KR101941891B1 - 아쿠아포닉스 인삼 재배 시스템 - Google Patents

아쿠아포닉스 인삼 재배 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 뿌리가 오염되지 않은 청결한 인삼 재배가 가능한 아쿠아포닉스 인삼 재배 장치에 관한 것으로 무전극 램프를 사용하여 종래의 타 램프와 비교하여 태양광과 더욱 흡사한 파장의 영역대의 광을 인삼에 조사할 수 있어 인삼의 실내 재배가 가능한 효과를 달성할 수 있다. 또한, 무전극 램프는 고효율이고 수명도 반영구적이므로 인삼의 재배 원가를 낮출 수 있는 효과를 달성할 수 있다.

Description

아쿠아포닉스 인삼 재배 시스템{Aquaponics System for Ginseng Cultivation}
본 발명은 인삼 재배를 위한 아쿠아포닉스 인삼 재배 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 성장 모습을 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.
그러한 수경재배가 가능한 식물에는 쌍떡잎 식물이나 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, 실내 수경재배 장치는 도시민들의 취미나 정서 함양을 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.
본 발명은 새로운 방식으로 인삼 재배가 가능한 아쿠아포닉스 인삼 재배 시스템을 제공한다.
상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 아쿠아포닉스 인삼 재배 시스템은 양액탱크, 재배베드, 화분 트레이, 순환펌프 및 무전극 램프를 포함한다.
양액탱크에는 양액이 저장된다.
재배베드는 양액이 공급되어 순환되도록 내부공간을 갖는다.
화분 트레이는 재배베드 내부에 설치되고, 인삼을 고정할 수 있도록 복수의 타공이 형성된다.
순환펌프는 양액을 재배베드로 공급한다.
무전극 램프는 재배베드에 이격된 상태로 상부에 설치된다. 실시예에 따라 무전극 램프 상부에는 무전극 램프에서 발생되는 열을 냉각시키는 냉각장치가 추가될 수 있다.
아쿠아포닉스 인삼 재배 시스템은 양액을 생산하여 양액탱크에 공급하는 양어양식수조를 추가로 포함할 수 있다. 양어양식수조는 물고기가 배설하는 배설물에서 발생되는 암모니아를 분해하기 위한 박테리아를 배양하는 배양기를 포함한다. 그리고, 양어약식수조가 추가되면 양어양식수조와 양액탱크 사이에는 양어양식수조에서 유입되는 이물질을 거르는 필터가 추가될 수 있다.
또한, 양액탱크 또는 양어양식수조에는 산소 또는 공기를 공급할 수 있도록 산소주입기나 에어펌프가 연결될 수 있다.
재배베드 내부에는 인삼을 지지하는 그로우 미디어가 설치된다. 그로우 미디어는 인삼 표면과 접촉하는 양액에 포함된 이물질을 거르는 역할을 수행하며, 그로우 미디어는 스펀지 및 발포 미디어 중 적어도 하나일 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 아쿠아포닉스 인삼 재배 시스템은 무전극 램프를 사용하여 종래의 타 램프와 비교하여 태양광과 더욱 흡사한 파장의 영역대의 광을 인삼에 조사할 수 있어 인삼의 실내 재배가 가능한 효과를 달성할 수 있다. 또한, 무전극 램프는 고효율이고 수명도 반영구적이므로 인삼의 재배 원가를 낮출 수 있는 효과를 달성할 수 있다.
또한, 인삼을 재배하는 양액을 필터와 그로우 미디어를 통해 이물질 제거를 하고 인삼에 유입시키기 때문에 인삼 뿌리가 이물질에 오염되지 않는 상태에서 재배가 가능한 효과를 달성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 아쿠아포닉스 인삼 재배 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 아쿠아포닉스 인삼 재배 시스템에서 다층재배베드를 도시한 도면이다.
도 3는 본 발명의 실시예에 따른 아쿠아포닉스 인삼 재배 시스템에서 전등갓에 무전극램프가 설치된 모습을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 아쿠아포닉스 인삼 재배 시스템에서 다층재배베드가 결합되는 모습을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 아쿠아포닉스 인삼 재배 시스템을 측면에서 본 모습을 도시한 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 아쿠아포닉스 인삼 재배 시스템에 대하여 살펴본다.
본 발명에 따른 아쿠아포닉스 인삼 재배 시스템은 양액탱크(100), 재배베드, 화분 트레이(120), 순환펌프(130) 및 무전극 램프(140)를 포함한다.
양액탱크(100)는 상면이 개방된 사각형의 통으로 구성되고 양액탱크(100)에는 양액이 저장된다.
재배베드(110)는 상면이 개방된 사각형의 상자 형상이다. 재배베드(110)는 상부로 연장 형성된 복수개의 다리부(111)와 다리부(111)에 의해 지지되는 램프 지지부(112)가 형성된다. 램프 지지부(112)에는 전등갓(180)이 설치되고 전등갓(180)에는 무전극 램프(140)가 설치된다. 재배베드(110)는 양액이 공급되어 순환되도록 내부 공간을 갖는다.
도 2 내지 4에 도시된 바와 같이 재배베드(110)는 다층으로 구성될 수 있다. 재배베드(110)가 다층으로 구성될 수 있도록 램프 지지부(112)의 상면과 재배베드의 하면은 길이와 폭이 같게 구성될 수 있고 재배베드(110)의 모서리부에는 결합홈(미도시)이 형성되고 램프 지지부(112)의 모서리부에는 결합돌기(113)가 형성되어 재배베드가 적층될 때 고정되도록 한다.
재배베드(110)가 다층으로 구성될 경우 1층에 설치된 무전극 램프(140)에서 발생된 열이 2층의 재배베드(110)에 열을 가하게 되고 이로 인해 양액의 온도가 올라가 인삼의 생장에 방해를 할 수 있다.
이를 방지하기 위해 본 발명은 무전극 램프(140)의 열이 상부로 전달되는 것을 막도록 내면에 은도금과 단열 기능을 가지는 전등갓(180)이 추가로 포함될 수 있다.
화분 트레이(120)는 재배베드(110) 내부에 설치되고, 인삼을 고정할 수 있도록 복수의 타공이 형성된다. 화분 트레이(120)는 도 2 내지 4에 도시된 바와 같이 복수개가 일렬로 배치될 수 있다. 또한, 하나의 화분 트레이(120)에는 6개의 타공이 형성될 수 있으나 실시예에 따라 더 많거나 더 작을 수 있다.
순환펌프(130)는 재배베드(110)와 양액탱크(100) 사이에 위치되며, 양액을 재배베드(110)로 공급한다. 순환펌프(130)의 토출구에는 필터(150)가 설치된다. 필터(150)는 순환펌프(130)의 토출구에 설치됨으로써, 필터(150) 내부로 유입되는 양액의 압력이 높지 않을 경우 필터 기능이 약해지거나 필터(150)의 유입부가 막혀 버리는 등의 문제를 방지한다.
무전극 램프(140)는 재배베드(110)에 이격된 상태로 재배베드(110)의 상부에 설치된다. 무전극 램프(140)의 광은 화분 트레이(120)의 상부를 비추면서 인삼이 자랄 수 있도록 한다. 인삼의 경우 다른 작물과 달리 직사광선을 기피하기 때문에 약간 그늘진 곳에서 자라는 것이 일반적이다. 따라서, 아쿠아포닉스 인삼 재배 시스템은 무전극 램프(140)와 화분 트레이(120) 사이에 그늘 효과를 낼 수 있는 피복물(미도시)이 추가로 포함될 수 있다.
또한 인삼은 무전극 램프(140)에서 발생되는 열로 인해 인삼의 생장이 방해될 수 있으므로 무전극 램프(140) 상부에는 무전극 램프(140)에서 발생되는 열을 냉각시키는 냉각장치(미도시)가 추가될 수 있다.
아쿠아포닉스 인삼 재배 시스템은 양액을 생산하여 양액탱크(100)에 공급하는 양어양식수조(160)를 추가로 포함할 수 있다. 양어양식수조(160)는 상면이 개방된 직사각형의 통으로 구성될 수 있으며, 물고기가 배설하는 배설물에서 발생되는 암모니아를 분해하기 위한 박테리아를 배양하는 배양기를 포함한다. 양액탱크(100)와 양어양식수조(160) 사이에는 도 5에 도시된 바와 같이 연결배관(190)이 설치된다. 연결배관(190)은 양액탱크(100)와 양어양식수조(160)의 상부를 연결함으로써 양액탱크(100)가 깨지거나 파이프의 연결상태가 불량하여 물이 새는 경우에도 양어양식수조(160)의 수위는 일정하게 유지될 수 있기 때문에, 누수로 인해 양어가 폐사되는 것을 방지할 수 있다.
양액탱크(100) 또는 양어양식수조(160)에는 공기를 공급할 수 있도록 에어펌프(170)가 연결될 수 있다. 실시예에 따라 에어펌프(170) 대신 산소주입기가 설치되어 양어양식수조(160)에 산소를 공급하도록 할 수 있다.
도면에 도시되지는 않았지만 재배베드(110) 내부에는 인삼을 지지하는 그로우 미디어가 설치된다. 그로우 미디어는 분비물 등 양액에 포함된 이물질 등이 인삼 뿌리 표면에 직접 접촉하는 것을 차단하여 인삼 뿌리의 청결을 유지시키면서 양액 성분이 인삼 뿌리에 공급될 수 있도록 한다. 이러한 그로우 미디어는 스펀지 및 발포 미디어 중 적어도 하나일 수 있다.
다음으로 도 5를 참조하여 인삼아쿠아포닉스 재배 시스템에서 양액이 순환하는 과정을 설명한다. 아쿠아포닉스 인삼재배 시스템은 양어양식수조(160)와 양액탱크(100)가 연결배관(190)을 통해 상부에 연결되고 제1공급파이프(200)가 양액탱크(100)의 하부와 순환펌프(130)의 유입구와 연결된다. 제2공급파이프(210)는 순환펌프(130)의 토출구와 필터(150)를 연결한다. 필터(150)는 제3공급파이프(220)를 통해 재배베드(110)와 연결되어 있으며 재배베드(110)는 회수파이프(230)를 통해 양어양식수조(160)와 연결된다.
아쿠아포닉스 인삼재배 시스템은 순환펌프(130)가 가동되면 양액탱크(100)에 있는 양액이 필터(150)를 거쳐 재배베드(110)로 이동된다. 그리고 재배베드(110)에서 화분 트레이(120)와 접촉한 양액이 회수파이프(230)를 통해 양어양식수조(160)에 유입된다. 회수파이프(230)는 양어양식수조(160)의 하부에 연결된다. 재배베드(110)에서 유입된 양액이 양어양식수조(160)로 유입됨에 따라 양어양식수조(160)의 수위가 높아지고 일정수위이상이 되면 상기에 언급한 바와 같이 양액이 양액탱크(100)로 유입되고 유입된 양액은 다시 순환펌프(130)와 필터(150)를 거쳐 재배베드(110)로 유입된다.
순환펌프(130)는 본 실시예에서 양액이 재배베드(110)에 고여있지 않도록 연속적으로 순환할 수 있게 제어되며, 실시예에 따라 순환펌프(130)는 전기사용량 저감을 위해 작동과 정지를 반복되도록 제어되면서 양액을 순환 시킬 수 있다.
100: 양액탱크
110: 재배베드
111: 다리부
112: 램프 지지부
113: 결합돌기
120: 화분 트레이
130: 순환펌프
140: 무전극 램프
150: 필터
160: 양어양식수조
170: 에어펌프
180: 전등갓
190: 연결배관
200: 제1공급파이프
210: 제2공급파이프
220: 제3공급파이프
230: 회수파이프

Claims (7)

  1. 양액을 저장하는 양액탱크;
    양어를 양식하는 양어양식수조;
    상기 양액이 공급되어 순환되도록 내부공간을 갖는 재배베드;
    상기 양어양식수조와 상기 양액탱크를 연결하고 상기 재배베드에서 유입된 상기 양액이 유입되어 상기 양어양식수조의 수위가 높아짐에 따라 상기 양액이 상기 양액탱크로 유입되도록 상기 양어양식수조와 상기 양액탱크의 상부에 형성되는 연결배관:
    상기 재배베드에 이격된 상태로 상부에 설치되는 무전극 램프;
    상기 재배베드 상부에 설치되고 상기 무전극 램프에서 발생되는 열을 냉각시키는 냉각장치:
    상기 재배베드 내부에 설치되고, 인삼을 고정할 수 있도록 복수의 타공이 형성된 화분 트레이;
    상기 양액탱크와 상기 재배베드 사이에 설치되고, 상기 양액이 상기 재배베드와 상기 양어양식수조 및 상기 양액탱크를 순차적으로 순환하도록 제어되는 순환펌프;
    상기 순환펌프의 토출 압력에 의해 이물질이 걸러지도록 상기 순환펌프의 토출구와 연결되는 필터;
    상기 양액탱크와 상기 순환펌프를 연결하는 제1공급파이프;
    상기 순환펌프와 상기 필터를 연결하는 제2공급파이프;
    상기 필터와 상기 재배베드를 연결하는 제3공급파이프;
    상기 재배베드와 상기 양어양식수조를 연결하는 회수파이프; 및
    상기 양어양식수조에서 상기 양어에 의해 만들어진 영양분이 함유된 상태에서 상기 연결배관, 상기 양액탱크, 상기 제1공급파이프, 상기 순환펌프, 상기 제2공급파이프, 상기 필터, 상기 제3공급파이프, 상기 재배배드, 상기 회수파이프를 거쳐 상기 양어양식주조로 회수되는 양액;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 아쿠아포닉스 인삼 재배 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 양어양식수조는 물고기가 배설하는 배설물에서 발생되는 암모니아를 분해하기 위한 박테리아를 배양하는 배양기를 포함하는 것을 특징으로 하는 아쿠아포닉스 인삼 재배 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 양액탱크 또는 상기 양어양식수조 내부로 산소를 공급하는 산소주입기 및 공기를 공급하는 에어펌프 중 적어도 하나가 설치되는 것을 특징으로 하는 아쿠아포닉스 인삼 재배 시스템.
  6. 삭제
  7. 삭제
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