KR102455292B1 - 조사료용 새싹채소 수경재배방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가축의 조사료용 새싹채소를 오염 없이 지속적으로 수경재배할 수 있는 방법에 관한 것으로, 단일의 수경재배사에서 조사료용 새싹채소를 수경재배하는 방법에 있어서, (a) 작업장에서 파종할 종자로부터 불순물의 제거와 불량 종자를 선별하고, 종자의 발아를 위하여 물이 담긴 침지조에서 침지시켜 일정 시간동안 불리며, 침지가 완료된 종자를 재배지를 깐 재배트레이에 파종하는 생육준비단계; (b) 상기 종자가 파종된 재배트레이를 소독이 완료된 재배동에 복수의 단으로 설치된 재배대에 적재 설치하고, 조명설비 및 LED광원을 소등한 채 24시간동안 암영상태를 유지하며, 분무장치를 이용하여 6시간 단위로 1회씩 일정 시간동안 분무하되, 재배동의 내부습도가 82~88%가 유지되도록 하고, 재배동의 내부온도를 21.5℃가 유지되도록 하되, 재배동의 내부온도가 25℃이상이 되면 환풍기를 작동시켜 온도를 낮추고, 21.5℃이하가 되면 환풍기의 작동을 중지시키는 제1생육단계; (c) 상기 재배동에 LED광원을 16시간동안 점등하고, 8시간동안 소등하되, 점등시간동안 공기순환용 팬을 작동시키며, 분무장치를 이용하여 6시간 단위로 1회씩 일정 시간동안 분무하되, 재배동의 내부습도가 82~88%가 유지되도록 하고, 재배동의 내부온도를 21.5℃가 유지되도록 하되, 재배동의 내부온도가 25℃이상이 되면 환풍기를 작동시켜 온도를 낮추고, 21.5℃이하가 되면 환풍기의 작동을 중지시키는 제2생육단계; (d) 상기 재배동에 LED광원을 16시간동안 점등하고, 8시간동안 소등하되, 점등시간동안 공기순환용 팬을 작동시키며, 분무장치를 이용하여 6~8시간 단위로 1회씩 일정 시간동안 분무하되, 재배동의 내부습도가 82~88%가 유지되도록 하고, 탄산가스공급기를 이용하여 일정 농도의 분말형 탄산가스를 분출하며, 재배동의 내부온도를 21.5℃가 유지되도록 하되, 재배동의 내부온도가 25℃이상이 되면 환풍기를 작동시켜 온도를 낮추고, 21.5℃이하가 되면 환풍기의 작동을 중지시키는 제3생육단계; (e) 상기 재배동에 모든 장치의 작동을 정지시키고, 새싹채소의 생육이 완료된 재배트레이를 재배대에서 분리한 후 이송통로에 설치된 가변형 컨베이어를 이용하여 작업장으로 이송하며, 작업장에서 재배트레이로부터 새싹채소를 수확하여 출고하는 출고단계; (f) 상기 재배동에서 모든 재배트레이가 제거되면, 연막소독기를 이용하여 일정 농도의 소독액을 연막 분무하여 재배동 내부가 밀폐 소독되도록 하고, 새싹채소가 제거된 재배트레이를 세척장에서 세척, 소독 및 건조하는 소독단계; 를 포함한다.

Description

조사료용 새싹채소 수경재배방법{Method for Hydroponics Cultivation of Sprout Vegetable for Coarse Fodder}
본 발명은 수경재배 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가축의 조사료용 새싹채소를 오염 없이 지속적으로 수경재배할 수 있는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 스마트 팜(Smart Farm)은 농작물, 임산물, 축산물, 수산물의 생산, 가공, 유통 단계에서 정보통신기술(ICT)을 접목하여 지능화된 농업 시스템이다. 스마트 팜은 사물인터넷(Internet of Things, IoT), 빅데이터(Big Data), 인공지능(AI) 등의 기술을 이용하여 농작물, 가축 및 수산물 등의 생육 환경을 적정하게 유지 및 관리하고, PC와 스마트폰 등으로 원격에서 자동 관리할 수 있어, 생산의 효율성뿐만 아니라 편리성도 높일 수 있다. 또한, ICT 기술을 활용한 스마트 팜 기술을 통해 온도, 상대습도, 광량, 이산화탄소, 토양 등의 환경 정보 및 생육 정보에 대한 정확한 데이터를 기반으로 생육 단계별 정밀한 관리와 예측 등이 가능하여 수확량, 품질 등을 향상시켜 수익성을 높일 수 있다. 또한, 노동력과 에너지를 효율적으로 관리함으로써 생산비를 절감할 수 있다. 예를 들면, 기존에는 작물에 관수할 때 직접 밸브를 열고 모터를 작동해야 했다면, 스마트 팜에서는 전자밸브가 설정 값에 맞춰 자동으로 관수를 한다. 또한, 스마트 팜은 농작물, 임산물, 축산물, 수산물의 상세한 생산 정보 이력을 관리할 수 있어 소비자 신뢰도를 높일 수 있다. 스마트 팜은 응용 분야에 따라 스마트 농장, 스마트 온실, 스마트 축사, 스마트 양식장 등의 이름으로 사용되고 있다.
종래의 스마트 팜은 일정의 공간을 갖는 컨테이너나 재배용 건물 등을 이용한 단일의 재배사에서 재배하는 새싹채소를 초기 일령에서 재배가 완료되는 마지막 일령까지 재배하는 동안 매일 재배사의 출입문을 통해 출입을 하면서 재배를 한다. 이후 재배가 완료된 새싹채소는 재배사로부터 분출하여 출고한다. 그리고 재배사에는 다시 새싹채소의 씨앗이 배지된 재배용 트레이를 재배용 선반에 설치하여 재배하는 방법을 반복적으로 수행한다. 따라서 일정 기간, 예컨대, 대략 2~3개월이 지나면 재배용 선반과 트레이 주변에 각종 벌레나 균류 등이 침입하여 병원균, 곰팡이, 구제역 등으로 재배사 내부가 오염되어 새싹채소가 병해충으로 생장이 저하되거나 죽는 문제가 발생된다. 또한, 재배사에서 새싹채소의 재배 때에 각종 균류나 곰팡이 등 병해충이 발생하면 사람들뿐만 아니라 비육우나 젖소 또는 돼지 등에게도 조사료로 공급하지 못하게 되므로 전량 폐기하고 재배사를 폐쇄하여야 하는 손실의 문제가 발생한다. 그러므로 스마트 팜 시스템을 재사용하기 위하여 재배사를 소독하고 재정비하는 시간이 소요되는 등의 인력 및 시간의 손실과 물적 피해를 가져오는 문제가 있었다.
본 발명과 관련된 선행기술로서, 특허문헌1은 수경재배 농법이 적용되어 식물을 대량으로 재배하기 위한 수경재배시스템에 있어서, 복수의 수경재배트레이(200)가 삽입되어 안착되는 공간을 제공하고, 삽입된 복수의 수경재배트레이(200)에 환경조절부(400)가 조성한 생육환경이 인공적으로 유지되도록 하는 수경재배부(100)와; 상기 수경재배부(100)에 각각 삽입되고, 식물이 수경재배 되도록 일정한 폭과 깊이를 갖는 수경재배공간(210)이 형성되는 복수의 수경재배트레이(200)와; 상기 수경재배부(100)에 각각 삽입된 복수의 수경재배트레이(200)에 물을 공급하기 위해 복수의 수경재배트레이(200)가 삽입되는 수경재배부(100)의 공간마다 설치되고 제어부(600)의 제어신호에 따라 제어되는 복수의 노즐부(300)와; 상기 수경재배부(100)의 내부 일측에 설치되고, 수경재배 되는 식물의 생육환경을 인공적으로 조성하기 위해 제어부(600)의 제어신호에 따라 제어되는 환경조절부(400)와; 상기 수경재배부(100)의 내부 일측에 설치되고, 수경재배부(100) 내부에 조성된 생육환경을 측정하고, 측정값을 제어부(600)에 전송하는 환경측정부(500)와; 수경재배 식물별 재배정보가 저장되고, 외부제어단말(700)이 제공한 수경재배를 위한 식물정보와 저장된 재배정보와 환경측정부(600)에서 전송한 측정값을 이용하여 생육되는 식물에 따라 상기 노즐부(300)와 환경조절부(400)를 제어하고, 외부제어단말(700)로부터 수경재배를 위한 식물정보를 수신하는 제어부(600);를 포함하고, 상기 복수의 노즐부(300) 각각은, 내부에 노즐(320)이 나사방식으로 결합되고, 내부의 노즐(320) 전후진에 따라 외부로부터 공급된 물이 수경재배 식물에 다양한 분사 패턴으로 분사되도록 하는 노즐본체(310)와, 상기 노즐본체(310) 내부에서 노즐본체(310)와 나사방식으로 결합되고, 노즐구동부(330)에 의해 노즐본체(310) 내부에서 전진 또는 후진하는 노즐(320)과, 노즐본체(310)에 나사 결합된 노즐(320)을 회전시켜 노즐본체(310) 내부에서 노즐(320)을 전진 또는 후진시키는 노즐구동부(330)를 포함하고, 상기 노즐본체(310)는, 물을 공급받기 위한 물공급관(311)과, 노즐(320)과의 나사 결합을 위한 암나사부(312)와, 공급된 물이 유동하는 공간인 물유동부(313)와, 노즐(320)의 전진 시, 물유동부(313)의 물이 외부로 분사되도록 하는 분사구가 형성되는 선단부(314)를 포함하고, 상기 노즐(320)은, 노즐구동부(330)에 의해 회전하되 내부에 중공이 형성되는 노즐축(321)과, 노즐본체(310)와의 나사 결합을 위해 노즐축(321) 일측에 형성되는 수나사부(322)와, 노즐축(321) 일측단에 형성되어 노즐축(321) 회전에 따라 노즐본체(310)의 선단부(314)에 분사구가 형성되도록 하는 헤드(323)와, 노즐축(321) 일측에 형성되어 노즐본체(310)의 물유동부(313)에 있는 물이 노즐축(321) 내부에 형성되어 있는 중공에 유입되도록 하는 복수의 물유입구(324)와, 노즐축(321) 내부에 형성되어 있는 중공에 연통되도록 형성되어 중공에 유입된 물이 외부로 분사되도록 헤드(323) 내부에 복수로 형성되는 분사관로(325)를 포함하며, 상기 복수의 수경재배트레이(200) 각각이 삽입되는 수경재배부(100) 내부 공간은 환경조절부(400)가 조성한 생육환경이 복수의 수경재배트레이(200)에 공통적으로 적용되도록 하나의 연통된 공간으로 형성되는 수경재배시스템이 개시되어 있다. 상기 선행기술은 단일의 재배사에서 복수의 수경재배부를 이용하여 식물을 재배하는 환경에서 병해충의 피해가 우려되고, 이와 더불어 해당 식물의 수경재배 후에 재배사 및 수경재배부의 소독 등의 처리를 위한 시간이 필요한 단점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-1989037호(2019.06.13. 공고)
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위한 것으로, 단일의 수경재배사 내에 복수의 재배동을 구성하여 각 재배동마다 가축의 조사료용 새싹채소를 오염 없이 지속적으로 수경재배하기 위한 것이 목적이다.
또한, 본 발명은 복수의 재배동 중에서 새싹채소의 생육이 완료되어 출고된 재배동만 소독을 실시하여 연작에 따른 피해나 병해충의 피해를 최소화하기 위한 것이 다른 목적이다.
또한, 본 발명은 복수의 재배동에 각각 단일의 출입문을 제외하고 외부와 차단되도록 구성하여 보다 안전하고 신선하게 식물의 생육이 이루어지도록 한 것이 또 다른 목적이다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 단일의 수경재배사에서 조사료용 새싹채소를 수경재배하는 방법에 있어서, (a) 작업장에서 파종할 종자로부터 불순물의 제거와 불량 종자를 선별하고, 종자의 발아를 위하여 물이 담긴 침지조에서 침지시켜 일정 시간동안 불리며, 침지가 완료된 종자를 재배지를 깐 재배트레이에 파종하는 생육준비단계; (b) 상기 종자가 파종된 재배트레이를 소독이 완료된 재배동에 복수의 단으로 설치된 재배대에 적재 설치하고, 조명설비 및 LED광원을 소등한 채 24시간동안 암영상태를 유지하며, 분무장치를 이용하여 6시간 단위로 1회씩 일정 시간동안 분무하되, 재배동의 내부습도가 82~88%가 유지되도록 하고, 재배동의 내부온도를 21.5℃가 유지되도록 하되, 재배동의 내부온도가 25℃이상이 되면 환풍기를 작동시켜 온도를 낮추고, 21.5℃이하가 되면 환풍기의 작동을 중지시키는 제1생육단계; (c) 상기 재배동에 LED광원을 16시간동안 점등하고, 8시간동안 소등하되, 점등시간동안 공기순환용 팬을 작동시키며, 분무장치를 이용하여 6시간 단위로 1회씩 일정 시간동안 분무하되, 재배동의 내부 습도가 82~88%가 유지되도록 하고, 재배동의 내부온도를 21.5℃가 유지되도록 하되, 재배동의 내부온도가 25℃이상이 되면 환풍기를 작동시켜 온도를 낮추고, 21.5℃이하가 되면 환풍기의 작동을 중지시키는 제2생육단계; (d) 상기 재배동에 LED광원을 16시간동안 점등하고, 8시간동안 소등하되, 점등시간동안 공기순환용 팬을 작동시키며, 분무장치를 이용하여 6~8시간 단위로 1회씩 일정 시간동안 분무하되, 재배동의 내부습도가 82~88%가 유지되도록 하고, 탄산가스공급기를 이용하여 일정 농도의 분말형 탄산가스를 분출하며, 재배동의 내부온도를 21.5℃가 유지되도록 하되, 재배동의 내부온도가 25℃이상이 되면 환풍기를 작동시켜 온도를 낮추고, 21.5℃이하가 되면 환풍기의 작동을 중지시키는 제3생육단계; (e) 상기 재배동에 모든 장치의 작동을 정지시키고, 새싹채소의 생육이 완료된 재배트레이를 재배대에서 분리한 후 이송통로에 설치된 가변형 컨베이어를 이용하여 작업장으로 이송하며, 작업장에서 재배트레이로부터 새싹채소를 수확하여 출고하는 출고단계; (f) 상기 재배동에서 모든 재배트레이가 제거되면, 연막소독기를 이용하여 일정 농도의 소독액을 연막 분무하여 재배동 내부가 밀폐 소독되도록 하고, 새싹채소가 제거된 재배트레이를 세척장에서 세척, 소독 및 건조하는 소독단계; 를 포함하여 이루어진, 조사료용 새싹채소 수경 재배 방법을 제공한 것이 특징이다.
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또한, 본 발명에서, 상기 제1생육단계는 24시간동안 유지되도록 하고, 상기 제2생육단계는 48시간동안 유지되도록 하며, 상기 제3생육단계는 72시간동안 유지되도록 하고, 상기 소독단계는 10시간동안 유지되도록 하되, 10시간이 경과하면 출입구를 개방하고 환풍기를 작동시켜 재배동의 환기가 이루어지도록 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 수경재배사에 식물의 파종에서 수확까지 일차별로 복수의 재배동이 설치되어 수경재배사에서 매일 수확할 수 있도록 하고, 재배가 종료된 재배동은 소독을 통해 연작의 피해와 병해를 방지하며, 수경재배사의 출입 때에 클린부스를 거쳐 작업자로부터 오염물질을 제거할 수 있도록 하여 재배 식물의 안전과 신선함을 유지할 수 있고, 재배대에 재배트레이의 수납이 간편한 구조와 더불어 물 빠짐이 쉬운 구조로 식물의 뿌리 썩음을 방지할 수 있으며, 재배동 내부의 공기의 순환 및 환풍을 통해 식물이 온도나 습도에 의한 괴사를 방지할 수 있고, 분말형 탄산가스의 공급으로 식물의 성장속도를 조절할 수 있으며, 지속적인 공급을 필요로 하는 가축의 조사료용 식물의 재배가 가능한 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 실시 예로, 조사료용 새싹채소 수경재배 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 조사료용 새싹채소 수경 재배 시스템의 배치를 나타낸 평단면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 조사료용 새싹채소 수경재배 시스템에서 수경재배용 재배대와 재배트레이를 나타낸 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 조사료용 새싹채소 수경재배 시스템의 수경재배 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 발명에 따른 조사료용 새싹채소 수경재배 시스템에서 새싹채소의 생육과정을 나타낸 사진이다.
도 7은 본 발명에 따른 조사료용 새싹채소 수경재배 시스템에서 재배동을 나타낸 사진이다.
이하 본 발명에 따른 조사료용 새싹채소 수경재배 시스템에 관한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1 및 도 2에서, 본 발명의 수경재배사(10)는 복수의 재배동(11-18)이 연속 설치되고, 재배동(11-18)과 더불어 클린부스(30), 작업장(32), 세척장(34), 창고(35) 및 이송통로(36)가 단일 건물의 형태로 구획 설치된다. 수경재배사(10)는 외부와 차단된 단열 구조로, 샌드위치패널이나 블록조 또는 다양한 건축자재를 이용하여 설치할 수 있을 것이다. 따라서 수경재배사(10)는 조사료용의 새싹채소를 복수의 재배동에서 각각 파종과 더불어 수확까지 일련의 생육과정을 통해 재배할 수 있도록 한 것이다.
재배동(11-18)은 출입문이 구비된 단일의 출입구(19)가 설치된다. 출입구(19)가 단일로 설치된 것은 외부로부터 오염물질의 유입을 최소화하기 위한 것으로, 이송통로(36) 쪽으로 출입구(19)가 설치된다. 출입구(19)를 통하여 재배트레이(21)에 파종된 새싹채소를 재배동(11-18) 내부로 이송하거나 또는 생육이 완료된 새싹채소를 외부로 분출한다. 그리고 재배동(11-18)의 내부에는 수경재배를 위한 일정한 공간이 마련되고 복수의 재배트레이(21)를 적재할 수 있는 재배대(20)가 설치된다. 이러한 재배동(11-18)은 동일한 내부 구조로 구성되며 이송통로(36)의 양측으로 각각 복수로 설치된다. 더욱이 본 발명에서, 재배동(11-18)은 8개로 구성되되, 7개는 새싹채소를 생육하고, 1개는 연작피해나 병원균 또는 곰팡이가 자생하지 못하도록 소독을 실시한다. 따라서 본 발명의 수경재배 시스템에서는 대략 7일 동안 생육이 완료되는 새싹채소를 재배하기 위하여 8개의 재배동이 설치되지만, 새싹채소와는 다른 작물을 재배하기 위하여 해당하는 작물의 생육기간에 따라 재배동(11-18)은 가감될 수 있을 것이다.
도 3에서, 재배동(11-18) 내부에 설치되는 재배대(20)는 가로 및 세로 방향으로 복수의 프레임을 복수의 단을 갖는 선반과 같은 형상으로 제작한 형태이다. 따라서 복수 단으로 이루어진 재배대(20)에는 수평으로 재배트레이(21)를 상하 및 좌우로 적재할 수 있는 구조이다. 도 3a에서, 재배트레이(21)를 적재하는 재배대(20)는 일정한 각도, 예컨대, 10도 내외의 기울기가 형성된다. 이때, 재배트레이(21)는 평평하거나 일정 각도의 기울기를 갖는 것이어도 좋다. 또한, 도 3b에서, 재배대(20)는 평평하게 형성되고 재배트레이(21)가 일정한 각도, 예컨대, 10도 내외의 기울기를 갖는 것이 좋다. 이러한 기울기는 재배트레이(21)에 파종되어 생육되는 새싹채소에 분무로 가습된 후 습기가 물방울화 되면서 재배트레이(21)로부터 쉽게 물 빠짐이 이루어질 수 있도록 한 것이다.
또한, 도 4에서, 재배트레이(21)는 대략 사각의 쟁반 모양으로, 재배트레이(21)의 표면에는 일정 간격으로 복수의 통공(22)이 형성되어 물 빠짐이 쉬울 뿐만 아니라 새싹채소의 뿌리가 통공(22)을 통해 외부 공기와 접촉이 이루어지도록 함으로써, 뿌리의 생장도모와 뿌리의 괴사방지를 구현할 수 있도록 한다. 또, 재배트레이(21)에 형성된 통공(22)은 운반의 안전성과 수분배출, 종자의 이탈 등을 고려하여 재배트레이(21)의 전체 면적 대비 1.62%에 해당 면적으로 천공되는 것이 좋다.
한편, 재배동(11-18)에는 내부의 온도, 습도, 광량 및 이산화탄소의 농도를 항시 감지한 후에 컨트롤러(62)의 제어로 새싹채소의 생육 경과에 따라 온도, 습도, 광량 및 이산화탄소의 농도가 자동 조절되도록 한다. 또한, 컨트롤러(62)는 새싹채소의 수확이 완료된 재배동(11-18)에 한하여 다른 새싹채소의 파종 전에 소독이 이루어지도록 제어한다. 따라서 재배동(11-18) 내에서 새싹채소의 파종 후의 생육을 위하여 컨트롤러(62)의 제어로 작동되는 설비로서, 조명설비(50)는 재배동(11-18) 내에서 재배대(20)에 재배트레이(21)의 적재 또는 분출을 위한 각종 작업의 수행을 위하여 재배동(11-18) 내부를 조명하는 것이다.
또한, LED광원(51)은 재배대(20)에 재배트레이(21)의 평면을 향하여 설치되는 것으로, 복수 단으로 형성된 재배대(20)의 저면에 각각 설치된다. LED광원(51)은 일정 파장 및 광량을 조사하는 것으로, 새싹채소의 생육 단계에 따라 일정 파장의 광량을 조사하는 적색LED, 녹색LED, 청색LED 및 백색LED 또는 전류제어로 다양한 파장 및 광량을 조사하는 LED광원(51)이 적용될 수 있다. 따라서 LED광원(51)에서 조사되는 조도는 대략 2,500~9,500Lux에서 조절이 가능한 것이 좋다. 더욱이 LED광원(51)은 태양광과 동일한 광량과 시간을 유지하기 위하여 일조시간과 암영시간을 구분하여 점등과 소등을 반복함으로써, 새싹채소의 생장을 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.
냉온풍기(52)는 재배동(11-18) 내부의 온도가 생육기간 별로 구분하여 일정의 온도로 유지되도록 냉풍 또는 온풍을 공급하기 위하여 설치되는 것이다. 냉온풍기(52)는 재배동(11-18) 내부로 차가운 공기 또는 더운 공기가 공급될 수 있도록 하는 것으로, 내부에 히터 및 에어컨이 설치될 수 있다.
또한, 급수장치(54)는 외부에서 공급된 물을 일정량으로 저수하는 물탱크(55)와, 물탱크(55)에서 공급된 물에 포함된 이물질을 걸러내는 필터(56), 그리고 설정된 물 온도, 예컨대, 대략 15℃ 내외로 공급하기 위한 히터(57)를 포함한다. 따라서 급수장치(54)는 물탱크(55)에 저수된 물을 필터(56)를 거쳐 이물질을 걸러낸 후 히터(57)로 일정 온도의 물이 급수되도록 함으로써 새싹채소의 냉해를 방지할 수 있도록 한다.
분무장치(53)는 급수장치(54)로부터 공급된 물을 안개와 같이 미세하게 분무하는 것으로, 재배동(11-18) 내부의 습도를 생육기간 별로 구분하여 일정의 습도로 유지되도록 가습하기 위한 것이다. 분무장치(53)는 종자의 파종일로부터 발아 및 생육과정에 따라 분무시간과 분무량이 결정된다. 즉, 종자의 파종 초기에는 급수량이 160L/일로 공급하다가 종자가 발아되고 대략 2일 이후부터는 급수량이 80L/일로 공급하도록 한다. 이는 과습으로 인한 붉은 곰팡이병이나 세균성 줄무늬병 등 각종 세균성 병해를 방지할 수 있도록 하는 것이 좋다.
공기순환용 팬(58)은 재배동(11-18) 내부의 온도 및 습도가 고르게 유지되도록 공기를 순환시키는 것이다. 즉, 공기순환용 팬(58)은 재배동(11-18) 내부의 온도와 습도를 감지하는 컨트롤러(62)의 제어로 재배동(11-18) 내부의 공기를 순환시키는 것이다. 재배동(11-18) 내부에서 새싹채소의 생육상태에서 따라 순환되는 공기의 양과 시간이 조절되도록 하는 것이 좋다. 더욱이 공기순환용 팬(58)은 재배동(11-18) 내부가 고온으로 새싹채소의 뿌리가 썩거나 말라죽는 것을 방지하기 위한 것이다.
탄산가스공급기(59)는 재배동(11-18)에서 새싹채소의 생육과정에서 필요한 일정 농도의 이산화탄소를 공급하는 것이다. 탄산가스공급기(59)는 높은 습도의 재배동(11-18) 내에 분말형 탄산가스를 공급함으로써, 공급된 분말이 습기에 녹아 이산화탄소가 발생되도록 한다. 따라서 탄산가스공급기(59)에서 분말형 탄산가스를 공급하는 방식이 종래에 탄산가스 봄베에서 탄산가스를 직접 분사하는 방식보다 대략 16% 이상의 새싹채소의 생육 향상을 볼 수 있었다.
환풍기(60)는 재배동(11-18) 내의 온도, 습도 및 이산화탄소 농도를 조절하기 위하여 공기를 외부로 배출하는 것이다. 환풍기(60)는 컨트롤러(62)의 제어로 재배동(11-18) 내부의 온도와 습도 및 이산화탄소 농도가 설정치보다 급격하게 높아질 때에 재배동(11-18) 내부의 공기를 외부로 분출하여 환풍이 이루어지도록 하는 것이다.
연막소독기(61)는 재배동(11-18)에서 생육이 완료된 새싹채소의 출고가 완료되면, 해당 재배동(11-18)의 내부는 일정 시간동안 소독을 실시한다. 이때, 연막소독기(61)를 이용하여 재배동(11-18) 내부에 일정 농도의 소독제를 연막으로 분무하고 일정 시간동안 밀폐시킨 후 소독이 이루어지도록 한다. 연막소독기(61)를 이용한 훈증 소독은 재배동(11-18) 내부에서 곰팡이, 구제역, AI 병원균 등을 사멸시킨다.
상기 각 재배동(11-18)에는 내부의 온도, 습도, 광량 및 이산화탄소의 농도를 생육기간별로 자동 조절하기 위하여 상기 냉온풍기(52), 조명설비(50), 환풍기(60), 공기순환용 팬(58), LED광원(51), 급수장치(54), 분무장치(53), 탄산가스공급기(59) 및 연막소독기(61) 등의 관련 설비를 제어하는 컨트롤러(62)가 설치된다.
또한, 각 재배동(11-18)에는 배수로(63)가 설치되어 재배동(11-18)의 바닥에 맺힌 습기나 재배트레이(21)에서 낙하한 물방울을 배출할 수 있도록 한다.
수경재배사(10) 내부에 설치된 클린부스(30)는 재배동(11-18)의 일측에 설치되고, 클린부스(30) 내부에 설치된 에어샤워기(31)를 이용하여 수경재배사(10)의 외부에서 내부로 입장하는 작업자에게 일정 시간동안 전신소독을 할 수 있도록 하는 것이다. 즉, 클린부스(30)는 작업자가 수경재배사(10)를 출입하는 동안 작업자로부터 오염물질이 수경재배사(10) 내부로 전파되는 것을 차단함으로써 보다 병해충으로부터 안전하고 신선한 새싹채소를 재배하기 위한 것이다. 따라서 작업자는 수경재배사(10)를 출입하는 동안 클린부스(30)에서 에어샤워기(31)로부터 발생된 고압의 공기로 샤워가 이루어지도록 하여 수경재배사(10) 내부의 오염 가능성을 원천적으로 차단할 수 있도록 한다. 또한, 클린부스(30)에서 작업자의 소독을 위하여 인체에 무해한 소독제를 분무할 수도 있을 것이다.
작업장(32)은 세척된 종자를 물에서 일정 시간동안 불린 후 선별된 종자를 재배지를 깐 재배트레이(21)에 파종하는 곳이다. 이때, 재배트레이(21)는 소독과 건조가 완료된 것을 사용한다. 또한, 작업장(32)은 재배동(11-18)에서 생육이 완료된 새싹채소를 출고하는 작업을 수행한다. 더욱이 작업장(32)에는 작업자의 편의를 위하여 화장실(33)이 설치될 수 있다.
세척장(34)은 파종할 종자로부터 불순물을 제거하고 불량 종자를 선별 및 세척하는 곳이다. 또한, 세척장(34)에서는 작업장(32)에서 새싹채소의 출고 후 분출된 재배트레이(21)들을 일정 농도의 소독제로 소독하고 세척 및 건조하는 곳이다. 또한, 창고(35)는 세척장(34) 일측에 설치되어 종자나 재배트레이(21) 및 새싹채소의 재배를 위한 각종 물품 등을 보관하는 곳이다.
또한, 수경재배사(10)에는 작업자가 복수의 재배동(11-18)을 출입하거나 재배트레이(21)를 포함한 각종 재배용 물품의 출납을 위한 이송통로(36)가 설치된다. 이송통로(36)는 수경재배사(10) 중앙을 가로질러 형성된 공간으로, 이송통로(36)에는 작업장(32), 복수의 재배동(11-18), 세척장(34) 및 창고(35) 등에서 출납되는 재배트레이(21)를 싣고 이송하는 가변형 컨베이어(37)가 설치된다. 가변형 컨베이어(37)는 이송할 거리에 따라 가감되어 설치되거나 운전될 수 있도록 한다.
한편, 수경재배사(10)의 이송통로(36) 입구에 생육이 완료된 새싹채소를 이송용 차량 등에 싣기 위하여 출고하는 상하차용 컨베이어(70)가 더 설치될 수 있다.
이와 같이 이루어진 본 발명의 조사료용 새싹채소 수경 재배 시스템을 이용하여 조사료용 새싹채소를 수경 재배하는 방법에 관하여 도 5의 흐름도를 참조하여 설명한다.
먼저, 본 발명의 조사료용 새싹채소 수경 재배 시스템을 이용하여 재배하는 조사료는 새싹채소이지만, 다양한 식물도 수경 재배할 수 있는 시스템이다. 조사료는 지방, 단백질, 전분 등의 함량이 적고 섬유질이 대략 18% 이상이 되는 사료로, 청초, 건초 따위 등이다. 이러한 조사료는 가축을 기르고, 달걀, 고기, 우유 및 털과 같은 축산물을 생산하는 데 필요한 영양분을 제공하는 것이다.
더욱이 본 발명의 조사료용 새싹채소 수경 재배 시스템에서 조사료용 새싹채소를 재배하기 위하여 작업자는 수경재배사(10)의 클린부스(30)를 통해 출입한다. 작업자는 클린부스(30)에서 에어샤워기(31)로부터 분사된 고압의 에어로 작업자의 작업복과 몸에 붙어 있는 오염물질을 제거할 수 있도록 한다. 이는 수경재배사(10)에서 새싹채소를 재배하는 동안 생물학적, 화학적, 물리적 위해요소가 새싹채소에 혼입되거나 오염되는 것을 방지하기 위한 식품안전관리인증기준(Hazard Analysis and Critical Control Point, HACCP)에 적합한 위생관리체계를 구축할 수 있도록 한 것이다.
도 5에서, 생육준비단계로, 작업장(32)에서 파종할 종자로부터 불순물을 제거하고 불량 종자를 선별한다(S1). 그리고 종자의 발아를 위하여 물이 담긴 침지조에서 침지시켜 대략 10시간동안 불림을 수행하고, 침지가 완료된 종자를 재배지를 깐 재배트레이(21)에 파종한다(S2).
다음은 제1생육단계로, 종자가 파종된 재배트레이(21)를 소독이 완료된 재배동(11-18)에 복수의 단으로 설치된 재배대(20)에 각각 적재하여 설치한다(S3). 이때, 도 7a에서, 컨트롤러(62)의 제어로 재배동(11-18) 내부의 조명설비(50)와 LED광원(51)을 모두 소등한 채 24시간동안 암영상태를 유지시킨다. 이는 새싹채소는 종자의 발아 때에 일정의 암영시간을 유지해야 발아가 촉진되기 때문이다. 그리고 재배동(11-18)의 컨트롤러(62)의 제어로 분무장치(53)를 이용하여 6시간 단위로 1회씩 일정 시간동안 초음파 가습으로 분무하여 재배동(11-18)의 내부습도가 82~88%가 유지되도록 한다. 더욱이 재배동(11-18)의 내부온도를 21.5℃가 유지되도록 한다. 컨트롤러(62)는 재배동(11-18)의 내부온도가 25℃이상이 되면 환풍기(60)를 작동시켜 내부의 온도를 낮추고, 21.5℃이하가 되면 환풍기(60)의 작동을 중지시킨다(S4). 제1생육단계는 대략 24시간동안 유지되도록 한다. 따라서 도 6a는 재배트레이(21)에 종자가 파종된 후 암영상태에서 24시간이 경과한 것이다.
제2생육단계는, 도 7b에서, 재배동(11-18)에 LED광원(51)을 16시간동안 점등하고, 8시간동안 소등을 반복한다. 그리고 컨트롤러(62)는 LED광원(51)의 점등시간동안에는 공기순환용 팬(58)을 작동시켜 재배동(11-18) 내부의 공기가 대류에 의한 순환이 이루어지도록 한다. 이는 새싹채소가 생육하는 과정에서 발생되는 열이 재배동(11-18) 내부에서 순환되도록 조절하는 것이다. 또한, 분무장치(53)를 이용하여 6시간 단위로 1회씩 일정 시간동안 분무하여 재배동(11-18)의 내부습도가 82~88%가 유지되도록 한다. 또한, 컨트롤러(62)는 재배동(11-18)의 내부온도를 21.5℃가 유지되도록 하고, 재배동(11-18)의 내부온도가 25℃이상이 되면 환풍기(60)를 작동시켜 내부의 온도를 낮추고, 21.5℃이하가 되면 환풍기(60)의 작동을 중지시킨다(S5). 제2생육단계는 대략 48시간동안 유지되도록 한다. 따라서 도 6b 및 도 6c는 재배트레이(21)에 종자가 발아되는 24시간 단위로 촬영한 사진이다.
제3생육단계로, 재배동(11-18)에 LED광원(51)을 16시간동안 점등하고, 8시간동안 소등을 반복한다. 그리고 컨트롤러(62)는 LED광원(51)의 점등시간동안에는 공기순환용 팬(58)을 작동시켜 재배동(11-18) 내부의 공기가 대류에 의한 순환이 이루어지도록 한다. 이는 새싹채소가 생육하는 과정에서 발생되는 열이 재배동(11-18) 내부에서 순환되도록 조절하는 것이다. 또한, 컨트롤러(62)는 분무장치(53)를 이용하여 8시간 단위로 1회씩 일정 시간동안 분무하여 재배동(11-18)의 내부습도가 82~88%가 유지되도록 한다. 더욱이 재배동(11-18)에 파종된 재배트레이(21)를 설치한 후에 대략 4일이 경과하면 분무장치(53)를 이용하여 8시간 단위로 1회씩 일정 시간동안 분무하는 것이 바람직하다. 그리고 컨트롤러(62)는 탄산가스공급기(59)를 이용하여 일정 농도의 분말형 탄산가스가 재배동(11-18)에 분출되도록 하여 새싹채소의 광합성에 필요한 이산화탄소가 공급되도록 한다. 또한, 컨트롤러(62)는 재배동(11-18)의 내부온도를 21.5℃가 유지되도록 하여 재배동(11-18)의 내부온도가 25℃이상이 되면 환풍기(60)를 작동시켜 온도를 낮추고, 21.5℃이하가 되면 환풍기(60)의 작동을 중지시킨다(S6). 제3생육단계는 대략 72시간동안 유지되도록 한다. 따라서 도 6d 내지 도 6f는 재배트레이(21)에 새싹채소가 생육되는 과정을 24시간 단위로 촬영한 사진이다.
상기 생육준비단계에서 제3생육단계가 경과하면, 출고단계를 수행한다. 즉, 생육이 완료된 새싹채소의 출고를 위하여 재배동(11-18)에 설치된 모든 장치의 작동을 정지시킨다. 그리고 새싹채소가 생육된 재배트레이(21)를 재배대(20)에서 분리한 후 이송통로(36)에 설치된 가변형 컨베이어(37)를 이용하여 작업장(32)으로 이송한다. 작업장(32)에서는 재배트레이(21)로부터 새싹채소를 수확하여 출고한다(S7). 그리고 작업장(32)에서 출고된 새싹채소는 이송용 차량에 싣기 위하여 상하차용 컨베이어(70)를 이용할 수 있을 것이다. 따라서 도 6g는 재배트레이(21)에 생육이 완료된 새싹채소를 촬영한 사진이다.
다음으로, 소독단계로, 재배동(11-18)에서 모든 새싹채소의 생육에 이용된 재배트레이(21)가 제거되면, 컨트롤러(62)에서 연막소독기(61)를 이용하여 일정 농도의 소독액을 연막 분무하여 재배동(11-18)의 내부를 소독하고, 재배트레이(21)는 소독액에 침지시켜 소독한다. 소독액은 예컨대, 염소계 NaDCC(Sodium Di ChloroIsoCyanurate, 이염화이소니아뉼산나트륨)을 희석하여 사용한다. 이때, 재배동(11-18)은 밀폐시키는 것이 좋다. 그리고 소독단계는 대략 10시간동안 유지되도록 하되, 10시간이 경과하면 출입구의 출입문을 개방하고 환풍기(60)를 작동시켜 재배동(11-18)의 환기가 이루어지도록 한다. 또한, 새싹채소가 제거된 재배트레이(21)는 세척장(34)에서 세척과 소독을 실시한 후에 건조한 후에 재사용할 수 있도록 한다(S8).
본 발명에서 상기 실시 형태는 하나의 예시로서 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고 동일한 작용효과를 이루는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
10: 수경재배사 11~18: 재배동 19: 출입구 20: 재배대 21: 재배트레이 22: 통공 30: 클린부스 31: 에어샤워기 32: 작업장 33: 화장실 34: 세척장 35: 창고 36: 이송통로 37: 가변형 컨베이어 50: 조명설비 51: LED광원 52: 냉온풍기 53: 분무장치 54: 급수장치 55: 물탱크 56: 필터 57: 히터 58: 공기순환용 팬 59: 탄산가스공급기 60: 환풍기 61: 연막소독기 62: 컨트롤러 63: 배수로 70: 상하차용 컨베이어

Claims (7)

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  6. 단일의 수경재배사에서 조사료용 새싹채소를 수경재배하는 방법에 있어서,
    (a) 작업장에서 파종할 종자로부터 불순물의 제거와 불량 종자를 선별하고, 종자의 발아를 위하여 물이 담긴 침지조에서 침지시켜 일정 시간동안 불리며, 침지가 완료된 종자를 재배지를 깐 재배트레이에 파종하는 생육준비단계;
    (b) 상기 종자가 파종된 재배트레이를 소독이 완료된 재배동에 복수의 단으로 설치된 재배대에 적재 설치하고, 조명설비 및 LED광원을 소등한 채 24시간동안 암영상태를 유지하며, 분무장치를 이용하여 6시간 단위로 1회씩 일정 시간동안 분무하되, 재배동의 내부습도가 82~88%가 유지되도록 하고, 재배동의 내부온도를 21.5℃가 유지되도록 하되, 재배동의 내부온도가 25℃이상이 되면 환풍기를 작동시켜 온도를 낮추고, 21.5℃이하가 되면 환풍기의 작동을 중지시키는 제1생육단계;
    (c) 상기 재배동에 LED광원을 16시간동안 점등하고, 8시간동안 소등하되, 점등시간동안 공기순환용 팬을 작동시키며, 분무장치를 이용하여 6시간 단위로 1회씩 일정 시간동안 분무하되, 재배동의 내부습도가 82~88%가 유지되도록 하고, 재배동의 내부온도를 21.5℃가 유지되도록 하되, 재배동의 내부온도가 25℃이상이 되면 환풍기를 작동시켜 온도를 낮추고, 21.5℃이하가 되면 환풍기의 작동을 중지시키는 제2생육단계;
    (d) 상기 재배동에 LED광원을 16시간동안 점등하고, 8시간동안 소등하되, 점등시간동안 공기순환용 팬을 작동시키며, 분무장치를 이용하여 6~8시간 단위로 1회씩 일정 시간동안 분무하되, 재배동의 내부습도가 82~88%가 유지되도록 하고, 탄산가스공급기를 이용하여 일정 농도의 분말형 탄산가스를 분출하며, 재배동의 내부온도를 21.5℃가 유지되도록 하되, 재배동의 내부온도가 25℃이상이 되면 환풍기를 작동시켜 온도를 낮추고, 21.5℃이하가 되면 환풍기의 작동을 중지시키는 제3생육단계;
    (e) 상기 재배동에 모든 장치의 작동을 정지시키고, 새싹채소의 생육이 완료된 재배트레이를 재배대에서 분리한 후 이송통로에 설치된 가변형 컨베이어를 이용하여 작업장으로 이송하며, 작업장에서 재배트레이로부터 새싹채소를 수확하여 출고하는 출고단계;
    (f) 상기 재배동에서 모든 재배트레이가 제거되면, 연막소독기를 이용하여 일정 농도의 소독액을 연막 분무하여 재배동 내부가 밀폐 소독되도록 하고, 새싹채소가 제거된 재배트레이를 세척장에서 세척, 소독 및 건조하는 소독단계; 를 포함하여 이루어진, 조사료용 새싹채소 수경 재배 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1생육단계는 24시간동안 유지되도록 하고, 상기 제2생육단계는 48시간동안 유지되도록 하며, 상기 제3생육단계는 72시간동안 유지되도록 하고, 상기 소독단계는 10시간동안 유지되도록 하되, 10시간이 경과하면 출입구를 개방하고 환풍기를 작동시켜 재배동의 환기가 이루어지도록 하는, 조사료용 새싹채소 수경 재배 방법.
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