KR102559161B1

KR102559161B1 - 담액식 수경재배용 양액 시스템

Info

Publication number: KR102559161B1
Application number: KR1020210019010A
Authority: KR
Inventors: 구금재; 이권도
Original assignee: 동명대학교산학협력단; 이권도
Priority date: 2021-02-10
Filing date: 2021-02-10
Publication date: 2023-07-25
Also published as: KR20220115252A

Abstract

본 발명은 담액식 수경재배용 양액 시스템에 있어서, 육묘가 재배되는 복수 개의 육묘상자; 상기 육묘상자에 양액을 공급 및 회수하며, 서로 상이한 EC, pH 및 온도를 가지는 양액을 포함하는 복수 개의 양액순환탱크; 상기 복수 개의 양액순환탱크로부터 공급되는 양액을 혼합하여 상기 육묘상자에 공급하는 양액공급배관부; 상기 육묘상자에 공급된 양액을 배출하는 양액배출배관부; 상기 양액배출배관부로부터 배출된 양액을 저장하고, 상기 배출된 양액의 EC, pH 및 온도를 조절하는 양액조절탱크; 상기 양액조절탱크에 저장된 양액의 EC, pH 및 온도에 맞춰 상기 복수 개의 양액순환탱크 중 어느 하나에 양액이 회수되도록 하는 양액회수배관부; 상기 복수 개의 양액순환탱크 각각에 연결되어 양액의 공급을 조절하는 복수 개의 양액공급펌프; 상기 양액회수배관부에 설치되어 상기 복수 개의 양액순환탱크로 양액 공급을 조절하는 조절밸브; 및 상기 복수 개의 양액공급펌프 및 상기 조절밸브를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 기술적 요지로 한다. 이에 의해 EC, pH 및 온도가 조절된 양액을 육묘상자에 지속적으로 공급가능하며, 사용한 양액을 회수한 후 재사용이 가능하도록 하여 양액의 낭비를 방지할 수 있으며 환경오염을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

담액식 수경재배용 양액 시스템{Submerged Hydroponic Nutrient Solution System}

본 발명은 담액식 수경재배용 양액 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 EC, pH 및 온도가 조절된 양액을 육묘상자에 지속적으로 공급가능하며, 사용한 양액을 회수한 후 재사용이 가능하도록 하여 양액의 낭비를 방지할 수 있으며 환경오염을 감소시킬 수 있는 담액식 수경재배용 양액 시스템에 관한 것이다.

육묘는 논이나 밭에 이식할 것을 전제로 한 작물의 어린 식물인 모나 모종을 비교적 고밀도로 집약 육성시키는 것을 의미하는데, 작물의 어린 식물은 기상상태, 잡초 또는 각종 병충해와 같은 환경의 영향을 받기 쉬우므로 모나 모종을 논이나 밭에 직접 파종하는 대신 안전한 장소에서 일정기간 동안 육묘하여 재배하는 것이 생산적인 측면에서 유리하다. 최근 시설원예 면적증가로 모나 모종의 수요가 증가하고 있는 추세이며, 품질이 우수하고 균일한 모종을 선호함에 따라 모종 생산이 가능한 농가 개인이 육묘하던 방식에서 시설과 기술을 갖춘 전문화된 육묘장에서 이루어지는 공정육묘방식으로 점차 변화하고 있다.

이러한 모나 모종은 논이나 밭에 다른 작물이 재배되고 있을 때부터 육묘를 시작하여 그 작물의 수확 후에 육묘된 어린 작물을 곧바로 이식함으로써 토지를 유용하게 활용할 수 있다. 또한 보온이나 가온 방법에 의하여 일찍부터 육묘를 시작하여 논이나 밭에서 생육할 수 있는 기온이 되는 즉시 이식하게 되면 조기 수확 또한 가능하다는 장점이 있다.

육묘는 모종의 관리와 운반 뿐 아니라 이앙기를 이용한 모내기 작업의 편리성을 도모하기 위하여 대부분이 육묘상자를 모판으로 사용하고 있다. 이러한 육묘상자에 육묘하는 종래기술로는 '대한민국특허청 등록특허 제10-1224110호 딸기 육묘용 장치'와 같이, 저면 급수가 가능하도록 포트 하부에 급수구(62)가 형성된 자묘포트(61), 물을 수용할 수 있고, 수용된 물을 직접 냉각하기 위한 냉각 유체 순환관(20)을 구비하며, 상기 자묘포트(61)를 물이 직접 공급되도록 수용할 수 있는 하나 이상의 재배용기(30); 및 묘주포트(41)를 상기 재배용기(30)의 내부 또는 외부에 포함하는 기술이 알려져 있다.

이러한 종래기술을 포함한 일반적인 육묘기술은 밀폐되고 보호되는 내부환경에서 육묘를 재배하기 때문에 외부 이물질에 노출되지 않아 안전성을 확보할 수 있으며, 폭우, 폭설 등 자연재해가 발생해도 온도, 광량 습도 등의 재배환경을 인공적으로 만들어 외부 기상조건에 영향을 받지 않고 육묘를 안정적으로 생산할 수 있다. 이 뿐만 아니라 육묘 성장시 필요한 영양소인 양액을 이용해 육묘를 생산하고 있는데, 양액은 생육에 필요한 무기양분을 비율에 맞춰 물에 용해시킨 액에 해당한다.

이러한 양액은 육묘에 맞춰 염류농도인 EC와 수소이온 농도인 pH 및 수온을 적절히 조절하여 공급하여야 한다. 하지만 양액의 경우 1ton 이상의 양액탱크에 저장된 상태로 육묘에 지속적으로 공급하기 때문에 양액의 EC, pH 및 수온을 매번 조절하기 어렵다는 문제점이 있다.

대한민국특허청 등록특허 제10-1224110호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, EC, pH 및 온도가 조절된 양액을 육묘상자에 지속적으로 공급가능하며, 사용한 양액을 회수한 후 재사용이 가능하도록 하여 양액의 낭비를 방지할 수 있으며 환경오염을 감소시킬 수 있는 담액식 수경재배용 양액 시스템을 제공하는 것이다.

상기한 목적은, 육묘가 재배되는 복수 개의 육묘상자; 상기 육묘상자에 양액을 공급 및 회수하며, 서로 상이한 EC, pH 및 온도를 가지는 양액을 포함하는 복수 개의 양액순환탱크; 상기 복수 개의 양액순환탱크로부터 공급되는 양액을 혼합하여 상기 육묘상자에 공급하는 양액공급배관부; 상기 육묘상자에 공급된 양액을 배출하는 양액배출배관부; 상기 양액배출배관부로부터 배출된 양액을 저장하고, 상기 배출된 양액의 EC, pH 및 온도를 조절하는 양액조절탱크; 상기 양액조절탱크에 저장된 양액의 EC, pH 및 온도에 맞춰 상기 복수 개의 양액순환탱크 중 어느 하나에 양액이 회수되도록 하는 양액회수배관부; 상기 복수 개의 양액순환탱크 각각에 연결되어 양액의 공급을 조절하는 복수 개의 양액공급펌프; 상기 양액회수배관부에 설치되어 상기 복수 개의 양액순환탱크로 양액 공급을 조절하는 조절밸브; 및 상기 복수 개의 양액공급펌프 및 상기 조절밸브를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 담액식 수경재배용 양액 시스템에 의해서 달성된다.

상기 양액공급배관부에는, 상기 복수 개의 양액순환탱크로부터 공급되는 양액이 혼합되며, 상기 혼합된 양액의 EC, pH 및 온도를 측정하여 상기 제어부에 신호를 전송하는 EC센서, pH센서 및 온도센서가 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 양액순환탱크는, EC 1 내지 2dS/m, pH 3 내지 4, 0 내지 10℃의 제1양액이 저장된 제1탱크; EC 3 내지 4dS/m, pH 5 내지 6, 10 내지 20℃의 제2양액이 저장된 제2탱크; 및 EC 5 내지 6dS/m, pH 7 내지 8, 20 내지 30℃의 제3양액이 저장된 제3탱크;를 포함하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, EC, pH 및 온도가 조절된 양액을 육묘상자에 지속적으로 공급가능하며, 사용한 양액을 회수한 후 재사용이 가능하도록 하여 양액의 낭비를 방지할 수 있으며 환경오염을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 담액식 수경재배용 양액 시스템의 구성도이고,
도 2는 양액 시스템의 양액공급배관부를 포함하는 단면도이고,
도 3은 양액 시스템의 양액배출배관부를 포함하는 단면도이고,
도 4는 상자지지부의 사시도이고,
도 5는 양액공급배관부의 사시도이고,
도 6은 도 5의 양액공급배관부의 확대 사시도이다.

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 실시예에 따른 담액식 수경재배용 양액 시스템(10)은, 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이 육묘상자(100), 상자지지부(200), 양액순환탱크(300), 양액공급펌프(400), 양액공급배관부(500), 양액배출배관부(600), 양액조절탱크(700), 양액회수배관부(800), 조절밸브(900) 및 제어부(1000)를 포함한다.

육묘상자(100)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 내부에 양액을 저장하고 저장된 양액을 통해 육묘가 재배되는 상자로, 다양한 종류의 육묘가 양액을 통해 수경재배되도록 심어져 있다. 이러한 육묘상자(100)는 육묘의 대량 수경재배가 가능하도록 복수 개가 구비된다.

상자지지부(200)는, 도 4에 도시된 바와 같이 복수 개의 육묘상자(100)를 지지하는 선반 역할을 하는 구성으로, 일반적으로 육묘상자(100)를 4단 6열 또는 4단 8열로 지지하도록 구비된다. 즉, 육묘상자(100)는 상자지지부(200) 중 한 층에 길이방향을 따라 6개 또는 8개의 육묘상자(100)가 배치되고 6개 또는 8개의 육묘상자(100)가 4층으로 적층된 상태로 구비되며, 이러한 4단 6열 또는 4단 8열이 하나의 유니트로 이루어진 상자지지부(200)가 서로 간격을 두고 복수 개로 배치될 수 있다.

경우에 따라서 상자지지부(200)에는 육묘상자(100)의 하부가 지지되는 영역에 LED 램프(미도시)를 더 포함할 수 있다. LED 램프는 백색광을 육묘에 비추어 빛이 들어오지 않는 환경에서도 육묘가 광합성을 할 수 있도록 구비된다. 또한 UV램프(미도시)도 추가적으로 구비될 수 있는데, UV 램프는 양액 내의 세균 또는 바이러스를 제거하여 육묘가 세균이나 바이러스에 의해 시들어 죽는 문제를 방지할 수 있다.

양액순환탱크(300)는, 육묘상자(100)에 양액을 공급 및 회수하는 구성으로, 육묘를 키우기 위해 육묘상자(100) 내에 공급하기 위한 양액을 저장하는 탱크에 해당한다. 이러한 양액순환탱크(300)를 상세하게 설명하면, 육묘상자(100)에 공급하기 충분한 영양분을 가지는 양액을 양액순환탱크(300)에 저장해둔 상태에서 지속적으로 육묘상자(100)에 양액을 공급하고, 육묘 성장에 사용된 양액은 양액순환탱크(300)로 다시 회수된다. 이때 회수되는 양액은 육묘 성장에 영양분이 사용되어 남은 영양분이 충분하지 못하기 때문에 후술할 양액조절탱크(700)를 통해 양액의 EC, pH 및 온도를 조절한 후, 이를 다시 양액순환탱크(300)로 회수하게 된다.

종래에는 양액이 재사용되지 않고 한번 사용된 양액은 버려지게 되었으며, 이 경우 양액에 사용되는 많은 양의 물을 재사용할 수 없어 물 낭비가 심할 뿐 아니라 영양분이 일부 포함된 양액이 그대로 강이나 바다에 배수되어 환경오염을 일으킬 수 있다는 문제점이 있었다. 특히 양액이 그대로 강이나 바다에 배수되면 강이나 바다에 존재하는 플랑크톤이 이를 섭취하여 녹조 또는 적조현상을 일으킬 수 있다는 문제점이 있었다. 이에 본 발명과 같이 양액순환탱크(300)를 이용하여 양액을 공급 및 회수하여 재사용할 경우 물과 영양분 낭비를 방지할 수 있어 환경에 유해한 문제를 해결할 수 있다.

이러한 양액순환탱크(300)는 서로 상이한 EC(electrical conductivity), pH 및 온도를 가지는 양액을 포함하도록 복수 개로 이루어지며, 상세하게 양액순환탱크(300)는 도 1에 도시된 바와 같이 제1탱크(310), 제2탱크(320) 및 제3탱크(330)를 포함한다. 여기서, 제1탱크(310)는 EC 1 내지 2dS/m, pH 3 내지 4, 0 내지 10℃의 제1양액이 저장되고, 제2탱크(320)는 EC 3 내지 4dS/m, pH 5 내지 6, 10 내지 20℃의 제2양액이 저장되며, 제3탱크(330)는 EC 5 내지 6dS/m, pH 7 내지 8, 20 내지 30℃의 제3양액이 저장된다. 이와 같이 제1탱크(310), 제2탱크(320) 및 제3탱크(330)는 서로 상이한 EC, pH 및 온도를 가지는 양액이 저장되며, 각각의 양액순환탱크(300)로부터 공급되는 양액의 양을 조절하여 육묘에 가장 적합한 EC, pH 및 온도를 가지는 양액을 육묘상자(100)에 공급하게 된다.

양액공급펌프(400)는, 복수 개의 양액순환탱크(300)에 각각 연결되어 양액의 공급을 조절하는 구성으로, 복수 개의 양액순환탱크(300)와 마찬가지로 복수 개로 구비된다. 이러한 양액공급펌프(400)는, 제1탱크(310)와 연결되어 제1양액의 공급을 조절하는 제1펌프(410), 제2탱크(320)와 연결되어 제2양액의 공급을 조절하는 제2펌프(420) 및 제3탱크(330)와 연결되어 제3양액의 공급을 조절하는 제3펌프(430)를 포함한다. 이와 같이 육묘상자(100)에 공급될 양액의 EC, pH 및 온도를 적정 수준으로 조절하기 위해 제1펌프(310), 제2펌프(320) 및 제3펌프(330)의 구동을 조절하여 제1양액, 제2양액 및 제3양액이 배출되는 양이 조절될 수 있으며, 적절한 비율로 혼합된 양액이 육묘상자(100)로 공급된다.

양액공급배관부(500)는, 양액순환탱크(300)로부터 공급되는 양액을 혼합하여 육묘상자(100)에 공급하는 구성으로, 양액순환탱크(300)와 연결되고 상자지지부(200)를 따라 형성되며, 이는 육묘상자(100)까지 연결되어 육묘상자(100)에 양액을 공급하는 역할을 한다. 이러한 양액공급배관부(500)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 탱크공급배관(510), 지면공급배관(520), 연결공급배관(530), 수직공급배관(540) 및 상자공급배관(550)을 포함한다.

탱크공급배관(510)은 양액순환탱크(300)와 연결된 배관에 해당하며 제1탱크(310), 제2탱크(320) 및 제3탱크(330)로부터 각각 연장되어 제1양액, 제2양액 및 제3양액을 공급받고, 공급받은 양액이 혼합되도록 하나의 관으로 모아지는 형상으로 이루어진다. 이러한 탱크공급배관(510)에는, 복수 개의 양액순환탱크(300)로부터 공급되는 양액이 혼합되며, 상기 혼합된 양액의 EC, pH 및 온도를 측정하여 상기 제어부(1000)에 신호를 전송하는 제1EC센서(511), 제1pH센서(512) 및 제1온도센서(513)가 설치되는 것이 바람직하다. 이러한 제1EC센서(511), 제1pH센서(512) 및 제1온도센서(513)는 탱크공급배관(510)을 지나가는 양액의 EC, pH 및 온도를 측정하여 후술할 제어부(1000)에 신호를 전송하고, 제어부(1000)는 이러한 신호를 토대로 제1펌프(410), 제2펌프(420) 및 제3펌프(430)의 구동을 제어하여 적정한 EC, pH 및 온도에 맞는 양액을 공급할 수 있다.

지면공급배관(520)은 지면에 설치되어 탱크공급배관(510)으로부터 양액을 공급받는 배관으로 복수 개의 상자지지부(200)와 동일하게 복수 개로 형성된다. 또한 연결공급배관(530)은 탱크공급배관(510)과 지면공급배관(520)을 연결하여 양액순환탱크(300)로부터 공급되는 양액을 탱크공급배관(510) 및 연결공급배관(530)을 거쳐 지면공급배관(520)으로 흐르게 하는 배관에 해당한다. 이와 같은 탱크공급배관(510), 지면공급배관(520) 및 연결공급배관(530)은 모두 지면에 맞닿도록 설치되며, 이 중 지면공급배관(520)은 상자지지부(200)의 하부에 배치된다.

수직공급배관(540)은, 복수 개의 지면공급배관(520) 각각에 지면으로부터 이격되도록 수직으로 연장되어 양측의 육묘상자(100) 사이에 배치되는 배관으로, 하나의 지면공급배관(520)에는 복수 개의 수직공급배관(540)이 형성된다. 이러한 수직공급배관(540)은 상자지지부(200)의 중앙, 전면 또는 후면을 따라 수직으로 설치되며, 두 개의 육묘상자(100)를 양측에 두고 그 사이에 형성되어 하나의 수직공급배관(540)을 통해 양측의 육묘상자(100)에 동시에 양액을 공급할 수 있다. 즉, 육묘상자(100)가 6열로 형성될 경우 3개의 수직공급배관(540)이 구비되며, 육묘상자(100)가 8열로 형성될 경우 4개의 수직공급배관(540)이 구비된다.

상자공급배관(550)은, 수직공급배관(540)으로부터 육묘상자(100)의 상면으로 연장되어 양측의 육묘상자(100) 각각에 양액을 공급할 수 있도록 'T'자 형상으로 이루어진 배관이다. 즉, 수직공급배관(540)으로부터 양측 육묘상자(100)의 상면을 향해 연장되어 하나의 수직공급배관(540)으로부터 공급되는 양액을 양측의 육묘상자(100) 각각에 공급할 수 있도록 'T'자 형상으로 형성된 배관이다. 이와 같이 상자공급배관(550)의 형상에 의해 수직공급배관(540)의 개수를 감소시키면서도 모든 육묘상자(100)에 양액이 골고루 공급될 수 있도록 한다.

이러한 상자공급배관(550)은 각 단에 구비된 육묘상자(100) 모두에 양액을 공급할 수 있도록 복수 개의 단에 맞춰 하나의 수직공급배관(540)에 복수 개가 구비된다. 즉, 육묘상자(100)가 4단으로 구비될 경우 이에 맞춰 수직공급배관(540)에는 4개의 상자공급배관(550)이 설치된다.

양액배출배관부(600)는, 육묘상자(100)에 공급된 양액을 배출하여 양액배출배관부(600)를 지나 후술할 양액조절탱크(700)로 유입되도록 하는 구성이다. 즉, 육묘상자(100)에서 사용된 양액이 버려지는 것이 아니라 양액배출배관부(600)를 통해 양액조절탱크(700) 내로 유입되고, 유입된 양액은 양액조절탱크(700)에서 EC, pH 및 온도가 조절된 상태에서 양액순환탱크(300)를 지나 양액공급배관부(500)를 통해 다시 육묘상자(100)에 공급된다. 이러한 양액배출배관부(600)는 도 3에 도시된 바와 같이 탱크배출배관(610), 지면배출배관(620), 연결배출배관(630), 수직배출배관(640), 하면배출배관(650) 및 측면배출배관(660)을 포함한다.

탱크배출배관(610)은 양액조절탱크(700)와 연결되어 육묘상자(100)에서 사용된 양액을 양액조절탱크(700) 내로 주입시키는 배관이며, 지면배출배관(620)은 지면에 설치되어 탱크배출배관(610)으로 양액을 배출하는 배관으로 복수 개의 상자지지부(200)와 동일하게 복수 개로 형성된다. 또한 연결배출배관(630)은 탱크배출배관(610)과 지면배출배관(620)을 연결하여 육묘상자(100)로부터 배출되는 양액을 지면배출배관(620) 및 연결배출배관(630)을 거쳐 탱크배출배관(610)으로 흐르게 하는 배관에 해당한다. 이와 같은 탱크배출배관(610), 지면배출배관(620) 및 연결배출배관(630)은 모두 지면에 맞닿도록 설치되며, 이 중 지면배출배관(620)은 상자지지부(200)의 하부에 배치된다.

수직배출배관(640)은, 복수 개의 지면배출배관(620) 각각으로부터 수직으로 연장되어 양측의 육묘상자(100) 사이에 배치되는 배관으로, 하나의 지면배출배관(620)에는 복수 개의 수직배출배관(640)이 형성된다. 이러한 수직배출배관(640)은 상자지지부(200)의 중앙, 전면 또는 후면을 따라 수직으로 설치되며, 만약 수직공급배관(540)이 전면에 형성될 경우 수직배출배관(640)은 후면에 형성되고 반대로 수직공급배관(540)이 후면에 형성될 경우 수직배출배관(640)은 전면에 형성된다.

이때 수직배출배관(640)은 두 개의 육묘상자(100)를 양측에 두고 그 사이에 형성되어 하나의 수직배출배관(640)을 통해 양측의 육묘상자(100) 내의 양액이 동시에 배출된다. 즉, 수직공급배관(540)과 마찬가지로 수직배출배관(640)은, 육묘상자(100)가 6열로 형성될 경우 3개의 수직배출배관(640)이 구비되며, 육묘상자(100)가 8열로 형성될 경우 4개의 수직배출배관(640)이 구비된다. 이때 수직배출배관(640)은 수직공급배관(540)과 일정간격 이격된 상태에서 서로 평행하게 설치된다.

하면배출배관(650)은, 수직배출배관(640)으로부터 육묘상자(100)의 하면으로 연장되어 육묘상자(100) 내의 양액을 배출하도록 개폐조절되는 구성으로, 별도의 하면개폐조절부(미도시)를 더 포함한다. 육묘상자(100) 내에는 육묘를 수경재배하기 위한 양액이 지속적으로 유입되며, 일정시간 양액이 사용된 뒤에는 양액을 배출시키고 새로운 양액을 유입시켜 육묘가 충분한 영양분을 지속적으로 공급받도록 한다. 이때 육묘상자(100)의 하면과 연결된 하면배출배관(650)의 개폐를 하면개폐조절부를 통해 조절하여 육묘상자(100) 내의 양액이 일정한 양으로 유지되도록 한다. 이와 같은 하면배출배관(650)을 통해 배출되는 양액은 수직배출배관(640), 지면배출배관(620), 연결배출배관(630) 및 탱크배출배관(610)을 지나 양액조절탱크(700)로 유입되고, 추가로 영양분이 공급된 후 양액순환탱크(300)를 지나 다시 탱크공급배관(510)으로 양액이 공급된다.

측면배출배관(660)은, 수직배출배관(640)으로부터 육묘상자(100)의 측면으로 연장되어 육묘상자(100) 내의 오버플로우(overflow)되는 양액을 배출하는 배관에 해당한다. 육묘상자(100) 내로 양액이 지속적으로 유입될 때 하면배출배관(650)을 통해 양액 조절을 하지 않게 되면 육묘가 양액에 잠겨 광합성을 하지 못하여 죽게 되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 육묘상자(100)의 일정 높이에 해당하는 측면에 측면배출배관(660)을 연결하여 별도의 개폐조절부 없이 양액이 넘쳐 흐르게 되면 스스로 측면배출배관(660)으로 배출되도록 할 수 있다. 이러한 측면배출배관(660)은 수직배출배관(640)과 연결되어 하면배출배관(650)과 마찬가지로 양액이 양액조절탱크(700) 및 양액순환탱크(300) 내로 배출 및 재사용된다.

양액조절탱크(700)는, 양액배출배관부(600)로부터 배출된 양액을 저장하고, 배출된 양액의 EC, pH 및 온도를 조절하는 역할을 한다. 육묘상자(100)로부터 배출되는 양액은 육묘상자(100)에서 육묘 성장에 영양분이 사용되었기 때문에 EC, pH 및 온도가 처음 공급할 때와는 변경된 상태로 양액조절탱크(700) 내로 유입된다. 이 상태에서 양액의 EC, pH 및 온도를 조절한 후, 해당 EC, pH 및 온도에 맞는 양액순환탱크(300) 내로 양액회수배관부(800)를 통해 양액을 공급하게 된다.

양액회수배관부(800)는, 양액조절탱크(700)에 저장된 양액의 EC, pH 및 온도에 맞춰 상기 복수 개의 양액순환탱크(300) 중 어느 하나에 양액이 회수되도록 하는 구성으로, 양액조절탱크(700)와 양액순환탱크(300)를 연결하는 역할을 한다. 양액조절탱크(700)에서 양액의 EC, pH 및 온도가 맞춰지면 이를 양액회수배관부(800)에 설치된 제2EC센서(810), 제2pH센서(820) 및 제2온도센서(830)가 측정하고, 측정값에 따라 제1탱크(310), 제2탱크(320) 및 제3탱크(330) 중 어느 하나에 양액이 회수되며, 회수된 양액은 양액공급배관부(500)로 다시 재공급된다.

조절밸브(900)는, 양액회수배관부(800)에 설치되어 복수 개의 양액순환탱크(300)로 양액의 공급을 조절하는 역할을 하는 구성으로, 삼방밸브 등과 같은 밸브로 이루어져 양액이 제1탱크(310), 제2탱크(320) 및 제3탱크(330) 중 어느 하나에 선택적으로 공급될 수 있도록 양액의 공급을 조절하는 역할을 한다. 이와 같이 양액조절탱크(700), 양액회수배관부(800) 및 조절밸브(900)를 통해 알맞은 양액순환탱크(300)로 선택적으로 공급되는 양액은 별도의 처리 없이 양액순환탱크(300) 내의 양액과 섞이게 되고, 이후 양액공급배관부(500)를 통해 육묘상자(100)로 공급된다.

제어부(1000)는, 복수 개의 양액공급펌프(400) 및 조절밸브(900)를 제어하는 구성으로, 상세하게는 제1EC센서(511), 제1pH센서(512) 및 제1온도센서(513)로부터 신호를 받아 제1펌프(410), 제2펌프(420), 제3펌프(430)를 제어하는 역할을 한다. 또한 제2EC센서(810), 제2pH센서(820) 및 제2온도센서(830)로부터 신호를 받아 조절밸브(900)를 조절하는 역할도 수행한다.

본 발명에 따른 담액식 수경재배용 양액 시스템(10)는, 양액순환탱크(300) 및 양액공급펌프(400)를 통해 양액공급배관부(500)를 향해 양액을 공급하고, 공급된 양액을 양액공급배관부(500)를 통해 육묘상자(100)로 공급된다. 육묘상자(100)로 공급된 양액을 이용하여 육묘를 성장시키고, 이후 사용된 양액은 양액배출배관부(600) 및 양액조절탱크(700)를 통해 다시 영양분이 추가되어 양액순환탱크(300)로 공급되어 양액을 재사용할 수 있다. 이때 부족한 영양분을 양액에 공급한 다음 양액공급배관부(500)를 통해 육묘상자(100) 내로 다시 양액을 공급하기 때문에 한번 사용한 양액을 버리지 않고 재사용할 수 있기 때문에 양액의 낭비를 줄일 수 있으며, 양액을 강이나 바다에 배출시킴으로 인해 발생하는 환경오염을 방지할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 양액조절탱크(700), 양액회수배관부(800) 및 조절밸브(900)를 통해 알맞은 양액순환탱크(300)로 선택적으로 공급되는 양액은 별도의 처리 없이 양액순환탱크(300) 내의 양액과 섞이게 된다. 이후 양액공급배관부(500)를 통해 육묘상자(100)로 공급되기 때문에 작업자가 별도로 양액의 EC, pH 및 온도를 조절하지 않아도 되며, 양액 시스템(10) 내에서 센서들(511, 512, 513, 810, 820, 830)을 통해 스스로 양액의 상태를 감지 및 양액을 공급할 수 있어 양액 공급의 자동화가 가능하다는 장점이 있다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

10: 양액 시스템
100: 육묘상자
200: 상자지지부
300: 양액순환탱크
310: 제1탱크
320: 제2탱크
330: 제3탱크
400: 양액공급펌프
410: 제1펌프
420: 제2펌프
430: 제3펌프
500: 양액공급배관부
510: 탱크공급배관
511: 제1EC센서
512: 제1pH센서
513: 제1온도센서
520: 지면공급배관
530: 연결공급배관
540: 수직공급배관
550: 상자공급배관
600: 양액배출배관부
610: 탱크배출배관
620: 지면배출배관
630: 연결배출배관
640: 수직배출배관
650: 하면배출배관
660: 측면배출배관
700: 양액조절탱크
800: 양액회수배관부
810: 제2EC센서
820: 제2pH센서
830: 제2온도센서
900: 조절밸브
1000: 제어부

Claims

육묘가 재배되는 복수 개의 육묘상자;
상기 육묘상자에 양액을 공급 및 회수하며, EC 1 내지 2dS/m, pH 3 내지 4, 0 내지 10℃의 제1양액이 저장된 제1탱크와, EC 3 내지 4dS/m, pH 5 내지 6, 10 내지 20℃의 제2양액이 저장된 제2탱크와, EC 5 내지 6dS/m, pH 7 내지 8, 20 내지 30℃의 제3양액이 저장된 제3탱크를 포함하는 양액순환탱크;
상기 양액순환탱크로부터 공급되는 양액을 혼합하여 상기 육묘상자에 공급하는 양액공급배관부;
상기 육묘상자에 공급된 양액을 배출하는 양액배출배관부;
상기 양액배출배관부로부터 배출된 양액을 저장하고, 상기 배출된 양액의 EC, pH 및 온도를 조절하는 양액조절탱크;
상기 양액조절탱크에 저장된 양액의 EC, pH 및 온도를 측정하는 제2EC센서, 제2pH센서 및 제2온도센서를 포함하며, 측정값에 따라 상기 제1탱크, 상기 제2탱크 및 상기 제3탱크 중 어느 하나에 양액이 선택적으로 회수되도록 하는 양액회수배관부;
상기 양액순환탱크 각각에 연결되어 양액의 공급을 조절하는 복수 개의 양액공급펌프;
상기 양액회수배관부에 설치되어 상기 제1탱크, 상기 제2탱크 및 상기 제3탱크 중 어느 하나에 선택적으로 양액 공급이 가능하도록 조절하는 삼방밸브 형상의 조절밸브; 및
상기 복수 개의 양액공급펌프 및 상기 조절밸브를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 담액식 수경재배용 양액 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 양액공급배관부에는,
상기 복수 개의 양액순환탱크로부터 공급되는 양액이 혼합되며, 상기 혼합된 양액의 EC, pH 및 온도를 측정하여 상기 제어부에 신호를 전송하는 제1EC센서, 제1pH센서 및 제1온도센서가 설치되는 것을 특징으로 하는 담액식 수경재배용 양액 시스템.
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