KR101424058B1 - 산업용 인삼 수경재배 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 산업용 인삼 수경재배 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세히는 대량으로 인삼 수경재배가 가능하도록 장치를 구성하고 제어할 수 있도록 설비와 제어장치가 구비된 산업용 인삼 수경재배 시스템에 관한 것이다. 본 발명은, 인삼을 수경재배하기 위한 인삼 수경재배장치가 다수개가 배열되어 대량으로 인삼을 재배할 수 있는 산업용 인삼 수경재배 시스템에 있어서, 상기 인삼 수경재배장치는 내부에 수경재배를 위한 양액이 공급 및 순환되도록 내부공간을 갖는 트레이와, 적어도 하나 이상의 트레이를 지지하는 구조를 제공하는 프레임과, 상기 트레이의 상면에 설치되고 인삼이 심어지는 다수개의 구멍이 형성된 다공판과, 상기 프레임 하부에 고정되어 양액을 저장하는 양액저장탱크와, 상기 양액저장탱크의 양액을 상부의 트레이로 이송시키는 펌프와, 상기 다공판 상부에 설치되어 인삼에 광원을 공급하기 위한 램프가 설치된 광원공급패널과, 상기 광원공급패널의 높이를 조절하는 높이조절장치를 포함한다.

Description

산업용 인삼 수경재배 시스템 {Industrial hydroponic system for ginseng}

본 발명은 산업용 인삼 수경재배 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세히는 대량으로 인삼 수경재배가 가능하도록 장치를 구성하고 제어할 수 있도록 설비와 제어장치가 구비된 산업용 인삼 수경재배 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 수경재배(水耕栽培)는 흙을 사용하지 않고 식물체를 지지할 수 있는 인공배지나 용기를 이용하여 물과 수용성 영양분으로 만든 배양액을 이용하여 식물을 키우는 방법을 일컫는 말로, hydroponic culture, soilless culture, water culture라고 한다. 수경재배의 장점은 뿌리의 상태와 성장모습을 직접 관찰할 수 있고, 오염되지 않은 깨끗한 채소나 식물을 연속해서 생산해낼 수 있으며, 상업적으로 대량생산이 가능하다. 다목적 실내 수경재배장치는 집안에서도 누구나 손쉽게 재배가 가능하여, 생활 원예로 활용과 정서 함양의 역할도 한다.

상술된 바와 같은 수경재배가 가능한 식물에는 수경재배를 할 수 있는 식물은 쌍떡잎식물이나 대부분 수염뿌리가 많은 외떡잎식물들이 포함되고 오이, 토마토, 고추, 파프리카, 딸기 같은 과채류, 상추, 양상추, 케일, 미나리 같은 엽채류, 국화, 장미, 거베라, 나리, 베고니아, 안스리움 등 화훼류나 인삼, 일부 약용식물까지 모두 수경재배가 가능하다.

최근, 실내수경 재배장치는 도시민들의 취미나 정서함양을 위한 생활원예용이나 식물의 생장에 따른 환경을 실험할 수 있는 실험용, 학습용 등으로 사용이 늘어나고 있다. 식물을 흙에서 재배할 때는 식물의 생장에 필요한 영양소를 미리 계산하여 주기가 어렵다. 왜냐하면 토양에는 이미 여러 가지의 영양분이 들어 있기 때문에 미리 분석해 보지 않고는 인위적으로 영양분(비료성분)을 얼마만큼 주어야 할지 제대로 판단하기가 어렵기 때문이다.

따라서, 식물의 생장에 필요한 모든 영양소를 넣은 배양액 속에서 자라는 식물과 특정 영양소를 빼고 만든 배양액으로 수경재배를 하여 키운 식물을 서로 비교해보면 식물의 생장에 필요한 영양소와 그들의 기능을 알아볼 수 있음에 따라 식물의 생장 환경에 미치는 영향을 실험하기 위해서 수경 재배 방법이 사용된다.

최근에는 수경 재배 기술을 통해서 사포닌 성분이 향상된 인삼을 재배하는 기술이 개발되어 가정에서도 인삼을 수경 재배하여 먹을 수 있는 장치의 개발이 필요한 실정이다.

종래 기술의 인삼 수경재배장치는 통상 실내 가정용으로 개발되어 있는 구성이기 때문에 대량으로 생산하기 어려운 문제점이 있다.

또한, 종래기술에 의한 인삼 수경재배장치는 가정용으로 개발되었기 때문에 공간 절약과 소량 생산을 목적으로 하고 있는 구조이기 때문에 구조가 복잡하여 대량 생산 장치로는 부적합한 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 다단으로 설치될 수 있는 구성을 포함하여 대량 생산에 적합한 구조를 갖는 산업용 인삼 수경재배 시스템을 제공하고자 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서 본 발명은, 인삼을 수경재배하기 위한 인삼 수경재배장치가 다수개가 배열되어 대량으로 인삼을 재배할 수 있는 산업용 인삼 수경재배 시스템에 있어서, 상기 인삼 수경재배장치는 내부에 수경재배를 위한 양액이 공급 및 순환되도록 내부공간을 갖는 트레이와, 적어도 하나 이상의 트레이를 지지하는 구조를 제공하는 프레임과, 상기 트레이의 상면에 설치되고 인삼이 심어지는 다수개의 구멍이 형성된 다공판과, 상기 프레임 하부에 고정되어 양액을 저장하는 양액저장탱크와, 상기 양액저장탱크의 양액을 상부의 트레이로 이송시키는 펌프와, 상기 다공판 상부에 설치되어 인삼에 광원을 공급하기 위한 램프가 설치된 광원공급패널과, 상기 광원공급패널의 높이를 조절하는 높이조절장치;를 포함하고, 상기 높이조절장치는 상기 광원공급패널을 지지하도록 그 양단에 일단이 고정된 와이어와, 상기 와이어가 경유하는 다수개의 도르래와, 상기 도르래를 경유한 와이어가 묶여 고정되는 보빈축을 포함하고, 상기 높이조절장치는 상기 보빈축의 외주면에 고정되고 한쪽방향으로 기울어진 톱니들이 원주를 따라 형성된 원형톱니와, 상기 원형톱니가 걸리는 걸림편을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 산업용 인삼 수경재배장치를 제공한다.

바람직하게는, 상기 트레이는 길이 방향을 따라 긴 홈이 형성된다.

바람직하게는, 상기 광원공급패널에는 공기 순환을 위하여 다수개의 팬이 설치된다.

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상기한 바와 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 다수개의 인삼 수경재배장치를 공장 내부에 다열로 배치하여 인삼을 재배하게 되기 때문에 다량 생산이 가능해진다.

(2) 인삼수경재배장치의 램프를 상하로 이송시켜 조절 가능한 구조를 갖기 때문에 광원조절을 위하여 램프의 조도를 바꿀 필요가 없어져 램프의 수명이 짧아지는 것을 미연에 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 산업용 인삼 수경재배 시스템의 정면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 산업용 인삼 수경재배 시스템의 평면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 인삼 수경재배장치의 측면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 인삼 수경재배장치의 정면도이다.
도 5는 본 발명에 의한 인삼 수경재배장치의 일부구성요소인 광원공급패널의 정면도이다.
도 6은 본 발명에 의한 인삼 수경재배장치의 일부구성요소인 트레이의 일부 절개 사시도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 인삼 수경재배장치의 측면도이다.

상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 산업용 인삼 수경재배 시스템(10)이 도 1과 도 2에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 산업용 인삼 수경재배 시스템(10)은 공장(11) 내부에 다수개의 인삼 수경재배장치(100)가 배치되어 있는 대량 생산 구조를 갖는다. 즉 인삼 수경재배장치(100)가 한 줄에 여섯 개씩 배열되어 총 4줄이 설치되어 있다. 따라서 총 24개의 인삼 수경재배장치(100)가 설치되어 있는 것이다. 공장(11) 상부에는 조명시스템(12) 등이 갖추어져 있고, 관리자가 상시 관리하게 된다.

상기 인삼 수경재배장치(100)의 일례가 도 3에 도시되어 있다. 인삼 수경재배장치(100)는 내부에 수경재배를 위한 양액이 공급 및 순환되도록 내부공간을 갖는 트레이(130,150)와, 적어도 하나 이상의 트레이(130,150)를 지지하는 구조를 제공하는 프레임(110)과, 상기 트레이(110)의 상면에 설치되고 인삼이 심어지는 다수개의 구멍(140a,160a)이 형성된 다공판(140,160)과, 상기 프레임(110) 하부에 고정되어 양액을 저장하는 양액저장탱크(170)와, 상기 양액저장탱크(170)의 양액을 상부의 트레이(140,160)로 이송시키는 펌프(180)와, 상기 다공판(140,160) 상부에 설치되어 인삼에 광원을 공급하기 위한 램프(121)가 설치된 광원공급패널(120)과, 상기 광원공급패널(120)의 높이를 조절하는 높이조절장치를 구비한다.

상기 트레이(130,150)는 길이 방향을 따라 긴 홈(130a,150a)이 형성되어 있고, 그 내부에는 양액이 공급되어 인삼에 영양분을 공급하게 된다. 트레이(130,150)는 2단으로 설치되어 있기 때문에 더욱 많은 양의 인삼을 재배할 수 있게 된다. 트레이(130,150) 상부에는 다공판(140,160)이 덮어지게 되고, 그 다공판(140,160)의 구멍(140a,160a)들에 인삼이 심어져 수경재배가 이루어지게 된다.

프레임(110)은 대략 직육면체 모양으로 이루어져 상술한 모든 구성요소들을 지지하게 되는 뼈대의 역할을 하게 된다. 즉 트레이(130,150)도 프레임(110)에 의해 고정 지지되는 구조를 갖게 되고, 트레이(130,150) 상부에는 역시 광원공급패널(120)도 프레임(110)에 매달려 지지되는 구조를 갖게 된다. 따라서 프레임(110) 상부로부터 위치를 설명하면 광원공급패널(120)이 설치되고, 그 하부에 다공판(140), 트레이(150)가 설치되고, 다시 광원공급패널(120)과 다공판(140), 트레이(150)가 반복하여 설치되어 있으며, 최하부에 펌프(180)와 양액저장탱크(170)가 위치하게 된다.

도 5를 참고하면, 상기 광원공급패널(120)에는 기본적으로 LED램프(121)가 설치되고, 공기 순환을 위하여 다수개의 팬(122)이 설치되어 있다. 광원공급패널(120)은 와이어(193)에 양단이 매달리게 되는 구조를 갖는다.

이러한 광원공급패널(120)의 높이를 조절하기 위한 높이조절장치는 도 4를 참고하면, 상기 광원공급패널(120)을 지지하도록 그 양단에 일단이 고정된 와이어(193)와, 상기 와이어(193)가 경유하는 다수개의 도르래(192)와, 상기 도르래(192)를 경유한 와이어(193)가 묶여 고정되는 보빈축(191)을 구비한다. 따라서 보빈축(191)에 손잡이 핸들(190)을 꽂고 회전시키면 보빈축(191)에 와이어(193)가 감기거나 풀리면서 양쪽의 와이어(193)의 길이가 변화되면서 그와 동시에 광원공급패널(120)의 높이가 조절되는 것이다. 여기서, 상기 높이조절장치는 도 3을 참고하면, 상기 보빈축(191)의 외주면에 고정되고 한쪽방향으로 기울어진 톱니들이 원주를 따라 형성된 원형톱니(190a)와, 상기 원형톱니(190a)가 걸리는 걸림편(190b)을 더 포함한다. 역시 도 3의 상단부의 그림을 참고하면, 보빈축(191)에는 손잡이 핸들(190)이 끼워지게 되기 때문에 손잡이 핸들(190)를 돌리게 되면 보빈축(191)과 원형톱니(191a)도 함께 같은 방향으로 회전하게 된다. 걸림편(191b)은 다른 위치에 위치한 축에 회전 가능하게 설치되어 있다. 도 3과 같은 상태에서는 보빈축(191)은 원형톱니(191a)가 걸림편(191b)에 걸려 있기 때문에 시계반대방향으로는 회전될 수 없는 상태임을 알 수 있다. 즉 광원공급패널(120)의 자중이 걸리는 방향이 시계반대방향이기 때문에 이러한 상태에서는 광원공급패널(120)은 그 위치를 고수하게 된다. 그러나 시계방향으로 걸림편을 원형톱니(191a)가 밀면서 회전이 가능하기 때문에 광원공급패널(120)의 상부로의 이송은 가능하다. 즉 관리자는 보빈축(191)을 시계방향으로 돌리면서 광원공급패널(120)의 높이를 올리는 것이 가능한 것이다. 이와 반대로 광원공급패널(120)의 높이를 낮추려는 경우에는 걸림편(191b)을 약간 회전시켜 원형톱니(191a)가 걸리지 않도록 하면 보빈축(191)이 회전되면서 저절로 광원공급패널(120)의 높이가 낮아지게 된다. 이러한 방식으로 광원공급패널(120)의 높낮이를 조절할 수 있는 것이다.

이러한 와이어(193)를 이용한 것 말고도, 프레임(110)에 랙을 설치하고, 랙과 맞물리는 피니언을 광원공급패널(120)에 설치하여 그 위치를 자동 또는 수동으로 조절하는 구성도 물론 가능하다.

트레이(130,150)는 이번 실시예에서는 높이가 고정되어 있으나, 이러한 높이조절을 트레이에도 적용하여 트레이 높이를 가변형으로도 할 수 있음은 물론이다. 트레이(130)는 도 6을 참고하면, 내부 하단부에 길이 방향을 따라 긴 홈(130a)이 형성되어 있다. 따라서 그 홈(130a)에 분무를 위한 파이프(131,151)가 설치되어 펌프(180)에 의해 가압되어 올라오는 양액을 인삼에 분무할 수 있다. 이렇게 분무 파이프(131,151)를 설치하여 분무식으로도 할 수 있는 것이다. 물론 이러한 분무식 외에도 단순히 양액이 트레이(130,150) 내부를 흐르도록 조절하여 인삼뿌리에 접촉되도록 높이를 맞춰 수경재배를 진행할 수도 있다.

양액은 하부의 양액저장탱크(170)에 저장되어 있고, 펌프(180)의 압력에 의해 급수라인(201)을 타고 올라가 1, 2단 모두의 급수라인(202,203)을 통해 각 트레이(130,150)로 공급되고, 사용된 양액은 배수라인(204,205)을 따라 하부의 양액저장탱크(170)로 유입되어 저장된다. 그 다음 펌프흡입라인(206,208)을 따라 양액저장탱크(170)의 양액이 흡입된 다음 다시 급수라인(201)으로 공급된다. 이러한 순서를 펌프(180)에 의해 반복되어 순환되는 양액이 인삼 수경재배에 사용된다. 참조번호 207은 퇴수라인을 지시한다.

도 7을 참고하면 본 발명에 의한 인삼 수경재배장치의 다른 실시예가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 단순히 트레이(130')를 1단으로 설치한 것이다. 즉 트레이(130'), 다공판(140')을 1단으로 설치한 것이다. 따라서 광원공급패널(120)도 1단만 설치된다. 양액저장탱크(170')와, 펌프(180')의 구성 등은 동일하다. 이러한 구성은 장치의 높이를 낮출 수 있고, 광원공급패널(120)의 높이 조절이 큰 범위에서 이루어지기 때문에 광원조절을 광범위하게 조절할 수 있는 이점이 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

10 : 산업용 인삼 수경재배 시스템
11 : 공장 12 : 조명시스템
100 : 인삼 수경재배장치 110 : 프레임
120 : 광원공급패널 121 : 램프
122 : 팬 130, 150 : 트레이
130a : 홈 140, 160 : 다공판
170 : 양액저장탱크 180 : 펌프
190 : 손잡이 핸들 191 : 보빈축
191a : 원형톱니 191b : 걸림편

Claims (6)

1. 인삼을 수경재배하기 위한 인삼 수경재배장치가 다수개가 배열되어 대량으로 인삼을 재배할 수 있는 산업용 인삼 수경재배 시스템에 있어서,
   상기 인삼 수경재배장치는,
   내부에 수경재배를 위한 양액이 공급 및 순환되도록 내부공간을 갖는 트레이;
   적어도 하나 이상의 트레이를 지지하는 구조를 제공하는 프레임;
   상기 트레이의 상면에 설치되고 인삼이 심어지는 다수개의 구멍이 형성된 다공판;
   상기 프레임 하부에 고정되어 양액을 저장하는 양액저장탱크;
   상기 양액저장탱크의 양액을 상부의 트레이로 이송시키는 펌프;
   상기 다공판 상부에 설치되어 인삼에 광원을 공급하기 위한 램프가 설치된 광원공급패널;
   상기 광원공급패널의 높이를 조절하는 높이조절장치;를 포함하고,
   상기 높이조절장치는 상기 광원공급패널을 지지하도록 그 양단에 일단이 고정된 와이어와, 상기 와이어가 경유하는 다수개의 도르래와, 상기 도르래를 경유한 와이어가 묶여 고정되는 보빈축을 포함하고,
   상기 높이조절장치는 상기 보빈축의 외주면에 고정되고 한쪽방향으로 기울어진 톱니들이 원주를 따라 형성된 원형톱니와, 상기 원형톱니가 걸리는 걸림편을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 산업용 인삼 수경재배장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 트레이는 길이 방향을 따라 긴 홈이 형성되어, 인삼에 양액을 분무하기 위한 파이프가 설치되는 것을 특징으로 하는 산업용 인삼 수경재배장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 광원공급패널에는 공기 순환을 위하여 다수개의 팬이 설치된 것을 특징으로 하는 산업용 인삼 수경재배장치.
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