KR101394379B1 - 양액재배용 식물재배기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 양액 공급구로부터 식재구의 거리와 무관하게 식재구로 공급되는 양액의 압력을 균등하게 유지할 수 있는 양액재배용 식물재배기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 양액이 저장되는 양액조; 상기 양액조로부터 양액이 공급되는 양액 공급구와, 식물이 식재된 메디아 또는 식물이 식재된 메디아가 들어있는 포트가 장착되며, 상기 양액공급구를 통해 공급된 양액이 배출되는 둘 이상의 식재구가 형성된 재배판; 상기 양액을 순환시키는 순환펌프 및 양액관;을 포함하는 양액재배용 식물재배기에 있어서, 상기 재배판은 그 외주연에 상방향으로 단턱이 형성되어 있는 쟁반형상이며, 상기 각 식재구의 외주연에는, 일측에 공급된 양액이 식재구로 흘러갈 수 있는 개방부가 구비된 단턱이 상방향으로 형성되어 있으며, 상기 개방구는 ① 개방구의 개방면적이 양액공급구와의 거리에 비례하거나, ② 상기 개방구의 방향이 식재구와 양액공급구 간의 거리가 가까울수록 양액공급구의 반대방향에 형성되는 것을 특징으로 하는 양액재배용 식물재배기에 관한 것이다.

Description

양액재배용 식물재배기{Plant Cultivating Device for Nutriculture}

본 발명은 양액 공급구로부터 식재구의 거리와 무관하게 식재구로 공급되는 양액의 압력을 균등하게 유지할 수 있는 양액재배용 식물재배기에 관한 것이다.

최근 건강에 대한 관심의 고조와 함께 먹거리에 있어서도 인체에 유해한 농약이 사용된 농산물을 회피하고 비교적 고가이더라도 농약이 사용되지 않은 친환경 유기농산물을 선호하는 추세에 있다. 이에 더하여, 수입 농산물에 대한 불신, 유전자 변형 농산물(GMO)의 유해성 논란 등이 증가하면서, 일반 가정에서도 옥상이나, 베란다, 실내에서 자신이 취식하기 위한 채소 등의 유기농산물을 직접 재배하는 것에 관심을 갖는 가구가 증가하고 있다.

종래 가정에서 관상수나 채소 등 식물을 키우는 방식은, 상부가 개방된 용기 내부에 배양토를 키우고 배양토에 다양한 씨앗이나 식물 등을 심은 후 일정한 간격으로 수분을 공급하면서 식물의 배양에 필요한 환경(채광, 통풍 등)을 제공하는 것이 일반적이었다. 그러나 재배환경이 여의치 않은 도시에서 직접 채소 등을 재배하는 경우 적당한 배양토를 얻기도 어렵고, 이를 구한다 하더라도 재배환경을 준비하는 과정이 번거롭고 지저분해지는 단점이 있다. 주기적으로 화분에 물을 주는 것도 적지않은 손길이 요구되며, 재배 장소가 옥상과 같이 주거장소와 떨어진 곳인 경우에는 더욱 번거로움이 배가된다. 물을 공급한 후에도 배수공을 통해 흘러나온 물이 바닥을 오염시키기 때문에 특히 실내에서 재배하는 경우에는 상당한 불편함이 있고, 베란다나 옥상의 경우에도 외관상 지저분해지는 문제가 있다.

이러한 불편함을 해결하기 위하여 소정 형태와 구조의 재배장치 및 양액 공급장치로 이루어져 있어 배양토를 사용하지 않거나, 사용하더라도 소량만 사용하면서 대신 영양성분이 들어있는 양액을 식물에 공급하여 식물을 재배하는 식물재배기가 다수 개발되었다. 이때, 양액의 공급은 단순히 양액에 식물의 뿌리가 담겨진 상태로 수경재배하는 담액 방식이나 고형 배지에 대해 적용하는 배수식과 같은 비순환 방식과, 양액을 순환 공급 시키는 순환 방식으로 이루어 질 수 있다. 필요에 따라서는 여러 가지 양액 공급 방식을 복합하여 사용하기도 한다. 담액 방식의 경우 장치가 간단하여 부가 장치와 비용이 들지 않는다는 장점이 있으나, 과량의 양액이 필요하고 양액이 쉽게 탁해져 용존 산소량이 떨어지기 때문에 별도의 산소공급을 위한 장치나 양액량의 조절 등이 필요하다는 문제가 있다. 배수식은 배지에 흡수되지 않은 과량의 양액이 배수되어 폐기되므로 경제적인 면에서 불리하다.

양액 순환방식은 양액의 공급 형태에 따라, 분무 방식과 흐름 방식이 있다. 분무 방식은 양액을 분무 노즐을 통해 일정한 간격으로 분사하는 방법으로, 재배상 내에서 뿌리에 직접적으로 분사하거나, 식물체 및 토양에 분사한다. 분무 방식의 경우 양액이 비교적 고르게 공급된다는 장점이 있으나, 미세한 분무 노즐을 통해 양액이 분무되기 때문에 노즐이 막히기 쉽고 전 재배영역에 대해 분무 노즐이 설치되어야 하므로 장비가 복잡하고 설치 비용이 많아진다는 단점이 있다. 흐름 방식은 베드(bed)에 양액을 흘려주는 방법으로 분무 방식에 비해 간단한 장비로 양액을 공급할 수 있다는 장점이 있으나, 양액공급구와 가까운 곳이나 간혹 베드가 기울어지는 경우 낮은 쪽은 수압이 높고 양액공급구와 멀거나 베드가 높은 쪽은 수압이 낮아 양액이 균등하게 공급되지 못하여 식물이 말라죽거나 식물 생장에 장애가 생기는 등 식물이 고르게 성장하지 못하는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 양액 공급구의 거리나 제품의 경사와 무관하게 식재구로 공급되는 양액의 압력을 균등하게 유지할 수 있는 양액재배용 식물재배기를 제공하고자 하는 것을 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 양액이 저장되는 양액조; 상기 양액조로부터 양액이 공급되는 양액 공급구와, 식물이 식재된 메디아 또는 식물이 식재된 메디아가 들어있는 포트가 장착되며, 상기 양액공급구를 통해 공급된 양액이 배출되는 둘 이상의 식재구가 형성된 재배판; 상기 양액을 순환시키는 순환펌프 및 양액관;을 포함하는 양액재배용 식물재배기에 있어서, 상기 재배판은 그 외주연에 상방향으로 단턱이 형성되어 있는 쟁반형상이며, 상기 각 식재구의 외주연에는, 일측에 공급된 양액이 식재구로 흘러갈 수 있는 개방구가 구비된 단턱이 상방향으로 형성되어 있으며, 상기 개방구는 ① 개방구의 개방면적이 양액공급구와의 거리에 비례하거나, ② 상기 개방구의 방향이 식재구와 양액공급구 간의 거리가 가까울수록 양액공급구의 반대방향에 형성되는 것을 특징으로 하는 양액재배용 식물재배기에 관한 것이다.

본 발명의 양액재배용 식물재배기에는 상기 재배판이 식재구 방향으로 연장되어 형성된 제2양액수용부;와 상기 제2양액수용부의 외주연에 상방향으로 형성되어 있으며, 상기 개방구의 반대 방향에 제2개방구가 구비된 제2식재구단턱;이 추가로 형성되어 있을 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 양액 공급구와의 거리와 무관하게 양액의 수압이 균등하게 공급되며, 식물재배기가 약간 경사지는 경우에도 식재구의 높낮이와 상관없이 양액이 공급되므로 식물재배기내 다수의 식재구가 존재하는 경우에도 양액 공급구의 위치와 상관없이 개체들이 고르게 성장하도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 식물재배기의 사시도.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 식물재배기의 사시도.
도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 의한 식물재배기의 사시도.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 의한 식물재배기의 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 식물재배기의 식재구 형상을 보여주는 모식도.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 의한 식물재배기의 사시도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 또한 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 당업자에게는 당연할 것이다.

본 발명은 양액이 저장되는 양액조; 상기 양액조로부터 양액이 공급되는 양액 공급구와, 식물이 식재된 메디아 또는 식물이 식재된 메디아가 들어있는 포트가 장착되며, 상기 양액공급구를 통해 공급된 양액이 배출되는 둘 이상의 식재구가 형성된 재배판; 상기 양액을 순환시키는 순환펌프 및 양액관;을 포함하는 양액재배용 식물재배기에 있어서, 양액 공급구와 식재구의 거리에 무관하게 양액의 수압을 균등하게 공급할 수 있는 구조의 재배판을 포함하는 양액재배용 식물재배기에 관한 것이다. 본 발명의 양액재배용 식물재배기는 재배판의 구조에 특징이 있으므로, 양액조, 메디아( 또는 포트), 양액관 및 순환펌프에 대한 별도의 도시는 생략하나, 이들은 종래기술의 양액재배용 식물재배기를 참조하여 용이하게 구성할 수 있을 것이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 양액재배용 식물재배기에서 재배판(10)은 양액공급구로부터 공급되는 양액이 밖으로 흘러 손실되지 않도록 외주연에 상방향으로 재배판단턱(11)이 형성되어 있는 쟁반형상을 갖는다. 본 발명에서 재배판은 원형, 다각형, 타원형 또는 부정형 등 어떤 형상이어도 무방하며, 재배판의 상방향이라 함은 식물재배기에 재배판을 설치하였을 때를 기준으로 상방향(즉, 식재된 식물의 뿌리 반대 방향)을 의미하며, 이는 명세서 전반에 걸쳐 동일한 의미로 사용된다. 재배판(10)의 형상은 어떤 모양이든 무관하며, 도 1에는 양액 공급구(30)가 재배판의 내부에 형성되었으나, 일측 말단에 형성될 수도있고, 재배판의 상면으로 양액이 공급되도록 별도의 양액 공급관의 형태로 형성될 수도 있다. 또한, 재배판의 양액조의 상면에 장착되는 형태일 수도 있으며, 양액조와 재배판이 별도로 존재할 수도 있다.

양액 공급구(30)을 통해 재배판(10)에 양액이 공급되면, 양액은 식재구를 통해 배출되어 식재구에 장착되어 있는 메디아 또는 메디아가 들어있는 포트로 공급되므로 식재된 식물에 영양분과 수분을 공급하게 된다. 이때, 식재구가 단순히 구멍만이 형성되어 있는 경우에는 양액공급구와 가까운 위치의 식재구로 먼저 높은 압력으로 빠르게 흘러들어가게 되므로, 양액 공급구와 멀리 떨어져 있는 식재구에 장착된 메디아에는 양액의 공급이 원활하게 이루어지지 않을 수 있다. 이러한 문제를 해소하기 위하여 본발명의 식물재배기에서는 재배판(10)의 각 식재구(20)의 외주연에, 일측에 공급된 양액이 식재구로 흘러갈 수 있는 개방구(211)가 구비된 식재구단턱(221)이 상방향으로 형성되어 있으며, 상기 개방구(211)는 ① 개방구의 개방면적이 양액공급구와의 거리에 비례하거나(도 1), ② 상기 개방구의 방향이 식재구와 양액공급구 간의 거리가 가까울수록 양액공급구의 반대 방향에 형성되어 있는(도 2) 것을 특징으로 한다. ①의 조건만을 만족하도록 개방구를 형성하는 경우에는 개방구의 방향은 양액공급구와 개방구가 직접 대면하지 않도록 하는 것이 바람직하다. 물론 상기 ①~②의 조건을 동시에 만족하도록 개방구가 형성될 수 있으며, 식재구단턱의 높이는 재배판단턱의 높이와 같거나 그보다 낮아야 함은 당연하다.

본 발명의 도면에서는 상기 개방구가 식재구 당 하나씩 형성되어 있는 것만을 도시하였으나, 식재구 당 개방구가 둘 이상 형성되어 있는 것을 제외하는 것은 아니다.

상기와 같은 재배판의 구조에 의해 양액공급구에 의해 공급된 양액은 식재구의 위치가 가까울수록 ① 개방구의 면적이 좁기 때문에 개방구를 통해 배출되는 양액의 양이 상대적으로 작아지거나, ② 개방구의 방향이 양액공급구의 반대 방향에 형성되어 있어 일단 공급된 양액의 공급압이 식재구단턱(221)에 의해 낮아지는 한편, 식재구로 유입되는 시간이 지연되는 효과가 있게 된다. 반면 양액공급구로부터 멀리 떨어진 식재구에는 개방구가 양액공급구를 향하도록 형성되어 있어, 양액공급구로부터의 상대적 위치 때문에 필연적으로 발생하는 공급압의 차이와 공급시간의 차이를 완충할 수 있게 된다. 이때 모든 개방구의 바닥 높이는 동일하게 형성되어야 함은 당연하다. 여기서 개방구의 바닥 높이란 개방구의 가장 낮은 곳의 높이를 의미한다. 만일 개방구의 바닥 높이가 다른 경우, 바닥 높이가 높은 개방구로의 양액의 배출이 원활하게 이루어지지 않을 수 있다.

본 발명에서는, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 개방구의 바닥 높이를 상기 재배판의 높이보다 높고 재배판단턱의 높이보다 낮게 형성하여, 일단 공급된 양액이 바로 식재구로 투입되지 않고 재배판의 상면에 잠시 머무른 후 투입되도록 할 수 있다. 이러한 구조에 의해 양액공급구에서 공급되는 양액의 공급압이 식재구에 배출되는 양액의 압력에 직접적으로 영향을 미치지 않으므로, 각 식재구에서의 양액 공급압을 더욱 균등하게 조정할 수 있다.

상기와 같이 개방구의 바닥 높이는 재배판과 재배판단턱의 높이에 의해 제한되므로, 실질적으로 상당한 제한을 갖게 된다. 이에, 상기 식재구단턱과 재배판 사이에는 재배판 상면으로 공급된 양액이 일시 수용되도록 오목한 양액수용부를 형성하는 것이 더욱 바람직하다. 도 4는 양액수용부가 형성된 본 발명의 일 실시예에 의한 식물재배기의 사시도이다. 양액공급구는 식재구로 배출되기 전 수용될 수 있는 양액의 부피를 증가시킬 뿐 아니라, 식재구로 배출되는 양액의 압력에 대해 양액공급구에서 공급되는 양액의 공급압이 미치는 영향을 더욱 감소시키는 역할을 한다. 양액수용부가 형성되는 경우에는 상기 개방구의 바닥 높이는 상기 양액수용부의 바닥 높이보다 높고 재배판단턱의 높이보다 낮게 형성할 수 있다. 이 경우, 식재구단턱의 높이 또한 실질적으로는 양액수용부의 바닥 높이보다 높고 재배판단턱의 높이보다 낮게 형성할 수 있으나, 식재구단턱의 높이를 재배판의 높이보다 낮게 만드는 것은 실익이 없으므로 실질적으로는 여전히 재배판단턱의 높이보다 낮고 재배판의 높이보다 높게 형성하는 것이 바람직하다.

양액공급구에 공급된 양액은 개방구를 통해 식재구로 배출되게 되는데, 양액이 식재구의 가운데 쪽 즉, 식재된 식물쪽으로 더 효과적으로 배출될 수 있도록 상기 개방구는 도 5에 도시된 것과 같이 하방향으로 경사지도록 형성되어 있는 것이 더욱 바람직하다. 하방향의 경사는 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 단순히 식재구단턱의 개방구부위를 경사지게 절개하는 방식으로 이루어질 수도 있으며, (b)와 같이 별도의 하방향 경사턱을 형성하는 방식으로 달성할 수도 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 식물재배기에는 또한 상기 재배판이 식재구 방향으로 연장되어 형성된 제2양액수용부;와 상기 제2양액수용부의 외주연에 상방향으로 형성되어 있으며, 상기 개방구의 반대 방향에 제2개방구가 구비된 제2식재구단턱;이 형성되어 있을 수 있다. 제2양액수용부의 바닥 높이는 상기 개방구의 바닥 높이보다 낮기만 하다면 특별한 제한은 없다. 도 6의 (a)는 양액수용부가 형성되어 있지 않은 본 발명의 식물재배기에 형성된 제2양액수용부의 일실시예로, 도면에서는 제2양액수용부의 바닥 높이가 재배판의 높이와 동일한 경우만을 도시하였으나, 재배판의 높이 보다 낮게 오목한 형상을 가질 수도 있음은 당연하다. 도 6의 (b)양액수용부가 형성되어 있는 식물재배기에 추가로 제2양액수용부가 형성되어 있는 일 실시예를 도시한 것이다. 역시, 별도로 도시하지는 않았으나, 제2양액수용부의 바닥 높이를 상기 양액수용부의 바닥높이보다 낮게 하는 것도 가능하다. 제2식재구단턱이 재배판단턱의 높이보다는 낮아야하고 상기 개방구의 바닥 높이보다 높아야 한다거나, 상기 제2개방구의 바닥 높이가 상기 개방구의 바닥 높이보다 낮아야 하는 것은 별도로 그 이유를 설명하지 않더라도 당연할 것이다. 제2양액수용부와 제2개방구는 양액공급구에 대한 식재구의 위치와 상관없이 양액의 수압을 더욱 균일하게 식재구를 통하여 공급할 수 있도록 한다.

상기 제2개방구는 별도로 세부 구조를 도시하지는 않았으나 개방구에 대한 설명에서와 마찬가지로 식재구에 양액을 효율적으로 공급할 수 있도록 하방향으로 경사지도록 형성된 것이 바람직하다.

10 : 재배판 11 : 재배판단턱
20 : 식재구
211 : 개방구 221 : 식재구단턱 231 : 양액수용부
212 : 제2개방구 222 : 제2식재구단턱 232 : 제2양액수용부
30 : 양액공급구

Claims (7)

1. 양액이 저장되는 양액조; 상기 양액조로부터 양액이 공급되는 양액 공급구와, 식물이 식재된 메디아 또는 식물이 식재된 메디아가 들어있는 포트가 장착되며, 상기 양액공급구를 통해 공급된 양액이 배출되는 둘 이상의 식재구가 형성된 재배판; 상기 양액을 순환시키는 순환펌프 및 양액관;을 포함하는 양액재배용 식물재배기에 있어서,
   상기 재배판은 그 외주연에 상방향으로 단턱이 형성되어 있는 쟁반형상이며,
   상기 각 식재구의 외주연에는, 일측에 공급된 양액이 식재구로 흘러갈 수 있는 개방구가 구비된 단턱이 상방향으로 형성되어 있으며, 상기 개방구는
   ① 개방구의 개방면적이 양액공급구와의 거리에 비례하거나, ② 상기 개방구의 방향이 식재구와 양액공급구 간의 거리가 가까울수록 양액공급구의 반대방향에 형성되는 것을 특징으로 하는 양액재배용 식물재배기.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 개방구의 바닥 높이는 상기 재배판의 높이보다 높고 재배판의 외주연에 형성된 단턱의 높이보다 낮은 것을 특징으로 하는 양액재배용 식물재배기.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 식재구의 외주면에 형성된 단턱과 재배판 사이에는 재배판 상면으로 공급된 양액이 일시 수용되도록 오목한 양액수용부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 양액재배용 식물재배기.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 개방구의 바닥 높이는 상기 양액수용부의 바닥 높이보다 높고 재배판의 외주연에 형성된 단턱의 높이보다 낮은 것을 특징으로 하는 양액재배용 식물재배기.
   
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 개방구는 하방향으로 경사지도록 형성된 것을 특징으로 하는 양액재배용 식물재배기.
   
6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 재배판이 식재구 방향으로 연장되어 형성된 제2양액수용부;와
   상기 제2양액수용부의 외주연에 상방향으로 형성되어 있으며, 상기 개방구의 반대 방향에 제2개방구가 구비된 제2식재구단턱;
   이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 양액재배용 식물재배기.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 제2개방구는 하방향으로 경사지도록 형성된 것을 특징으로 하는 양액재배용 식물재배기.

Images