KR102176107B1 - 식물 재배 장치 - Google Patents

식물 재배 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102176107B1
KR102176107B1 KR1020180075907A KR20180075907A KR102176107B1 KR 102176107 B1 KR102176107 B1 KR 102176107B1 KR 1020180075907 A KR1020180075907 A KR 1020180075907A KR 20180075907 A KR20180075907 A KR 20180075907A KR 102176107 B1 KR102176107 B1 KR 102176107B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
nutrient solution
cabinet
cultivation apparatus
plant
plant cultivation
Prior art date
Application number
KR1020180075907A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200002432A (ko
Inventor
서형석
Original Assignee
서형석
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서형석 filed Critical 서형석
Priority to KR1020180075907A priority Critical patent/KR102176107B1/ko
Publication of KR20200002432A publication Critical patent/KR20200002432A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102176107B1 publication Critical patent/KR102176107B1/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G31/00Soilless cultivation, e.g. hydroponics
    • A01G31/02Special apparatus therefor
    • A01G31/06Hydroponic culture on racks or in stacked containers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G27/00Self-acting watering devices, e.g. for flower-pots
    • A01G27/003Controls for self-acting watering devices
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G27/00Self-acting watering devices, e.g. for flower-pots
    • A01G27/008Component parts, e.g. dispensing fittings, level indicators
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G7/00Botany in general
    • A01G7/04Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth
    • A01G7/045Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth with electric lighting
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/02Receptacles, e.g. flower-pots or boxes; Glasses for cultivating flowers
    • A01G9/029Receptacles for seedlings
    • A01G9/0293Seed or shoot receptacles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/20Forcing-frames; Lights, i.e. glass panels covering the forcing-frames
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/24Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING; COUNTING
    • G06QDATA PROCESSING SYSTEMS OR METHODS, SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL, SUPERVISORY OR FORECASTING PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL, SUPERVISORY OR FORECASTING PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/02Agriculture; Fishing; Mining
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/25Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/20Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions in agriculture, e.g. CO2
    • Y02P60/21Dinitrogen oxide [N2O], e.g. using aquaponics, hydroponics or efficiency measures

Abstract

본 발명은 특히 실내에서 생육환경을 최적으로 조절하기 위해 온도, 습도, 양액 등을 측정 및 제어하는 식물 재배 장치에 관한 것으로, 외형을 형성하며 내부 공간을 가진 케비넷과, 상기 케비넷의 내부 공간과 외부를 선택적으로 연통시키도록 상기 케비넷에 설치된 도어와, 상기 케비넷 내부에 배치되고, 상판과 상기 상판으로부터 하방으로 이격되어 배치된 하판 사이에 재배 대상인 식물의 뿌리가 위치되도록 지지하는 재배상과, 상기 식물로 조명을 제공하기 위한 조명수단과, 상기 재배상의 상판과 하판 사이의 공간에 양액을 공급하기 위한 양액공급수단과, 상기 케비넷 내부의 생육환경 파라미터를 측정하기 위한 센서와, 상기 센서가 측정한 상기 케비넷 내부의 생육환경 파라미터를 입력받으며 상기 조명수단과 양액공급수단의 작동을 제어하는 제어수단을 포함하고, 상기 양액공급수단은, 상기 양액을 수용하는 양액탱크와, 상기 재배상의 상판과 하판 사이로 상기 양액을 분무하기 위한 초음파 진동자와, 상기 양액탱크와 상기 초음파 진동자 사이에 설치된 흡수필터를 포함할 수 있다.

Description

식물 재배 장치 {DEVICE FOR CULTIVATING PLANTS}
본 발명은 식물 재배 장치에 관한 것으로, 특히 실내에서 생육환경을 최적으로 조절하기 위해 온도, 습도, 양액 등을 측정 및 제어하는 식물 재배 장치에 관한 것이다.
작물용 또는 관상용 식물을 재배하기 위한 기술로서 수경 재배 기술이 알려져 있다. 수경 재배는 배양토와 같은 흙이 필요하지 않고 작물에 공급될 양액의 성분을 임의로 조정할 수 있으며, 위생적인 작물 재배가 가능하여 주요한 실내 농업 기술로서 주목받고 있다. 이런 수경 재배의 특징은 가정에서 소규모 재배에도 적합하므로, 가정용 식물 재배 장치에도 채택되고 있다.
공개특허 제10-2013-0061562호는 이런 종래기술에 따른 식물 재배 장치의 일례이다. 이 종래기술은, 양액 플레이트를 다층으로 설치하고, 순환펌프에 의해 양액을 가장 윗쪽의 양액 플레이트로 공급함으로써 다층 구조의 양액 플레이트에 순차로 양액을 공급하는 식물 재배 장치를 개시하고 있다.
그런데, 이와 같은 수경 재배 기술은 뿌리의 적어도 일부가 양액 속에 잠기게 되어서 뿌리로의 산소 공급이 취약해지므로, 구근류나 외떡잎식물에 더 적합하며, 이런 조건에 취약한 다른 식물에는 적합하지 않으므로 재배 가능한 식물의 종류에 제한이 있다. 또한 양액은 조류나 세균이 성장하기에도 적합하므로 이들의 성장을 막기 위한 조치가 따로 필요하기도 하다. 아울러, 이런 방식에서는 식물이 필요로 하는 양보다 많은 양액이 필요하므로, 양액이 낭비되는 문제도 있다.
그밖에, 제한된 실내 공간에서 가능한 한 넓은 재배 면적을 확보하기 위해 위 예시된 종래기술에서도 양액 플레이트를 다층으로 구비하고 있는데, 이 경우 양액 플레이트 사이의 높이에 따라 재배할 수 있는 식물의 종류가 제한된다.
한편, 다양한 종류의 식물에 최적화된 온도, 습도, 조도 또는 양액 성분 등에 관한 생육조건을 모두 확보할 수 없는 경우 또는 재배하려는 식물에 대한 최적의 생육조건을 알 수 없는 경우에, 재배하려는 식물에 적합한 생육조건을 재배자가 스스로 경험을 통해 알아내야 하는 문제가 있다.
KR 10-2013-0061562 A
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위하여, 식물 뿌리에 산소 공급을 원활하게 하며, 아울러 양액을 경제적으로 활용할 수 있는 식물 재배 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 식물의 키에 따른 재배의 제한을 완화할 수 있는 식물 재배 장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 또다른 목적은 최적화된 생육조건이 알려지지 않은 식물에 대해서도 적합한 생육조건을 찾아내는 데에 도움을 주는 식물 재배 장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 또다른 목적은, 원격지에서도 식물의 생육환경을 제어할 수 있고 식물의 상태를 확인할 수 있는 식물 재배 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 식물 재배 장치는, 외형을 형성하며 내부 공간을 가진 케비넷과, 상기 케비넷의 내부 공간과 외부를 선택적으로 연통시키도록 상기 케비넷에 설치된 도어와, 상기 케비넷 내부에 배치되고, 상판과 상기 상판으로부터 하방으로 이격되어 배치된 하판 사이에 재배 대상인 식물의 뿌리가 위치되도록 지지하는 재배상과, 상기 식물로 조명을 제공하기 위한 조명수단과, 상기 재배상의 상판과 하판 사이의 공간에 양액을 공급하기 위한 양액공급수단과, 상기 케비넷 내부의 생육환경 파라미터를 측정하기 위한 센서와, 상기 센서가 측정한 상기 케비넷 내부의 생육환경 파라미터를 입력받으며 상기 조명수단과 양액공급수단의 작동을 제어하는 제어수단을 포함하고, 상기 양액공급수단은, 상기 양액을 수용하는 양액탱크와, 상기 재배상의 상판과 하판 사이로 상기 양액을 분무하기 위한 초음파 진동자와, 상기 양액탱크와 상기 초음파 진동자 사이에 설치된 흡수필터를 포함할 수 있다. 여기서 기 양액탱크는 상기 케비넷 내부의 하부에 설치되고, 상기 양액탱크로부터 상기 흡수필터로 양액을 공급하기 위한 양액공급관을 더 포함할 수 있다. 또는 상기 양액탱크는 상기 재배상의 상판과 하판 사이에 설치되고, 상기 흡수필터는 적어도 일부분이 상기 양액탱크 내부에 침지되도록 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 식물 재배 장치에 있어서, 상기 조명수단은 LED를 포함하고, 상기 제어수단을 통해 온오프 제어되거나 그 발산하는 빛의 색상 또는 조도가 가변될 수 있다.
또한 본 발명에 따른 식물 재배 장치에 있어서, 상기 생육환경 파라미터는 상기 케비넷 내부의 온도, 습도, 상기 조명수단으로부터 조사되는 빛의 조도, 색상, 점등 유지 시간 및 상기 양액의 성분 및 농도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 식물 재배 장치는, 상기 케비넷의 내부공간을 가온하도록 상기 제어수단에 의해 작동 제어되는 가열수단을 더 포함할 수 있다. 아울러 상기 케비넷 내부를 촬영하도록 상기 제어수단에 의해 작동 제어되는 카메라를 더 포함할 수도 있으며, 상기 케비넷 내부의 공기를 외부로 환기하도록 상기 제어수단에 의해 작동 제어되는 환기수단을 더 포함할 수도 있다.
본 발명에 따른 식물 재배 장치에 있어서, 상기 제어수단이 외부의 다른 장치와 유선 또는 무선으로 통신하도록 하기 위한 통신수단을 더 포함하는 것이 바람직하다. 이 경우 재배 대상인 식물의 생육에 최적화된 최적화 제어 정보를 포함하고 상기 통신수단을 통해 상기 제어수단으로 상기 제어 정보를 송신하는 데이터 베이스를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 데이터 베이스는 상기 제어수단으로부터 현재의 제어 상태를 나타내는 현재 제어 정보를 입력받아 저장할 수 있다.
본 발명에 따른 식물 재배 장치에 있어서, 상기 통신수단을 통해 상기 제어수단으로부터 현재의 제어 상태를 나타내는 현재 제어 정보 또는 카메라가 촬영한 영상을 입력받아 시현하는 단말기를 더 포함할 수 있다.
한편 본 발명에 따른 식물 재배 장치에 있어서, 상기 재배상은 상기 케비넷 내부에서 상하방향으로 슬라이드 이동될 수 있다. 이 경우 상기 재배상의 자동화된 슬라이드 이동을 위해 상기 제어수단에 의해 작동 제어되는 슬라이드 구동수단을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 식물 재배 장치는, 상기 케비넷의 상면에 배치되고 재배할 식물의 발아 또는 육묘를 위한 육묘상을 더 포함할 수 있다. 여기서 상기 육묘상에는 배지를 수용하기 위한 복수의 오목홈이 형성되고, 상기 육묘상의 상단을 덮기 위한 덮개가 설치될 수 있다.
또한 본 발명에 따른 식물 재배 장치에 있어서, 상기 센서가 측정한 생육환경 파라미터 또는 상기 제어수단의 현재의 제어 상태를 나타내는 현재 제어 정보를 시현하기 위해 상기 케비넷의 외면에 설치된 디스플레이를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면 초음파 진동자로 양액을 무화하여 식물 뿌리로 제공하므로, 뿌리가 양액 속에 잠겨 있지 않으며 충분한 산소를 제공받을 수 있다. 또한 식물이 식재된 재배상이 케비넷 내에서 상하로 이동될 수 있으므로, 식물의 키에 맞추어 재배상을 이동시킴으로써 다양한 키의 식물을 재배할 수 있고, 식물의 성장에 맞추어 충분한 공간을 제공할 수도 있다. 또한 식물의 생육에 적합한 양의 양액만을 공급할 수 있으므로 경제성도 향상된다.
이에 더해 본 발명은 재배중인 식물의 현재 또는 과거의 생육환경에 대한 정보를 데이터 베이스에 저장할 수 있고, 이를 토대로 해당 식물에 적합한 생육환경을 도출해내도록 할 수 있다.
아울러 본 발명은 통신수단을 통해 제어수단이 외부의 단말기 또는 데이터베이스와 통신할 수 있고, 이들로부터의 제어신호가 제어수단으로 입력될 수 있으므로 원격지에서도 현재의 생육환경을 확인할 수 있으며, 카메라를 구비하는 경우에는 식물의 영상도 확인할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 식물 재배 장치의 일실시예의 사시도이다.
도 2는 도 1의 실시예의 종단면도를 각 기능부의 다이어그램과 함께 도시한 설명도이다.
도 3은 도 2의 A부분 확대도이다.
도 4는 본 발명에 따른 식물 재배 장치의 다른 실시예의 종단면도이다.
도 5는 도 4의 B부분의 확대도이다.
이하에서는 첨부의 도면을 참조로 본 발명에 따른 식물 재배 장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 식물 재배 장치의 일실시예의 사시도이고, 도 2는 도 1의 실시예의 종단면도에 센서, 가열수단, 카메라, 제어수단, 통신수단, 데이터 베이스, 단말기 등의 기능부의 다이어그램을 함께 도시한 설명도이다. 특히 도 2에서 각 기능부들은 관념적으로 도시되어 있을 뿐 각 기능부의 물리적인 실체의 위치에 도시한 것은 아니며, 데이터 베이스와 단말기를 제외한 다른 기능부들의 물리적인 실체들은 케비넷(100)의 내부 또는 외면에 배치될 수 있음에 유의하여야 한다.
케비넷(100)은 그 내부 공간에 다른 구성들을 수용하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 식물 재배 장치의 외형을 형성한다. 도 1에서 케비넷(100)은 전반적으로 직육면체 형상인 것으로 예시되어 있으나, 필요에 따라 다른 형상을 가질 수 있음은 자명하다.
도어(200)는 케비넷(100)의 내부 공간을 외부와 선택적으로 연통시키기 위한 것으로, 도 1에서 케비넷(100)의 전면에 해당하는 여닫이 방식의 도어로 예시되어 있다. 도어(200) 역시 필요에 따라 케비넷(100)의 다른 면을 선택적으로 개방하도록 형성될 수 있으며, 그 형태나 작동 방식을 적절히 변경할 수 있다. 예컨대 도어(200)는 도시된 것과 달리 미닫이 방식으로 작동하는 것일 수 있다. 또한 도어(200)에는 케비넷(100) 내부를 관찰할 수 있도록 광투과성 재질로 된 창(210)이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
재배상(300)은 재배 대상인 식물을 지지하기 위한 것으로, 도 2에 나타낸 바와 같이 상판(310)과 하판(320)을 포함하여 이루어질 수 있다. 특히 상판(310)과 하판(320)은 서로 이격되어 있어서, 상판(310)을 관통하여 배치되는 식물의 뿌리의 적어도 일부가 상판(310)과 하판(320) 사이의 공간에 위치되도록 해준다. 식물을 적절히 지지하기 위해 상판(310)에는 포트(311)가 추가로 제공될 수 있다. 도 1에서 재배상(300)은 2개가 상하방향으로 이격되어 배치된 것으로 예시되어 있는데, 케비넷(100)의 크기 및 재배하려는 식물의 크기에 따라 그 수 또는 재배상들 사이의 간격은 적절히 선택하여 결정될 수 있다.
한편, 재배상(300)이 하나인 경우 그 재배상이, 또는 재배상(300)이 복수 개 구비된 경우에는 그 재배상들 중 적어도 하나가 케비넷(100) 내부에서 상하방향으로 이동될 수 있는 것이 바람직하다. 이를 위해 케비넷(100)의 내벽에 상하방향으로 가이드 레일(400)이 설치되며, 재배상(300)은 이 가이드 레일(400)에 구속된 채로 가이드 레일(400)을 따라 상하방향으로 슬라이드될 수 있다. 도 1 및 도 2에서 가이드 레일(400)은 케비넷(100)의 내측의 양쪽 측벽에 각각 형성되어 재배상(300)의 양측면부를 각각 지지하는 것으로 예시되어 있으나, 가이드 레일(400)의 위치는 임의로 조정할 수 있다. 가이드 레일(400)이 한 쌍 이상 구비된 경우에는, 재배상(300)에 설치된 초음파 진동자(620), LED 또는 회로기판으로의 전원 연결을 위해 가이드 레일(400)을 배선의 일부로서 활용하는 것도 가능하다. 나아가서, 이와 같은 재배상(300)의 상하방향 슬라이드 이동을 구동하기 위한 슬라이드 구동수단이 더 제공될 수도 있다. 가이드 레일(400)을 따라 판상의 부재를 슬라이드 이동시키기 위한 슬라이드 구동수단은 도시생략되었으나, 전기 모터와 이미 알려져 있는 승강 기구를 통해 다양하고도 손쉽게 구성할 수 있으므로 더 자세한 설명은 생략한다. 더 나아가서, 재배상(300)을 상하방향의 특정한 위치에 선택적으로 고정하기 위한 고정수단이 더 추가될 수도 있다. 이런 선택적 고정수단 역시 래치(latch)나 걸쇠와 같은 통상의 기구로 구현할 수 있다.
센서(500)는 케비넷(100) 내부의 생육환경 파라미터를 측정하기 위한 것이다. 여기서 생육환경 파라미터는 식물의 생육에 영향을 주는 제반의 환경 요소를 가리키는 것으로, 예컨대 케비넷(100) 내부의 온도, 습도는 물론 아래에서 설명할 조명수단(500)으로부터의 조사되는 빛의 조도, 색상, 점등 유지 시간, 그리고 식물에 공급될 양액(50)의 성분 또는 농도를 포함할 수 있다. 센서(500)는 이와 같이 측정된 생육환경 파라미터를 제어수단(1000)으로 송신한다. 도 2에서 센서(500)는 다이어그램으로 도시하고 있으나 실제로는 케비넷(100)의 내부 공간에 설치되어 있을 수 있다. 해당 생육환경 파라미터를 측정할 수 있는 센서 및 해당 생육환경 파라미터를 측정할 수 있는 구체적인 위치는 본 발명이 속한 기술분야에서 널리 알려져 있으므로 자세한 설명은 생략한다.
조명수단(500)은 재배상(300)에 지지된 식물을 향해 빛을 조사하여 조명하기 위한 것으로, LED를 포함할 수 있다. 또한 조명수단(500)은 재배 대상인 식물의 생육에 적합한 색상 및 조도의 빛을 조사할 수 있도록, 조사하는 빛의 색상, 즉 파장과 조도, 즉 밝기가 가변되는 것이 바람직하다. 특히 도 2에서 조명수단(500)은 2개의 재배상(300) 중 위쪽의 재배상의 하면 및 케비넷(100)의 내측 후면벽에 부착된 것으로 예시하고 있으나, 별개의 지지대를 가지고 설치될 수도 있으며, 케비넷(100)의 다른 내벽면 또는 천장면에 설치되는 등 그 설치 위치도 변경될 수도 있다.
양액공급수단(610, 620, 630, 640, 650)은 식물의 생육에 필요한 수분 및 양분을 제공하기 위한 것으로, 양액탱크(610), 초음파 진동자(620), 양액공급관(640), 흡수필터(640)를 포함할 수 있다. 양액탱크는 물과 양분의 혼합물인 양액을 저장하기 위한 것으로, 도 1 및 도 2에서 케비넷(100)의 하부에 배치된 것으로 예시하고 있으나 필요에 따라 그 위치는 변경될 수 있다. 다만, 도시한 바와 같이 양액탱크(610)가 케비넷(100)의 하부에 배치된 경우에는 보다 상방에 배치된 재배상(300)으로 양액(50)을 공급할 수 있도록 펌프(650)가 필요할 수 있다.
초음파 진동자(620)는 양액탱크(610)로부터 공급받은 양액(50)에 초음파 수준의 진동수로 진동을 가해 무화시키기 위한 것으로, 도 3의 확대 단면도에서는 초음파 진동자(620)가 재배상(300)의 하판(320) 상면에 배치된 것으로 예시하고 있으나 그 위치가 반드시 하판(320)의 상면으로 한정되는 것은 아니며 재배상(300)의 상판(310)과 하판(320) 사이의 공간으로 양액을 분무할 수 있는 위치에 배치되면 충분하다.
양액공급관(640)은 양액(50)을 양액탱크(610)로부터 초음파 진동자(620) 측으로 공급하기 위한 경로를 형성한다. 재배상(300)이 슬라이드 이동될 수 있는 경우에는 양액공급관(640)이 그에 맞추어 텔레스코픽 방식으로 신축될 수 있거나, 적어도 일부가 롤러에 권취되었다가 풀려나올 수 있는 등의 조치가 필요할 수 있다.
흡수필터(640)는 모세관 현상에 의해 액체를 흡수할 수 있는 타입의 필터로 이루어지며, 도 3에 예시된 바와 같이 그 양단이 양액공급관(640)과 초음파 진동자(620)에 각각 연결되어 양액공급관(640)을 따라 공급된 양액을 최종적으로 초음파 진동자(620)로 전달한다. 이 과정에서 흡수필터(640)는 양액(50)에 포함된 불순물을 필터링할 수 있으며, 양액공급관(640)을 통해 공급되는 양액(50)의 단위 시간당 유량 변화율이 큰 경우에도 초음파 진동자(620)에 제공되는 양액(50)의 유량 변화율은 상대적으로 작게 해줄 수 있다. 한편 예시된 도면과 달리 흡수필터(640)는 교체가 용이하도록 양액공급관(630)으로부터 분리될 수 있게 구성될 수 있다.
가열수단(700)은 케비넷(100) 내부의 온도가 설정된 온도보다 낮은 경우에 케비넷(100) 내부의 온도를 상승시키기 위해 구비될 수 있다.
카메라(800)는 재배중인 식물의 영상을 촬영하기 위하여 구비될 수 있다. 카메라(800) 역시 다이어그램으로 도시되어 있으나 실제 설치 위치는 케비넷(100)의 내부일 수 있다.
환기수단(900)은 케비넷(100) 내부 공간의 공기를 외부의 공기로 환기하기 위한 것으로, 도 2에서 케비넷(100)에 형성된 개구에 배치된 축류 팬(fan)인 것으로 예시하어 있으나, 다른 방식으로 환기하는 것일 수도 있다.
제어수단(1000)은 지금까지 언급된 다른 구성들 중 전자 제어가 가능한 수단들, 예컨대, 조명수단(500), 양액공급수단(610, 620, 630, 640, 650)의 작동을 전자적으로 제어하기 위해 마이크로프로세서를 포함할 수 있다. 제어수단(1000)은 그밖에 가열수단(700), 카메라(800), 재배상을 위한 슬라이드 구동수단, 환기수단(900) 등이 구비된 경우에는 이들의 작동 역시 전자적으로 제어할 수 있다. 이들의 작동을 제어하기 위해 제어수단(1000)은 제어 정보를 각 구성으로 전송할 수 있는데, 제어 정보에는 각 생육환경 파라미터를 조정하는 데에 필요한 제어 명령, 제어 신호가 포함될 수 있다.
제어수단(1000)은 이와 같은 다른 구성들의 제어를 위한 자료로서 센서(500)가 측정한 생육환경 파라미터를 수신하며, 필요하다면 센서(500)의 작동도 제어할 수 있다. 수신된 생육환경 파라미터가 미리 설정된 제어 정보에 대응하지 않는다면 제어수단(1000)은 수정된 제어 정보를 전송할 수 있으며, 이는 전형적인 피드백 제어에 해당할 수 있다. 제어수단(1000)은 별도의 입력수단을 구비하여 사용자로부터 직접 제어 정보를 입력받을 수 있으며, 아래에서 설명하는 통신수단(1100)을 통해 외부로부터, 예컨대 데이터 베이스(1200)나 단말기(1300)로부터 제어 정보를 입력받을 수도 있다. 한편 제어수단(1000)은 카메라(800)가 영상을 촬영하도록 제어하거나 카메라(800)가 촬영한 영상을 통신수단(1100)을 통해 전송하도록 할 수도 있다.
통신수단(1100)은 제어수단(1000)이 외부의 다른 장치와 통신할 수 있도록 하기 위한 것으로, 통신 형태는 유선이든 무선이든 무관하지만, 특히 무선 방식으로 통신할 수 있는 경우에는 제어수단(1000)을 원격지의 단말기와 연결할 수 있으므로, 사용자는 원격지에서도 제어 정보를 제어수단(1000)으로 전송할 수 있고, 반대로 현재의 제어 정보를 제어수단(1000)으로부터 받아볼 수 있다. 예컨대 카메라(800)가 촬영한 영상도 받아볼 수 있다.
데이터 베이스(1200)는 통신수단(1100)을 통해 제어수단(1000)과 연결될 수 있으며, 재배 대상인 식물의 생육에 최적화된 최적화 제어 정보를 구비하고 있으며, 이 최적화 제어 정보를 기초로 사용자의 지시에 따라 또는 자동적으로 현재 재배중인 식물에 최적화된 제어 정보를 제어수단(1000)으로 제공할 수 있다. 데이터 베이스(1200)는 제어수단(1000)으로부터 현재 적용되고 있는 제어 정보를 입력받을 수도 있다. 이와 같이 수집된 제어 정보를 데이터 베이스화함으로써 해당 식물에 최적화된 제어 정보를 도출하는 데에 도움을 줄 수 있다.
단말기(1300)는 사용자가 원격지에서 제어수단(1000)으로 제어 정보를 전송할 수 있게 하며, 현재의 제어 정보를 제어수단(1000)으로부터 받아보거나, 카메라(800)가 촬영한 영상을 받아볼 수도 있다. 단말기(1300)는 전형적으로 스마트폰일 수 있다.
디스플레이(1400)는 현재 적용되고 있는 제어 정보 또는 제어 상태를 시현하거나 센서(500)가 측정한 생육환경 파라미터를 시현할 수 있다. 디스플레이(1400)는 케비넷(100)의 외면에 설치될 수 있으며, 단말기(1300)에 설치될 수도 있다.
한편, 케비넷(100)의 상면에는 육묘상(1500)이 더 제공될 수 있다. 육묘상은 재배 대상인 식물의 발아 또는 육묘를 위한 것으로, 이를 위한 배지(1530)가 수용될 수 있도록 복수의 오목홈이 형성되어 있다. 도 1에 예시한 바와 같이 이 복수의 오목홈들은 격자상으로 배치될 수 있다. 배지(1530)들이 이 오목홈에 직접 수용되거나, 별도의 포트(1520)를 통해 수용될 수 있다. 육묘상(1500)의 상면에는 덮개(1510)가 더 제공될 수 있다. 덮개(1510)는 육묘상(1500)의 상단을 덮어서 외부로부터의 이물질의 유입을 막아 병충해 없는 위생적인 발아 및 육묘에 도움을 줄 수 있다. 육묘상(1500)의 상단을 선택적으로 덮을 수 있도록 덮개(1510)는 케비넷(100) 또는 육묘상(1500)의 상면에 힌지 결합될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 식물 재배 장치의 다른 실시예의 종단면도이며, 도 5는 도 4의 B부분의 확대도이다. 특히 도 4에서는 도 2와 달리 각 기능부의 다이어그램이 생략되어 있는데, 이는 각 기능부의 구성이 도 2의 실시예와 동일하다는 것을 의미한다. 또한 따로 설명되지 않는 이상 앞선 실시예와 공통되는 다른 구성들 역시 동일하다.
도 4의 실시예에서는, 재배상(300)의 상판(310)이 상하방향으로 이격되어 배치된 두 장의 서로 다른 판재들(310a, 310b)로 형성된 것으로 예시하고 있다. 이들 판재들(310a, 310b)에는 각각 관통구멍이 형성되어 있어서 이들 관통 구멍들이 식물을 지지하는 포트(311, 도 1 및 도 2 참조)의 기능을 대신할 수도 있다.
한편, 도 4의 실시예는 양액공급수단의 양액탱크(610')가 재배상(300)의 상판(310) 및 하판(320) 사이에 수용되어 있는 점에서 앞선 실시예와 차이가 있다. 예컨대 도시한 바와 같이 재배상(300)이 두 개 구비된 경우 양액탱크(610')도 2개로 마련될 수 있다.
이 경우, 흡수 필터(640)가 양액탱크(610')에 수용된 양액(50) 내에 침지되어 모세관 현상에 의해 양액을 초음파 진동자(620)로 직접 전달할 수 있으므로 양액공급관(630)이 상대적으로 짧게 형성되거나, 도 5에 도시한 바와 같이 생략될 수도 있으며, 펌프(650) 역시 생략될 수 있다.
재배상(300)의 상하방향 슬라이드 이동 과정에서 재배상(300)에 설치된 초음파 진동자(620), LED 또는 회로기판으로의 전원 연결을 위하여 에너지 가이드 체인(1600)이 추가될 수도 있다. 이 경우에는 가이드 레일(400)을 통한 전원 연결이 필요하지 않다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예들은, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

Claims (17)

  1. 외형을 형성하며 내부 공간을 가진 케비넷과,
    상기 케비넷의 내부 공간과 외부를 선택적으로 연통시키도록 상기 케비넷에 설치된 도어와,
    상기 케비넷 내부에 배치되고, 상판과 상기 상판으로부터 하방으로 이격되어 배치된 하판 사이에 재배 대상인 식물의 뿌리가 위치되도록 지지하는 재배상과,
    상기 식물로 조명을 제공하기 위한 조명수단과,
    상기 재배상의 상판과 하판 사이의 공간에 양액을 공급하기 위한 양액공급수단과,
    상기 케비넷 내부의 생육환경 파라미터를 측정하기 위한 센서와,
    상기 센서가 측정한 상기 케비넷 내부의 생육환경 파라미터를 입력받으며 상기 조명수단과 양액공급수단의 작동을 제어하는 제어수단을 포함하고,
    상기 양액공급수단은,
    상기 양액을 수용하는 양액탱크와,
    상기 재배상의 상판과 하판 사이로 상기 양액을 분무하기 위한 초음파 진동자와,
    상기 양액탱크와 상기 초음파 진동자 사이에 상기 초음파 진동자와 접하도록 설치되어 상기 초음파 진동자로 양액을 전달하는 흡수필터를 포함하고,
    상기 재배상은 상기 케비넷 내부에서 상하방향으로 설치된 가이드 레일을 따라 슬라이드 이동될 수 있으며,
    상기 가이드 레일은 상기 초음파 진동자로의 전원 연결을 위한 배선의 일부로서도 활용되고,
    상기 재배상을 상하방향의 특정한 위치에 선택적으로 고정하기 위한 고정수단을 더 포함하는 식물 재배 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 양액탱크는 상기 케비넷 내부의 하부에 설치되고,
    상기 양액탱크로부터 상기 흡수필터로 양액을 공급하기 위한 양액공급관을 더 포함하는 식물 재배 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 양액탱크는 상기 재배상의 상판과 하판 사이에 설치되고,
    상기 흡수필터는 적어도 일부분이 상기 양액탱크 내부에 침지되도록 배치된 식물 재배 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 조명수단은 LED를 포함하고, 상기 제어수단을 통해 온오프 제어되거나 그 발산하는 빛의 색상 또는 조도가 가변되는 식물 재배 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 생육환경 파라미터는 상기 케비넷 내부의 온도, 습도, 상기 조명수단으로부터 조사되는 빛의 조도, 색상, 점등 유지 시간 및 상기 양액의 성분 및 농도 중 적어도 하나를 포함하는 식물 재배 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 케비넷의 내부공간을 가온하도록 상기 제어수단에 의해 작동 제어되는 가열수단을 더 포함하는 식물 재배 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 케비넷 내부를 촬영하도록 상기 제어수단에 의해 작동 제어되는 카메라를 더 포함하는 식물 재배 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 케비넷 내부의 공기를 외부로 환기하도록 상기 제어수단에 의해 작동 제어되는 환기수단을 더 포함하는 식물 재배 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어수단이 외부의 다른 장치와 유선 또는 무선으로 통신하도록 하기 위한 통신수단을 더 포함하는 식물 재배 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    재배 대상인 식물의 생육에 최적화된 최적화 제어 정보를 포함하고 상기 통신수단을 통해 상기 제어수단으로 상기 제어 정보를 송신하는 데이터 베이스를 더 포함하는 식물 재배 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 데이터 베이스는 상기 제어수단으로부터 현재의 제어 상태를 나타내는 현재 제어 정보를 입력받아 저장하는 식물 재배 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 통신수단을 통해 상기 제어수단으로부터 현재의 제어 상태를 나타내는 현재 제어 정보 또는 카메라가 촬영한 영상을 입력받아 시현하는 단말기를 더 포함하는 식물 재배 장치.
  13. 삭제
  14. 제1항에 있어서,
    상기 재배상의 자동화된 슬라이드 이동을 위해 상기 제어수단에 의해 작동 제어되는 슬라이드 구동수단을 더 포함하는 식물 재배 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 케비넷의 상면에 배치되고 재배할 식물의 발아 또는 육묘를 위한 육묘상을 더 포함하는 식물 재배 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 육묘상에는 배지를 수용하기 위한 복수의 오목홈이 형성되고,
    상기 육묘상의 상단을 덮기 위한 덮개가 설치되는 식물 재배 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 센서가 측정한 생육환경 파라미터 또는 상기 제어수단의 현재의 제어 상태를 나타내는 현재 제어 정보를 시현하기 위해 상기 케비넷의 외면에 설치된 디스플레이를 더 포함하는 식물 재배 장치.
KR1020180075907A 2018-06-29 2018-06-29 식물 재배 장치 KR102176107B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180075907A KR102176107B1 (ko) 2018-06-29 2018-06-29 식물 재배 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180075907A KR102176107B1 (ko) 2018-06-29 2018-06-29 식물 재배 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200002432A KR20200002432A (ko) 2020-01-08
KR102176107B1 true KR102176107B1 (ko) 2020-11-09

Family

ID=69154657

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180075907A KR102176107B1 (ko) 2018-06-29 2018-06-29 식물 재배 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102176107B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102374373B1 (ko) * 2020-01-31 2022-03-15 금오공과대학교 산학협력단 수경재배 장치
KR102161188B1 (ko) * 2020-02-25 2020-09-29 농업회사법인 주식회사 제주천지 분무경재배용 분무화 수단 및 이를 포함하는 분무경재배 시스템

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101257444B1 (ko) * 2010-05-27 2013-04-23 신진철 관리가 용이한 씨앗 재배 장치 및 이를 이용한 씨앗 재배 방법
KR101436440B1 (ko) * 2012-10-16 2014-09-03 (주)양협 온실 및 수경재배용 축열식 히트펌프 냉,난방시스템

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090087193A (ko) * 2008-02-12 2009-08-17 구동회 초음파 관수 새싹재배기
KR20130061562A (ko) 2011-12-01 2013-06-11 주식회사 오트리 식물 재배 장치
KR101795162B1 (ko) * 2015-10-30 2017-11-07 배헌중 수위조절 모듈 및 이를 포함하는 수경재배장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101257444B1 (ko) * 2010-05-27 2013-04-23 신진철 관리가 용이한 씨앗 재배 장치 및 이를 이용한 씨앗 재배 방법
KR101436440B1 (ko) * 2012-10-16 2014-09-03 (주)양협 온실 및 수경재배용 축열식 히트펌프 냉,난방시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200002432A (ko) 2020-01-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101692486B1 (ko) Led 식물공장 자동화시스템
CN203788814U (zh) 多层隔板式植物培育装置以及植物培育系统
KR101034513B1 (ko) 수경재배장치
KR101422636B1 (ko) 가정용 수경재배장치
JP2010279269A (ja) 野菜工場
US9730398B2 (en) Configurable modular hydroponics system and method
US20200060109A1 (en) Automated vertical plant cultivation system
KR101582389B1 (ko) 무선 제어 가능한 식물 재배 시스템
KR102061403B1 (ko) 가정용 식물재배를 위한 스마트 식물재배장치
KR102176107B1 (ko) 식물 재배 장치
CN105104158A (zh) 智能水培蔬菜种植柜
KR101408932B1 (ko) 디지털 기반의 가전형 식물재배장치
KR20130078394A (ko) 식물재배장치 및 이를 구비한 식물재배시스템
KR200469809Y1 (ko) 원예 재배기
KR20180114563A (ko) 식물 재배 장치
KR101650057B1 (ko) 어항과 led 조명을 이용한 식물 재배 장치
CN203872680U (zh) 可观赏多用途植物智能种植装置
JP2005295955A (ja) 植物育成装置
KR101740578B1 (ko) 수경재배장치
RU188785U1 (ru) Устройство для культивирования растений
KR102241200B1 (ko) 수직형 수경재배기
CN106472287A (zh) 生态种植箱
CN213044429U (zh) 植物及菌类种植设备
JP2011206031A (ja) 水耕栽培容器
CN107295898A (zh) 一种食用菌栽培柜

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant