KR102027650B1 - 아쿠아포닉스 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 내부에 어류가 서식되는 수조; 하측에 양액이 흐를 수 있는 유동공간이 형성되며, 상측에 식물이 배치될 수 있는 식물재배부; 상기 수조로부터 식물재배부로 양액을 유동시키는 공급유로부; 및 상기 식물재배부로부터 수조로 양액을 유동시키는 회귀유로부;를 포함하는 아쿠아포닉스 시스템을 제공한다.
Description
본 발명은 구조가 개선된 아쿠아포닉스 시스템에 관한 것이다.
최근 수경재배의 일태양으로서 아쿠아포닉스가 각광을 받고 있다.
아쿠아포닉스는 어류가 살고 있는 수조에 담긴 사료가 용해되거나 배설물이 섞인 물을 식물의 양액으로 사용하는 수경재배 방식이다.
이러한 아쿠아포닉스를 사용하는 수경재배로서 등록특허 제10-1370075호(발명의 명칭: 식물재배 시스템 및 그 재배방법)가 있다.
상기 종래기술은 수조(100)에서 급수된 양액을 1차적으로 필터(200)를 거치고, 고체여과기(300)를 거친 후 식물재배장치(400)에 급수한 다음 다시 양액회수유로(500)를 통해 양액을 회수하여 수조(100)에 공급하는 시스템을 게재한다.
그러나, 이러한 종래의 아쿠아포닉스 시스템은 일단 식물에 양액이 급수되기까지 많은 절차 및 시간이 소요되어 대량의 수경재배를 도모하기 어려운 단점이 있다.
또한, 종래의 아쿠아포닉스 시스템은 양액을 별다른 절차없이 회수하여 수조에 재공급하기 때문에 회수되는 양액의 컨디션에 따라 어류가 폐사할 수 있는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 수조와 식물재배부 사이에 순환하는 양액을 컨트롤하여 대량의 수경재배가 가능함과 동시에 수조의 컨디션을 고려할 수 있는 아쿠아포닉스 시스템을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명은, 내부에 어류가 서식되는 수조; 하측에 양액이 흐를 수 있는 유동공간이 형성되며, 상측에 식물이 배치될 수 있는 식물재배부; 상기 수조로부터 식물재배부로 양액을 유동시키는 공급유로부; 및 상기 식물재배부로부터 수조로 양액을 유동시키는 회귀유로부;를 포함하는 아쿠아포닉스 시스템을 제공한다.
또한, 상기 수조의 상측에 설치되어 어류의 이탈을 방지하는 메쉬를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 수조는 다수 개가 배치되고, 상기 공급유로부의 배관과 회귀유로부의 배관은 각각의 수조에 분지되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 공급유로부 또는 회귀유로부에는 양액의 유동을 위한 구동펌프가 설치될 수 있다.
또한, 상기 수조 안에는 내부가 비어 있으며 적어도 일측면에 다수 개의 차단공이 형성된 다면체가 배치되고, 상기 공급유로부 또는 회귀유로부는 상기 다면체 내부와 연통되게 배치될 수 있다.
또한, 상기 식물재배부는 적어도 한 개 이상이 안착홈이 형성된 재배판; 및 상기 안착홈에 안치되는 포트;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 식물재배부는 상기 재배판이 다수 개가 순차적으로 배치되되, 발아된 식물 또는 발아를 위한 씨앗이 심어진 포트가 안치되는 재배판은 상기 회귀유로부와 인접하도록 배치할 수 있다.
또한, 상기 식물재배부는 제1 식물재배부와 제2 식물재배부를 포함하며, 상기 제1 식물재배부의 일측에 상기 공급유로부가 배치되고, 상기 제2 식물재배부의 일측에 상기 회귀유로부가 배치되고, 상기 제1 식물재배부와 제2 식물재배주 각각의 타측에 일단과 타단이 연결되는 순환유로부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 회귀유로부는 양액 내의 암모니아를 측정하는 제1 센서와, 유로를 차단하는 차단밸브를 더 포함하고, 상기 제1 센서에 의해 측정된 암모니아의 수치가 기설정된 수치를 초과하는 경우 상기 차단밸브가 차단될 수 있다.
또한, 상기 회귀유로부는 양액 내의 용존산소량을 측정하는 제2 센서와, 공기를 공급하는 공기펌프를 더 포함하고, 상기 제2 센서에 의해 측정된 용존산소량의 수치가 기설정된 수치에 도달하지 아니한 경우 상기 공기펌프가 구동될 수 있다.
본 발명은 수조 내부에 다면체에 의해 식물재배부에 양액에 이물이 섞이지 않게 공급할 수 있으며, 상기 식물재배부를 순환하여 수조로 회수되는 양액의 용존산소량 또는 암모니아 농도를 측정하여 양액의 순환 속도 또는 순환량을 제어하므로 식물의 대량생산 및 어류의 폐사를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 아쿠아포닉스 시스템의 개략도.
도 2는 본 발명의 실시에에 따른 수조 및 다면체의 확대도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 식물재배부의 개략적인 측단면도.
도 2는 본 발명의 실시에에 따른 수조 및 다면체의 확대도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 식물재배부의 개략적인 측단면도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 당업자가 이해하는 용어의 일반적인 의미와 동일하고, 만약 본 명세서에서 사용된 용어가 당해 용어의 일반적인 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다.
다만, 이하에 기술될 발명은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것을 아니며, 명세서 전반에 걸쳐서 동일하게 사용된 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 아쿠아포닉스 시스템의 개략도, 도 2는 본 발명의 실시에에 따른 수조 및 다면체의 확대도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 식물재배부의 개략적인 측단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 아쿠아포닉스 시스템은 크게 수조(100), 식물재배부(200), 유로부(300)를 포함할 수 있다.
상기 수조(100)는 내부에 어류가 서식할 수 있도록 상측이 개구된 형상이며, 다수 개가 배치될 수 있다.
이러한 수조(100) 내부에서 양식되는 어류는 비교적 암모니아 또는 용존산소량에 민감하지 아니한 어종을 선택하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 수조(100)는 충분히 다수의 어류를 수용할 수 있는 크기로 형성되지만, 대량의 양액 공급을 위해 다수 개의 수조(100)가 배치될 수 있다.
또한, 상기 수조(100) 한 개당 후술할 식물재배부(200) 두 개를 연결할 수 있으며, 이렇게 독립적으로 수조(100)를 사용하여 다양한 어종의 양생, 어류의 집단폐사 방지 및 양질의 양액을 공급할 수 있다.
여기서, 상기 수조(100) 내부에 서식하는 어류의 이탈을 방지하기 위해, 상기 수조(100)의 상측에 설치되어 어류의 이탈을 방지하는 메쉬(110)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 수조(100) 안에는 어류의 이탈을 방지함과 동시에 후술할 공급유로부(310)로 고형의 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위해, 내부가 비어 있으며 다수 개의 차단공(121)이 형성된 다면체(120)가 배치될 수 있다.
또한, 상기 다면체(120)는 후술할 공급유로부(310)가 배치될 수 있는 제1 홀(122)이 형성될 수 있으며, 후술할 회귀유로부(320)가 배치될 수 있는 제2 홀(123)이 형성될 수 있다.
상기 식물재배부(200)는 하측에 양액이 흐를 수 있는 유동공간이 형성되며, 상측에 식물이 배치될 수 있다.
구체적으로, 상기 식물재배부(200)는 적어도 한 개 이상이 안착홈(203)이 형성된 재배판(201)과, 상기 안착홈(203)에 안치되어 식물이 식생하는 포트(202)를 포함할 수 있다.
상기 포트(202)에는 외부의 상토를 사용하지 않고, 질석(vermiculite)과 코코넛 섬유질을 약 4:6으로 배합한 상토를 사용할 수 있다.
상기 안착홈(203) 및 포트(202)는 많을수록 다량의 식물 생산이 가능하지만, 너무 많으면 식물이 밀집되어 생산성이 저하될 수 있다.
예를 들어, 상기 재배판(201)은 스치로폼으로 형성될 수 있으며, 1200mm x 600mm의 규격이나, 600mm x 600mm의 규격으로 형성될 수 있다.
상기 1200mm x 600mm의 규격의 재배판(201)에는 대략적으로 30~40개의 안착홈(203)이 형성될 수 있으며, 상기 600mm x 600mm의 규격의 재배판(201)에는 대략적으로 50~60개의 안착홈(203)이 형성될 수 있으며, 상기 안착홈(203)에 각각 포트(202)가 안치될 수 있다.
한편, 상기 수조(100)로부터 공급되는 양액에 포함된 암모니아를 아질산염에서 질산염으로 순차적으로 변경시켜야 식물의 양분으로 쓸 수 있는데, 상기 포트(202) 안에 식물의 뿌리 근처에 서식하는 박테리아들이 이러한 역할을 할 수 있다.
따라서, 상기 식물재배부(200)는 상기 재배판(201)이 다수 개가 순차적으로 배치될 수 있으며, 이 경우에는 상기 공급유로부(310)와 인접하게 뿌리가 성장한 식물을 배치하고, 발아된 식물 또는 발아를 위한 씨앗이 심어진 포트(202)가 안치되는 재배판(201)은 상기 회귀유로부(320)와 인접하도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 식물재배부(200)는 제1 식물재배부(210)와 제2 식물재배부(220)를 포함할 수 있으며, 제n 식물재배부를 포함할 수 있다.
상기 유로부(300)는 상기 수조(100)로부터 식물재배부(200)로 양액을 유동시키는 공급유로부(310)와, 상기 식물재배부(200)로부터 수조(100)로 양액을 유동시키는 회귀유로부(320)를 포함할 수 있다.
상기 수조(100)가 다수 개 설치되어 있을 경우, 상기 공급유로부(310)의 배관과 회귀유로부(320)의 배관은 각각의 수조(100)에 분지되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 공급유로부(310) 또는 회귀유로부(320)에는 양액의 유동을 위한 구동펌프(311)가 설치될 수 있다.
이러한 구동펌프(311)에 의해 유동되는 양액은 상기 다면체(120)에 의해 어류 또는 고형 이물질을 포함하지 아니하므로, 별도의 복잡한 절차 처리없이 바로 식물재배부(200)에 양액을 대량 공급될 수 있다.
다시 말해, 상기 식물재배부(200)의 규격이 결정되면, 상기 다수 개의 수조(100) 중 필요한 수조(100)에서만 상기 식물재배부(200)로 양액을 공급할 수 있으며, 이에 따라 기존의 복잡한 필터링 설비의 설치비용 및 운용비가 절감될 수 있다.
또한, 상기 다면체(120)가 상기 수조(100)에 설치될 경우, 상기 공급유로부(310) 또는 회귀유로부(320)는 상기 다면체(120) 내부와 연통되게 배치될 수 있다.
구체적으로, 상기 공급유로부(310)는 상기 다면체(120)의 제1 홀(122)에, 상기 회귀유로부(320)는 상기 다면체(120)의 제2 홀(123)에 배치될 수 있다.
또한, 상기 식물재배부(200)가 다수 개 설치될 경우에는 각각의 식물재배부(200)에 상기 공급유로부(310)와 회귀유로부(320)를 병렬적으로 설치할 수 있다.
또는, 예를 들어, 제1 식물재배부(210)와 제2 식물재배부(220)가 배치될 경우, 상기 제1 식물재배부(210)의 일측에 상기 공급유로부(310)가 배치되고, 상기 제2 식물재배부(220)의 일측에 상기 회귀유로부(320)가 배치되고, 상기 제1 식물재배부(210)와 제2 식물재배부(220) 각각의 타측에 일단과 타단이 연결되는 순환유로부(330)를 더 포함할 수 있다.
즉, 상기 다수 개의 식물재배부(200)는 직렬적으로 설치될 수 있으며, 이 경우는 유동되는 양액의 양분이 손실되어 식물의 발육에 영향을 미치지 아니한 한도 내에서 결정할 수 있다.
또한, 상기 회귀유로부(320)에는 상기 수조(100)에 회귀될 양액의 컨디션을 제어하여 상기 수조(100) 내의 어류를 보호할 수 있는 기술적 사상을 포함할 수 있다.
일례로, 상기 회귀유로부(320)는 양액 내의 암모니아를 측정하는 제1 센서(321)와, 유로를 차단하는 차단밸브(322)를 더 포함하고, 상기 제1 센서(321)에 의해 측정된 암모니아의 수치가 기설정된 수치를 초과하는 경우 상기 차단밸브(322)가 차단될 수 있다.
또는, 상기 제1 센서(321)에 의해 측정된 암모니아 수치에 따라 상기 차단밸브(322)의 개방 정도를 달리하여 회귀되는 양액의 양을 제어할 수 있다.
다른 예로, 상기 회귀유로부(320)는 양액 내의 용존산소량을 측정하는 제2 센서(323)와, 공기를 공급하는 공기펌프(324)를 더 포함하고, 상기 제2 센서(323)에 의해 측정된 용존산소량의 수치가 기설정된 수치에 도달하지 아니한 경우 상기 공기펌프(324)가 구동될 수 있다.
또한, 상기 제2 센서(323)에 의해 측정된 용존산소량 수치에 따라 상기 공기펌프(324)의 구동 정도를 달리하여 용존산소량을 제어할 수 있다.
요컨대, 본 발명의 실시예에 따른 아쿠아포닉스 시스템은 대량으로 식물재배부(200)에 양액을 공급할 수 있으며, 수조(100)로 회귀되는 양액의 컨디션을 조절하여 수조(100) 내의 어류를 보호함으로서, 양어 및 대량재배의 두 가지 이점을 꾀할 수 있다.
이상, 상기 설명에 의해 당업자라면 본 발명의 기술적 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이며, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위 및 그와 균등한 범위에 의하여 정해져야 한다.
100: 수조 110: 메쉬
120: 다면체 121: 차단공
122: 제1 홀 123: 제2 홀
200: 식물재배부 201: 재배판
202: 포트 203: 안착홈
210: 제1 식물재배부 220: 제2 식물재배부
300: 유로부 310: 공급유로부
311: 구동펌프 320: 회귀유로부
321: 제1 센서 322: 차단밸브
323: 제2 센서 324: 공기펌프
330: 순환유로부
120: 다면체 121: 차단공
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321: 제1 센서 322: 차단밸브
323: 제2 센서 324: 공기펌프
330: 순환유로부
Claims (10)
- 내부에 어류가 서식되는 수조;
하측에 양액이 흐를 수 있는 유동공간이 형성되며, 상기 유동공간의 상측에 식물이 배치될 수 있는 식물재배부;
상기 수조로부터 식물재배부로 양액을 유동시키는 공급유로부; 및
상기 식물재배부로부터 수조로 양액을 유동시키는 회귀유로부;를 포함하며,
상기 공급유로부 또는 회귀유로부에는 양액의 유동을 위한 구동펌프가 설치되고,
상기 수조 안에는 내부가 비어 있으며 적어도 일측면에 다수 개의 차단공이 형성된 다면체가 배치되고, 상기 공급유로부 또는 회귀유로부는 상기 다면체 내부와 연통되게 배치되며,
상기 식물재배부는 적어도 한 개 이상이 안착홈이 형성된 재배판과, 상기 안착홈에 안치되는 포트를 포함하며,
상기 식물재배부는 상기 재배판이 다수 개가 순차적으로 배치되되, 뿌리가 성장한 식물은 상기 공급유로부와 인접하게 배치되고, 발아된 식물 또는 발아를 위한 씨앗이 심어진 포트가 안치되는 재배판은 상기 회귀유로부와 인접하도록 배치되고,
상기 회귀유로부는 양액 내의 암모니아를 측정하는 제1 센서와, 유로를 차단하는 차단밸브를 더 포함하고, 상기 제1 센서에 의해 측정된 암모니아의 수치가 기설정된 수치를 초과하는 경우 상기 차단밸브가 차단되며,
상기 회귀유로부는 양액 내의 용존산소량을 측정하는 제2 센서와, 공기를 공급하는 공기펌프를 더 포함하고, 상기 제2 센서에 의해 측정된 용존산소량의 수치가 기설정된 수치에 도달하지 아니한 경우 상기 공기펌프가 구동되는 아쿠아포닉스 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 수조의 상측에 설치되어 어류의 이탈을 방지하는 메쉬를 더 포함하는 아쿠아포닉스 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 수조는 다수 개가 배치되고,
상기 공급유로부의 배관과 회귀유로부의 배관은 각각의 수조에 분지되어 배치되는 아쿠아포닉스 시스템.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 식물재배부는 제1 식물재배부와 제2 식물재배부를 포함하며,
상기 제1 식물재배부의 일측에 상기 공급유로부가 배치되고,
상기 제2 식물재배부의 일측에 상기 회귀유로부가 배치되고,
상기 제1 식물재배부와 제2 식물재배부 각각의 타측에 일단과 타단이 연결되는 순환유로부를 더 포함하는 아쿠아포닉스 시스템.
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