KR102159636B1 - 수직형 농장 건물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자급자족형 종합 생활 문화 타운의 조성이 가능한 수직형 농장 건물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 건물 내부가 사람들이 주거 및 생활할 수 있는 주거공간과 식물이 생육할 수 있는 식물생육공간으로 구획되어, 층별로 테마에 맞는 식물이 재배되고, 식물들 간의 층간 수직이동 및 층별 수평이동이 가능하여, 일조량에 따른 식물의 광합성 조절과 층별 수확 및 공급이 이루어지도록 구성된 수직형 농장 건물에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명의 수직형 농장 건물은, 사람이 생활을 영위할 수 있는 공간인 주거공간과; 상기 주거공간과 분리된 독립공간을 형성하며, 농작물 및 관상식물을 포함하는 각종 식물이 생육되는 식물생육공간과; 상기 주거공간 내의 생활에 필요한 각종 생활용수를 공급하는 한편 상기 식물생육공간 내의 각종 식물의 생육에 필요한 물을 공급하는 급수시설;을 포함하며, 상기 식물생육공간은, 상기 식물들 간의 층간 수직이동이 가능하도록 구비되는 수직이동공간과; 상기 식물들 간의 층별 수평이동이 가능하도록 구비되는 수평이동공간;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 자급자족형 종합 생활 문화 타운의 조성이 가능한 수직형 농장 건물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 건물 내부가 사람들이 주거 및 생활할 수 있는 주거공간과 식물이 생육될 수 있는 식물생육공간으로 구획되어, 층별로 테마에 맞는 식물이 재배되고, 식물들 간의 층간 수직이동 및 층별 수평이동이 가능하여, 일조량에 따른 식물의 광합성 조절과 층별 수확 및 공급이 이루어지도록 구성된 수직형 농장 건물에 관한 것이다.
최근 들어, 급격한 도시화와 과도한 소비, 불안정한 에너지와 식량가격과 금융위기, 기후변화 등은 세계 수요와 공급에 있어 지대한 영향을 미치고 있다.
이에, 2015년 UN 총회에서는 지속가능발전목표(SDGs;Sustainable Development Goals)가 채택되어 2030년까지 전 세계 국가들의 공동목표로 진행하기로 하였으며, 이 지속가능발전목표는 세계인의 가난 탈출과 배고픔 해소, 건강한 삶 보장, 양질의 교육보장, 양성평등 달성, 깨끗한 물과 위생적인 삶, 지속가능하고 깨끗한 에너지, 기후행동 등 17개 목표와 169개의 세부 목표로 구성되었다.
한편, 기후변화로 인해 열파나 한파와 같은 극단적인 기상 현상이 일어나게 되면 에너지 수요도 함께 늘어나게 된다.
이러한 기후변화는 식량과도 밀접하게 연결되어 있는데, 이상기후의 발생은 식량 생산에 치명적 영향을 미침으로써 식량 생산의 불확실성을 높이고, 경작기 면적확대를 위해 산림을 제거할 경우 이산화탄소 흡수 저장고가 줄어들어 기후변화의 진행을 더욱 촉진하게 한다.
또한, 땅의 연작으로 인해 많은 화학 비료들이 사용되고 단백질로 오염된 땅에서 자란 식량이 대량으로 판매되고 이것이 음식물 쓰레기로 다시 땅으로 돌아오게 되며 환경문제를 일으키게 된다.
한편, 국내에서는 극도로 심각해진 미세먼지의 발생원인이 무분별한 생산과 과소비로 인하여 자체 생성된 결과임을 밝혀지면서 무분별한 소비방식에 대한 반성과 함께 윤리적 소비에 대한 새로운 방안 강구가 절실하게 필요한 시점이 도래하게 되었다.
그리고 글로벌 기업과 인터넷(홈) 쇼핑문화로 인하여 쉽게 사고 쉽게 버리는 소비문화가 자리를 잡으면서 누가 어디서 어떻게 만들었는지는 더 이상 중요하지 않는 문제가 되었고, 브레이크 없는 과잉생산은 자원을 고갈시키고 환경오염을 야기시켜 인간을 점차 위협하고 있는 상황이다. 또한, 종자전쟁을 예고하는 GMO가 사람의 식탁과 동물 먹거리에 채워지면서 우리의 식생활 전반을 위협하는 상황이 되었다.
아울러, 대량생산방식은 농축산물의 삶을 불행하게 만들고 있는데, 예를 들어 닭의 경우에는 30 여년이 자연적 수명이지만 소비가 급증하면서 15일이면 도축되고 날개짓을 할 수도 없는 좁은 철창 안에 갇혀 불행한 삶을 살게 되고, 공포와 극한 고통을 느끼며 도살된 닭(돼지, 소, 오리)의 단백질에는 분노, 공포, 슬픔 등이 남아서 그 것을 섭취한 사람에게 고스란히 전달된다.
그리고, 최근 사회적 문제로 이슈화되는 묻지마 살인, 분노조절 장애 등 정신질병이 급증하는 원인을 먹거리에서 찾을 수 있다. 정신과 의사 윌리암 필포트 박사(Dr. Willam Philpott)가 저술한??뇌의 알레르기반응??에서도 확인할 수 있듯이 정신과 질환이 음식섭취와 관련이 있고 이에 음식섭취에 따라 대소장기능이 나빠져 뇌기능도 손상 받을 수 있으며 인체에 필요한 영양소를 잘 흡수하지 못하여 독성물질 일부가 뇌에 침투하여 뇌세포의 기능을 망가지게 하여 정신질환이 발생될 수 있다. 통계 수치 결과를 보더라도 우리나라에서 자살원인 중 가장 큰 요인으로 정신질환이었으며, 이러한 정신질환이 자살율 1위를 차지한 지도 벌써 수년이 흘러 간지 오래다.
이에 따라, 훼손된 자연생태계를 살리고, 지역사회를 중심으로 적정소비와 적정생산의 균형적 생태계로 전환시킬 수 있도록 하는 지속 가능한 생태순환형 커뮤니티 시스템의 보급이 절실하게 요구되고 있다.
그러나, 이와 같은 생태순환형 커뮤니티 시스템의 도입에 있어서, 각종 농작물의 재배를 위해서는 농지와 농업용수의 확보가 필요한데, 농지의 경우 도시화와 산업화의 영향으로 농지면적이 점차 줄어들고 있는 것이 현실이기 때문에, 필요한 농지확보를 위하여 여러 가지 대체수단들이 제안되고 있으며 그 수단 중 하나로서 수직형 고층 건물에 도시농장을 도입하는 방안이 제시되고 있다.
본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는, 다층 건물 내에 농작물을 포함한 식물 재배공간, 주거공간, 식당, 마켓, 공방, 치유공간 등의 다양한 아이템들을 위한 공간들이 갖추어져, 일조량이나 수확 및 재배에 필요한 환경에 맞도록 생육 식물들 간의 수직이동 및 수평이동이 가능하도록 하여 필요에 따라 층별로 이동시켜 수확하거나 재배할 수 있도록 하여 생태순환형 종합 생활 문화 타운을 조성할 수 있는 수직형 농장 건물을 제공하는 데에 있다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 수직형 농장 건물은, 사람이 생활을 영위할 수 있는 공간인 주거공간과; 상기 주거공간과 분리된 독립공간을 형성하며, 농작물 및 관상식물을 포함하는 각종 식물이 생육되는 식물생육공간과; 상기 주거공간 내의 생활에 필요한 각종 생활용수를 공급하는 한편 상기 식물생육공간 내의 각종 식물의 생육에 필요한 물을 공급하는 급수시설;을 포함하며, 상기 식물생육공간은, 상기 식물들 간의 층간 수직이동이 가능하도록 구비되는 수직이동공간과; 상기 식물들 간의 층별 수평이동이 가능하도록 구비되는 수평이동공간;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 주거공간은 건물의 중심부에 배치되고, 상기 식물생육공간은 주거공간을 감싸는 형태로 배치될 수 있다.
상기 주거공간은, 사람의 숙식이 이루어지는 공간인 숙박공간과; 상기 식물생육공간에서 생산된 각종 농작물의 소비가 이루어지는 식당과; 상기 식물생육공간에서 생산된 각종 농작물 제품의 판매가 이루어지는 마켓과; 상기 식물생육공간 내의 식물을 경작하기 위한 각종 경작도구나 생활에 필요한 각종 생활도구를 생산하는 공방과; 사람의 신체적, 심리적인 안정감 유지를 위해 치유하는 치유공간;을 포함하는 복합시설로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 건물의 외벽은 태양광의 채광이 가능한 유리벽으로 이루어지며, 상기 유리벽에는 개폐가능한 형태의 창문이 구비될 수 있다.
또한, 상기 주거공간 또는 식물생육공간에는 넝쿨식물의 생육을 위한 와이어가 설치될 수 있다.
이 경우, 상기 와이어는 상기 주거공간과 식물생육공간을 구획하는 유리 벽면에 설치될 수 있다.
그리고, 상기 건물의 최상측부에는 건물 내의 공기의 환기시킬 수 있는 환기시설이 설치될 수 있다.
또한, 상기 건물에는 건물 내외부 온도를 검출하는 온도센서와, 건물 외부의 미세먼지를 검출하는 미세먼지센서가 설치되고, 상기 창문은 온도센서 및 미세먼지센서와 연계되어 자동으로 개폐가 이루어지도록 구성될 수 있다.
아울러, 상기 유리벽의 내부 또는 외부에는 태양광이 입사되는 것을 차단해 줄 수 있는 블라인드가 개폐가능하게 설치될 수 있다.
또한, 상기 유리벽에는 입사되는 태양광으로부터 전기에너지를 생산하는 태양광 패널이 추가 설치될 수 있다.
이 경우, 상기 태양광 패널은 태양의 위치를 추종하여 회전될 수 있도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 유리벽의 외부에는 건물 내부로 입사되는 태양광의 입사량을 조절해주는 태양광입사량 조절수단이 추가 설치될 수 있다.
여기서, 상기 태양광입사량 조절수단에는 건물 외부에서의 태양의 일조량, 습도, 먼지 등과 같은 각종 기상상태를 각각 감지할 수 있는 복수의 센서가 설치되고, 상기 태양광입사량 조절수단은 상기 복수의 센서로부터 감지된 건물 외부의 기상상태에 따라 태양광의 입사량을 조절하도록 구성될 수 있다.
한편, 상기 식물생육공간에는 식물의 생장에 필요한 빛을 제공하기 위한 LED 조명이 설치될 수 있다.
그리고, 상기 수직이동공간 내의 식물은 상하로 일정 간격을 이루며 상하로 층간 이동이 가능하도록 배열된 포켓 또는 박스 내에 식재되어 생육될 수 있다.
또한, 상기 수평이동공간 내에서 식물들 간의 층별 수평이동은 상기 식물생육공간과 상기 주거공간을 연결하는 컨베이어벨트 장치 또는 슬라이딩 장치에 의해 이루어질 수 있다.
이 경우, 상기 수평이동공간은 식물의 성장 높이에 따라 상하방향으로 복수 개의 공간으로 구획될 수 있다.
그리고, 상기 식물생육공간에서는 양지식물이 생육되고, 상기 주거공간 내에서는 음지식물 또는 습지식물이 생육될 수 있다.
또한, 상기 건물의 옥상에는 상기 식물생육공간 내에서 재배되는 각종 식물의 생육을 위한 매개체 기능을 수행하는 동시에 꿀을 생산하는 벌을 사양하기 위한 양봉장이 설치될 수 있다.
이때, 상기 건물의 내부에는 상기 양봉장과 상기 식물생육공간을 서로 연결하며 벌의 이동을 위한 통로를 제공하는 벌 이동통로가 설치될 수 있다.
또한, 상기 주거공간과 식물생육공간의 경계부에는 주거공간 내부로 벌이 칩입하는 것을 방지할 수 있도록 초음파를 조사하는 초음파장치가 설치될 수 있다.
또한, 상기 건물의 옥상에는 상기 식물생육공간 내에서 재배되는 각종 식물의 생육을 위한 양분을 제공하는 닭과 물고기 등의 동물공간이 설치될 수 있다.
이때, 상기 주거공간은 상기 동물공간에서 발생하는 불쾌한 냄새가 전달되지 않도록 상기 동물공간과 이격 배치될 수 있다.
한편, 상기 급수시설은, 주거공간 내에서 생활에 필요한 생활용수나 식물생육공간 내에서 식물의 생육에 필요한 물을 제공하는 저수조와; 상기 저수조와 인접한 위치에 배치되어, 식물생육공간 내에서 식물의 생육에 필요한 물이나 음용에 필요한 식수를 제공하는 빗물저금통;을 포함하여 구성될 수 있다.
이 경우, 상기 빗물저금통에 저장된 빗물을 음용에 필요한 식수 형태로 정화시킬 수 있는 별도의 정수장치가 설치될 수 있다. 또한, 상기 건물 내에서 일정기간 동안 사용된 물의 사용량을 산출하여 건물 내의 물의 평균 수요량을 예측하는 한편, 일기예보 정보를 제공받아 일기의 환경에 따라 상기 빗물저금통을 가변적으로 운용하여 빗물 또는 식수를 구분하여 선택적으로 급수하는 급수가변장치가 추가 설치되거나, 상기 저수조 및 빗물저금통에 저장된 물의 부패를 방지하기 위한 부패방지수단이 추가로 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 수직형 농장 건물에 의하면, 다층으로 이루어진 수직형 건물 내에 농작물을 포함한 식물 재배공간, 주거공간, 식당, 마켓, 공방, 치유공간 등과 같은 다양한 아이템들을 위한 공간들이 갖추어져, 특히 일조량이나 수확 및 재배에 필요한 환경에 맞도록 생육 식물들 간의 수직이동 및 수평이동이 가능하도록 구성되어 필요에 따라 재배되는 식물을 층간 이동시키거나 층별로 수평이동시켜 수확하거나 재배할 수 있도록 함으로써 생태순환형 자급자족 생활 문화 타운을 조성할 수 있다.
또한, 주거공간을 건물의 중심부에 배치하고 식물생육공간을 상기 주거공간을 감싸는 형태로 배치함으로써, 공동생활이 이루어지는 주거공간을 건물의 중심부 측으로 모아 사람들 간에 이동하는 동선을 최소화할 수 있고, 태양광의 채광이 용이한 상기 거주공간의 주변부로 식물생육공간을 배치하여 식물의 생장률 향상을 도모할 수 있다.
또한, 주거공간 또는 식물생육공간에 넝쿨식물의 생육을 위한 와이어를 설치함으로써, 상기 와이어를 따라 성장하게 되는 넝쿨식물의 고풍스러운 자태에 따라 심미적 효과의 향상을 기대할 수 있다.
특히, 상기 와이어는 주거공간과 식물생육공간 사이를 구획하는 유리 벽면에 설치함으로써, 상기 넝쿨식물이 암막 기능을 제공하여 주거공간 내에 음지식물의 재배가 가능한 장점이 있다.
또한, 건물의 최상측부에 건물 내의 공기의 환기시킬 수 있는 환기시설이 설치됨에 따라, 상기 환기시설을 통해 건물 내부로 유입되는 공기를 1차적으로 정화시킬 수 있고, 식물생육공간에서 생육되는 식물에 의한 2차적인 공기정화가 이루어져 주거공간 내부를 항상 쾌적한 환경으로 유지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 건물 내외부의 온도를 검출할 수 있는 온도센서와, 건물 외부의 미세먼지를 검출할 수 있는 미세먼지센서를 설치하고, 창문이 상기 온도센서 및 미세먼지센서와 연계되어 자동으로 개폐가 이루어지도록 구성함으로써, 건물 내부의 온도가 높을 경우 창문을 개방하여 건물 내부의 온도를 자동으로 낮출 수 있고, 미세먼지가 많은 날에는 창문을 닫고 환기시설로 공기를 정화시켜 건물 내부를 미세먼지가 없는 쾌적한 환경으로 자동으로 조성할 수 있는 효과가 있다.
또한, 유리벽의 내부 또는 외부에 태양광이 입사되는 것을 차단해 줄 수 있는 블라인드가 설치됨에 따라, 상기 블라인드를 통해 직사광의 입사를 막아 건물 내부의 온도 상승 및 눈부심 현상을 방지할 수 있고, 필요 시 상기 블라인드를 통해 태양광의 입사를 억제시켜 음지식물의 재배구역을 확대시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 유리벽에 태양광 패널을 설치함에 따라, 상기 태양광 패널에 입사되는 태양광으로부터 전기에너지를 생산하여 건물 내의 각 사용처로 전기를 자체적으로 공급해줄 수 있도록 함으로써 에너지 소비를 크게 절감시킬 있고, 태양광 패널 자체가 가져다주는 심미적 효과로 인해 건물의 가치를 상승시킬 수 있는 효과가 있다.
아울러, 상기 태양광 패널을 태양의 위치를 추종하여 회전될 수 있도록 구성함으로써, 상기 태양광 패널과 항상 수직한 방향으로 태양광이 입사되도록 하여 전기에너지 생산량을 높일 수 있다.
또한, 유리벽의 외부에 건물 내부로 입사되는 태양광의 입사량을 조절해줄 수 있는 태양광입사량 조절수단이 추가적으로 설치하고, 상기 태양광입사량 조절수단이 건물 외부의 태양의 일조량, 습도, 미세먼지량 등과 같은 각종 기상상태와 연계되어 상기 기상상태에 따라 태양광의 입사량이 조절되도록 구성됨으로써 건물 내부의 환경을 항상 쾌적하게 유지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 식물생육공간에 식물의 생장에 필요한 빛을 제공하기 위한 LED 조명이 설치됨에 따라, 자연 채광이 어려운 흐린 날에 상기 LED 조명을 통해 식물생육공간으로 인공조명을 제공해줌으로써 건물 외부의 기상조건과 관계없이 식물의 생장률을 항상 일정한 수준으로 유지해줄 수 있는 효과가 있다.
또한, 수직이동공간 내의 식물을 상하로 일정 간격을 이루며 상하로 층간 이동이 가능하도록 배열된 포켓 또는 박스 내에 식재되어 생육될 수 있도록 구성함으로써, 필요 시 상기 포켓 또는 박스에 식재되어 생육되는 식물을 일조량이나 광합성, 호흡조절 등을 고려하여 상하방향으로 적절한 위치로 이동시키면서 재배할 수 있기 때문에 식물의 재배량을 향상시킬 수 있고 층별 테마에 맞는 식물 재배가 가능해질 수 있으며, 식물의 식생 관리가 용이해지는 효과를 얻을 수 있다.
아울러, 식물 재배에 있어, 서로 시너지를 내어 공생할 수 있는 궁합식물을 한 식물 그룹으로 묶어 재배하는 것이 가능해지기 때문에, 식물 재배에 따른 효용성을 높일 수 있는 장점이 있다.
또한, 수평이동공간 내에 식물들 간의 층별 수평이동을 식물생육공간과 주거공간을 연결하는 컨베이어벨트 장치 또는 슬라이딩 장치를 통해 구현함으로써, 식물의 수확 및 공급이 용이해지고, 상기 식물생육공간에서 재배된 식재료를 마켓 또는 레스토랑 등과 같은 식물 식재료의 필요 처에 용이하게 공급할 수 있게 되는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 수평이동공간을 식물의 성장 높이에 따라 상하 복수 개의 공간으로 구획함으로써, 성장높이가 비교적 작은 식물을 2단 이상의 재배공간 내에 동시에 재배하는 것이 가능해지기 때문에 단위 공간당 식물의 재배율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 건물의 옥상에 양봉장을 추가적으로 설치함에 따라, 상기 양봉장에서 사양되는 벌을 통해 완전식품인 벌꿀을 생산할 수 있는 한편 식물생육공간 내에서 재배되는 각종 유용식물의 꽃가루를 운반하여 결실을 맺게 해주는 매개체 기능을 수행하도록 하는 벌의 서식지를 제공할 수 있다.
이 경우, 건물의 내부에 상기 양봉장과 식물생육공간을 서로 연결하며 벌의 이동을 위한 통로를 제공하는 별도의 벌 이동통로가 설치됨에 따라, 벌이 별도 설치된 상기 이동통로를 통해 상기 양봉장과 식물생육공간 내부로 용이하게 이동할 수 있고, 또한, 주거공간과 식물생육공간의 경계부에 초음파장치가 설치됨에 따라, 상기 경계부를 통해 주거공간 내부로 침입하는 벌을 상기 초음파장치를 통해 초음파를 상기 경계부로 조사하여 벌이 주거공간으로 침입하여 사람을 공격하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 건물의 옥상에 닭이나 물고기 등과 같은 동물을 기를 수 있는 동물공간을 형성하여 이러한 동물을 분변을 거름으로 가공하여 식물생육공간에 양분을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 수직형 농장 건물의 전체 구성을 보여주는 구성도.
도 2는 도 1에 도시된 수직형 농장 건물의 평면 구조를 보여주는 평면도.
도 3은 수직이동공간 내에서 재배되는 식물이 수직이동장치를 통해 층간 수직이동이 이루어지는 모습을 보여주는 개념도.
도 4는 수평이동공간 내에서 재배되는 식물이 수평이동장치를 통해 층별 수평이동이 이루어지는 모습을 보여주는 개념도.
도 5는 본 발명의 제2실시 예에 따른 수직형 농장 건물의 전체 구성을 보여주는 구성도.
도 2는 도 1에 도시된 수직형 농장 건물의 평면 구조를 보여주는 평면도.
도 3은 수직이동공간 내에서 재배되는 식물이 수직이동장치를 통해 층간 수직이동이 이루어지는 모습을 보여주는 개념도.
도 4는 수평이동공간 내에서 재배되는 식물이 수평이동장치를 통해 층별 수평이동이 이루어지는 모습을 보여주는 개념도.
도 5는 본 발명의 제2실시 예에 따른 수직형 농장 건물의 전체 구성을 보여주는 구성도.
이하, 본 발명에 따른 수직형 농장 건물에 대한 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
그리고 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 본 발명을 설계하고 설계자와 시공하는 시공자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려질 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 수직형 농장 건물의 전체 구성을 보여주는 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 수직형 농장 건물의 평면 모습을 보여주는 평면도이다. 그리고, 도 3은 수직이동공간 내에서 재배되는 식물이 수직이동장치를 통해 층간 수직이동이 이루어지는 모습을 보여주는 것이고, 도 4는 수평이동공간 내에서 재배되는 식물이 수평이동장치를 통해 층별 수평이동이 이루어지는 모습을 보여주는 것이다.
상기 도 1 내지 도 4에 제시되어 있는 실시 예 형태의 수직형 농장 건물은, 무동력 또는 저동력을 사용하는 적정기술 위주로 구성된 수직형 농장 건물로서, 예컨대, 아프리카 등지에 공적개발원조(ODA; Official Development Assistance) 차원으로 제공될 수 있는 원조적 성격의 수직형 농장 건물 형태가 하나의 실시 예로서 제시되어 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1실시 예에 따른 수직형 농장 건물(300)은, 사람이 생활을 영위할 수 있는 공간인 주거공간(100)과, 상기 주거공간(100)과 분리된 독립공간을 형성하며 농작물 및 관상식물을 포함하는 각종 식물이 생육되는 식물생육공간(200)과, 상기 주거공간(100) 내의 생활에 필요한 각종 생활용수를 공급하는 한편 상기 식물생육공간(200) 내의 각종 식물의 생육에 필요한 물을 공급하는 급수시설을 포함한다.
주거공간(100)은 건물(300) 내에서 사람이 공동생활을 영위할 수 있도록 건물(300)의 층별로 마련된 독립 공간으로서, 건물(300) 내에서의 배치는 도 2에서와 같이 농장 건물(300)의 중심부 상에 원형 구조를 이루며 배치될 수 있다.
여기서, 도 2에는 건물(300)의 외형을 비롯한 주거공간(100)의 형상이 원형 구조로 형성된 건물(300) 구조가 하나의 실시 예로서 제시되어 있으나, 건물(300) 및 주거공간(100)의 외형은 이와 같은 원형 구조에 국한하지 않고 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 건물(300)의 층고 역시 특정 층수에 구애됨 없이 다양한 층고 형태로 구현될 수 있다.
상기 주거공간(100)의 내부에는 숙박공간(101), 식당(102), 마켓(103), 세미나공간(104), 공방, 치유공간(105) 등과 같은 복합시설이 마련될 수 있다.
여기서, 숙박공간(101)은 사람이 자고 머무르는 공간으로 사람의 숙식이 이루어지는 공간을 지칭하는데, 이 경우 숙박공간(101)과 인접한 위치에는 음지식물이 재배될 수 있는 음지식물 재배공간이 별도로 구비될 수 있다. 즉, 이러한 숙박공간(101)의 천장이나 벽면에는 철사와 같은 와이어(120)를 설치하여 암벽의 기능을 제공함으로써 음지식물의 재배가 가능하며, 이를 통해 치유 컨셉의 친자연적인 숙박공간(101)을 구현할 수 있다.
그리고, 식당(102)은 식물생육공간(200)에서 생산되는 각종 농작물의 소비가 이루어지는 공간을 지칭하며, 건물(300) 내에서 생산된 친환경적인 프리미엄 식재료를 사용하여 주문에 따라 직접 수확 및 음식으로 제공함으로써 고객들로 하여금 식재료에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
또한, 마켓(103)은 식물생육공간(200)에서 생산된 각종 농작물 제품의 판매가 이루어지는 공간을 지칭하며, 판매나 생산 관리를 위한 시스템을 도입하여 마켓(103) 내에서 유통되는 식물의 판매현황을 수집하여 생산량 또는 공급량을 조절할 수 있다.
상기 공방은 식물생육공간(200) 내에서 식물을 경작하기 위한 각종 경작도구나 생활에 필요한 각종 생활도구를 생산할 뿐만 아니라 건물(300) 내/외부의 자원을 활용해서 공예품을 제작하고, 이를 판매하는 기능도 수행하는 공간을 지칭한다.
또한, 이러한 공방을 통해 타임 뱅크(Time Bank)와 같은 시스템을 구축할 수도 있다. 타임 뱅크는 덴마크, 노르웨이 등에서 실시하고 있는 사람의 시간 및 재능을 공유하는 시스템으로, 노동 바우처와 같은 노동 시간을 노동 시간을 거래하는 형태로 각자의 재능 및 노동력을 저축하여 두레의 형식처럼 건물(300) 내 커뮤니티에서 필요로 하는 경우에 노동력의 순환이 이루어지도록 하는 시스템을 구성하는 것도 가능하다.
그리고 세미나공간(104)은 건물(300)의 운영 및 개선을 위한 각종 교육이나 정보, 의견 교류가 이루어지는 공간을 지칭한다.
또한, 치유공간(105)은 사람의 신체적 치유를 위한 의료적 치유 및 사람의 심리적 치유를 위한 농업, 문화적 치유를 포함하는 광의적 치유공간을 말한다.
이처럼 주거공간(100)은 숙박공간(101), 식당(102), 마켓(103), 세미나공간(104), 공방, 치유공간(105) 등이 건물(300) 내의 특정 층에 적정위치에 구비되어 있는 복합시설 형태로 구비될 수 있다.
이 밖에 상기 주거공간(100) 내에는 건물(300) 내부를 관리하는 중앙관리실(106)과, 각종 회의를 할 수 있는 공간인 세미나공간(104)과, 식당(102), 마켓(103) 등이 구비될 수 있고, 또한, 식물생육공간(200) 내에서 재배되는 각종 식물의 생산이 집중적으로 이루어질 수 있는 공간인 커뮤니티 공간을 비롯하여 교육 및 서비스가 이루어지는 교육 서비스 공간(107)이 마련될 수 있다.
즉, 이러한 교육 서비스 공간(107)은 농장 유치원 운영을 통한 교육 서비스 뿐만 아니라 도시 농장 운영을 위한 인력 양성 목적의 교육을 제공하는 것이다.
아울러, 노인, 어린이, 임산부 등의 의료적, 심리적 치유 및 아이들의 케어를 담당하는 별도의 치유공간(105)과, 갤러리, 포럼 등과 같은 독립된 소통공간(108) 및 건물(300) 내의 방문자에게 안내 서비스를 제공하거나 층별 각종 아이템들의 사용을 안내해주는 서비스/인포공간(109)이 마련될 수 있다.
한편, 식물생육공간(200)은 주거공간(100)과 분리된 독립공간으로서, 농작물 및 관상식물을 포함하는 각종 식물이 생육되는 공간을 지칭한다.
그리고, 상기 식물생육공간(200) 내에서 생육되는 식물은 건물(300) 외부로부터 입사되는 빛에 의한 광합성 작용을 통해 생육작용이 활발히 이루어질 수 있도록 건물(300)의 외벽은 태양광의 원활히 입사될 수 있는 유리벽(110)으로 구성된다.
아울러, 상기 식물생육공간(200)과 주거공간(100) 사이를 구획하는 경계부는 콘크리트벽이나 유리벽 등으로 구비될 수 있다.
상기 식물생육공간(200)은 도 2에서 보는 바와 같이 건물(300) 내에서 상기 주거공간(100)을 에워싸는 형태로 배치된다.
이처럼 건물(300)의 중심부에 배치된 주거공간(100)을 식물생육공간(200)이 에워싸는 형태로 배치하게 됨에 따라, 공동생활이 이루어지는 주거공간(100)을 건물(300)의 중심부 측으로 모아 사람들 간에 이동되는 동선을 최소화할 수 있고, 상기 주거공간(100)의 주변에 위치된 식물생육공간(200)으로 태양광의 채광이 용이하게 이루어지기 때문에 식물의 생육발달 향상을 도모할 수 있다.
이러한 식물생육공간(200)은 식물들 간의 층간 수직이동이 가능하도록 구비된 공간인 하나 이상의 수직이동공간(210)과, 식물들 간의 층별 수평이동이 가능하도록 구비된 공간인 하나 이상의 수평이동공간(230)을 포함하고 있다.
상기 수직이동공간(210)은 재배되는 각종 식물들 간의 층간 수직이동이 가능하도록 건물(300)의 내부가 상하방향으로 뚫려 있는 형태로 마련된 공간이다.
이와 같은 수직이동공간(210) 내에서 재배되는 식물은 도 3에 도시된 바와 같이 상하로 일정 간격을 두고 배열된 포켓 또는 박스 형태를 갖는 복수의 식재용 구조물(212) 상에 식재된 상태에서 수직이동장치를 통해 상하방향으로 층간 이동되며 재배, 수확 및 관리가 이루어지게 된다.
이 경우 상기 각종 식물이 식재된 복수의 식재용 구조물을 상하방향으로 수직이동시키는 수직이동장치는, 예컨대, 도르래나 주차타워와 같이 식재된 식물이 상하로 배열되어 있는 어느 한 열이 올라가면 맞은 편의 다른 한 열에 배열된 식물이 내려가게 되는 형태로 구현할 수 있으나, 이 외에도 복수의 식물을 수직으로 층간 이동시킬 있는 구조라면 상기 도르래 또는 주차타워 등의 방식에 한정하지 않고 다양한 형태로 구현할 수 있다.
이와 같이 수직이동공간(210) 내의 식물이 일정 간격을 두고 상하로 층간 이동이 가능하도록 배치된 포켓 또는 박스 형태의 식재용 구조물에 식재되어 생육될 수 있도록 함으로써, 필요 시 일조량이나 광합성, 호흡조절 등을 고려하여 재배되는 식물을 상하방향의 적절한 위치로 이동시키면서 재배할 수 있기 때문에 식물의 생산량을 증대시킬 수 있고, 층별 테마에 맞는 식물 재배가 가능해질 수 있으며, 식물의 식생 관리가 한층 용이 해질 수 있다.
한편, 수평이동공간(230)은 건물(300)의 각 층별로 마련되어 있는 식물 재배 공간으로서, 건물(300)의 각 층에 있는 주거공간(100)과 연결된 공간을 지칭한다.
이러한 수평이동공간(230) 내에는 농작물 및 관상식물을 포함하는 각종 식물이 박스 형태의 식재용 구조물(232) 상에 식재되어 수평이동장치를 통해 수평이동이 가능하도록 구비된다.
이 경우 각종 식물이 식재되는 박스 형태의 식재용 구조물(232)은 컨베이어벨트(234)와 같은 수평이동장치 위에 안착되어 필요 시 주거공간(100) 내부로 이송시켜 수확하거나 재배, 또는 관리할 수 있도록 구성된다.
이와 같이, 수평이동공간(230) 내에서 재배되는 식물들 간의 층별 수평이동을 식물생육공간(200)과 주거공간(100)을 연결하는 컨베이어벨트 장치 또는 슬라이딩 장치 등의 수평이동장치를 통해 구현함으로써, 식물의 수확 및 공급이 용이 해질 수 있고, 이로 인해 식물생육공간(200)에서 재배된 식재료를 마켓(103) 또는 식당(102) 등과 같은 식물 식재료의 필요 처에 신속하고 용이하게 공급할 수 있게 된다.
이와 같은 수직이동공간(210) 및 수평이동공간(230) 내에서는 양지 환경에서 활발하게 생육이 이루어지는 양지식물이 주로 재배되고, 주거공간(100) 내에서는 음지에서 활발하게 생육하는 고사리, 버섯 등과 같은 음지식물이나 연꽃, 미나리, 부레옥잠 등과 같은 습지식물이 주로 재배되나, 경우에 따라 상기 수직이동공간(210) 및 수평이동공간(230) 내에서 음지식물도 재배하게 이루어질 수 있다.
즉, 태양광이 입사되는 건물(300)의 유리벽(110)에 블라인드를 치거나 유리벽(110)에 넝쿨식물이 자라나도록 하여 상기 수직이동공간(210)이나 수평이동공간(230)의 내부를 어두운 환경으로 조성하게 되면 양지식물뿐 아니라 음지식물의 재배가 가능해질 수 있다. 아울러, 건물(300)의 1층 구역에는 음지식물이나 연꽃, 부레옥잠과 같은 습지식물의 재배가 집중적으로 이루어지도록 구성할 수 있다.
한편, 상기 수평이동공간(230)은 식물의 성장 높이에 따라 상하방향으로 복수 개의 공간으로 구획될 수 있다. 즉, 큰 높이로 성장되는 식물은 하나의 수평이동공간(230) 내에서 생육이 이루어지도록 관리할 수 있고, 성장 높이가 비교적 작은 식물은 한 층에 상하로 구획된 2개의 수평이동공간(230) 내에서 각각 재배 및 관리가 이루어지도록 구성할 수 있다.
이와 같이 수평이동공간(230)을 식물의 성장높이에 따라 상하 복수 개의 공간으로 구획하게 되면, 상기 복수의 공간별로 서로 시너지를 내어 공생할 수 있는 궁합식물을 한 그룹으로 묶어 재배하는 것이 가능해지기 때문에 식물 재배의 효용성을 높일 수 있고, 성장높이가 비교적 작은 식물을 2단 이상의 재배공간 내에 동시에 재배하는 것이 가능해져서 단위 공간당 식물의 재배율을 향상시킬 수 있다.
아울러, 상기 수평이동공간(230) 내에서 재배되는 식물을 컨베이어벨트나 슬라이딩 시스템과 같은 수평이동장치를 통해 주거공간(100) 내부로 수평이송시킬 수 있도록 구성함으로써, 필요 시 마켓(103) 또는 식당(102) 등지에서 식재료의 수확 및 공급이 용이하게 이루어질 수 있다.
또한, 아울러, 식물 재배에 있어, 궁합식물을 한 식물 그룹으로 묶어 재배하는 것이 가능해지기 때문에, 식물 재배에 따른 효용성을 높일 수 있는 장점이 있다.
한편, 건물(300)의 유리벽(110)에는 건물(300) 내부의 환기 또는 온도 조절을 위한 개폐가능한 형태의 창문(170)이 설치될 수 있다.
이때, 상기 창문(170)은 유리벽(110)에 미닫이나 여닫이 방식으로 개폐될 수 있도록 구성될 수 있고, 또는 회전 방식으로 개폐될 수 있도록 구성될 수도 있다.
이와 같이 건물(300)의 유리벽(110) 일부에 창문(170)을 설치함에 따라, 필요 시 창문(170)을 개방하여 식물생육공간(200)을 비롯한 주거공간(100) 내부의 온도를 조절하거나 환기를 시킬 수 있다.
예를 들어, 건물(300)의 내부 온도가 높을 경우에는 창문(170)을 개방시켜 건물(300) 내의 온도를 떨어뜨릴 수 있고, 건물(300)의 내부 온도가 낮을 경우에는 창문(170)을 닫아 차가운 공기가 건물(300) 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 경우에 따라 건물(300)의 유리벽(110) 내부 또는 외부에는 직사광의 유입을 차단할 수 있는 블라인드가 설치될 수 있다.
이러한 블라인드는 직사광 유입으로 인해 건물(300) 내부의 온도가 상승하거나 눈부심 현상이 일어나는 것을 방지하도록 하며, 또한 필요에 따라서는 건물(300)의 식물생육공간(200) 내부를 음지식물의 생육에 적합한 어두운 환경으로 조성함으로써 음지식물의 재배구역를 확장시킬 수 있다.
한편, 주거공간(100) 또는 식물생육공간(200) 내에는 넝쿨식물(덩굴식물)의 생육을 위한 와이어(wire)가 설치될 수 있다.
이러한 와이어(120)를 따라 성장하게 되는 넝쿨식물은 고풍스러운 심미감을 제공하기 때문에, 와이어(120)의 설치 형태에 따라 주거공간(100) 또는 식물생육공간(200)의 내부를 고풍스럽게 연출할 수 있다.
이때, 상기 와이어(120)는 주거공간(100)과 식물생육공간(200)을 구획하는 경계부인 유리 벽면에 설치할 수도 있는데, 이러한 경우, 상기 유리 벽면에 설치된 와이어를 따라 자라난 넝쿨식물이 암막 기능을 제공하여 주거공간(100) 내부를 어두운 환경으로 조성함으로써 음지식물의 재배가 가능해질 수 있다.
한편, 급수시설은 건물(300) 내에서의 생활에 필요한 생활용수가 저장되는 저수조(130)와, 빗물이 저장되는 빗물저금통(140)을 포함하여 구성된다.
상기 저수조(130)는 건물(300)의 옥상에 설치되며, 주거공간(100) 내에서의 생활에 필요한 생활용수나 식물생육공간(200) 내에서의 식물의 생육에 필요한 물을 제공해준다.
즉, 상기 저수조(130)에 저장된 물은 건물(300)의 유리벽(110)을 따라 배치된 복수 개의 급수관(160)을 통해 식물생육공간(200) 내에서 재배되는 식물에 공급되거나, 주거공간(100) 내부로 배설된 복수의 급수관을 통해 생황에 필요한 각종 생활용수로 공급될 수 있다.
이때, 상기 유리벽(110)을 따라 배치된 급수관(160)을 통해 식물생육공간(200) 내부로 공급되는 물은 별도의 분사기를 통해 식물에 일반 급수되거나 또는 스프레잉(spraying) 방식으로 분사되어 공급될 수 있다.
상기 빗물저금통(140)은 저수조(130)와 인접한 위치에 배치되어 식물생육공간(200) 내에서 재배되는 식물의 생육에 필요한 물을 제공한다.
이러한 빗물저금통(140)에는 소정의 정수장치가 구비되어 빗물을 상기 정수장치를 통해 정화한 상태에서 식물재배공간으로 직접 공급하게 된다.
또는 상기 정수장치를 통해 정화한 물을 저수조(130) 내부로 공급되도록 구성할 수도 있다.
이때, 상기 빗물저금통(140)에 저장된 물은 웰 스프링(Well Spring)과 같은 무동력으로 운용 가능한 정수 시스템을 사용하여 정화한 후 음용이 가능한 식수 형태로 주거공간(100) 내부로 직접 제공될 수 있다.
상기 웰 스프링은 에너지 소비가 작고 가격이 저렴한 형태의 정수 시스템으로서, 사용 중 필터가 막혀도 역세척 후 재사용할 수 있는 지속가능한 적정기술 형태의 정수 시스템을 말한다.
또한, 상기 빗물저금통(140)에 저장된 물은 천연 미생물을 이용하여 정화한 후 음용이 가능한 식수 형태로 제공될 수 있다.
이 밖에, 사람의 배설물을 정화하여 깨끗한 식수를 만들어주는 옴니프로세서(Omniprocessor)와 같은 정수 시스템이 도입될 수도 있다.
상기 옴니프로세서는 사람의 배설물을 1000℃ 이상의 높은 온도로 소각시켜 그 에너지로 전기를 생산하고 그 과정에서 나오는 순수한 증기만을 걸러내어 식수를 생산할 수 있는 기술로서, 사람의 배설물을 태워 엄청난 양의 전기와 물을 생산할 수 있기 때문에 물 부족 국가에 살고 있는 사람들에게 매우 유용하게 이용될 수 있는 적정기술이다.
이 외에도 낮과 밤의 일교차로 인해 발생하는 이슬을 포집하여 식수를 생산할 수 있는 일명 '와카워터'와 같은 별도의 친환경적 이슬저장수단을 도입하여 저렴한 설치비용으로 식수나 농업용수를 생산할 수 있다.
한편, 건물(300)의 1층 부분에는 정화용 수생식물이 생육되는 생태연못, 옹달샘 등과 같은 물 연계 콘텐츠가 설치될 수 있다.
이때, 상기 생태연못이나 옹달샘 주변에서 생육되는 물을 많이 필요로 하는 식물에 식생을 위해 물을 주게 될 경우 물이 자연스럽게 흘러나와 물길을 형성하도록 하여 상기 생태연못이나 옹달샘에 유입되도록 설계될 수 있다.
또한, 상부 급수시설로부터 공급되는 물을 활용하여 족욕 시설을 설치할 수 있으며, LED나 음악에 따라 물의 흐름을 변화시킴으로써 벽면 샘(Wall Fountain)과 같은 시설을 설치하는 것도 가능하다.
또한, 이동이 자유로운 1층을 중심으로 이러한 식물 재배, 물 연계 콘텐츠 등을 즐길 수 있는 산책로를 형성하는 것도 가능하며, 이를 통해 각 층마다 각각 다른 식물 컨셉에 맞는 인테리어 및 볼거리를 제공하여 구역 이동에 따른 다양한 조경을 관람할 수 있도록 구성할 수 있게 된다.
또한, 1층이나 2층의 열린 공간을 갤러리 또는 일종의 광장으로 구성하여 소통의 장으로 활용하는 것도 가능하고, 큰 넝쿨 식물을 조성하고, 밀림 또는 습지의 인테리어를 통해 식물원과 같은 경관을 연출하는 것도 가능하다.
아울러 상기 생태연못이나 옹달샘 주변에 물레방아를 설치함으로써 상기 생태연못이나 옹달샘에 고인 물이 썩지 않도록 하는 동시에 물레방아의 회전력을 이용하여 발전기를 돌려 전기를 생산하는 것도 가능하다.
이와 별도로, 상기 건물(300)의 1층 부분에 관상식물이 생육될 수 있는 별도로 마련된 치유공간을 조성하여 아이들이나 노인들이 상기 관상식물이 자라는 치유공간에서 식물 체험을 하거나 심리적 치유를 할 수 있도록 구성할 수도 있다.
한편, 건물(300)의 옥상 부분에는 식물생육공간(200) 내에서 재배되는 각종 식물의 생육을 위한 매개체 기능을 수행하는 동시에 완전식품인 벌꿀을 생산할 수 있도록 벌을 사양하기 위한 양봉장(미도시)이 설치될 수 있다.
상기 양봉장은 식물의 번식(수분)의 매개체이자 식당(102)이나 마켓(103) 등에서 활용될 수 있는 꿀을 생산하는 벌이 서식할 수 있는 곳으로, 건물(300)의 최상부 측 옥상에 설치될 수 있다.
이때, 상기 양봉장에서 사양되는 벌은 식물 재배에 있어 공생이 요구되지만, 사람을 쉽게 공격할 수 있기 때문에 사람으로 격리되도록 하는 것이 필요하다. 이를 위해 건물(300)의 내부에는 벌이 사양되는 양봉장과 식물생육공간(200)을 서로 연결하며 벌이 이동될 수 있는 격리된 형태의 통로를 제공할 수 있도록 별도의 이동통로가 마련될 수 있다.
이와 같은 벌의 이동통로는 건물 유리벽(110)의 창문(170)이 닫힌 경우에도 벌이 식물생육공간(200) 내부로 원활하게 이동하며 식물의 번식을 위한 매개체 기능을 수행할 수 있도록 한다.
또한, 식물생육공간(200) 내에 있는 벌이 사람을 공격하지 못하도록 하기 위한 또 다른 기피 방안으로서, 주거공간(100)과 식물생육공간(200)의 경계부(124)에는 벌을 포함한 각종 곤충들이 기피하는 수단인 초음파를 조사하여 벌을 퇴치할 수 있도록 하는 별도의 초음파장치가 설치될 수 있다.
이와 같이, 주거공간(100)과 식물생육공간(200)의 경계부 부분에 초음파장치를 설치하게 되면, 상기 초음파장치로부터 조사되는 초음파를 통해 볼이 주거공간(100) 내부로 침입하지 못하게 퇴치할 수 있기 때문에 벌이 사람을 공격하는 상황을 미연에 예방할 수 있다.
또한, 식물생육공간(200) 내부에서 식물 재배를 위해 종사하는 종사자들에 대해서는 작업복에 벌에게 해롭지 않으면서 벌이 기피하는 물질이 포함된 방향제를 뿌리거나 또는 초음파 발생장치를 탑재하도록 하여 벌에 쏘이게 되는 상황을 예방할 수도 있다.
한편, 건물의 옥상에는 식물생육공간(200) 내에서 재배되는 각종 식물의 생육을 위한 양분을 제공하는 동물공간(미도시)이 설치될 수 있다. 이러한 동물공간에서는 닭이나 물고기 등과 같은 동물을 기를 수 있으며, 동물의 분변을 거름으로 가공하여 식물생육공간에 제공하게 된다. 이때, 동물공간에는 동물의 분변을 거름으로 가공하기 위한 별도의 공간이 추가로 구비될 수 있다.
특히, 물고기와 같은 어류를 이용해서 각종 식물의 생육을 위한 양분을 제공하기 위해 아쿠아포닉 시스템을 구비할 수 있다. 아쿠아포닉 시스템은 식물의 생육에 필요한 물을 제공하는 저수조(130)에 어류가 서식하는 공간을 형성하고, 이러한 공간으로부터 각종 식물에 물, 미생물 및 양분이 선순환 공급될 수 있도록 구성하는 것이다.
다만, 이러한 동물공간에서 발생하는 불쾌한 냄새가 주거공간(100)으로 전달되지 않도록 동물공간과 주거공간은 상호 이격 배치되는 것이 바람직하다. 주거공간(100)의 경우 사람의 숙식이 이루어지는 공간인 숙박공간(101)과, 각종 농작물의 소비가 이루어지는 식당(102)과, 각종 농작물 제품의 판매가 이루어지는 마켓(103)과, 식물을 경작하기 위한 각종 경작도구나 생활에 필요한 각종 생활도구를 생산하는 공방 및 사람의 신체적, 심리적인 안정감 유지를 위해 치유하는 치유공간(105) 등이 구비되며, 이러한 주거공간(100)은 동물공간에서 발생하는 불쾌한 냄새가 전달되지 않도록 이격될 필요가 있다.
한편, 도 5는 본 발명의 제2실시 예에 따른 수직형 농장 건물의 구성을 보여주는 것으로서, 무동력 또는 저동력을 사용하는 적정기술 위주로 구성된 제1실시 예 형태의 수직형 농장 건물에 첨단기술을 접목시킨 수직형 농장 건물에 대한 하나의 실시 예 형태를 제시하고 있다.
여기서, 본 발명의 제2실시 예에 따른 수직형 농장 건물에 있어, 전술된 제1실시 예와 동일한 구성들에 대해서는 중복적으로 설명하지 아니하며 신규 구성들에 대해서만 구체적으로 언급하기로 한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제2실시 예에 따른 첨단기술이 접목된 수직형 농장 건물(300)은, 건물(300)의 최상측부에는 상기 건물(300) 내의 공기를 환기시킬 수 있도록 하는 환기시설(150)이 설치될 수 있다.
상기 환기시설(150)에는 팬(Fan)을 포함하는 공기정화장치가 구비되어, 상기 팬의 구동을 통해 건물(300)의 상부측으로부터 유입된 공기를 상기 공기정화장치를 통해 1차적으로 정화시키는 한편, 식물생육공간(200) 내에서 생육되는 식물에 의한 자연 정화작용에 의해 2차적으로 공기정화가 이루어져 주거공간(100) 내부로 항상 깨끗하게 정화된 상태의 공기를 제공할 수 있다.
이처럼 건물(300)의 최상측부에 팬과, 공기정화장치가 구비된 환기시설을 설치함에 따라, 상기 환기시설을 통해 건물 내부로 유입되는 공기를 1차적으로 정화시킨 후 식물생육공간(200)에서 재배되는 식물의 자연 정화작용에 의해 내부공기의 2차정화작용이 이루어질 수 있기 때문에 사람이 거주하는 주거공간(100) 내부를 항상 쾌적한 환경으로 조성할 수 있다.
그리고, 건물(300)의 내부 및 외부에는 상기 건물(300) 내외부 온도를 검출할 수 있는 복수의 온도센서가 설치되고, 아울러 상기 건물(300) 외부에는 외부공기 중에 포함된 미세먼지를 검출할 수 있는 미세먼지센서가 설치된다.
따라서, 상기 온도센서와 미세먼지센서를 통해 검출된 건물(300) 내외부의 온도 및 미세먼지의 농도에 따라 자동제어시스템에 의해 건물(300)의 외벽에 구비된 창문(170)이 자동으로 개폐될 수 있도록 구성될 수 있다.
예컨대, 건물(300)의 내부 온도가 높을 경우에는 자동제어시스템을 통해 창문(170)을 자동으로 개방시켜 건물(300) 내의 온도를 떨어뜨리고, 건물(300)의 내부 온도가 낮을 경우에는 창문(170)을 자동으로 닫고 난방 시스템을 가동하여 건물(300) 내부의 온도를 상승시킬 수 있다. 이때 건물(300)의 내부온도가 높은 여름철의 경우에는 창문(170)을 자동으로 닫고 냉방 시스템을 가동할 수 있다.
또한, 건물(300) 외부에 미세먼지가 많은 환경에서는 자동제어시스템의 제어를 통해 창문(170)을 자동으로 닫고 내부의 공기정화시설을 가동하여 건물 내부의 공기를 정화할 수 있고, 반대로 미세먼지가 적은 외부환경에서는 창문(170)을 개방하여 건물(300) 내부의 자연환기가 이루어질 수 있도록 구성할 수 있다.
이와 같이, 건물(300)의 내외부에 건물(300) 내외부의 온도를 검출할 수 있는 온도센서를 비롯하여 미세먼지를 검출할 수 있는 미세먼지센서를 설치하고, 창문(170)이 상기 온도센서 및 미세먼지센서와 연계하여 자동제어시스템의 제어를 통해 자동으로 개폐되도록 구성함으로써, 건물(300) 내부의 온도가 높을 경우 창문(170)을 개방하여 건물(300) 내부의 온도를 자동으로 낮출 수 있고, 미세먼지가 많은 날에는 창문(170)을 닫고 공기청정기와 같은 내부의 환기시설을 통해 공기를 정화시켜 건물(300) 내부의 환경을 미세먼지가 없는 쾌적한 환경으로 조성하는 것이 가능하다.
또한, 건물(300)의 유리벽(110) 내부 또는 외부에 태양의 직사광이 유입되어 건물(300)의 내부 온도가 상승하거나 직사광에 의한 눈부심 현상을 억제할 수 있도록 직사광의 유입을 차단할 수 있는 블라인드(154)가 설치될 수 있다.
이러한 블라인드(154)는 전술된 바와 같이 음지식물의 재배구역 확보를 위한 목적으로 설치될 수 있는데, 예를 들어, 직사광이 많이 유입되는 맑은 날에는 블라인드(154)를 닫아 식물생육공간(200) 내부를 음지식물의 생육에 적합한 어두운 환경으로 조성할 수 있고, 날씨가 흐린 날에는 직사광의 유입이 없으므로 블라인드(154)를 열어 유리벽(110)을 개방해둘 수 있다.
이와 같은 직사광 차단을 위한 블라인드(154) 구조로 적용할 수 있는 하나의 실시 예 형태로서, 건물(300)의 유리벽(110)에 입사되는 태양광으로부터 전기에너지를 생산할 수 있는 태양광 패널이 설치될 수 있다.
상기 태양광 패널은 유리벽(110)을 통해 직사광이 건물(300) 내부로 직접적으로 입사되는 것을 차단해 주는 블라인드의 기능을 수행하는 한편, 입사되는 태양광의 빛에너지를 전기에너지로 변환하여 자체적으로 생산된 전기를 건물(300) 내의 각종 전기 사용처로 제공해줄 수 있도록 한다. 아울러, 상기 태양광 패널은 그 설치된 외양이 미려하기 때문에 건물(300) 자체에 심미감을 부여해 주어 건물(300)의 가치를 상승시키는 역할도 하게 된다.
이처럼 건물(300)의 유리벽(110)에 태양광 패널을 설치하게 되면, 상기 태양광 패널을 통해 직사광이 건물(300) 내부로 입사되는 것을 방지할 수 있기 때문에 식물생육공간(200) 내부를 음지식물의 생육에 적합한 어두운 환경으로 조성하는 것이 가능하여 음지식물의 재배공간 확보에 기여할 수 있고, 과도한 직사광 유입으로 인한 눈부심 현상을 억제할 수 있다.
아울러, 상기 태양광 패널을 통해 입사되는 태양광으로부터 전기에너지를 생산하여 건물(300) 내의 각 사용처로 전기를 자체적으로 공급해주도록 함으로써 건물(300) 내의 에너지 소비량을 크게 절감시킬 있고, 태양광 패널이 가져다주는 심미적 효과로 인해 건물의 가치가 상승되는 효과도 얻을 수 있다.
한편, 상기한 태양광 패널을 건물(300) 내부에 구비된 자동제어시스템을 통해 자체 회전이 가능하도록 설치하고, 상기 태양광 패널에 태양광의 실시간 위치를 검출할 수 있는 별도의 위치검출센서를 구비하여, 태양의 위치에 따라 상기 태양광 패널이 회전하며 태양의 위치를 추종하여 회전이 이루어질 수 있도록 구성할 수 있다.
이와 같이, 상기 태양광 패널을 태양의 위치를 추종하여 자동으로 회전될 수 있도록 시스템적으로 구성하게 되면, 태양광 패널의 입사면에 항상 수직한 방향으로 태양광이 입사될 수 있기 때문에 입사되는 빛에너지 량이 항상 최대가 되어 전기에너지의 생산량도 그만큼 향상시킬 수 있다.
또한, 건물(300)의 유리벽(110) 외부에는 건물(300) 내부로 입사되는 태양광의 입사량을 자동으로 조절해줄 수 있도록 하는 태양광입사량 조절수단(180)이 추가적으로 설치될 수 있다.
즉, 건물(300)의 유리벽(110) 외부의 일정구역에는 메쉬망 또는 천막 형태를 가지며 자동제어시스템의 제어를 통해 좌우로 회전이 이루어지면서 상기 유리벽(110)을 통해 입사되는 태양광의 입사량을 조절할 수 있는 태양광입사량 조절수단(180)이 설치될 수 있다.
따라서, 필요에 따라 자동제어시스템을 통해 태양광입사량 조절수단(180)을 구동하여 건물(300) 내부로 유입되는 일조량을 조절하는 것이 가능해질 수 있다. 이때, 상기 태양광입사량 조절수단(180)의 상부 측에는 태양의 일조량, 습도, 먼지 등과 같은 건물(300) 외부의 각종 기상상태를 감지할 수 있는 복수의 센서가 구비되어, 상기 복수의 센서로부터 감지된 건물 외부의 기상상태에 따라 건물(300) 내부의 자동제어시스템을 통해 태양광입사량 조절수단(180)이 자동으로 회전 구동하여 태양의 일조량을 조절해주도록 함으로써, 건물(300)의 내부환경을 식물의 생육에 적합하고 사람의 거주에 적합한 쾌적한 실내환경으로 조성할 수 있다.
아울러, 식물생육공간(200)의 내부에는 건물(300)의 외부가 어둡거나 흐린 경우 식물의 생육에 필요한 충분한 빛을 제공해줄 수 있도록 상기 식물생육공간(200) 내에 인공 조명을 조사할 수 있는 LED 조명이 설치될 수 있다.
이와 같이 식물생육공간(200)에 LED 조명이 추가적으로 설치됨에 따라, 자연 채광이 어려운 흐린 날에 상기 LED 조명을 통해 식물생육공간(200)으로 충분한 인공조명을 제공해줄 수 있기 때문에 건물(300) 외부의 기상조건과 관계없이 건물(300) 내에서 재배되는 식물의 생장률을 항상 일정한 수준으로 유지해줄 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시 예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.
100 : 주거공간 101 : 숙박공간
102 : 식당 103 : 마켓
104 : 세미나공간 105 : 치유공간
106 : 중앙관리실 107 : 교육 서비스 공간
108 : 소통공간 109 : 서비스 인포공간
110 : 유리벽 120 : 와이어
130 : 저수조 140 : 빗물저금통
150 : 환기시설 160 : 급수관
170 : 창문 180 : 태양광 입사량 조절수단
200 : 식물생육공간 210 : 수직이동공간
212,232 : 식재용 구조물 230 : 수평이동공간
300 : 수직형 농장 건물
102 : 식당 103 : 마켓
104 : 세미나공간 105 : 치유공간
106 : 중앙관리실 107 : 교육 서비스 공간
108 : 소통공간 109 : 서비스 인포공간
110 : 유리벽 120 : 와이어
130 : 저수조 140 : 빗물저금통
150 : 환기시설 160 : 급수관
170 : 창문 180 : 태양광 입사량 조절수단
200 : 식물생육공간 210 : 수직이동공간
212,232 : 식재용 구조물 230 : 수평이동공간
300 : 수직형 농장 건물
Claims (29)
- 사람이 생활을 영위할 수 있는 공간인 주거공간;
상기 주거공간과 분리된 독립공간을 형성하며, 농작물 및 관상식물을 포함하는 각종 식물이 생육되는 식물생육공간;
상기 주거공간 내의 생활에 필요한 각종 생활용수를 공급하는 한편 상기 식물생육공간 내의 각종 식물의 생육에 필요한 물을 공급하는 급수시설;을 포함하며,
상기 식물생육공간은,
상기 식물들 간의 층간 수직이동이 가능하도록 구비되는 수직이동공간과;
상기 식물들 간의 층별 수평이동이 가능하도록 구비되는 수평이동공간;
을 포함하며,
상기 수직이동공간은 건물의 내부가 상하방향으로 뚫려 있는 공간에 형성되되,
상기 수직이동공간 내에서 재배되는 상기 식물은 일조량, 광합성, 호흡조절과 같은 상기 식물의 생육이나, 층별 테마 또는 식생 관리를 위해 상하방향으로 층간 이동할 수 있고,
상기 수평이동공간은 건물의 각 층에 있는 상기 주거공간과 연결된 공간에 형성되되,
상기 수평이동공간 내에서 재배되는 상기 식물은 수확, 재배 또는 관리를 위해 상기 주거공간의 내부로 이동할 수 있는 수직형 농장 건물. - 제1항에 있어서, 상기 주거공간은 건물의 중심부에 배치되고, 상기 식물생육공간은 상기 주거공간을 감싸는 형태로 배치되는 수직형 농장 건물.
- 제1항에 있어서, 주거공간은,
사람의 숙식이 이루어지는 공간인 숙박공간과;
상기 식물생육공간에서 생산된 각종 농작물의 소비가 이루어지는 식당과;
상기 식물생육공간에서 생산된 각종 농작물 제품의 판매가 이루어지는 마켓과;
상기 식물생육공간 내의 식물을 경작하기 위한 각종 경작도구나 생활에 필요한 각종 생활도구를 생산하는 공방과;
사람의 신체적, 심리적인 안정감 유지를 위해 치유하는 치유공간;
을 포함하는 복합시설로 이루어진 수직형 농장 건물. - 제1항에 있어서, 상기 건물의 외벽은 태양광의 채광이 가능한 유리벽으로 이루어지고,
상기 유리벽에는 개폐가능한 형태의 창문이 구비된 수직형 농장 건물. - 제4항에 있어서, 상기 주거공간 또는 상기 식물생육공간에는 넝쿨식물의 생육을 위한 와이어가 설치된 수직형 농장 건물.
- 제5항에 있어서, 상기 와이어는 상기 주거공간과 상기 식물생육공간을 구획하는 유리 벽면에 설치된 수직형 농장 건물.
- 제4항에 있어서, 상기 건물의 최상측부에는 상기 건물 내의 공기의 환기를 위한 환기시설이 설치된 수직형 농장 건물.
- 제7항에 있어서, 상기 건물 내외부 온도를 검출하는 온도센서와, 상기 건물 외부의 미세먼지를 검출하는 미세먼지센서가 설치되며,
상기 창문은 상기 온도센서 및 미세먼지센서와 연계되어 자동으로 개폐가 이루어지도록 구성된 수직형 농장 건물. - 제4항에 있어서, 상기 유리벽의 내부 또는 외부에는 태양광이 입사되는 것을 차단해주는 블라인드가 개폐가능하게 설치된 수직형 농장 건물.
- 제9항에 있어서, 상기 유리벽에는 입사되는 태양광으로부터 전기에너지를 생산하는 태양광 패널이 설치된 수직형 농장 건물.
- 제10항에 있어서, 상기 태양광 패널은 태양의 위치를 추종하여 회전될 수 있도록 구성된 수직형 농장 건물.
- 제4항에 있어서, 상기 유리벽의 외부에는 건물 내부로 입사되는 태양광의 입사량을 조절해주는 태양광입사량 조절수단이 구비된 수직형 농장 건물.
- 제12항에 있어서, 상기 태양광입사량 조절수단에는 건물 외부에서의 태양의 일조량, 습도, 미세먼지 등과 같은 각종 기상상태를 각각 감지할 수 있는 복수의 센서가 설치되고, 상기 태양광입사량 조절수단은 상기 복수의 센서로부터 감지된 건물 외부의 기상상태에 따라 태양광의 입사량을 조절하는 수직형 농장 건물.
- 제9항에 있어서, 상기 식물생육공간에는 식물의 생장에 필요한 빛을 제공하기 위한 LED 조명이 설치된 수직형 농장 건물.
- 제1항에 있어서, 상기 수직이동공간 내의 식물은 상하로 일정 간격을 이루며 상하로 층간 이동이 가능하도록 배열된 포켓 또는 박스 내에 식재되어 생육되는 수직형 농장 건물.
- 제1항에 있어서, 상기 수평이동공간 내에서 식물들 간의 층별 수평이동은 상기 식물생육공간과 상기 주거공간을 연결하는 컨베이어벨트 장치 또는 슬라이딩 장치에 의해 이루어지는 수직형 농장 건물.
- 제16항에 있어서, 상기 수평이동공간은 식물의 성장 높이에 따라 상하방향으로 복수 개의 공간으로 구획된 수직형 농장 건물.
- 제1항에 있어서, 상기 식물생육공간에서는 양지식물이 생육되고, 상기 주거공간 내에서는 음지식물 또는 습지식물이 생육되는 수직형 농장 건물.
- 제1항에 있어서, 상기 건물의 옥상에는 상기 식물생육공간 내에서 재배되는 각종 식물의 생육을 위한 매개체 기능을 수행하는 동시에 꿀을 생산하는 벌을 사양하기 위한 양봉장이 설치된 수직형 농장 건물.
- 제19항에 있어서, 상기 건물의 내부에는 상기 양봉장과 상기 식물생육공간을 서로 연결하며 벌의 이동을 위한 통로를 제공하는 벌 이동통로가 구비된 수직형 농장 건물.
- 제20항에 있어서, 상기 주거공간과 식물생육공간의 경계부에는 상기 주거공간 내부로 벌의 침입을 방지할 수 있도록 초음파를 조사하는 초음파장치가 구비된 수직형 농장 건물.
- 제1항에 있어서, 상기 건물의 옥상에는 상기 식물생육공간 내에서 재배되는 각종 식물의 생육을 위한 양분을 제공하는 닭과 물고기 등이 서식하는 동물공간이 설치된 수직형 농장 건물.
- 제22항에 있어서, 상기 주거공간은 상기 동물공간에서 발생하는 불쾌한 냄새가 전달되지 않도록 상기 동물공간과 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 수직형 농장 건물.
- 제1항에 있어서, 상기 급수시설은,
상기 주거공간 내에서 생활에 필요한 생활용수나 상기 식물생육공간 내에서 식물의 생육에 필요한 물을 제공하는 저수조와;
상기 저수조와 인접한 위치에 배치되어, 상기 식물생육공간 내에서 식물의 생육에 필요한 물이나 음용에 필요한 식수를 제공하는 빗물저금통;
을 포함하는 수직형 농장 건물. - 제24항에 있어서, 상기 빗물저금통에 저장된 빗물을 음용에 필요한 식수 형태로 정화하는 정수장치가 설치된 수직형 농장 건물.
- 제1항에 있어서, 상기 주거공간에서 배출되는 각종 배설물을 정화하여 생활에 필요한 생활용수 형태로 전환시키는 배설물 정수장치가 구비된 수직형 농장 건물.
- 제1항에 있어서, 상기 건물 외부에는 낮과 밤의 일교차로 인해 발생하는 이슬을 포집하여 생활용수를 생산하는 이슬저장수단이 추가 구비된 수직형 농장 건물.
- 제24항에 있어서, 상기 건물 내에서 일정기간 동안 사용된 물의 사용량을 산출하여 건물 내의 물의 평균 수요량을 예측하는 한편, 일기예보 정보를 제공받아 일기의 환경에 따라 상기 빗물저금통을 가변적으로 운용하여 빗물 또는 식수를 구분하여 선택적으로 급수하는 급수가변장치가 추가 설치된 수직형 농장 건물.
- 제24항에 있어서, 상기 저수조 및 빗물저금통에 저장된 물의 부패를 방지하기 위한 부패방지수단이 추가로 구비된 수직형 농장 건물.
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