KR102446280B1 - 바닥형 양액저수조를 포함하는 식물재배시스템 - Google Patents

Abstract

본 개시내용은 바닥형 양액저수조를 포함하는 식물재배시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 별도의 양액저장탱크를 구성하지 않고 바닥에 형성된 양액저수조를 통해 양액회수의 효율성을 증대시킬 수 있는 바닥형 양액저수조를 포함하는 식물재배시스템에 관한 것이다.
본 개시내용의 일 실시예에 따른 식물재배시스템은, 식물재배용 식재베드가 복수개의 재배층으로 구획되어 설치되도록 다수의 수평프레임 및 수직프레임으로 형성되는 층구획 지지프레임과, 상기 복수개의 재배층에서 길이방향을 따라 연장 설치되고, 상기 재배층의 폭방향으로 소정거리 이격되어 복수개가 배치되며, 상기 식물재배용 식재베드가 설치되는 복수개의 재배대와, 상기 재배대의 일측과 연결되며, 양액순환시스템으로부터 전달되는 양액을 공급하는 양액공급부와, 상기 재배대의 하부에 설치되며, 상기 양액공급부로부터 공급된 양액을 식재베드 하부로 유동시켜 식물에 양액을 공급하기 위한 양액유동부와, 상기 재배대의 타측과 연결되어, 상기 양액유동부에서 배출되는 양액을 회수하는 양액회수부와, 상기 층구획 지지프레임의 하부에 설치되며, 지면으로부터 소정거리 이격되어 설치되는 악세스플로어 및 상기 악세스플로어에 관통 설치되는 트렌치부 및 내부에 소정의 공간이 형성되어 상기 양액회수부로부터 트렌치부로 회수되는 양액을 저장하는 커널부를 포함하는 배액저수조를 포함한다.

Description

바닥형 양액저수조를 포함하는 식물재배시스템{Plant cultivation system including floor type nutrient solution tank}

본 개시내용은 바닥형 양액저수조를 포함하는 식물재배시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 별도의 배액용 양액저장탱크를 별도로 구성하지 않고 바닥에 형성된 양액저수조를 통해 양액회수의 효율성을 증대시킬 수 있는 바닥형 양액저수조를 포함하는 식물재배시스템에 관한 것이다.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.

인공광 식물공장은 1957년 유럽에서부터 보광을 하여 식물재배를 실시한 태양광 이용형 식물 공장을 거쳐 1960년대 미국에서 인공광만을 이용한 완전 제어형 식물 공장으로 발전을 거쳤고, 그 이후 일본에서 1989년까지 인공 광원의 개발과 샐러드 채소를 시장에 내놓으면서 부흥기를 맞아 현재까지 관련된 기술들을 확보하게 되었다.

상기와 같이 식물을 인공적으로 키우는 인공광 식물공장에서는 텃밭과 같은 넓은 토지가 아닌 인공 재배대가 사용된다. 상기 재배대는 다양한 목적을 위해 사용될 수 있으며, 특히 다단재배라는 목적이 가장 큰데, 최근 많은 기술개발이 이루어짐에 따라 단순히 다층으로 쌓아 올린 다단재배의 개념에서 더 나아가 이동 가능한 형태의 식물재배대까지도 개발되어 왔다.

이러한 식물재배대에 식재된 식물에 공급되는 양액(nutrient solution)은, 식물재배에 필요한 영양성분을 식물의 특성에 맞춰 조성한 영양액으로서 주년생산을 하는 동안 끊임없이 공급되도록 구성된다. 상기 양액의 비료 성분으로는 다량의 필수원소와 미량의 필수원소로 구분되며, 인공광 식물공장에서 재배되는 식물 중량의 80~90%가 물(H₂O)이고, 나머지를 100이라고 했을 때 탄소(C)와 산소(O)가 각각 45%이며 수소(H)는 약 6%로 구성되어 있다. 이들은 광합성 과정 중 식물체 내에 흡수되며, 다량 원소와 미량원소는 이온 형태로 뿌리에서 흡수된다. 뿌리에서 흡수된 상기 원소들은 식물체 내로 이동하게 되고 선택적 흡수를 하기 위해서는 에너지가 필요한데 이 에너지는 뿌리 호흡을 통해 얻고 있다.

상기 식물공장에서 재배되는 식물은 노지 재배보다 성장속도가 빨라 양액의 소비량도 늘어나게 되며 공급 양액의 이온 불균형 등이 발생하게 되면 생육에 영향을 미치게 되기 때문에, 양액탱크를 포함한 양액공급시스템을 크게 형성하여 조성된 양액이 급변하는 것을 방지하거나 양액 상태를 지속적으로 모니터링하면서 양액 농도를 보정해줄 수도 있다. 이러한 양액 관리에 있어서 양액의 온도가 높아지게 되면 뿌리의 호흡 속도가 빨라지게 되고 용존산소량도 낮아져 산소부족을 초래하므로 작물 뿌리 주위가 썩는 증상이 나타날수도 있다.

일반적으로, 상기 양액공급시스템은 원수탱크, 액비탱크, 혼합탱크, 각종 센서 및 밸브/필터류, 펌프를 포함한 농축양액 공급장치, 배액탱크, UV살균기, 양액컨트롤시스템 등으로 구성되어 있으며, 이러한 양액공급시스템이 적용되는 다단재배형 식물재배대의 경우, 식물재배용 베드가 일렬로 배열되어 하나의 재배단을 이루고 상기 재배단이 복수개의 층을 이뤄 하나의 다단재배대를 형성한다. 이러한 다단재배대를 거치하기 위하여 각 재배단을 지지하기 위한 랙을 가지고, 각 재배단에 양액이 흐르고 작물을 거치할 워터웨이가 형성된다. 또한, 상기 다단재배대의 하부에 식물로부터 회수되는 양액을 전달하기 위한 회수배관 및 회수되는 양액을 저장하기 위한 배액탱크가 형성되는데, 통상 소형(100L 내외) 크기의 저장탱크로부터 대형(20ton 내외) 크기의 저장탱크까지 다양하며, 소규모 식물공장의 경우에는 다단재배대의 최하부 위치에 소형크기의 저장탱크를 설치하고 있으나 대규모 식물공장의 경우에는 저장탱크를 설치하기 위해서는 다단재배대가 설치되는 지역의 지하를 굴설하여야 한다.

상기 다단재배대의 수가 적은 경우에는 문제가 되지 않지만, 그 규모가 커져 재배단의 층이 높아지거나 다단재배대의 수가 많아지게 됨에 따라 순환되어야 하는 양액의 양도 비례해서 많아지게 됨으로써 별도의 양액저장(또는 배액)탱크를 설치하거나 다단재배대의 하층부에 설치되는 재배단을 비우고 양액저장탱크를 설치해야 함으로써 재배단 감소에 따른 생산량이 감소되는 문제점이 있다.

또한, 재배대의 수 자체가 많아지게 되면 다수의 재배대에 양액을 공급하기 위해 다단재배대가 설치되는 지역의 지하에 양액저장탱크가 매립 설치되어 통합 공급해야 하는데, 이러한 굴설 작업에 의해 비용이 소모되고, 지하환경에 영향을 주며 이를 전체적으로 관리하기 위한 시스템을 별도로 구비해야 한다는 단점이 있다. 특히, 식물공장 건설비의 증가가 산업 발전을 저해하는 요소로 작용하고 있는 상황이며 더불어 양액회수탱크가 밀폐된 식물공장 건물 밖에 설치될 경우 이로 인한 오염원 증가의 빌미를 제공할 뿐만 아니라, 배액의 온도가 상온에 노출되게 됨으로써 뿌리로부터의 호흡속도가 빨라지는 등 여러 문제를 내포하고 있다. 더불어 식물공장의 경우 건물 내부에 다단재배대가 설치되기 때문에, 양액저장탱크를 바닥에 굴설하는 것은 불가능하므로 건물 1층이나 지하에 설치되어야만 하는 설치지역의 제한이 존재한다.

1. 한국 특허등록 제10-1953620호(2019.03.04 공고) 2. 한국 특허등록 제10-1423127호(2014.07.25 공고) 3. 한국 특허등록 제10-0869813호(2008.11.26 공고)

식물공장의 규모에 관계없이, 별도의 양액저장(배액)탱크를 구성하지 않고 동일한 재배실 바닥에 형성된 양액저수조를 통해 양액회수의 효율성을 증대시킬 수 있는 식물재배시스템을 제공하고자 한다.

또한, 상술한 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있음은 자명하다.

본 개시내용의 일 실시예에 따른 식물재배시스템은, 식물재배용 식재베드가 복수개의 재배층으로 구획되어 설치되도록 다수의 수평프레임 및 수직프레임으로 형성되는 층구획 지지프레임과, 상기 복수개의 재배층에서 길이방향을 따라 연장 설치되고, 상기 재배층의 폭방향으로 소정거리 이격되어 복수개가 배치되며, 상기 식물재배용 식재베드가 설치되는 복수개의 재배대와, 상기 재배대의 일측과 연결되며, 양액순환시스템으로부터 전달되는 양액을 공급하는 양액공급부와, 상기 재배대의 하부에 설치되며, 상기 양액공급부로부터 공급된 양액을 식재베드 하부로 유동시켜 식물에 양액을 공급하기 위한 양액유동부와, 상기 재배대의 타측과 연결되어, 상기 양액유동부에서 배출되는 양액을 회수하는 양액회수부와, 상기 층구획 지지프레임의 하부에 설치되며, 지면으로부터 소정거리 이격되어 설치되는 악세스플로어 및 상기 악세스플로어에 관통 설치되는 트렌치부 및 내부에 소정의 공간이 형성되어 상기 양액회수부로부터 트렌치부로 회수되는 양액을 저장하는 커널부를 포함하는 배액저수조를 포함한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 양액회수부는, 각 재배층에 설치되는 복수개의 양액유동부로부터 전달되는 양액을 저장하기 위한 양액저장부 및 각 재배층의 양액저장부를 상호 연결하며, 저장된 양액을 상기 트렌치부로 공급하기 위한 양액회수배관을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 층구획 지지프레임은 소정거리 이격되어 복수개가 배치되며, 각 지지프레임의 하부에는 이동수단이 설치되고, 상기 재배층의 폭방향을 따라 연장 설치되는 복수개의 이동레일과 연동하여 이동하는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 트렌치부는 재배층의 폭방향을 따라 연장 설치되어, 상기 층구획 지지프레임이 이동하면 상기 양액회수배관이 트렌치부의 길이방향을 따라 이동되는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 트렌치부와 연통되며, 회수되는 양액을 저장하고 양액순환시스템으로 재공급하기 위하여 소정의 공간을 형성하는 커널부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 트렌치부와 커널부 사이에 설치되며, 천공된 구멍을 통해 양액이 유동되는 타공판을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 트렌치부와 커널부는 지면으로부터 소정각도 경사진 구조로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 커널부의 일측 소정의 높이에 설치되며, 상기 커널부에 회수되는 양액을 양액순환시스템으로 재공급하기 위한 양액배출장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 실시예에 의하면, 식물재배대의 최하층에 별도의 양액저장탱크를 구비하거나, 지하에 굴설하지 않고도 양액을 저장하고 순환을 가능하게 하는 장점이 있다.

양액회수조수조를 실내에 설치하게 됨으로써 양액의 오염원 침투를 줄일 수 있으며, 배액온도를 재배실 내의 환경과 동일하게 유지할 수 있어 에너지 절감효과와 적정 온도(21℃) 유지에 따른 뿌리 호흡에 도움을 줄 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 개시내용의 실시예에 의하면, 양액저장탱크를 설치하지 않음에 따라 추가적인 식물재배공간이 확보됨에 따라 생산량이 증대된다는 장점이 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 식물재배시스템의 사시도.
도 2는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 식물재배시스템의 측면도.
도 3은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 식물재배시스템에 있어서, 트렌치부와 커널부의 상세도.
도 4는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 식물재배시스템에 있어서, 복수의 식물재배대가 설치된 상태도.
도 5는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 식물재배시스템의 전체 시스템을 나타낸 개념도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 식물재배시스템의 구성, 동작 및 작용효과에 대하여 살펴본다. 참고로, 이하 도면에서, 각 구성요소는 편의 및 명확성을 위하여 생략되거나 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 반영하는 것은 아니다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하며 개별 도면에서 동일 구성에 대한 도면 부호는 생략하기로 한다.

도 1은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 식물재배시스템의 사시도를 도시하고, 도 2는 측면도를 나타낸다.

본 개시내용의 일 실시예에 따른 식물재배시스템은, 식물재배용 식재베드(21)가 복수개의 재배층으로 구획되어 설치되도록 다수의 수평프레임(11) 및 수직프레임(13)으로 형성되는 층구획 지지프레임(10)과, 상기 복수개의 재배층에서 길이방향을 따라 연장 설치되고, 상기 재배층의 폭방향으로 소정거리 이격되어 복수개가 배치되며, 상기 식물재배용 식재베드(21)가 설치되는 복수개의 재배대(20)와, 상기 재배대(20)의 일측과 연결되며, 양액순환시스템으로부터 전달되는 양액을 공급하는 양액공급부(30)와, 상기 재배대(20)의 하부에 설치되며, 상기 양액공급부(30)로부터 공급된 양액을 식재베드(21) 하부로 유동시켜 식물에 양액을 공급하기 위한 양액유동부(40)와, 상기 재배대(20)의 타측과 연결되어, 상기 양액유동부(40)에서 배출되는 양액을 회수하는 양액회수부(50)와, 상기 층구획 지지프레임(10)의 하부에 설치되며, 지면으로부터 소정거리 이격되어 설치되는 악세스플로어(60) 및 상기 악세스플로어(60)에 관통 설치되는 트렌치부(70) 및 내부에 소정의 공간이 형성되어 상기 양액회수부(50)로부터 트렌치부(70)로 회수되는 양액을 저장하는 커널부(80)를 포함하는 배액저수조(2)를 포함한다.

우선, 상기 층구획 지지프레임(10)은 일측으로 연장되는 길이방향 프레임과 폭방향으로 연장되는 폭방향 프레임으로 이루어진 수평프레임(11)에 의해 하나의 층이 이루어진다. 상기 수평프레임(11) 사이에는 복수의 식물재배용 식재베드가(21)가 설치될 수 있으며 이는 후술한다. 다음으로, 상기 수평프레임(11)이 수직방향을 따라 소정간격 이격되어 복수개가 배치되도록 구성되는 수직프레임(13)을 포함한다. 상기 수평프레임(11)과 수직프레임(13)으로 이루어진 층구획 지지프레임(10)이 상기 악세스플로어(60)의 상부에 설치되며, 설치 가능한 면적에 따라 상기 층구획 지지프레임(10)은 복수개가 설치될 수도 있다.

상기 복수개의 재배층에서 길이방향을 따라 연장 설치되고, 상기 재배층의 폭방향으로 소정거리 이격되어 복수개가 배치되며, 상기 식물재배용 식재베드(21)가 설치되는 복수개의 재배대(20)을 더 포함할 수 있다.

상기 층구획 지지프레임(10)의 각 수평프레임(11)으로 인해 구획된 복수개의 재배층에 설치되며, 식물재배용 식재베드(21)는 베드의 길이방향을 따라 하나 이상의 식물이 일렬로 식재되도록 이루어지며 이러한 식재베드(21)가 설치될 수 있도록 길이방향을 따라 연장 설치된다. 또한, 상기 층구획 지지프레임(10)의 폭방향 프레임의 길이에 따라 복수개의 재배대(20)가 폭방향으로 나란히 배치될 수도 있다. 여기서, 상기 식재베드(21)는 상측에 식물의 식재가 가능하게 식재공이 관통 형성되고, 내부에 양액이 흐를 수 있는 공간을 통해 양액이 식물로 공급될 수 있다.

또한, 상기 재배대(20)의 일측과 연결되며, 양액순환시스템으로부터 전달되는 양액을 공급하는 양액공급부(30)를 더 포함한다. 상기 양액공급부(30)는 양액순환시스템으로부터 식재베드(21)로 양액을 공급하기 위한 구성으로, 펌프 등을 통해 상기 층구획 지지프레임(10)의 상부로 펌핑된 양액이 수직방향을 따라 연장 형성되는 하나 이상의 양액공급배관(31)을 통해 각 층에 설치된 재배대(20)로 공급될 수 있도록 구성되며, 특히 한 층에 다수의 재배대(20)가 설치되는 경우, 상기 양액공급배관(31)은 다수개의 관으로 분할 형성되어 각 재배대(20)로 공급될 수 있도록 이루어진다. 상기 양액공급부(30)의 각 배관에는 밸브 등이 설치되어 공급되는 양액의 양과 속도를 조절할 수 있으며, 특히 양액이 필요로 하는 재배대(20)에 많은 양의 양액을 공급할 수 있도록 제어 가능하다.

또한, 상기 재배대(20)의 하부에 설치되며, 상기 양액공급부(30)로부터 공급된 양액을 식재베드(21) 하부로 유동시켜 식물에 양액을 공급하기 위한 양액유동부(40)를 더 포함할 수 있다. 상기 양액공급부(30)로부터 양액이 재배대(20)로 공급되는데, 여기서 재배대(20)의 하부에 설치되며 양액이 유동할 수 있는 공간부를 형성하는 양액유동부(40)를 통해 재배대(20)에 식재된 식물에 양액을 공급해줄 수 있게 된다. 상기 양액유동부(40)는 재배대(20) 하부와 결합되며 상부가 개방되고 내측을 향해 굽은 형상을 가짐으로써, 양액의 유동이 원활하고 빠르게 이루어지게 된다.

다음으로, 상기 재배대(20)의 타측과 연결되어, 상기 양액유동부(40)에서 배출되는 양액을 회수하는 양액회수부(50)를 더 포함한다. 상기 양액회수부(50)는 재배대(20)의 타측, 보다 상세하게는 재배대(20) 하부에 설치되어 양액이 흐르는 양액유동부(40)와 연결되어 양액을 수집하고 회수하게 된다. 여기서, 상기 양액회수부(50)는 양액유동부(40)의 하부에 설치되어, 유동하는 양액이 자연스럽게 하부로 배출되어 양액회수부(50)로 수집될 수 있으며, 바람직하게는 재배대(20)의 폭방향을 따라 연장 설치되어 다수의 재배대(20)에서 배출되는 양액을 수집하고 회수할 수 있도록 구성될 수 있다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 양액회수부(50)는, 각 재배대(20)에 설치되는 복수개의 양액유동부(40)로부터 전달되는 양액을 저장하기 위한 양액저장부(51) 및 각 재배대(20)의 양액저장부(51)를 상호 연결하며, 저장된 양액을 상기 트렌치부(70)로 공급하기 위한 양액회수배관(53)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 양액회수부(50)에서 다수의 층에 설치되는 복수개의 재배대(20)로부터 양액이 공급되면서 배관이 막히거나 기타 결함으로 양액흐름이 원활하지 않는 경우를 방지하기 위하여, 양액유동부(40)로부터 전달되는 양액을 일부 저장하기 위하여 소정의 공간을 형성하는 양액저장부(51)를 형성할 수 있다. 또한, 상기 양액저장부(51)는 각 재배층에 하나 이상으로 설치될 수 있으며, 각 재배층에 설치된 양액저장부(51)를 상호 연결하여 저장된 양액을 트렌치부(70)로 공급하기 위한 양액회수배관(53)에 의해 양액이 배출될 수 있게 된다.

도 3은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 식물재배대에 있어서, 트렌치부와 커널부의 상세도를 도시한다.

상기 층구획 지지프레임(10)의 하부에 설치되며, 지면으로부터 소정거리 이격되어 설치되는 악세스플로어(60) 및 상기 악세스플로어(60)에 관통 설치되며, 내부에 소정의 공간이 형성되어 상기 양액회수부(50)로부터 회수되는 양액을 저장하고 양액순환시스템으로 재공급하는 트렌치부(60)를 포함한다.

상기 악세스플로어(60)는 지면으로부터 소정거리 이격되어 또 다른 플로어를 형성하기 위한 구성으로, 지면과 악세스플로어(60) 사이에는 약 20~40cm의 간격이 형성될 수 있으며 상기 공간 사이로 양액을 저장할 수 있는 양액저수조가 설치될 수 있게 된다. 보다 상세하게는, 상기 악세스플로어(60)에 의해 지면으로부터 소정거리 이격된 위치에 층구획 지지프레임(10)이 설치되며, 상기 양액의 유동시스템에 의해 양액회수부(50)로부터 양액이 배액저수조(2)로 전달되는데, 상기 배액저수조(2)는 악세스플로어(60) 하부에 설치되며 회수되는 양액을 저장하고 일정수위 이상 저장되는 경우 양액순환시스템으로 재공급하기 위한 구성이다. 상기 배액저수조(2)의 트렌치부(70)는 상기 악세스플로어(60) 하부에서 소정의 부피를 가지는 육면체 형상으로 이루어질 수 있으며, 지면으로부터 악세스플로어(60) 하부면까지 연장되는 높이를 가지며 재배층의 폭방향을 따라 연장 형성되는 직육면체로 이루어짐이 바람직하다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 트렌치부(70)와 연통되며, 회수되는 양액을 저장하고 양액순환시스템으로 재공급하기 위하여 소정의 공간을 형성하는 커널부(80)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 커널부(80)는 양액회수배관(53)으로부터 트렌치부(70)로 전달되는 양액이 많아지게 됨에 따라 이를 저장하고 양액순환시스템으로 공급하기 위한 구성으로, 상기 트렌치부(70)와 연통되어 양액이 전달될 수 있으며, 트렌치부(70)보다 큰 부피를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 커널부(80)는 악세스플로어(60)의 하부에서 트렌치부(70)에 연통되도록 구성되되, 상기 층구획 지지프레임(10) 중앙방향으로 연장 형성되어 보다 큰 부피를 가지는 직육면체 형상을 가질 수 있다. 그에 따라, 상기 트렌치부(70)를 통해 유동하는 양액이 커널부(80)로 이동하여 양액이 저장될 수 있으며, 이후 일정양 이상 저장되는 경우 후술하는 양액배출장치(81)를 통해 양액순환시스템으로 전달하게 된다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 층구획 지지프레임(10)은 소정거리 이격되어 복수개가 배치되며, 각 지지프레임(10)의 하부에는 이동수단(15)이 설치되고, 상기 재배층의 폭방향을 따라 연장 설치되는 복수개의 이동레일(63)과 연동하여 이동하는 것을 특징으로 한다.

상기 층구획 지지프레임(10)이 하나 설치됨에 따라 다수의 식물에 양액을 공급할 수 있는 시스템을 구축할 수 있으나, 이러한 층구획 지지프레임(10)이 복수개 설치되고 이를 일정간격 이격되어 균일하게 배치하게 되면 보다 많은 식물에 양액을 공급할 수 있으며, 이동성을 주기 위하여 각 지지프레임(10)의 하부에는 이동수단(15)이 설치될 수 있다. 상기 이동수단(15)은 바퀴 등으로 이루어질 수 있으며, 상기 바퀴는 악세스플로어(60)의 상부면에서 재배층의 폭방향을 따라 연장 설치되는 복수개의 이동레일(63)과 연동하여 이동 가능하게 이루어진다. 그에 따라, 다수의 층구획 지지프레임(10)은 상기 이동레일(63)을 기준으로 재배층의 폭방향을 따라 이동되며, 그에 따라 각 지지프레임(10)에 설치된 양액회수배관(53)도 트렌치부(70)를 따라 이동할 수 있도록 이루어진다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 트렌치부(70)는 재배층의 폭방향을 따라 연장 설치되어, 상기 층구획 지지프레임(10)이 이동하면 상기 양액회수배관(53)이 트렌치부(70)의 길이방향을 따라 이동되는 것을 특징으로 한다. 다수의 층구획 지지프레임(10)으로 구성된 전체 시스템에서는 상기 트렌치부(70)는 단순한 개방홀의 구조가 아니라 길이방향을 따라 길게 연장된 구조로 이루어져, 지지프레임(10)의 바퀴에 의해 이동하는 경우 그에 따라 양액회수배관(53) 또한 이동하게 된다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 트렌치부(70)와 커널부(80) 사이에 설치되며, 천공된 구멍을 통해 양액이 유동되는 타공판(90)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 타공판(90)은 소정의 두께를 가지며, 상기 트렌치부(70)와 커널부(80)의 공간을 분획하기 위하여 설치되는 구성으로, 소정의 직경을 가진 복수개의 구멍이 타공판(90) 표면에 천공되도록 이루어질 수 있다. 상기 트렌치부(70)로 회수되는 양액은 타공판(90)에 형성된 복수개의 구멍을 통해 커널부(80)로 이동하게 되고, 이후 커널부(80)에 저장된 양액은 양액배출장치(81)를 통해 양액순환시스템으로 전달하게 된다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 트렌치부(70)와 커널부(80)는 지면으로부터 소정각도 경사진 구조로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 트렌치부(70)와 커널부(80)는 전술한 바와 같이 내부에 소정의 공간을 형성하는 직육면체 형상을 가질 수 있으며, 내부 공간에 양액이 저장될 수 있는데 이를 양액순환시스템으로 재공급하는 경우 보다 쉽게 공급하기 위하여 트렌치부(70)와 커널부(80)가 미세한 경사각을 가질 수 있다. 상기 경사각은 지면에서 약 0.1~0.5%(5/1000)의 경사를 형성할 수 있으며, 그에 따라 양액이 자연스럽게 경사진 방향으로 이동하게 된다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 커널부(80)의 일측 소정의 높이에 설치되며, 상기 커널부(80)에 회수되는 양액을 양액순환시스템으로 재공급하기 위한 양액배출장치(81)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 양액배출장치(81)는 상기 경사면의 하부 측면에 형성되는 것이 바람직하며, 상기 커널부(80)에 양액이 저장되면서 상기 경사각에 의해 일측으로 전달되면서 그 양이 많아지게 된다. 그에 따라, 일정 수위 이상으로 높아지게 되면 커널부(80) 측면에 형성되는 양액배출장치(81)를 통해 양액이 양액순환시스템으로 배출되는 것이다.

상기 구조로 이루어진 식물식물재배시스템에 의하여, 최하층에 별도의 양액저장탱크를 설치하거나, 바닥에 양액저장탱크를 굴설하지 않고도 악세스플로어(60)와 그 하부에 설치되는 트렌치부(70) 및 커널부(80)에 의해 양액을 용이하게 저장하고 전체적인 순환을 가능하게 할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 식물재배대
2 : 배액저수조
10 : 층구획 지지프레임
11 : 수평프레임
13 : 수직프레임
15 : 이동수단
20 : 재배대
21 : 식재베드
30 : 양액공급부
31 : 양액공급배관
40 : 양액유동부
50 : 양액회수부
51 : 양액저장부
53 : 양액회수배관
60 : 악세스플로어
61 : 이동레일
70 : 트렌치부
80 : 커널부
81 : 양액배출장치
90 : 타공판

Claims (8)

1. 식물재배용 식재베드가 복수개의 재배층으로 구획되어 설치되도록 다수의 수평프레임 및 수직프레임으로 형성되는 층구획 지지프레임;
   상기 복수개의 재배층에서 길이방향을 따라 연장 설치되고, 상기 재배층의 폭방향으로 소정거리 이격되어 복수개가 배치되며, 상기 식물재배용 식재베드가 설치되는 복수개의 재배대;
   상기 재배대의 일측과 연결되며, 양액순환시스템으로부터 전달되는 양액을 공급하는 양액공급부;
   상기 재배대의 하부에 설치되며, 상기 양액공급부로부터 공급된 양액을 식재베드 하부로 유동시켜 식물에 양액을 공급하기 위한 양액유동부;
   상기 재배대의 타측과 연결되어, 상기 양액유동부에서 배출되는 양액을 회수하는 양액회수부;
   상기 층구획 지지프레임의 하부에 설치되며, 지면으로부터 소정거리 이격되어 설치되는 악세스플로어; 및
   상기 악세스플로어에 관통 설치되는 트렌치부 및 내부에 소정의 공간이 형성되어 상기 양액회수부로부터 트렌치부로 회수되는 양액을 저장하는 커널부를 포함하는 배액저수조;를 포함하고,
   상기 트렌치부와 연통되며, 회수되는 양액을 저장하고 양액순환시스템으로 재공급하기 위하여 소정의 공간을 형성하는 커널부를 더 포함하며,
   상기 트렌치부와 커널부 사이에 설치되며, 천공된 구멍을 통해 양액이 유동되는 타공판을 더 포함하고,
   상기 트렌치부와 커널부는 지면으로부터 소정각도 경사진 구조로 이루어지되,
   상기 커널부의 하부로 기울어진 일측면에서 소정의 높이에 설치되며, 상기 커널부에 회수되는 양액을 양액순환시스템으로 재공급하기 위한 양액배출장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 식물재배시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 양액회수부는,
   각 재배층에 설치되는 복수개의 양액유동부로부터 전달되는 양액을 저장하기 위한 양액저장부 및
   각 재배층의 양액저장부를 상호 연결하며, 저장된 양액을 상기 트렌치부로 공급하기 위한 양액회수배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 식물재배시스템.
3. 제1항에 있어서,
   상기 층구획 지지프레임은 소정거리 이격되어 복수개가 배치되며, 각 지지프레임의 하부에는 이동수단이 설치되고,
   상기 재배층의 폭방향을 따라 연장 설치되는 복수개의 이동레일과 연동하여 이동하는 것을 특징으로 하는 식물재배시스템.
4. 제2항에 있어서,
   상기 트렌치부는 재배층의 폭방향을 따라 연장 설치되어, 상기 층구획 지지프레임이 이동하면 상기 양액회수배관이 트렌치부의 길이방향을 따라 이동되는 것을 특징으로 하는 식물재배시스템.
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