식물 재배 시스템을 통합적으로 제어하는 제어부의 작용을 도식화한 도면
도 8은 실시예에 따른 식물 재배 시스템에 의해 식물을 재배하는 일련의 과정을 나타내는 순서도
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 식물 재배 장치 및 이를 사용하는 식물 재배 시스템에 대해 상세하게 설명한다.
실시예의 설명에 있어서, 각 층, 영역 또는 구조물들이 각 층, 영역 또는 구조물들의 "상/위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여(indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층, 영역 또는 구조물들의 상/위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서 각 층, 영역 또는 구조물의 두께나 크기 등은 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 즉, 각 구성 요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 식물 재배 시스템(1)의 사시도이고, 도 2는 상기 식물 재배 시스템(1)을 상측에서 바라본 도면이고, 도 3은 상기 식물 재배 시스템(1)의 재배 장치(10)의 측면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 식물 재배 시스템(1)은 온실 내에서 식물을 재배하기 위해, 식물을 재배하기 위한 재배 장치(10)와, 재배 장치(10)로 식물을 포함하는 재배 상자(14)를 이동시키기 위한 이송 수단(30)과, 이송 수단(30)을 이동시키기 위한 레일(20)을 포함할 수 있다.
실시예에 따른 재배 장치(10)는 식물을 재배하기에 효과적인 환경을 식물의 생장 단계별로 제공할 수 있다. 식물을 효과적으로 재배하기 위해서는, 식물이 성장하는 각 단계에서의 빛, 이산화탄소, 양액 및 토양 공급, 온도 등의 환경을 상이하게 하는 것이 바람직하다.
이를 위해, 상기 재배 장치(10)는 식물의 생장 단계별로 규격이 상이하도록 형성된 복수의 수납부(12)와, 상기 복수의 수납부(12) 각각에 배치되는 재배 상자(14)와, 상기 재배 상자(14)로 양액 또는 토양 중 적어도 하나를 제공하는 배관부(미도시)와, 상기 복수의 수납부(12) 각각의 상부에 배치되어 식물에 조명을 제공하는 조명 유닛(16)과, 상기 재배 장치(10) 내의 온도 조건을 제어하는 온도 제어 장치(미도시)와, 상기 재배 장치(10) 내의 CO2 조건을 제어하는 가스 공급관(미도시)과, 재배 상자(14)를 식물 재배 시스템(1) 내외로 입출하하는 입출하 장치(18)를 포함할 수 있다.
도 3에 도시된 것처럼, 상기 복수의 수납부(12)는 예를 들어, 제1 생장 단계(P1)의 식물을 포함하는 제1 재배 상자(14a), 제2 생장 단계(P2)의 식물을 포함하는 제2 재배 상자(14b) 및 제3 생장 단계(P3)의 식물을 포함하는 제3 재배 상자(14c) 각각을 수납하는 상이한 규격을 갖는 제1 수납부(12a), 제2 수납부(12b) 및 제3 수납부(12c)를 포함할 수 있다.
상기 재배 장치(10)는 상기 제1 수납부(12a), 제2 수납부(12b) 및 제3 수납부(12c)에 따라 각기 상이한 양의 빛, 이산화탄소, 토양 및 양액 등을 제공하고, 온도 조건도 상이하게 조절 가능하게 설계될 수 있으며, 그 결과, 상기 제1, 제2 및 제3 수납부(12a,12b,12c) 각각에 포함된 식물들은 그 생장 단계에 적합한 환경을 제공받아 효과적으로 재배될 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 재배 대상이 되는 식물이 꽃이라고 하면, 제1 생장 단계(P1)의 식물은 예를 들어, 배아 단계의 꽃이거나 싹이 튼 지 얼마 되지 않은 생장 초기 단계의 꽃일 수 있다. 또한, 제2 생장 단계(P2)의 식물은 예를 들어, 줄기와 잎이 생장한 생장 중간 단계의 꽃일 수 있다. 또한, 제3 생장 단계(P3)의 식물은 예를 들어, 꽃봉우리가 형성되거나 꽃이 피어 생장이 완료된 단계의 꽃일 수 있다.
그런데, 식물의 생장이 제1 생장 단계(P1)에서 제3 생장 단계(P3)로 진행될 수록, 길이 생장 및 부피 생장에 의해 식물의 길이 및 부피 등이 점점 성장하게 되는 것이 일반적이다.
따라서, 제1 생장 단계(P1)의 식물은 상대적으로 작은 크기의 제1 수납부(12a)에 수용되더라도 그 생장에 문제가 없지만, 식물이 제2 생장 단계(P2) 또는 제3 생장 단계(P3)의 식물을 제1 수납부(12a)에 수용하는 경우에는 공간이 협소하여 식물의 길이 생장 또는 부피 생장에 방해될 수 있다.
반대로, 제1 생장 단계(P1)의 식물을 제1 수납부(12a)보다 큰 크기의 제2 또는 제3 수납부(12b,12c)에 수용하는 경우에는, 식물의 생장에는 큰 문제가 없더라도, 재배 장치(10)의 공간 활용이 비효율적인 문제가 있다.
또한, 제1 생장 단계(P1)의 식물, 제2 생장 단계(P2)의 식물 및 제3 생장 단계(P3)의 식물은 그 생장에 적합한 환경, 예를 들어, 빛의 양, 이산화탄소의 양 및 양액의 양이 상이할 수 있으며, 생장에 적합한 온도 조건도 상이할 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 재배 장치(10)는 식물의 생장 단계에 따라 상이한 규격의 수납부(12)에서 식물을 재배함으로써, 즉, 식물의 생장 단계가 초기에서 후기로 갈수록 해당 생장 단계의 수납부의 크기를 크게 함으로써, 식물을 생장 단계별로 각기 다른 환경 조건으로 효과적으로 재배하면서도, 재배 장치(10)의 공간을 효율적으로 활용할 수 있다.
한편, 상기 복수의 수납부(12)는 상기 재배 장치(10)의 틀을 이루는 프레임 구조로 형성되며, 상기 프레임 구조는 알루미늄, 주석 등을 포함하는 금속 또는 합금 재질로 형성되거나, 수지 재질로 형성될 수 있다.
또한, 비록 상기 복수의 수납부(12)가 하나의 프레임 구조로 형성된 것으로 도시되었지만, 이것은 하나의 예시일 뿐이며, 상기 복수의 수납부(12)가 각각 별도로 제작되어 적층된 형태로 구비될 수도 있다. 이 경우, 이송 수단(30)(또는 입출하 장치(18))에 의해 이동되는 대상은 재배 상자(14)가 아니라, 재배 장치(10) 자체가 될 수도 있다.
또한, 상기 복수의 수납부(12)의 제1 수납부(12a), 제2 수납부(12b) 및 제3 수납부(12c)가 상이한 생장 조건이 제공될 수 있도록, 서로 연통되지 않는 구조를 가질 수 있도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1, 제2 및 제3 수납부(12a,12b,12c)는 상기 이송 수단(30)에 의해 재배 상자(14)를 이송할 때에만 개방되는 개폐구를 구비하며, 이 개폐구가 개방된 경우를 제외하고는 서로 연통되지 않도록 설계될 수 있다.
상기 재배 상자(14)는 복수 개가 상기 복수의 수납부(12) 각각에 배치되며, 상기 재배 상자(14)에는 재배 대상의 식물과, 상기 식물이 심어진 토양이 구비될 수 있다. 상기 재배 상자(14)는 이송 수단(30)에 의해 식물의 생장 단계에 적합한 환경 및 수납 공간을 제공하는 수납부(12)로 이송될 수 있다. 상기 재배 상자(14) 각각은 도시된 것처럼, 직육면형의 박스 형태를 가지거나, 원형, 타원형, 다각면형의 박스 형태를 가질 수 있으며, 재배 상자(14)의 형태에 대해 한정하지는 않는다.
상기 배관부(미도시)는 상기 재배 장치(10)에 배치된 재배 상자(14)에 양액 또는 토양을 제공할 수 있다.
상기 조명 유닛(16)는 상기 재배 장치(10) 내에 배치된 식물에 조명(빛)을 제공할 수 있다. 상기 조명 유닛(16)는 예를 들어, 엘이디(LED, Light Emitting Diode), 형광등, 백열등 등의 다양한 발광 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 조명 유닛(16)의 휘도는 식물의 생장 단계에 적합하게 조절될 수 있다.
상기 온도 제어 장치(미도시)는 상기 재배 장치(10) 내의 온도 조건을 제어할 수 있다. 상기 온도 제어 장치(미도시)는 예를 들어 히터와 같은 난방기, 에어컨과 같은 냉방기 및 환기구를 구비하는 HVAC(Heating Ventilating and Air conditioning) 시스템일 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 가스 공급관(미도시)은 상기 재배 장치(10) 내에 CO2를 제공하거나 배출시킴으로써, 재배 장치(10) 내의 CO2 조건을 제어할 수 있다.
상기 입출하 장치(18)는 재배 상자(14)를 식물 재배 시스템(1) 내로 입출하할 수 있다. 도 1에 도시된 것처럼, 상기 입출하 장치(18)는 예를 들어, 입하 구멍(18a) 및 출하 구멍(18b)을 별도로 구비하거나, 하나의 구멍으로 입하 및 출하를 동시에 실시할 수도 있다. 상기 입출하 장치(18)는 일종의 콘베이어 시스템(Conveyor System)으로 구비될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 4는 실시예에 따른 이송 수단(30)을 도시한 측면도이다.
도 4를 참조하면, 상기 이송 수단(30)은 몸체(32)와, 상기 몸체(32)의 상부 영역 및 하부 영역 중 적어도 한 영역에 설치되어 상기 몸체(32)를 레일(20)을 따라 이동시키는 주행부(34)와, 재배 상자(14)를 지지하여 수평 방향으로 이동시키는 포크부(36)와, 상기 포크부(36)를 승하강시키는 승강부(38)를 포함할 수 있다.
이에, 상기 이송 수단(30)은 입출하 장치(18)를 통해 입출하된 재배 상자(14)를 수납부(12)에 배치시키고, 식물의 생장 단계에 따라 재배 상자(14)를 적합한 수납부(12)로 이동시킬 수 있다.
구체적으로 설명하면, 상기 몸체(32)는 상기 이송 수단(30)을 이루는 기본 몸체로서, 승강부(38)의 승하강시에 상기 승강부(38)를 안내하는 안내 구멍(32a)을 포함할 수 있다.
상기 주행부(34)는 상기 몸체(32)의 상부 영역 및 하부 영역 중 적어도 한 영역에 설치될 수 있으며, 상기 주행부(34)에 대응하도록 온실 내에 마련되어 있는 레일(20)을 따라 상기 이송 수단(30)을 이동시킬 수 있다. 도 4에 도시된 것처럼, 상기 주행부(34)는 상기 몸체(32)로부터 연장되는 영역과, 상기 몸체(32)를 레일(20)을 따라 이동시키는 휠(34a)을 구비할 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 포크부(36)는 재배 상자(14)를 지지하여 수평 방향으로 이동시킬 수 있다. 구체적으로는, 상기 포크부(36)는 상기 입출하 장치(18)를 통해 입하된 재배 상자(14)를 지지하여 상기 복수의 수납부(12) 중 어느 하나에 배치하거나, 출하할 재배 상자(14)를 지지하여 상기 입출하 장치(18)로 배치하거나, 생장 단계에 맞게 재배 상자(14)를 다른 수납부(12)로 이동시킬 수 있다.
상기 승강부(38)는 상기 포크부(36)를 승하강시킴으로써, 재배 상자(14)를 수직 방향으로 이동시키는 역할을 할 수 있다. 상기 승강부(38)는 예를 들어, 상기 몸체(32)의 안내 구멍(32a) 내의 상부 영역에 배치된 도르래(38a)와, 상기 도르래(38a)에 감겨지는 감김 부재(38b)와, 상기 감김 부재(38b)에 연결되어 상기 도르래(38a)에 상기 감김 부재(38b)가 감겨지는 정도에 따라 상기 안내 구멍(32a) 사이로 승하강되는 지지 부재(38c)를 포함할 수 있다. 상기 지지 부재(38c)는 상기 포크부(36)를 지지함으로써 결과적으로는 상기 포크부(36)가 승하강되도록 할 수 있다. 다만, 상기 승강부(38)는 이러한 구성에 한정되지는 않는다.
도 5 및 도 6은 실시예에 따른 재배 장치(10)의 복수의 수납부(12)의 구조에 대해 설명하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 재배 장치(10)의 복수의 수납부(12)의 구조에 있어서, 제1 수납부(12a), 제2 수납부(12b) 및 제3 수납부(12c)의 수가 상이하게 구비될 수 있다.
예를 들어, 식물의 제1 생장 단계(P1)가 제1 기간 동안 진행되고, 식물의 제2 생장 단계(P2)가 제2 기간 동안 진행되고, 식물의 제3 생장 단계(P3)가 제3 기간 동안 진행되는데, 제1 기간 > 제2 기간 > 제3 기간인 경우, 도 5에 도시된 것처럼, 상기 복수의 수납부(12)를 제1 수납부(12a)의 수 > 제2 수납부(12b)의 수 > 제3 수납부(12c)의 수로 구비할 수 있다. 즉, 상기 복수의 수납부(12)는 식물의 복수의 생장 단계(P1,P2,P3) 중 기간이 긴 생장 단계에 해당하는 수납부(12)일수록, 그 수가 많도록 설계됨으로써, 수납부(12)의 수납 공간의 효율적인 이용을 도모할 수 있다.
또한, 도 6을 참조하면, 재배 장치(10)의 복수의 수납부(12)의 구조에 있어서, 제1 기간 = 제2 기간 = 제3 기간인 경우, 제1 수납부(12a), 제2 수납부(12b) 및 제3 수납부(12c)의 수가 서로 동일하게 구비될 수 있다. 이 경우는, 도시된 것처럼, 제1 수납부(12a)의 폭 < 제2 수납부(12b)의 폭 < 제3 수납부(12c)의 폭일 수 있다.
다만, 상기 재배 장치(10)의 구조는 실시예에 따른 식물 재배 시스템(1)의 설계에 따라 다양한 변형이 가능하며, 이에 대해서 한정하지는 않는다.
한편, 재배 장치(20) 내의 공간 활용을 극대화하기 위해서는, 식물의 각 생장 단계에 해당하는 수납부(12)의 수를 각 생장 단계의 기간으로 나눈 값들 중 최소값을 입하기준량으로 선택하고, 상기 입하기준량을 기준으로 재배 상자(14)의 입하량을 관리하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 제1, 제2 및 제3 수납부(12a,12b,12c)의 수가 각각 X1, X2, X3이고, 식물의 제1 생장 단계(P1)가 제1 기간(T1) 동안 진행되고, 식물의 제2 생장 단계(P2)가 제2 기간(T2) 동안 진행되고, 식물의 제3 생장 단계(P3)가 제3 기간(T3) 동안 진행된다고 할 때,
제1 생장 단계(P1)에서 제2 생장 단계(P2)로 넘어가는 재배 상자(14)의 수는 단위기간당 최대 X1/T1 개이고, 제2 생장 단계(P2)에서 제3 생장 단계(P3)로 넘어가는 재배 상자(14)의 수는 단위기간당 최대 X2/T2 개이고, 제3 생장 단계(P3)를 거쳐 출하되는 재배 상자(14)의 수는 단위기간당 최대 X3/T3 개이다.
따라서, X1/T1, X2/T2, X3/T3 중 가장 작은 값을 입하기준량으로 하고 이를 기준으로 재배 상자(14)를 식물 재배 시스템(1) 내로 입하시켜야만, 재배 장치(20) 내의 수납부(12)의 공간이 부족하게 되는 현상을 방지하면서, 효율적으로 재배 장치(20) 내의 공간을 활용할 수 있다.
도 7은 실시예에 따른 식물 재배 시스템(1)을 통합적으로 제어하는 제어부(50)의 작용을 도식화한 도면이다.
도 7을 참조하면, 상기 제어부(50)는 입출하 장치(18) 및 이송 수단(30)에 대한 기계적 제어를 수행하는 제1 서브 제어부(52)와, 재배 장치(10)의 온도, 빛, CO2, 양액 및 토양 등과 같은 재배 환경 조건에 대한 제어를 수행하는 제2 서브 제어부(54)를 포함할 수 있다.
상기 제어부(50)는 예를 들어, 서버(Server)일 수 있으며, 상기 제1 서브 제어부(52) 및 제2 서브 제어부(54)는 상기 서버에 종속된 클라이언트 컴퓨터일 수 있다. 이때, 상기 클라이언트 컴퓨터는 각각이 식물 재배 시스템(1)의 제어를 수행하기 위한 소프트웨어를 포함하지 않고, 서버에 저장된 소프트웨어를 사용하여 식물 재배 시스템(1)을 제어하는 동작을 하도록 구비될 수도 있다.
상기 제1 서브 제어부(52)는 입출하 장치(18) 및 이송 수단(30)을 기계적으로 제어함으로써, 입출하 장치(18)로부터 입하되거나, 입출하 장치(18)로 출하되거나, 재배 장치(10) 내의 다른 수납부(12)로 이송되어야 할 재배 상자(14)를 검색(retrieve)하고, 이를 이송 및 보관(storage)하는 자동 저장 / 검색 시스템(ASRS, Automated Storage / Retrieval System) 제어를 수행할 수 있다. 이때, 입출하 또는 이송되어야 할 재배 상자(14)의 검색은 카메라와 같은 센서를 이용하여 실시될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.
또한, 상기 제2 서브 제어부(54)는 재배 장치(10)의 복수의 수납부(12)들에 대한 온도, 빛, CO2, 양액 및 토양 등과 같은 재배 환경 조건에 대해 제어를 수행할 수 있다. 이때, 상기 제2 서브 제어부(54)의 제어에 의해, 상기 재배 장치(10)의 복수의 수납부(12)는 앞에서 설명한 것과 같은 상이한 재배 환경 조건을 가지도록 설계될 수 있다. 즉, 상기 제2 서브 제어부(54)는 상기 제어 모듈(10)의 예를 들어, 배관부(미도시), 조명 유닛(16), 온도 제어 장치(미도시), 가스 공급관(미도시) 등을 제어함으로써, 제1 수납부(12a), 제2 수납부(12b) 및 제3 수납부(12c) 각각의 온도 조건, 빛의 양, CO2의 양, 양액 및 토양의 양을 서로 다르게 제어할 수 있다.
실시예에 따른 식물 재배 시스템(1)은 상술한 것과 같은 제어부(50)를 구비함으로써, 식물 재배 시스템(1)을 무인 자동화로 운영하여 생산성을 증대시키고 운영 비용을 절감할 수 있다.
도 8은 실시예에 따른 식물 재배 시스템(1)에 의해 식물을 재배하는 일련의 과정을 나타내는 순서도이다. 다만, 이하의 설명은, 식물의 생장 단계를 제1, 제2 및 제3 생장 단계(P1,P2,P3)로 구분하여 재배 장치(10)를 구성한 식물 재배 시스템(1)을 중심으로 설명하지만, 이에 대해 한정하는 것은 아니다.
도 8을 참조하면, 먼저, 실시예에 따른 식물 재배 시스템(1) 내로 재배 상자(14)가 입하된다(S100). 재배 상자(14)는 입출하 장치(18)를 통해 식물 재배 시스템(1) 내로 입하될 수 있다.
다음으로, 입하된 재배 상자(14)를 이송 수단(30)에 의해 제1 생장 단계(P1)의 제1 수납부(12a)에 배치시킨다(S102).
다음으로, 제1 수납부(12a)에 배치된 지 제1 기간이 경과하여 제2 생장 단계(P2)로 접어든 식물을 포함하는 재배 상자(14)를 이송 수단(30)에 의해 제2 생장 단계(P2)의 제2 수납부(12b)에 배치시킨다(S104).
다음으로, 제2 수납부(12b)에 배치된 지 제2 기간이 경과하여 제3 생장 단계(P3)로 접어든 식물을 포함하는 재배 상자(14)를 이송 수단(30)에 의해 제3 생장 단계(P3)의 제3 수납부(12c)에 배치시킨다(S106).
다음으로, 제3 수납부(12c)에 배치된 지 제3 기간이 경과한 식물을 포함하는 재배 상자(14)를 이송 수단(30)에 의하여 입출하 장치(18)를 통해 출하한다(S108).
상술한 것과 같이, 실시예에 따른 식물 재배 시스템(1)은 식물의 생장 단계에 따라 상이한 규격의 수납부(12)에서 식물을 재배함으로써, 식물을 생장 단계별로 각기 다른 환경 조건으로 효과적으로 재배하면서도, 재배 장치(10)의 공간을 효율적으로 활용할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 식물 재배 시스템(1)은 제어부(50)에 의해 입출하 장치(18) 및 이송 수단(30)에 대한 기계적 제어와, 재배 장치(10)의 온도, 빛, CO2, 양액 및 토양 등과 같은 재배 환경 조건에 대한 제어를 수행함으로써, 식물 재배 시스템(1)을 무인 자동화로 운영하여 생산성을 증대시키고 운영 비용을 절감할 수 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1 : 식물 재배 시스템 10 : 재배 장치
12 : 수납부 14 : 재배 상자
16 : 조명 유닛 18 : 입출하 장치
20 : 레일 30 : 이송 수단
50 : 제어부 52 : 제1 서브 제어부
54 : 제2 서브 제어부

Claims (19)

  1. 온실 내에서 식물을 재배하기 위해 구비된 식물 재배 장치로서,
    식물의 길이 및 부피 생장 단계에 따라 수납부의 길이 및 부피 규격이 상이하도록 형성되고, 식물의 복수의 생장 단계 중 기간이 긴 생장 단계에 해당하는 수납부의 수가 기간이 짧은 생장 단계에 해당하는 수납부의 수보다 많도록 설계되는 복수의 수납부; 및
    상기 복수의 수납부 중 적어도 일부에 배치되며, 내부에 식물을 재배하기 위한 토양 및 재배 대상의 식물을 포함하는 재배 상자;
    를 포함하는 식물 재배 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 재배 상자로 양액 또는 토양 조건 중 적어도 하나를 식물의 길이 및 부피 생장 단계에 따라 상이하도록 제공하는 배관부와,
    상기 복수의 수납부 각각의 상부에 배치되어 식물에 빛을 식물의 길이 및 부피 생장 단계에 따라 상이하도록 제공하는 조명 유닛과,
    상기 재배 장치 내의 온도 조건을 식물의 길이 및 부피 생장 단계에 따라 상이하도록 제어하는 온도 제어 장치와,
    상기 재배 장치 내의 CO2 조건을 식물의 길이 및 부피 생장 단계에 따라 상이하도록 제어하는 가스 공급관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 식물 재배 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 재배 상자를 상기 재배 장치 내외로 입출하하는 입출하 장치를 더 포함하는 식물 재배 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 복수의 수납부는,
    식물의 생장 단계별로 규격이 상이하되, 상기 식물의 생장 단계가 초기에서 후기로 갈수록, 수납부의 크기가 커지는 것인 식물 재배 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 상기 복수의 수납부는 생장 단계별로 구분되며, 생장 단계가 상이한 수납부들은 서로 연통되지 않는 것을 특징으로 하는 식물 재배 장치.
  9. 온실 내에서 식물을 재배하기 위해 구비된 식물 재배 시스템으로서,
    식물의 길이 및 부피 생장 단계에 따라 수납부의 길이 및 부피 규격이 상이하도록 형성된 복수의 수납부 및 상기 복수의 수납부 중 적어도 일부에 배치되며, 내부에 식물을 재배하기 위한 토양 및 재배 대상의 식물을 포함하는 재배 상자를 포함하는 재배 장치; 및
    상기 재배 상자를 상기 재배 장치로 이동시키고, 상기 재배 상자를 식물의 길이 및 부피 생장 단계에 따라 상이하도록 형성된 복수의 수납부로 이동시키기 위한 이송 수단
    을 포함하는 것인 식물 재배 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 재배 장치는,
    상기 재배 상자로 양액 또는 토양 조건 중 적어도 하나를 식물의 길이 및 부피 생장 단계에 따라 상이하도록 제공하는 배관부와,
    상기 복수의 수납부 각각의 상부에 배치되어 식물에 빛을 길이 및 부피 생장 단계에 따라 상이하도록 제공하는 조명 유닛과,
    상기 재배 장치 내의 온도 조건을 길이 및 부피 생장 단계에 따라 상이하도록 제어하는 온도 제어 장치와,
    상기 재배 장치 내의 CO2 조건을 길이 및 부피 생장 단계에 따라 상이하도록 제어하는 가스 공급관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 식물 재배 시스템.
  11. 삭제
  12. 제9항에 있어서, 상기 재배 상자를 상기 재배 장치 내외로 입출하하는 입출하 장치를 더 포함하는 식물 재배 시스템.
  13. 제9항에 있어서, 상기 복수의 수납부는,
    식물의 생장 단계별로 규격이 상이하되, 상기 식물의 생장 단계가 초기에서 후기로 갈수록, 수납부의 크기가 커지는 것인 식물 재배 시스템.
  14. 제12항에 있어서, 상기 입출하 장치는 식물의 각 생장 단계에 해당하는 수납부의 수를 각 생장 단계의 기간으로 나눈 값들 중 최소값을 단위기간당 최대로 입하되는 입하기준량으로 선택하고, 상기 선택된 입하기준량 이하로 재배 상자의 입하량을 관리하는 것을 특징으로 하는 식물 재배 시스템.
  15. 제9항에 있어서, 상기 복수의 수납부는 생장 단계별로 구분되며, 생장 단계가 상이한 수납부들은 서로 연통되지 않는 것을 특징으로 하는 식물 재배 시스템.
  16. 제9항에 있어서, 상기 온실 내에 상기 이송 수단을 이동시키기 위한 레일을 구비한 식물 재배 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 상기 이송 수단은, 몸체와, 상기 몸체의 상부 영역 및 하부 영역 중 적어도 한 영역에 설치되어 상기 몸체를 상기 레일을 따라 이동시키는 주행부와, 재배 상자를 지지하여 수평 방향으로 이동시키는 포크부와, 상기 포크부를 승하강시키는 승강부를 포함하는 것인 식물 재배 시스템.
  18. 제12항에 있어서, 상기 식물 재배 시스템은 제어부를 구비하며,
    상기 제어부는, 상기 입출하 장치 및 상기 이송 수단에 대한 기계적 제어를 식물의 길이 및 부피 생장 단계에 따라 수행하는 제1 서브 제어부와,
    상기 재배 장치의 온도, 빛, CO2, 양액 및 토양과 같은 재배 환경 조건에 대한 제어를 수행하는 제2 서브 제어부를 포함하는 것인 식물 재배 시스템.
  19. 제9항에 있어서, 상기 식물 재배 시스템은 입출하 또는 이송되어야 할 재배 상자를 검색하는 센서 또는 검색 시스템을 더 포함하는 것인 식물 재배 시스템.
KR1020100088826A 2010-09-10 2010-09-10 식물 재배 장치 및 이를 사용하는 식물 재배 시스템 KR101263552B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100088826A KR101263552B1 (ko) 2010-09-10 2010-09-10 식물 재배 장치 및 이를 사용하는 식물 재배 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100088826A KR101263552B1 (ko) 2010-09-10 2010-09-10 식물 재배 장치 및 이를 사용하는 식물 재배 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120026743A KR20120026743A (ko) 2012-03-20
KR101263552B1 true KR101263552B1 (ko) 2013-05-13

Family

ID=46132450

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100088826A KR101263552B1 (ko) 2010-09-10 2010-09-10 식물 재배 장치 및 이를 사용하는 식물 재배 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101263552B1 (ko)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101633751B1 (ko) 2014-07-24 2016-06-27 장경필 식물생장 인공기상실의 환경제어시스템
KR101709383B1 (ko) * 2014-12-23 2017-02-23 한국해양대학교 산학협력단 식물빌딩
CN106417028A (zh) * 2016-10-14 2017-02-22 屏南县惠荣农业科技有限公司 一种多肉植物组培容器
EP3326452B1 (en) * 2016-11-24 2020-06-10 Heliospectra AB Cultivation storage system
GB2560891A (en) * 2017-03-22 2018-10-03 Evogro Ltd Plant growing system
KR102327620B1 (ko) * 2019-06-14 2021-11-17 박기철 식물재배시스템의 지지플레이트
KR102327622B1 (ko) * 2019-06-14 2021-11-17 박기철 식물재배시스템의 온실
KR102302273B1 (ko) * 2019-06-14 2021-09-16 박기철 식물재배시스템
EP4199700A1 (en) * 2020-08-21 2023-06-28 Ono Exponential Farming S.R.L. A system for controlling and managing hydroponic or similar cultivations on modular shelves
KR102492431B1 (ko) * 2021-06-30 2023-01-30 주식회사 지템퍼러쳐 지속적인 식물 성장을 유지시키는 회전 기술을 이용한 미세먼지 정화 및 향기를 제공하는 수직정원

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10136790A (ja) * 1996-11-06 1998-05-26 Cosmo Plant Kk 栽培棚
KR100338865B1 (ko) 1994-03-11 2002-11-23 가부시키가이샤 세이와 다단식식물재배방법및이에사용되는다단계식물재배장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100338865B1 (ko) 1994-03-11 2002-11-23 가부시키가이샤 세이와 다단식식물재배방법및이에사용되는다단계식물재배장치
JPH10136790A (ja) * 1996-11-06 1998-05-26 Cosmo Plant Kk 栽培棚

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120026743A (ko) 2012-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101263552B1 (ko) 식물 재배 장치 및 이를 사용하는 식물 재배 시스템
JP7124020B2 (ja) 成長システムおよび方法
TWI778011B (zh) 用於室內農作之系統及程序
JP7147006B2 (ja) 生育システムおよび方法
JP7249343B2 (ja) 垂直農場を管理するための自動モジュール式システム
EP3326452B1 (en) Cultivation storage system
WO2012132646A1 (ja) 植物栽培装置
US20140069002A1 (en) Method and Apparatus for Optimized Plant Growth
JP2022533775A (ja) 栽培システムおよび方法
KR102235764B1 (ko) 컨테이너형 수직 재배 시스템
EP3637983B1 (en) System and method for utilizing waves in a grow pod
JP2017063721A (ja) 植物栽培用棚及び植物栽培ユニット
TW201836468A (zh) 光電光導貨櫃型植物工廠

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160308

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170403

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180404

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190401

Year of fee payment: 7