KR101398928B1 - 양액을 이용한 식물재배장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 최소한 하나의 식재포트에 토양을 저장하고 양액을 공급하는 양액분사수단을 통해 필요할 때만 양액을 뿌려 토양에 양액이 공급되게 한 식물재배장치에 관한 것이다.
특히, 식재포트와 양액분사수단을 포함하여 모듈화되고, 서로 결합 가능하게 구성되어 개별적으로 작동시킬 수 있으므로 어느 한 부분이 손상되어도 나머지 부분에서는 양액의 누출이 방지될 수 있고, 사용자가 재배를 원하는 양을 임의로 조절할 수 있는 양액을 이용한 식물재배장치에 관한 것이다.

Description

양액을 이용한 식물재배장치{cultivating plant apparatus using culture solution}

본 발명은 양액을 이용한 식물재배장치에 관한 것으로서, 상세하게는 최소한 하나의 식재포트에 토양을 저장하고 양액을 공급하는 양액분사수단을 통해 필요할 때만 양액을 뿌려 토양에 양액이 공급되게 한 식물재배장치에 관한 것이다.

특히, 식재포트와 양액분사수단을 포함하여 모듈화되고, 서로 결합 가능하게 구성되어 개별적으로 작동시킬 수 있으므로 어느 한 부분이 손상되어도 나머지 부분에서는 양액의 누출이 방지될 수 있고, 사용자가 재배를 원하는 양을 임의로 조절할 수 있는 양액을 이용한 식물재배장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 가정에서 독립적으로 사용하거나 연결하여 식물재배시설용으로 사용할 수 있는 양액을 이용한 식물재배장치에 관한 것이다.

기술의 발달에 따라 농업 기술도 날로 발전하고 있으며, 좁은 면적에서 많은 양의 식물을 재배하기 위해 다양한 재배 방법이 개발되고 있다. 이러한 재배 방법 중 하나가 비닐하우스나 온실 등의 재배시설(이하, "재배시설"이라 통칭함)이 있으나, 이들은 재배과정에서 영양분의 공급이나 병충해 방지를 위해 많은 인력이 소모되어 집약도가 떨어지는 문제가 있다. 이에 최근에는 많이 이용되는 있는 식물재배 방법으로 양액재배법이 많이 사용되고 있다.

양액재배법은 흙 대신에 식물 생장에 필요한 영양소들이 다 포함되어 있는 양분이 녹아 있는 액(이하, "양액"이라 통칭함)에서 식물을 재배하는 방법이다. 양액은 이미 소독하여 무균 상태이므로 양액재배방법은 병충해가 없으므로 농약을 사용하지 않아 친환경적이라는 장점이 있으나, 최초 시설비가 많이 소요되는 단점이 있다.

이러한 단점을 개선하기 위해 다양한 구조를 갖는 양액재배장치가 개발되어 제공되고 있으며, 그 일례는 도 10에 도시한 바와 같이, 길게 프레임을 설치하고 프레임의 안쪽에 잘 찢어지지 않고 방수성을 갖는 천이나 필름(이하, "방수포"라 통칭함) 등을 덮고, 방수포에 의해 형성된 공간에 양액을 가두어 구성된 것이 있다.

그러나 이렇게 만들어진 양액재배시설은 방수포의 일부가 손상되었을 경우 양액이 누출되어 식물이 고사(枯死)할 우려가 있다. 또한, 통상의 양액재배시설은 짧게 끊어 만들 경우 자재비가 많이 소요되므로 대부분 100m 이상으로 길게 이어지게 만들어지므로 중간에 이웃 라인으로 이동할 수 있는 통로가 없어 작업자가 이동하는데 어려움이 있어 작업성이 떨어지는 문제가 있었다.

또한, 종래의 양액재배장치나 시설은 양액이 항상 식물의 하부에 저장되어 외부에 노출되어 있는 상태이므로 양액이 오염되거나 수분이 증발 농축되어 영양분이 과다해져 식물에 악영향을 줄 수 있으므로 양액을 수시로 순환시키거나 교환하여야 함으로 양액의 관리에 어려움이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로, 최소한 하나의 식재포트에 토양을 저장하고 양액을 공급하는 양액분사수단을 통해 필요할 때만 양액을 뿌려 토양에 양액이 공급되게 한 식물재배장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 독립적으로 모듈화시켜 어느 한 부분이 손상되어도 나머지 부분에서는 양액의 누출이 방지될 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 식물 재배를 원하는 양만큼 선택하여 식물의 재배 양을 조절할 수 있는 양액을 이용한 식물재배장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상세하게는 토양이 저장된 최소한 하나의 식재포트와 식재포트의 벽에 형성된 양액공급홀을 통해 양액으로 공급할 수 있도록 제어 가능한 양액분사수단을 구비하여 양액의 공급량을 조절할 수 있어 식물에 최적의 양분을 공급할 수 있게 한 식물재배장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

더욱이, 본 발명은 양액을 별도의 저장 공간에 보관하고 있다가 필요할 때만 식물에 공급함으로써 양액의 보관 및 관리를 용이하게 할 수 있는 양액을 이용한 식물재배장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 이루기 위한 본 발명은 내부에 수용공간을 갖는 식물재배함; 식물재배함의 내부에 탈착 가능하게 설치되고, 식물이 자라는 토양이 저장되어 있으며, 최소한 하나의 양액공급홀이 형성된 복수의 식재포트; 식물에 빛을 공급하는 엘이디조명등; 식재포트를 향해 양액을 분사하여 양액이 식재포트의 토양에 흡수되어 식물에 공급되게 하는 양액분사수단; 및 상기 엘이디조명등과 양액분사수단의 구동을 제어하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은 재배함의 상부에는 탈착 가능하게 커버가 설치되고, 식재포트는 커버에 형성된 포트삽입홀에 끼워져 하부가 재배함의 바닥으로부터 이격되어 있으며, 양액분사수단은 식재포트와 재배함 바닥 사이에 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 양액분사수단은 양액공급호스를 통해 공급되는 양액을 고압으로 펌핑하는 펌프; 펌프에 의해 펌핑된 양액을 각 식재포트 측으로 분사하는 최소한 하나의 스프링클러로 구성할 수 있다.

또한, 본 발명의 식물재배장치는 엘이디조명등에 공급되는 전원의 전부 또는 일부를 공급할 수 있도록 자체 발전수단을 더 구비할 수 있으며, 자체 발전수단으로는 집광판을 포함하는 태양발전기가 사용될 수 있다.

또한, 본 발명의 식물재배장치는 단독으로 사용될 수 있으나 식물재배시설의 내부에 복층으로 적층 설치하여 사용할 수 있다.

본 발명은 최소한 하나의 식재포트와 식재포트의 벽에 형성된 양액공급홀을 향해 양액을 분사하는 양액분사수단을 구비하여 필요한 때만 식물에 양액을 분사하여 공급할 수 있어 양액의 보관 및 관리를 용이하게 할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명은 최소한 하나의 식재포트를 포함하는 재배장치가 모듈화되어 사용자가 필요에 따라 그 수를 늘려 재배되는 식물의 양을 조절할 수 있으며, 모듈화된 재배장치를 이어 주는 것만으로 식물재배시설의 설비가 이루어질 수 있으므로 설치가 용이한 것이다.

또한, 모듈화되어 각각 분할되어 어느 한 부분이 손상되어도 나머지 부분에서는 양액의 누출이 방지될 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 식물재배장치의 일례를 도시한 분해사시도,
도 2는 본 발명에 의한 식물재배장치의 일례를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 의한 식물재배장치의 다른 일례를 도시한 사시도,
도 4는 본 발명에 의한 식물재배장치를 구성하는 제어수단의 구성도,
도 5는 본 발명에 의한 식물재배장치의 일례의 설치 상태 사시도,
도 6은 본 발명에 의한 식물재배장치를 구성하는 식재포트의 일례를 도시한 사시도,
도 7 내지 도 9는 본 발명에 의한 식물재배장치를 식물재배시설에 설치한 상태의 정면도,
도 10은 종래 양액재배장치를 구성하는 양액저장수단의 일례를 도시한 사시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 각 도면에 있어서, 구조물들의 사이즈나 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나 축소하여 도시한 것이고, 특징적 구성이 드러나도록 공지의 구성들은 생략하여 도시하였으므로 도면으로 한정하지는 아니한다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명에 의한 식물재배장치는 필요한 때만 양액을 식물에 공급할 수 있고, 모듈화되어 어느 일부가 손상되어도 다른 부분으로는 양액의 누출이 없을 뿐만 아니라 사용자가 원하는 재배 양만큼 선택하여 설치할 수 있게 한 것으로서, 내부에 수용공간을 갖는 식물재배함(1); 식물재배함의 내부에 탈착 가능하게 설치되고, 식물이 자라는 토양이 저장되어 있으며, 최소한 하나의 양액공급홀이 형성된 복수의 식재포트(2); 식물에 빛을 공급하는 엘이디조명등(3); 식재포트를 향해 양액을 분사하여 양액이 식재포트의 토양에 흡수되어 식물에 공급되게 하는 양액분사수단(4); 및 상기 엘이디조명등과 양액분사수단의 구동을 제어하는 제어수단(5)을 포함한다.

도면에 도시된 식물재배장치들 중 도 1 및 도 2에 도시한 식물재배장치는 단독으로 사용하기에 바람직한 것의 일례를 도시한 것이고, 도 3은 서로 연결하여 식물재배시설을 구축하기에 바람직한 것의 일례를 도시한 것이다.

식물재배함(1)은 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이 내부에 공간이 형성된 본체(11)와 상기 본체(11)의 상부에 탈착 가능하게 설치된 상부커버(12)로 구성된다. 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 본체(11)의 하부에 하부커버(13)를 더 설치할 수도 있다. 상기 상부커버(12)에는 최소한 하나의 포트삽입홀(12a)이 형성되어 식재포트(2)가 탈착 가능하게 설치될 수 있다.

식재포트(2)가 상부커버(12)에 형성된 포트삽입홀(12a)에 끼워진 상태에서 식재포트(2)의 하단은 재배함 본체(11)의 바닥으로부터 이격되어 있으며, 양액분사수단(4)은 식재포트(2)와 본체(11)의 바닥 사이에 설치된다.

삭재포트(2)는 식물의 뿌리가 자라 식물을 지지하는 수단으로 내부에 토양(21)이 저장되어 있다. 토양(21)은 통상의 흙이나 인공토양 등이 될 수 있다. 또한, 식재포트(2)의 벽에는 도시한 바와 같이 최소한 하나의 양액공급홀(2a)이 형성되어 있다. 도면상에는 상기 양액공급홀(2a)이 식재포트의 측벽에 형성된 것만을 도시하였으나 저면에 형성될 수도 있으며, 가장 바람직하게는 양액분사수단(3)에서 분사된 양액이 접할 수 있는 면에 형성되는 것이다.

양액순사수단(4)은 다양하게 변형하여 실시할 수 있으나 바람직하게는 액공급호스(미 도시)를 통해 공급되는 양액을 고압으로 펌핑하는 펌프(41)와, 펌프(41)에 의해 펌핑된 양액을 각 식재포트(2) 측으로 분사하는 최소한 하나의 스프링클러(42)로 구성하는 것이다. 상기 스프링클러(42)를 도면에서는 하나만 설치한 것을 일례로 도시하였으나 두 개 이상 설치할 수도 있으며, 바람직한 위치는 분사된 양액이 식재포트(2)의 측벽에 형성된 양액공급홀(2a)을 통해 식재포트의 내부로 유입될 수 있게 설치하는 것이다.

또한, 식물재배함 본체(11)의 측벽에는 최소한 하나의 호스관통홀(11a)을 형성하여 양액을 펌프(41)에 공급하는 호스가 통과할 수 있게 하였다. 식물재배시설에 설치할 경우에는 도 3 및 도 5에 도시한 바와 같이 서로 이웃하게 배치한 후 각 본체(11)에 형성된 호스관통홀(11a)을 통과시켜 양액 공급호스를 설치한 후 각각의 본체 내부에 설치된 펌프(41)를 연결할 수 있다. 이렇게 다수의 식물재배장치가 연결될 경우 상기 펌프(41)은 양액공급호스에 병렬로 연결되어 각각 따로 동작할 수 있다.

상기와 같이 구성된 식물재배장치에는 식물에 빛과 열을 제공할 수 있도록 조명수단을 더 설치하는 것이 바람직하며, 본 발명에서는 조명수단으로 조도 및 파장의 조절이 용이한 엘이디조명등(3)을 구비하고 있다.

제어수단(5)은 엘이디조명등과 양액분사수단의 구동을 제어하기 위한 수단으로 도 4에 도시한 바와 같이 구성되어 있고, 도 1, 도 2 및 도 5에 도시한 바와 같이 본체(11)의 일측에 조작패널을 설치하여 사용자가 제어신호를 입력할 수 있다.

본 발명에 의한 식물재배장치는 상기 엘이디조명등과 양액분사수단의 구동에 필요한 전기를 발생시키는 발전 수단을 더 구비할 수 있으며, 발전수단으로는 소규모로 제작이 용이하고 식물재배장치의 일측에도 설치할 수 있는 태양발전기가 바람직하다. 도면에는 태양발전기를 구성하는 구성요소 중 집광판(6)만을 도시하였으나, 앨이디조명등이 설치되는 부분이나 본체(11)의 내부에 발전을 위한 구성수단이 설치될 수 있고 이러한 구성요소들은 통상의 태양발전기를 구성하는 것을 선택하여 제작할 수 있는 것으로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상기 집광판(6)은 도 1에 도시한 바와 같이 엘이디조명등(3)의 등갓(31)과 일체로 구성하거나, 도 3 및 도 5에 도시한 바와 같이 등갓의 상부에 따로 설치할 수 있다. 또한, 본 발명의 식물재배장치를 도 7 내지 도 9에 도시한 바와 같이 식물재배시설에 설치할 경우에는 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 집광판(6)을 식물재배시설의 지붕 위에 설치할 수도 있다. 또한, 상기 집광판(6)은 태양을 향하도록 방향을 조절할 수 있게 기울기의 조절이 가능하게 설치할 수도 있다.

본 발명의 식물재배장치를 식물재배시설에 설치할 경우에는 도 5에 도시한 바와 같이 서로 연결하여 길게 설치하거나 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이 선반(10)을 이용하여 복층으로 적층하여 설치함으로써 단위 면적당 식물 재배 양을 늘릴 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 식물재배장치는 재배되는 식물의 속성에 따라 양액에 공급되는 주기를 제어수단(5)에 미리 입력하여 주기적으로 양액이 공급되게 하거나, 식재포트(2)에 양분의 잔량을 감지할 수 있는 센서를 설치하여 양분의 잔량을 감지하고 양분이 부족할 경우 펌프(41)를 작동시켜 양액을 공급할 수 있다. 양분의 잔량을 감지하는 수단으로는 이온센서 등을 사용할 수 있다.

1: 식물재배함
11: 본체 11a: 호스관통홀
12: 상부커버 13: 하부받침
2: 식재포트
2a: 양액공급홀 2b: 걸림턱 21: 토양
3: 엘이디조명등 31: 등갓
4: 양액분사수단 41: 펌프 42: 스프링클러
5: 제어수단
6: 집광판
10: 선반

Claims (7)

1. 내부에 수용공간을 갖는 식물재배함;
   식물재배함의 내부에 탈착 가능하게 설치되고, 식물이 자라는 토양이 저장되어 있으며, 최소한 하나의 양액공급홀이 형성된 복수의 식재포트;
   식물에 빛을 공급하는 엘이디조명등;
   상기 식재포트를 향해 양액을 분사하여 양액이 식재포트의 토양에 흡수되어 식물에 공급되게 하는 양액분사수단; 및
   상기 엘이디조명등과 양액분사수단의 구동을 제어하는 제어수단을 포함하되,
   상기 식물재배함 본체의 상부에는 탈착 가능하게 커버가 설치되고, 상기 식재포트는 커버에 형성된 포트삽입홀에 끼워져 하부가 재배함의 바닥으로부터 이격되어 있으며, 상기 양액분사수단은 식재포트와 재배함 바닥 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 식물재배장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 양액분사수단은 양액공급호스를 통해 공급되는 양액을 고압으로 펌핑하는 펌프;
   상기 펌프에 의해 펌핑된 양액을 각 식재포트 측으로 분사하는 최소한 하나의 스프링클러로 이루어진 것을 특징으로 하는 식물재배장치
4. 제1항에 있어서,
   집광판을 포함하는 태양발전기를 더 구비한 것을 특징으로 하는 식물재배장치
5. 제4항에 있어서,
   상기 집광판은 기울기 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 식물재배장치
6. 제4항에 있어서,
   상기 집광판은 조명등의 등갓에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 식물재배장치
7. 제1항에 있어서,
   상기 식물재배장치는 선반에 의해 지지가 되어 식물재배시설의 내부에 복층으로 적층 설치되는 것을 특징으로 하는 식물재배장치
   

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