KR101845132B1 - 식물 공중 재배장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 식물 공중 재배장치는, 식물을 공중에 고정시켜 재배하는 식물 공중 재배장치에 관한 것으로, 하단의 중앙부에 원 형상의 개구부가 형성된 바닥 프레임과, 상기 바닥프레임의 외측면에 수직하게 설치되는 수직프레임을 포함하는 프레임부; 상기 프레임부의 내부에 수평방향으로 구비되고, 그 상면에 원 형상의 복수개의 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀의 방사상으로 복수개의 삽입슬릿이 형성되어 상기 삽입슬릿으로 상기 식물이 삽입되어 고정되는 적어도 하나 이상의 배지부; 및 상기 배지부의 상측에 설치되고, 상기 배지부에 양액을 공급하는 양액공급부를 포함한다. 이와 같은 본 발명의 식물 공중 재배장치에 의하면, 삽입슬릿을 이용하여 식물을 공중에 간편하게 고정할 수 있으며, 단위면적당 고밀도의 식물 재배가 가능하여 그에 따른 노동력과 시간을 절감할 수 있다. 또한 공중에 고정되는 구조와 배지부의 관통홀은, 식물에게 접촉되는 공기의 흐름이 원활하도록 구현되어 세균의 번식을 감소시킬 뿐만 아니라 생장에 필요한 산소와 질소의 공급을 증진시킨다. 상기한 바와 같은 구조는, 뿌리의 생장상태를 쉽게 관찰하고 관리하는데 용이하다. 또한 삽입슬릿에 고정된 식물을 관통홀을 통해 수확함으로써, 식물에게 손상이 적고, 수확이 용이하도록 하며, 흙의 사용 없이 식물 재배가 가능하다.

Description

식물 공중 재배장치{Apparatus for aeroponic cultivation of crops}

본 발명은 식물 재배장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 새싹 인삼을 재배하는데 있어서 최적의 생육환경을 제공하기 위하여, 새싹 인삼을 공중에 고정시켜 재배하는 식물 공중 재배장치에 관한 것이다.

일반적으로 인삼은 병해충에 취약하고, 재배에 있어서 토질과 온도, 습도, 햇빛량 등의 주변 환경에 영향을 많이 받는다. 또한 통풍과 배수가 중요하게 작용한다. 인삼은 보통 토양에 재배될 때 5년 이상 재배하여 수확하며, 토양에서 재배할 시, 인삼을 정식할 때마다 토양을 새것으로 교환해야한다는 번거로움이 있다. 상기한 바와 같은 이유로 재배가 까다롭기 때문에 긴 시간동안 재배하기 위한 좋은 환경조건을 유지하기 힘들다. 그리하여 최근에는 인삼을 보다 쉽게 재배하고, 수확율을 높이기 위해 물을 이용한 수경재배를 한다. 수경재배는 1년 정도 키운 묘삼을 이식하여 재배함으로써 4개월 만에 재배되어 수확되고 있다.

이러한 수경인삼은 흙에서 생기는 피해를 없애고, 수확 후 바로 섭취가 가능하다는 장점이 있다. 또한 5년근 인삼을 섭취한 것과 비슷한 정도의 사포닌을 함유하고 있으며, 새싹인삼은 일반 수삼의 6-10배의 사포닌을 함유하고 있다. 뿐만 아니라 수경재배 인삼의 잎에서만 추출되는 진세노사이드F5는 염증을 일으키는 물질 중 하나인 일산화질소의 생성을 억제하고, 멜라닌 생성을 억제하도록 하여 미백효과에 탁월하다. 더불어 새싹인삼에는 백삼, 수삼 및 뿌리인삼에는 없는 Rg, Rd, Re 성분이 포함되어 혈액순환에 도움을 준다. 이러한 이유로 수경재배로 새싹인삼을 재배하는 기술이 다양하게 개발되고 있다.

위와 같은 종래 수경인삼 재배장치에 관한 기술로는 대한민국 공개특허 제 10-2012-0103227호가 개시되어 있다.

그러나 상기와 같은 종래 인삼 재배장치는, 인삼을 재식구멍에 정식하는데 있어서 시간과 노동이 많이 소요되고 인삼에게 손상이 가해질 수 있다. 또한 정식된 부분이 인삼의 사방으로 막혀있어 뿌리부분의 상태를 관찰하기 어렵고, 원활한 공기 흐름이 방해된다. 따라서 인삼의 뿌리와, 질병 상태를 관찰하지 못함으로 인해 신속한 조치를 취할 수 없게 되고, 인삼의 성장에 영향을 줄 수 있다. 그리고 재배 후 인삼을 수확하는데 있어서 우레탄스펀지를 하나하나 분리하여 수확해야한다는 불편함이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 공중에 고정시켜 식물의 손상을 최소화 할 수 있을 뿐만 아니라, 원활한 공기 흐름이 유지 될 수 있도록 하며, 재배 이후 식물 수확이 용이하도록 구현된 식물 공중 재배장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 식물 공중 재배장치는, 식물을 공중에 고정시켜 재배하는 식물 공중 재배장치에 관한 것으로, 하단의 중앙부에 원 형상의 개구부가 형성된 바닥 프레임과, 상기 바닥프레임의 외측면에 수직하게 설치되는 수직프레임을 포함하는 프레임부; 상기 프레임부의 내부에 수평방향으로 구비되고, 그 상면에 원 형상의 복수개의 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀의 방사상으로 복수개의 삽입슬릿이 형성되어 상기 삽입슬릿으로 상기 식물이 삽입되어 고정되는 적어도 하나 이상의 배지부; 및 상기 배지부의 상측에 설치되고, 상기 배지부에 양액을 공급하는 양액공급부를 포함한다.

여기서 상기 프레임부는, 상기 수직프레임의 하단에 적어도 하나 이상의 이동수단을 더 포함할 수 있다. 또한 상기 프레임부는, 상기 수직프레임의 외측을 따라 고정되는 투명소재를 더 포함할 수 있다.

또한 상기 프레임부는, 상기 배지부의 하측에 상기 배지부와 이격되어 설치되고, 일방향으로 경사진 경사면으로 형성되어 상기 관통홀의 하측으로 적하되는 양액이 상기 경사면을 따라 이동되도록 하는 받침부를 더 포함할 수 있다.

또한 상기 배지부는, 폴리에틸렌을 발포하여 형성한 발포지로 구성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 양액공급부는, 양액공급펌프와, 상기 양액공급펌프를 통해 양액을 전달받는 급수관과, 상기 급수관에 설치되고, 상기 배지부 측으로 양액을 분사하는 복수개의 분사분무장치를 포함 할 수 있다.

또한 상기 양액공급부는, 상기 개구부의 하단에 설치되어 공급된 양액이 낙하하여 적하되는 저수조를 더 포함하는 것이 바람직하다. 또한 상기 양액공급부는, 상기 분사분무장치 및 양액공급펌프와 연결되어, 상기 배지부에 공급되는 양액을 설정된 주기에 따라 자동으로 분사되도록 하는 분사조절장치를 더 포함할 수 있다.

더불어 상기 식물 공중 재배장치는, 상기 배지부의 상측에 설치되고, 적어도 하나 이상의 LED전등이 구비되어, 상기 배지부 측으로 빛을 조사하는 조사부를 더 포함할 수 있다.

여기서 상기 식물 공중 재배장치는, 상기 조사부와 연결되어, 상기 LED전등을 통해 조사되는 빛을 설정된 주기에 따라 자동으로 조사하도록 상기 조사부의 전원을 제어하는 조사조절장치를 더 포함할 수 있다.

또한 상기 배지부는, 상기 프레임부의 내부에 상하로 이격되어 복수개가 적층되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 식물 공중 재배장치에 의하면, 삽입슬릿을 이용하여 식물을 공중에 간편하게 고정할 수 있으며, 단위면적당 고밀도의 식물 재배가 가능하여 그에 따른 노동력과 시간을 절감할 수 있다.

또한 공중에 고정되는 구조와 배지부의 관통홀은, 식물에게 접촉되는 공기의 흐름이 원활하도록 구현되어 세균의 번식을 감소시킬 뿐만 아니라 생장에 필요한 산소와 질소의 공급을 증진시킨다. 상기한 바와 같은 구조는, 뿌리의 생장상태를 쉽게 관찰하고 관리하는데 용이하다.

더불어 삽입슬릿에 고정된 식물을, 관통홀을 통해 수확함으로써, 식물에게 손상이 적고, 수확이 용이하도록 하며, 흙의 사용 없이 식물 재배가 가능하다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 식물 공중 재배장치를 도시한 사시도,
도 2는 도 1에 나타낸 식물 공중 재배장치의 측면도,
도 3은 도 1에 나타낸 식물 공중 재배장치의 배지부의 사시도,
도 4는 도 3에 나타낸 배지부의 삽입슬릿에 식물이 고정된 상태를 도시한 상태도,
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 식물 공중 재배장치의 배지부의 사시도,
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 식물 공중 재배장치의 배지부를 거치하는 방식을 나타낸 사시도,
도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 식물 공중 재배장치의 배지부를 거치하는 방식을 나타낸 사시도,
도 8은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 식물 공중 재배장치의 배지부를 거치하는 방식을 나타낸 사시도,
도 9는 도 3에 나타낸 배지부를 이동 시킬 때 사용하는 배지부 이동수단을 도시한 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 균등한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 식물 공중 재배장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 식물 공중 재배장치의 측면도이며, 도 3은 도 1에 나타낸 식물 공중 재배장치의 배지부의 사시도이고, 도 4는 도 3에 나타낸 배지부의 삽입슬릿에 식물이 고정된 상태를 도시한 상태도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면 본 발명에 따른 식물 공중 재배장치(10)는 식물(P)을 공중에 고정시켜 재배하는 식물 공중 재배장치(10)에 관한 것으로, 프레임부(100), 배지부(200), 양액공급부(300)를 포함한다. 여기서 상기 식물(P)은 도 4에 도시한 바와 같이 새싹 인삼인 것이 바람직하지만, 이는 예시적인 것으로서 공중 재배가 필요한 다른 식물의 경우에도 적용될 수 있다.

상기 프레임부(100)는 내부에 공간이 형성되도록 하는 것으로, 상기 프레임부(100)의 내부의 공간에 상기 식물(P)이 재배된다. 이를 위해 상기 프레임부(100)는 바닥프레임(110)과 수직프레임(120)을 포함한다.

상기 바닥프레임(110)은 중앙부에 원 형상의 개구부(111)가 형성되어 있다. 상기 개구부(111)를 통하여 공기의 순환이 원활하게 일어날 수 있다. 또한 상기 개구부(111)는 공기의 흐름을 활발하게 하여 추가적인 동력원의 사용 없이 대류현상을 일으킬 수 있다. 따라서 프레임부(100)의 내부로 공기가 상시 순환되도록 한다. 또한 상기 바닥프레임(110)은 지면에서 이격되어 형성 될 수 있으며, 직사각형 형상인 것이 바람직하다.

상기 수직프레임(120)은 상기 바닥프레임(110)의 외측 모서리를 따라 수직하게 설치된다. 즉 상기 수직프레임(120)은 상기 바닥프레임(110)의 직사각형의 모서리를 따라 수직하게 복수개가 설치될 수 있다. 또한 상기 수직프레임(120)은 부식성이 작고, 충격에 강한 스테인레스 스틸(stainless steel) 소재인 파이프를 사용하는 것이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니며 그 소재와 종류는 다양할 수 있다.

한편 상기 프레임부(100)는 이동수단(130), 투명소재(140), 받침부(150)을 더 포함할 수 있다.

상기 이동수단(130)은 상기 프레임부(100)의 하부에 결합되어 이동이 가능하도록 한다. 상기 이동수단(130)으로는 하나 이상의 바퀴인 것이 바람직하다. 상기 바퀴를 이용하여 상기 식물 공중 재배장치(10)를 적절한 위치로 이동시켜 식물(P)을 재배할 수 있다. 상기 이동수단(130)은 상기 수직프레임(120)의 하단에 구비되는 것이 적절하나, 이에 한정하는 것은 아니며 상기 바닥프레임(110)의 하단에 설치될 수도 있다.

상기 투명소재(140)는 상기 수직프레임(120)의 외측을 따라 고정된다. 즉 상기 투명소재(140)를 통해 상기 프레임부(100)의 내부를 형성하도록 하는 것이 바람직하다. 상기 투명소재(140)는 투명한 재질로서, 상기 프레임부(100)의 내부를 볼 수 있도록 하는 것으로, 상기 투명소재(140)는 프레임부(100)의 내부에서 재배되는 식물(P)의 발육과정을 지켜볼 수 있도록 한다. 상기 투명소재(140)를 통해 후술(後述) 할 양액공급부(300)에서 분사한 양액이 상기 식물 공중 재배장치(10)의 외측으로 유출되는 것을 방지할 수 있다. 상기 투명소재(140)는 비닐, 아크릴(Acrylic) 및 아스테이지(Acetate) 소재인 것이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니며 그 종류는 다양할 수 있다. 또한, 상기 투명소재(140)는 전면 및 후면은 색이 없는 투명인 것이 바람직하며, 좌측면 및 우측면은 옅은 초록색일 수 있다. 더불어 도면에 도시한 바와 같이, 상기 프레임부(100)의 전면을 구성하는 투명소재(140)는, 끝단이 힌지로 결합되어 상기 프레임부(100)의 내부를 여닫을 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 그러나 상기 투명소재(140)가 힌지로 결합되어 있는 구성은 예시적인 것으로서, 상기 프레임부(100)의 전면을 구성하는 투명소재(140)는 미닫을 수 있는 구조일 수 있으며, 커튼을 이용하여 상기 프레임부(100)의 내부를 개폐하도록 적용할 수도 있다.

상기 받침부(150)는 상기 배지부(200)의 하측에 상기 배지부(200)와 이격되어 설치된다. 또한 상기 받침부(150)는 일방향으로 경사진 경사면으로 형성되어 적하되는 양액이 상기 경사면을 따라 이동되도록 한다. 즉 후술 할 양액공급부(300)를 통해 공급된 양액이 하단으로 적하되면, 양액은 상기 받침부(150)의 경사면을 따라 이동하고, 최종적으로는 상기 개구부(111)로 이동된다.

상기 배지부(200)는 상기 프레임부(100)의 내부에 수평방향으로 구비되며, 식물(P)을 공중 상에 고정시키기 위한 장치이다. 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 배지부(200)는 하나 혹은 복수개의 관통홀(210)과 삽입슬릿(220)이 형성된다.

상기 관통홀(210)은 상기 배지부(200)의 상면에 하나 혹은 복수개가 형성되며, 원 형상이다. 하지만 상기 관통홀(210)은 원의 형상인 것이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니며 식물의 형태에 맞게 다른 모양으로 형성될 수 있다.

상기 삽입슬릿(220)은 상기 관통홀(210)의 방사상으로 하나 혹은 복수개가 형성되며, 도 4에 도시한 바와 같이 상기 삽입슬릿(220)에 상기 식물(P)이 삽입되어 고정된다. 이는 하나의 관통홀(210)에 복수개의 식물(P)이 고정되도록 하여 단위면적당 고밀도의 재배가 가능하도록 한다. 따라서 재배에 필요한 노동력과 시간을 절감시킬 수 있다. 또한 상기 식물(P)을 공중에 위치하도록 함으로써 뿌리와 줄기 및 잎의 생육상태 및 이상 징후를 상시 관찰하고 조치할 수 있다. 상기 식물(P)이 공중에 위치하는 구조는, 상기 식물(P)이 수중에 잠겨 재배될 때 발생하는 수중 세균의 번식과, 토양에서 재배될 시 발생하는 토양의 세균이나 박테리아의 번식이 일어나지 않도록 한다. 이는 식물(P)의 질병 감염 가능성을 최소화 할 수 있다. 더불어 병해충의 접근이나 번식을 원천 차단함으로써 무농약, 친환경의 재배가 가능하도록 한다.

부연하면, 상기 관통홀(210)은 상기 식물(P)에게 접촉되는 공기의 흐름이 활발하게 일어날 수 있도록 한다. 즉 상기 삽입슬릿(220)은 상기 관통홀(210)과 연결된 구조로, 상기 삽입슬릿(220)에 고정된 상기 식물(P)에 공기의 전달이 가능하다. 이를 통해 상기 식물(P)의 호흡을 원활하게 하고 생장에 필요한 산소와 질소의 공급을 증진시킬 수 있다. 또한 상기 삽입슬릿(220)은 식물(P)을 식재할 시 충분한 이동공간을 제공하며, 이를 통해 상기 배지부(200)가 아래로 처지는 것을 방지한다. 더불어 재배가 완료된 식물(P)을 상기 삽입슬릿(220)으로부터 상기 관통홀(210) 측으로 밀어 수확함으로 수확 시 효율적이며, 상기 식물(P)에 손상이 발생하지 않도록 한다.

상기 배지부(200)는 폴리에틸렌을 발포하여 형성한 발포지로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 발포지는 상기 식물(P)을 탄력성 있게 고정시키는 것이 가능하여, 상기 식물(P)에 가해지는 손상이 없이 공중에 고정시킬 수 있다. 또한 상기 배지부(200)는 상기 프레임부(100)의 내부에 상하로 이격되어 복수개가 적층되는 것이 바람직하다. 상기 배지부(200)가 복수개로 적층됨으로써 단위면적당 고밀도의 재배가 가능하도록 한다. 더불어 상기 배지부(200)를 상기 프레임부(100)의 내측에 거치하기 위하여, 상기 수직프레임(120)의 내측에는 수평방향으로 구비되는 적어도 하나 이상의 프레임봉(141)이 구비될 수 있다. 즉 상기 프레임봉(141)의 상부에 상기 배지부(200)가 안착되어 지지될 수 있다.

상기 양액공급부(300)는 상기 배지부(200)의 상측에 상기 배지부(200)와 이격되어 설치되고, 상기 삽입슬릿(220)에 고정된 식물(P)에게 양액을 공급한다. 여기서 상기 양액은 물과 영양분이 함유된 배양액의 혼합체인 것이 바람직하다. 이를 위하여 상기 양액공z급부(300)는, 양액공급펌프(310), 급수관(320) 및 분사분무장치(330)를 포함한다.

상기 양액공급펌프(310)는 상기 배지부(200)측으로 양액을 이동시키는 압력을 제공한다. 이를 위해 상기 양액공급펌프(310)는, 도시된 바와 같이 후술(後述) 할 저수조(340)에 내에 구비될 수 있다. 다만 이는 예시적인 것으로서, 상기 양액공급펌프(310)는 필요에 따라 저수조의 외부에 설치하는 외장형을 사용할 수도 있다.

상기 급수관(320)은 하단에 있는 상기 저수조에서 상기 양액공급펌프(310)의 압력을 받아, 공급되는 양액을 전달하는 기능을 한다. 여기서 상기 급수관(320)은 이중구조로 형성되어 물과 배양액을 각각 전달할 수도 있다.

상기 분사분무장치(330)는 상기 급수관(320)에 설치되고, 상기 배지부(200) 측으로 양액을 분사할 수 있다. 상기 분사분무장치(330)는 상기 배지부(200)의 크기와 위치에 대응하여 복수개가 설치되는 것이 바람직하다. 또한 상기 분사분무장치(330)는 상기 식물(P)에 따라, 상기 식물(P)의 생장에 적합한 분사강도를 가지는 것이 바람직하며, 여기서 상기 양액에 포함되는 물은 나노에너지 파동수를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 나노에너지 파동수는 일반 물 분자의 2만분의 1의 크기로 분해되어 상기 식물(P)의 성장을 촉진시키고, 뿌리에 잔류하는 농약성분을 세척 및 배출시킬 수 있다. 이에 따라 상기 분사분무장치(330)는 파동수기(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 파동수기를 거친 물은 약 1200Hz의 파동에너지를 발산한다. 이는 식물(P)의 생장을 촉진시키고, 생체의 건강을 증진시킬 수 있다. 상기 식물(P)에 나노입자화 된 물과 양액의 혼합체를 분사함으로써 양액의 흡수를 극대화시킬 수 있다. 또한 상기 혼합체는 뿌리의 세포벽의 투과력을 증대시켜 식물(P)의 성장을 촉진하고, 건강한 수확물을 생산할 수 있다. 여기서 상기 나노파동수기는 예시적인 것으로서, 파동수가 저장되는 후술 할 저수조(340)에, 에어펌프와 에어스톤을 장착하여 마이크로버블을 생성시킬 수 있다.

여기서 상기 양액공급부(300)는 저수조(340)를 더 포함할 수 있다. 상기 저수조(340)는 상기 개구부(111)의 하단에 설치된다. 상기 식물(P)에 공급된 물이 상기 개구부(111)를 통해 상기 저수조(340)의 내부로 낙하하여 적하된다. 여기서 상기 저수조(340)는 물탱크로 외부에서 물을 채워 상기 급수관(320)으로 공급할 수 있도록 한다.

또한 상기 식물 공중 재배장치(10)는 분사조절장치(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 분사조절장치는 상기 분사분무장치(330) 및 양액공급펌프(310)와 연결되어, 상기 배지부(200)에 공급되는 양액을 설정된 주기에 따라 자동으로 분사한다. 즉 상기 양액이 분사되는 시간을 자동적으로 조절하도록 하여, 상기 프레임부(100) 내의 습도를 유지하도록 하며, 상기 식물(P)의 적절한 수분공급을 유도한다. 상기 분사조절장치를 통해 물과 양액을 적절하게 사용하도록 하여 그 사용량을 절감할 수 있다. 또한 상기 분사조절장치는 상기 식물(P)에 따라 생장에 적합한 주기에 맞추어 자동적으로 분사 또는 분무가 가능하도록 한다.

한편 상기 식물 공중 재배장치(10)는 상기 식물(P)에게 빛을 조사하는 조사부(400)를 더 포함할 수 있다.

상기 조사부(400)는 배지부의 상측에 이격되어 설치되고, 적어도 하나 이상의 LED(Light Emitting Diode)전등을 구비하는 것이 바람직하다. 상기 LED전등은 상기 식물(P)이 삽입된 배지부(200) 측으로 빛을 발광하며, 이는 식재되는 식물(P)에게 광합성과 생장에 적합한 광원을 제공한다. 따라서 상기 조사부(400)는 식물(P)의 재배용으로 특화된 파장의 빛을 발광하는 청색LED, 적색LED, 백색LED 전등이 배합되어 있는 것이 바람직하다. 또한 상기 조사부(400)는 상기 배지부(200)의 상측에 적어도 하나 이상 구비되는 것이 바람직하다. 즉 상기 조사부(400)는 상기 배지부(200)에 식재되는 식물(P)의 양이나 크기에 따라 적어도 하나 이상 적합하게 구비될 수 있다. 여기서 상기 조사부(400)는, 빛을 발광하는 LED 전등인 것이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니며 식물재배용으로 제작되는 형광등일 수도 있다.

더불어 상기 프레임부(100)의 내측에 거치판(145)이 구비되어 상기 조사부(400)와 상기 급수관(320)을 용이하게 설치 할 수 있다. 상기 거치판(145)은 상기 프레임부(100)의 양단에 설치되며, "ㄴ"형상인 것이 바람직하다. 또한 상기 거치판(145)의 하단으로 상기 조사부(400)와 상기 급수관(320)이 장착된다. 즉 상기 거치판(145)은, 상기 조사부(400)와 상기 급수관(320)의 양단을 지지하도록 한다. 여기서 상기 거치판(145)의 하단에 상기 조사부(400)와 상기 급수관(320)을 장착하는 것이 바람직하지만, "ㄴ" 형상의 상면에 상기 조사부(400)와 상기 급수관(320)을 장착할 수도 있다.

여기서 상기 식물 공중 재배장치(10)는 조사조절장치(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이러한 조사조절장치는 상기 조사부(400)의 상기 LED전등에서 발광하는 빛을 제어한다. 즉, 상기 조사조절장치는 상기 LED전등을 통해 조사되는 빛을 설정된 주기에 따라 자동으로 조사하도록 하며, 이를 위해 상기 조사부(400)와 연결되어 상기 조사부(400)의 전원을 제어할 수 있다. 부연하면 상기 조사조절장치는, 상기 식물(P)의 생장에 적합한 주기에 맞추어 상기 조사부(400)의 전원을 자동적으로 제어하도록 한다. 따라서 상기 조사조절장치는 상기 조사부(400)의 빛의 사용량을 적절하게 조절함으로써, 불필요한 사용을 방지하고, 그 사용량을 절감하여 효율적인 재배가 가능하다.

이하에서는, 본 고안의 제 2 실시예에 따른 식물 공중 재배장치(10)를 도 5를 참조하여 설명하도록 한다. 도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 식물 공중 재배장치(10)의 배지부(200)를 도시한 사시도이다. 여기서 도 1 내지 도 4에 나타낸 동일한 참조번호는 동일한 구성 및 작용을 하는 동일부재이므로, 반복적인 설명은 생략하도록 한다.

상기 식물 공중재배장치(10)는 도 5에서 도시한 바와 같이, 배지부받침(240)을 더 포함할 수 있다. 상기 배지부받침(240)은 상기 배지부(200)의 하단에 상기 배지부(200)와 수평하게 위치되어, 상기 배지부(200)를 지지한다. 이를 위해 상기 배지부받침(240)은 복수개의 리브를 통해 구성될 수 있다. 따라서 상기 배지부받침(240)의 둘레를 따라 리브가 형성되며, 상기 배지부(200)에서 식재하는 식물(P)에 방해가 되지 않도록 상기 둘레의 내측으로 수평방향의 리브와 수직방향의 리브로 형성된다. 상기 배지부받침(240)은 상기 배지부(200)가 이동 중에 흔들리거나 빠져, 위치가 변경되는 것을 방지하며, 상기 프레임부(100) 내부에 거치할 때 유용하도록 한다. 더불어 상기 배지부받침(240)은 플라스틱 재질로 제작되는 것이 바람직하나, 그 재질은 다양할 수 있다. 또한 도면에 도시한 바와 같이, 상기 배지부받침(240)의 양단에 손잡이(230)가 구비되어 배지부(200)를 이동시키는데 유용하도록 한다. 더불어 상기 배지부(200)는 상기 배지부받침(240)의 구조에 따라 크기변형이 가능하다. 즉 내측에 형성된 수평방향의 리브와 수직방향의 리브의 상측에, 상기 배지부(200)가 안착되므로 상기 리브의 위치와 개수에 따라 상기 배지부받침(240)보다 작은 크기의 배지부(200)를 그 상단에 안착시킬 수 있다.

이하에서는, 본 고안의 제 3 실시예에 따른 식물 공중 재배장치(10)를 도 6를 참조하여 설명하도록 한다. 본 발명의 제 3 실시예에 따른 식물 공중 재배장치(10)의 배지부(200)를 거치하는 방식을 나타낸 사시도이다. 여기서 도 1 내지 도 5에 나타낸 동일한 참조번호는 동일한 구성 및 작용을 하는 동일부재이므로, 반복적인 설명은 생략하도록 한다.

상기 식물 공중 재배장치(10)는 상기 프레임부(100)의 내측면에 "ㄴ" 형상의 지지대(142)가 구비될 수 있다. 상기 배지부(200)는 상기 지지대(142)의 "ㄴ"형상 상면에 안착될 수 있다. 도면에 도시한 바와 같이, 상기 배지부받침(240)의 손잡이(230)를 통해 상기 배지부(200)를 이동시켜 상기 지지대(142)의 상측에 안착시킬 수 있으며, 이는 예시적인 것으로서, 상기 지지대(142)의 "ㄴ"형상의 상면을 따라 상기 배지부받침(240) 및 상기 배지부(200)를 슬라이딩 이동시켜 내측으로 안착시킬 수 있다.

또한 상기 프레임부(100)의 내측 중앙에 "ㅂ"형상의 중간지지대(146)가 더 구비될 수 있다. 상기 중간지지대(146)는 상기 프레임부(100)의 내측에서 상기 배지부(200)를 지지한다. 이를 위해 상기 중간지지대(146)는 고정부(146a)와 안착부(146b)로 구성될 수 있다. 상기 고정부(146a)는 "U"형상으로 그 하단에 상기 급수관(320)과 상기 조사부(400)의 상측이 고정될 수 있다. 상기 급수관(320)과 상기 조사부(400)를 상기 프레임부(100)의 내측에서 더 견고하게 구비되도록 한다. 또한 상기 안착부(146b)는 상기 고정부(146a)의 상단 내측에 구성되는 것으로, 상기 안착부(146a)의 상면에 상기 배지부(200)가 안착되어 지지될 수 있다. 이는 상기 배지부(200)를 상기 프레임부(100)의 내측에 더 안정적으로 안착시킬 수 있다.

이하에서는, 본 고안의 제 4 실시예에 따른 식물 공중 재배장치(10)를 도 7을 참조하여 설명하도록 한다. 도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 식물 공중 재배장치(10)의 배지부(200)를 거치하는 방식을 나타낸 사시도이다. 여기서 도 1 내지 도 6에 나타낸 동일한 참조번호는 동일한 구성 및 작용을 하는 동일부재이므로, 반복적인 설명은 생략하도록 한다.

상기 식물 공중 재배장치(10)는 상기 프레임부(100)의 내측 중앙에 "ㅂ"형상의 중간지지대(146)가 더 구비될 수 있다. 또한 상기 식물 공중 재배장치(10)는 상기 수직프레임(120)과 상기 배지부(200)의 측면에 각각 자석(143a,143b)이 구비될 수 있다.

상기 중간지지대(146)는 상기 프레임부(100)의 내측에서 상기 배지부(200)를 지지한다. 이를 위해 상기 중간지지대(146)는 고정부(146a)와 안착부(146b)로 구성될 수 있다. 상기 고정부(146a)는 "U"형상으로 그 하단에 상기 급수관(320)과 상기 조사부(400)의 상측이 고정될 수 있다. 상기 고정부(146a)는 상기 급수관(320)과 상기 조사부(400)를 상기 프레임부(100)의 내측에서 더 견고하게 구비되도록 한다. 또한 상기 안착부(146b)는 상기 고정부(146a)의 상단 내측에 구성되는 것으로, 상기 안착부(146a)의 상면에 상기 배지부(200)가 안착되어 지지될 수 있다. 이는 상기 배지부(200)를 상기 프레임부(100)의 내측에 더 안정적으로 안착시킬 수 있다.

상기 자석(143a,143b)은 상기 수직프레임(120)과 상기 배지부받침(240)이 맞닿는 측면에 각각 구비되는 것이 바람직하다. 즉 상기 수직프레임(120)의 측면에 자석(143b)이 구비되고, 상기 배지부받침(240)의 모서리에 자석(143a)이 구비되어, 상기 자석(143a, 143b)이 서로 대응하여 접촉이 가능하며, 이를 통해 상기 배지부(200)를 상기 프레임부(100)의 내부에 고정시킬 수 있다. 더불어 상기 자석(143b)은 상기 고정부(146a)의 내측 상단에도 구비될 수 있다. 즉 상기 고정부(146a)에 구비되는 자석(143b)은 상기 배지부받침(240)에 구비된 자석(143a)과 대향되는 위치에 구비되어, 상기 자석(143a)과 대응하며, 이를 통해 상기 배지부(200)가 고정되도록 한다. 그리고 상기 안착부(146b)의 양 끝단에도 상기 자석(143a)이 구비될 수 있다. 상기 안착부(146b)에 구비되는 상기 자석(143a)은 상기 고정부(146a)의 내측에 구비된 자석(143b)과 대응하여, 기 안착부(146b)를 상기 고정부(146)에 고정되도록 한다. 여기서 상기 수직프레임(120)과 상기 고정부(146a)의 상단 내측에 구비되는 자석(143b)의 길이는, 상기 배지부(200)의 높이보다 길도록 구성하는 것이 바람직하다. 이를 통해 상기 배지부(200)를 거치하는 위치를 일정범위 내에서 가변시킬 수 있으며, 상기 식물(P)의 발육상태에 따라 유용하게 이동하여 설치할 수 있다. 또한 상기 수직프레임(120)과 상기 고정부(146a)의 상단 내측에 구비되는 자석(143b)의 길이는 짧은 길이의 자석을 일정 간격으로 수직 배치하여, 상기 배지부(200)가 거치되는 높이를 가변시킬 수도 있다.

이하에서는, 본 고안의 제 5 실시예에 따른 식물 공중 재배장치(10)를 도 8을 참조하여 설명하도록 한다. 도 8은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 식물 공중 재배장치(10)의 배지부(200)를 거치하는 방식을 나타낸 사시도이다. 여기서 도 1 내지 도 7에 나타낸 동일한 참조번호는 동일한 구성 및 작용을 하는 동일부재이므로, 반복적인 설명은 생략하도록 한다.

상기 식물 공중 재배장치(10)는 찬넬(144), 거치대(144a), 및 나사(144b)를 더 포함할 수 있다. 상기 찬넬(144)은 상기 배지부(200)를 안착시킬 위치에 대응하여 상기 수직프레임(120)의 일측에 구비될 수 있다. 상기 찬넬(144)에는 수직방향으로 복수개의 홀(144h)이 형성되는 것이 바람직하다. 여기서 상기 나사(144b)는 상기 홀(144h)의 내측으로 삽입될 수 있다. 또한 상기 거치대(144a)는 "ㄱ"형상으로, 상기 수직프레임(120)과 다른 상기 수직프레임(120) 사이에 위치한다. 그러므로 상기 나사(144b)는 상기 홀(144h)에 삽입되며, 상기 홀(144h)을 통해 돌출된 나사(144b)의 외측면에 상기 거치대(144a)가 안착되어 지지된다. 즉 상기 거치대(144a)가 상기 나사(144b) 외측면에 고정되면, 상기 거치대(144a)의"ㄱ"형상의 상면에 상기 배지부(200) 또는 배지부받침(240)을 안착시켜 지지되도록 한다. 더불어 상기 찬넬(144)의 복수개의 홀(144h)에 상기 나사(144b)를 선택적으로 삽입하도록 하여, 상기 배지부(200)가 안착되는 위치가 가변될 수 있다. 이를 통해 상기 식물(P)의 발육상태에 따라 유용하게 상기 배지부(200)의 높낮이를 조정하여 이동시킬 수 있다. 여기서 상기 거치대(144a)와 나사(144b)는 예시적인 것으로서, 상기 거치대(144a)의 양단에 돌출부가 형성되고, 상기 돌출부를 홀(144h)에 끼워 고정시킬 수도 있으며, 고리 및 봉(Peg) 등을 적용시킬 수도 있다. 또한 상기 거치대(144a)의 형상은 "ㄱ"에 한정되는 것이 아니며, 이는 "ㅡ"형상의 평철이나 다른 모양으로도 적용가능하다.

또한 상기 프레임부(100)의 내측 중앙에 "ㅂ"형상의 중간지지대(146)가 더 구비될 수 있다. 상기 중간지지대(146)는 상기 프레임부(100)의 내측에서 상기 배지부(200)를 지지한다. 이를 위해 상기 중간지지대(146)는 고정부(146a)와 안착부(146b)로 구성될 수 있다. 상기 고정부(146a)는 "U"형상으로 그 하단에 상기 급수관(320)과 상기 조사부(400)의 상측이 고정될 수 있다. 이는 상기 급수관(320)과 상기 조사부(400)를 상기 프레임부(100)의 내측에서 더 견고하게 구비되도록 한다. 또한 상기 안착부(146b)는 상기 고정부(146a)의 상단 내측을 구성하는 것으로, 상기 안착부(146a)의 상면에 상기 배지부(200)가 안착되어 지지될 수 있다. 따라서 상기 배지부(200)를 상기 프레임부(100)의 내측에 더 안정적으로 안착시킬 수 있다. 여기서 상기 고정부(146a)는 "U"형상의 양단에, 수직방향으로 복수개의 홀(144h)이 형성되는 것이 바람직하다. 따라서 상기 나사(144b)가 상기 홀(144h)의 내측으로 삽입될 수 있으며, 상기 나사(144b)의 상면에 상기 안착부(146b)를 지지하도록 한다. 즉 상기 고정부(146a)의 복수개의 홀(144h)에 상기 나사(144b)를 선택적으로 삽입하도록 하여, 상기 안착부(146b)가 안착되는 위치가 가변될 수 있다. 이는 상기 안착부(146b)의 상면에 안착되는 상기 배지부(200)의 높이를 가변시킬 수 있다. 한편 상기 고정부(146a)에 상기 안착부(146b)를 고정시키는 방법은, 상기 고정부(146a)에 자석이나, 홈을 이용한 찬넬 등을 적용시킬 수도 있다.

상기 식물 공중 재배장치(10)는 배지부 이동수단(20)을 더 포함할 수 있다. 도 9는 도 3에 나타낸 배지부(200)를 이동 시킬 때 사용하는 배지부 이동수단(20)을 도시한 사시도로, 도 9를 참조하면 상기 배지부 이동수단(20)은 이동수단 지지대(21), 이동수단 프레임(22), 이동수단 손잡이(23)를 포함 할 수 있다. 상기 배지부 이동수단(20)은, 상기 배지부(200)를 상기 프레임부(100)로 이동시키거나, 식재가 끝난 식물(P)을 수확하기 위해 상기 배지부(200)를 외부 이동시킬 때 사용할 수 있다.

상기 배지부 이동수단(20)은 수직하게 구비되는 이동수단 프레임(22)으로 구성된다. 또한 상기 이동수단 프레임(22)의 내측으로 이동수단 지지대(21)가 구비되며, 상기 이동수단 프레임(22)의 일측에 상기 이동수단 손잡이(23)가 설치될 수 있다. 상기 이동수단 지지대(21)는 "ㄴ" 형상으로, 양 끝단이 상기 이동수단 프레임(22)에 고정된다. 또한 상기 이동수단 지지대(21)는 "ㄴ"형상의 상면에 상기 배지부(200) 또는 배지부받침(240)이 안착될 수 있다. 즉 상기 지지대(142)의 "ㄴ"형상의 상면을 따라 상기 배지부(200)를 슬라이딩 이동시켜 내측으로 안착시킬 수 있다. 또한 상기 배지부 이동수단(20)은 하단에 바퀴를 구비하여 상기 프레임부(100)측으로 이동시키는 데 용이하며, 상기 이동수단 손잡이(23)을 파지하여 상기 배지부 이동수단(20)을 수월하게 이동시킨다. 이는 식물(P)을 대규모로 재배할 때 유용하게 활용될 수 있다. 이를 위해 상기 이동수단 지지대(21)는, 상기 이동수단 프레임(22)의 내부에 상하로 이격되어 복수개가 적층되는 것이 바람직하다. 이는 복수개의 배지부(200)를 안착시킬 수 있으며, 동시에 복수개의 배지부(200)를 이동시킬 수 있다. 이는 식물(P) 재배에 있어서, 시간과 노동력을 절감하고, 생산효율을 높여 줄 수 있다.

한편 상기한 바와 같은 상기 식물 공중 재배장치(10)는, 다수개를 반복 나열하거나, 연결 설치 할 수 있다. 여기서 상기 식물 공중 재배장치(10)를 다수개를 반복 나열하거나 연결 설치 할 경우, 상기 저수조(340)는 한 개로 통합하여 설치할 수 있다. 이와 같은 설치방법은, 상기 식물(P)의 식재, 운반 및 관리 작업을 분업화하여 처리 할 수 있다. 또한 대량 식재와 수확이 가능하여, 식물 공장 형식의 대량재배를 가능하게 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 식물 공중 재배장치(10)에 의하면, 삽입슬릿(220)을 이용하여 식물(P)을 공중에 간편하게 고정할 수 있으며, 단위면적당 고밀도의 식물(P) 재배가 가능하여 그에 따른 노동력과 시간을 절감할 수 있다.

그리고 공중에 고정되는 구조와 배지부(200)의 관통홀(210)은, 식물(P)에게 접촉되는 공기의 흐름이 원활하도록 구현되어 세균의 번식을 감소시킬 뿐만 아니라 생장에 필요한 산소와 질소의 공급을 증진시킨다. 상기한 바와 같은 구조는, 뿌리의 생장상태를 쉽게 관찰하고 관리하는데 용이하다.

또한 삽입슬릿(220)에 고정된 식물(P)을 관통홀(210)을 통해 수확함으로써, 식물(P)에게 손상이 적고, 수확이 용이하도록 하며, 흙의 사용 없이 식물(P) 재배가 가능하다.

더불어 상기 식물 공중 재배장치(10)의 내부에 수평으로 설치되는 배지부(200)는 상하로 이격되어 적층되는 수에 반비례하여 물과 양액의 사용량을 절감시켜준다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구 범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10 : 식물 공중 재배장치 20 : 배지부 이동수단
21 : 이동수단 지지대 22 : 이동수단 프레임
23 : 이동수단 손잡이 100 : 프레임부
110 : 바닥프레임 111 : 개구부
120 : 수직프레임 130 : 이동수단
140 : 투명소재 141 : 프레임봉
142 : 지지대 143a, 143b :자석
144 : 찬넬 144h : 홀
144a : 거치대 144b : 나사
145 : 거치판 146 : 중간지지대
146a : 고정부 146b : 안착부
150 : 받침부 200 : 배지부
210 : 관통홀 220 : 삽입슬릿
230 : 손잡이 240 : 배지부받침
300 : 양액공급부 310 : 양액공급펌프
320 : 급수관 330 : 분사분무장치
340 : 저수조 400 : 조사부
P : 식물

Claims (12)

1. 식물을 공중에 고정시켜 재배하는 식물 공중 재배장치에 관한 것으로,
   하단의 중앙부에 원 형상의 개구부가 형성된 바닥 프레임과, 상기 바닥프레임의 모서리에 수직하게 설치되는 수직프레임을 포함하는 프레임부;
   상기 프레임부의 내부에 수평방향으로 구비되고, 그 상면에 원 형상의 복수개의 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀과 연결된 구조로 상기 관통홀에 방사상으로 복수개의 삽입슬릿이 형성되어 상기 삽입슬릿으로 상기 식물이 삽입되어 고정되고, 폴리에틸렌을 발포하여 형성한 발포지로 구성된 적어도 하나 이상의 배지부; 및
   상기 배지부의 상측에 설치되고, 상기 배지부에 양액을 공급하는 적어도 하나 이상의 양액공급부를 포함하는 식물 공중 재배장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 프레임부는,
   상기 수직프레임의 하단에 적어도 하나 이상의 이동수단을 더 포함하는 식물 공중 재배장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 프레임부는,
   상기 수직프레임의 외측을 따라 고정되는 투명소재를 더 포함하는 식물 공중 재배장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 프레임부는,
   상기 배지부의 하측에 상기 배지부와 이격되어 설치되고, 일방향으로 경사진 경사면으로 형성되어 상기 관통홀의 하측으로 적하되는 양액이 상기 경사면을 따라 이동되도록 하는 받침부를 더 포함하는 식물 공중 재배장치.
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 배지부의 하단에 수평하게 위치하여 상기 배지부를 지지하는 배지부받침을 더 포함하는 식물 공중 재배장치.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 양액공급부는,
   양액공급펌프와,
   상기 양액공급펌프를 통해 양액을 전달받는 급수관과,
   상기 급수관에 설치되고, 상기 배지부 측으로 양액을 분사하는 복수개의 분사분무장치를 포함하는 식물 공중 재배장치.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 양액공급부는,
   상기 개구부의 하단에 설치되어 공급된 양액이 낙하하여 적하되는 저수조를 더 포함하는 식물 공중 재배장치.
9. 청구항 7에 있어서,
   상기 양액공급부는,
   상기 분사분무장치 및 양액공급펌프와 연결되어, 상기 배지부에 공급되는 양액을 설정된 주기에 따라 자동으로 분사하는 분사조절장치를 더 포함하는 식물 공중 재배장치.
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 배지부의 상측에 설치되고, 적어도 하나 이상의 LED전등이 구비되어, 상기 배지부 측으로 빛을 조사하는 조사부를 더 포함하는 식물 공중 재배장치.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 조사부와 연결되어, 상기 LED전등을 통해 조사되는 빛을 설정된 주기에 따라 자동으로 조사하도록 상기 조사부의 전원을 제어하는 조사조절장치를 더 포함하는 식물 공중 재배장치.
12. 청구항 1 내지 청구항 4 및 청구항 6 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배지부는, 상기 프레임부의 내부에 상하로 이격되어 복수개가 적층되고,
    상기 양액공급부는, 상기 각 배지부의 상측에 대응하여 복수개가 설치된 식물 공중 재배장치.

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