KR102654971B1 - 식물의 성장을 촉진시키는 장치 - Google Patents

식물의 성장을 촉진시키는 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 식물(8)의 성장을 촉진시키는 장치 및 방법에 관한 것으로, 식물(8)을 적어도 구획에서 이송하기 위한 컨베이어 경로(1)를 따라 이동될 수 있는 컨베이어 벨트(2)를 포함하되, 상기 식물(8)에는 영양분 공급부(9)에 의해 영양분이 적어도 일시적으로 공급되고 상기 식물은 상기 컨베이어 경로(1)를 따라 이동되는 동안 조명 유닛(10)에 의해 조명된다. 상기 컨베이어 경로(1)는 적어도 하나의 제1 구획(7)에서 수평이고, 적어도 하나의 제2 구획(6)에서 수직이다. 설명된 기술적 해결책은 식물(8)의 뿌리의 적어도 일부가 상기 컨베이어 벨트(2)의 하부 표면 아래에 위치된 영역(19)으로 돌출하는 반면, 식물(8)의 잎 및/또는 열매의 적어도 일부가 상기 하부 표면의 반대쪽 상기 컨베이어 벨트의 상부 표면 위에 위치된 영역(20)으로 돌출하도록 상기 식물(8)이 상기 컨베이어 경로(1)를 따라 이송되는 동안 상기 컨베이어 벨트(2)에 대해 적어도 일시적으로 고정되는 것을 특징으로 한다. 모듈식으로 구성된 컨베이어 벨트 리본을 사용한 결과, 임의의 길이의 성장 기간이 조정되거나 식물 조립체에 적응된 필요한 공간이 보장된다.

Description

식물의 성장을 촉진시키는 장치
본 발명은 자동화된 식물 재배를 위한 장치로서, 컨베이어 경로를 따라 이동될 수 있고 적어도 구획에서 식물을 이송하도록 의도된 컨베이어 벨트를 갖는, 자동화된 식물 재배를 위한 장치에 관한 것이다. 식물이 적어도 하나의 제1 구획에서 수평으로 연장되고 적어도 하나의 제2 구획에서 수직으로 연장되는 컨베이어 경로를 따라 이송되는 동안, 식물에는 영양분 공급 유닛에 의해 적어도 일시적으로 물과 영양분이 공급된다.
수경식(hydroponic) 및 분무식(aeroponic) 식물 재배는 수년간 알려져 왔다; 특히 지난 수십 년 동안, 이러한 식물 재배 방법은 특히 온실 작물, 예를 들어 토마토, 오이 및 상추를 위해 집중적으로 이용된 재배 시스템에 사용되었다. 외부 영향을 엄격하게 통제한 완전히 공기 조화된 건물에서 농산물을 대량 생산하는 것을"실내 농업(indoor farming)"이라고도 한다.
이와 관련하여, 식물을 선반 시스템에 배열하고 성장 구간 동안 자동화된 방식으로 식물에 영양 매체(nutrient medium)를 공급하는 식물 재배 시스템이 알려져 있다. 이러한 종류의 하나의 시스템은 예를 들어 JP 2014-168420A에 기재되어 있다. 이 경우, 재배하고자 하는 식물은 수평면에서 담체 매체(carrier medium)에 개별적으로 고정되고, 식물에 정기적으로 영양 매체를 침수 및 배수시키는 것에 의해 물과 영양분이 공급된다. 또한, 식물은 식물 바로 위에 부착된 형광 튜브 또는 LED에 의해 인위적으로 조명된다.
또한, AT 250728은 타워 온실 형태의 특수 온실을 설명한다. 이 경우에 본질적인 것은 식물 재배를 위한 컨베이어 경로를 구현하기 위해 건물의 높이를 이용한다는 것이다. 설명된 온실은 구불구불한 방식으로 배열된 복수의 식물 이송 컨베이어 벨트를 갖고; 컨베이어 벨트는 순환 경로 형태이고, 식물이 상이한 방향으로 수직으로 이동될 수 있도록 상부 및 하부 편향 풀리를 갖는다. 효율적인 조명을 보장하기 위해, 적절한 형광 튜브가 수직으로 배열된 컨베이어 벨트들 사이에 제공된다.
자동화된 식물 재배를 위한 추가 기술 솔루션은 US 2012/0279122 A1에 설명되어 있다. 설명된 시스템은, 구불구불한 방식으로 배열되고 부분적으로 수직으로 연장되는 컨베이어 벨트를 갖는다. 컨베이어 벨트를 편향시키기 위해, 대응하는 편향 풀리들이 제공된다. 또한 식물을 이송하기 위해 특수 용기가 제공되고; 종자 또는 식물을 보유하기 위한 담체 물질은 상기 용기 내에 위치되고, 이 용기는 특수 후크 요소에 의해 순환하는 컨베이어 벨트에 후크 결합된다. 이 경우에, 식물을 보유하기 위한 설명된 용기는 컨베이어 벨트의 전체 범위에 걸쳐 연장되며, 복수의 식물을 서로 앞뒤에 각각 보유할 수 있다.
증가된 에너지 수요에도 불구하고, 식물 재배를 위한 알려진 자동화 시스템은 종래의 농업 분야에 비해 많은 장점을 갖는다. 완벽한 날씨 독립성에 더하여 온실 내부의 기후 조건을 주어진 식물에 최적으로 적응시킬 수 있어서 일정한 식물 성장을 달성할 수 있다. 또한, 특수 물 회수 시스템으로 인해 야외 농업 분야에서보다 식물을 재배하는 데 필요한 물이 훨씬 더 적다. 또한, 비교적 적은 양의 비료가 필요하며, 완전히 공기 조화된 공간에서 식물을 재배하는 것으로 인해 살충제 없이 식물을 재배할 수 있다.
또한, 수직으로 배열된 컨베이어 경로를 사용하는 것에 의해 이용 가능한 표면적의 이용을 상당히 개선시키는 장점을 달성할 수 있다. 이는 예를 들어 일본과 같은 농업에 적합한 표면적이 비교적 적은 선진국과 특히 도시 지역에서 매우 유리하다.
완전히 공기 조화된 실내에서 자동화된 식물 재배를 위한 알려진 시스템의 문제점은 종종 사용된 시스템을 다른 식물에 적응시키는 것이 상대적으로 복잡하다는 것이다. 재배 식물이 변하면, 성장 구간의 크기가 다르고 성장 구간의 시간 기간이 다른 것에 의해 다른 식물의 크기가 변하는 것을 고려해야 한다. 자동화된 식물 재배를 위해 알려진 시스템을 주어진 변화된 조건에 적응시키는 것은 어렵다. 또한, 잎이나 뿌리에 손상을 주지 않고 식물에 필요한 영양분과 물을 공급하는 것이 종종 문제를 야기한다.
자동화된 식물 재배를 위한 알려진 종래 기술의 시스템 및 상기 언급된 문제로부터 진행하여, 본 발명에 의해 해결되는 문제는 식물 성장 구간에 간단하고 적응되는 방식으로 작물 및 관상용 식물을 바람직하게는 폐쇄된 공간에서 재배할 수 있는 식물 재배 시스템을 제공하는 것이다. 제시된 기술 솔루션은 종자를 놓는 것에서부터 완전히 성숙된 식물을 수확하는 것에 이르기까지 특히 비교적 간단한 방식으로 식물 재배를 실질적으로 완전히 자동화할 수 있도록 의도된다. 또한, 물 및 영양분 요건을 최소로 유지할 수 있는 것이 보장되도록 의도된다. 본 발명에 따른 장치는 바람직하게는 자동화된 온실 시스템을 구성하는 알려진 시스템 부품을 사용하여 달성될 수 있는 간단한 구조 설계를 특징으로 한다.
전술된 문제는 청구항 1에 따른 자동화된 식물 재배 장치에 의해 해결된다. 본 발명에 의해 사용되는 식물 재배 방법은 청구항 12에 제시된다. 본 발명의 유리한 실시형태는 종속 청구항의 주제이며, 이하의 설명에서, 부분적으로 도면을 참조하여 보다 상세히 설명된다.
본 발명은, 컨베이어 경로를 따라 이동될 수 있고 적어도 구획에서 식물을 이송하도록 의도된 컨베이어 벨트를 포함하는, 식물의 성장을 촉진시키는 장치, 특히 자동화된 식물 재배를 위한 장치에 관한 것이다. 이송되는 식물은 상기 컨베이어 경로를 따라 이동되는 동안 적어도 일시적으로 조명을 받고 영양분 공급부에 의해 영양분 및 물이 공급되고, 상기 컨베이어 경로를 따라 이송되는 동안 적어도 하나의 제1 구획에서 수평으로 이동되고 적어도 하나의 제2 구획에서 수직으로 이동된다. 본 발명은, 식물의 뿌리의 적어도 일부가 상기 컨베이어 벨트의 하부 표면 아래에 위치된 영역으로 돌출되는 반면, 식물의 잎 및/또는 열매의 적어도 일부가 상기 하부 표면의 반대쪽 상기 컨베이어 벨트의 상부 표면 위에 위치된 영역으로 돌출되도록 식물이 상기 컨베이어 경로를 따라 이송하는 동안 식물은 상기 컨베이어 벨트에 대해 적어도 일시적으로 고정되고, 영양 매체 공급부는, 식물이 상기 컨베이어 벨트 상에 고정되고, 특히 상기 컨베이어 벨트 아래의 뿌리에 영양 매체가 분무식으로 공급되도록 상기 컨베이어 벨트 아래에 배열되는 것을 특징으로 한다. 이와 관련하여, 본 발명의 본질적인 특징은, 식물이 성장 구간 동안 상기 컨베이어 벨트 상에 고정되고, 연속적으로 이동하고, 광원을 따라 적어도 일시적으로 이송되며, 특히 스프레이 노즐(spray nozzle)을 갖는 영양 매체 공급부가 상기 컨베이어 벨트의 하부 표면으로부터 이격되어 위치되고, 상기 영양 매체 공급부는 식물에는 상기 영역에서 영양 매체가 분무식으로 공급되는 것을 보장하는 것이다. 또한, 바람직하게는 수직 및 적어도 일시적으로 수평인 움직임 동안, 뿌리 영역에는 연속적으로 영양분이 공급된다. 수직으로 상방으로 및 하방으로 연장되는 경로 구획을 갖는 컨베이어 경로의 특별한 배열로 인해, 식물은 연속적으로 오비트로픽(orbitropically)적으로 재정렬되어 식물의 성장을 촉진시킨다.
본 발명의 특정 실시형태에서, 상기 컨베이어 벨트는, 식물이 상기 컨베이어 경로를 따라 이송되는 동안 적어도 일시적으로 고정되는 담체 물질을 적어도 영역에 포함한다. 바람직하게는, 상기 담체 물질은, 종자 또는 식물이 제자리에 견고히 고정되고, 또한 상기 담체 물질이 물 및/또는 영양 매체를 분배하고 적어도 일시적으로 저장할 수 있도록 선택된다. 본 발명에 따른 장치는 일시적으로 대략 수직으로 식물을 이송하기 때문에, 본 발명의 특정 개선에 따르면, 식물은 성장 구간 동안 조명 원을 따라 및/또는 상기 조명 원을 향하여 연속적으로 이동될 수 있고, 식물은 수직으로 이동하자마자 조명을 받는 것이 바람직하다. 유리하게는, 상기 컨베이어 벨트의 하부 표면에 위치된 뿌리 영역에는 영양분 및 수분이 동시에 분무식으로 공급된다. 뿌리 영역에 영양분을 분무식으로 공급하는 것은 또한 바람직하게는 식물이 수직으로 이동되는 동안 적어도 일시적으로 일어난다. 이와 관련하여, 상기 컨베이어 벨트와 함께 식물이 수직 상방으로 이동된 후, 편향점을 지난 후에 수직 하방으로 이동되도록 상기 컨베이어 경로의 수직으로 연장된 2개의 구획 사이에 상부 편향점이 제공되고, 뿌리에서부터 새싹의 끝까지 식물의 배향은 상기 이동 방향에 수직인 것을 고려할 수 있다.
조명을 위해 자연광 및/또는 인공광을 사용하고, 상기 인공광은 예를 들어 적어도 하나의 형광 튜브 및/또는 LED를 포함하는 조명 유닛에 의해 생성되는 것을 일반적으로 고려할 수 있다. 광을 생성하는 조명 유닛을 제공하면 식물이 선택적인 방식으로, 특히 성장하는 식물의 유형에 적응된 방식으로 및/또는 식물 성장과 정렬된 방식으로, 그리고 필요한 경우 항상 조명 받을 수 있다는 점에서 유리하다. 본 발명의 특정 개선에 따르면, 식물은 상기 컨베이어 경로의 특정 영역에서만, 특히 식물이 수직으로 이동되는 선택된 영역에서, 특히 바람직하게는 낮/밤 리듬을 모방할 수 있도록 전체 수직 영역의 절반에 걸쳐서만 조명 받는다. 유리하게는, 식물은 수직으로 배열된 LED 패널 또는 다른 조명 시스템에 의해 조명된다.
특정 개선에 따르면, 조명 유닛은 식물이 컨베이어 경로의 특별히 선택된 구획에서 조명되도록 설계된다. 유리하게는, 식물은 컨베이어 경로의 수직 구획을 따라 연속적으로 상방으로 이동되는 동안 조명된다. 더욱이, 특히 식물이 수직 하방으로 이동되자마자, 식물이 편향점을 지난 후 적어도 일시적으로 더 이상 조명되지 않는 것이 유리하다.
특히 유리한 실시형태에서, 식물이 수직으로 이동하자마자, 컨베이어 벨트에 고정된 식물, 특히 컨베이어 벨트 아래의 뿌리에는 분무식으로 영양 매체가 공급되는 반면, 식물이 상기 컨베이어 경로의 2개의 수직으로 연장되는 구획들 사이에 위치된 하부 편향점 영역에서 식물이 침지 수조를 통해 적어도 부분적으로 이동되는 동안 식물, 특히 뿌리에 영양분이 상기 영역에서 수경식으로 공급된다. 하부 및 상부 편향점 또는 영역이 위치된, 수직으로 연장되는 경로 구획을 갖는 구불구불한 또는 만곡된 컨베이어 경로에 걸쳐, 식물은 영양분 및 수분을 연속적으로 공급받는다. 영양 매체 연무 시스템은 바람직하게는 식물의 뿌리에 분무식으로 수분을 공급하는데 사용된다. 전술한 바와 같이 설계된 자동화된 식물 재배 시스템에 의해, 바람직하게는 컨베이어 벨트의 하부 표면에서 뿌리에 연속적으로 분무식으로 수분을 공급하는 것이 가능하지만, 식물 담체 물질은 컨베이어 벨트가 저점(trough) 구간에 있을 때 하부 편향점의 영역에서 수경식으로 수조에 담긴다.
식물을 컨베이어 벨트 상에 고정시킴으로써, 뿌리는 연속적으로 또는 오랜 시간 기간 동안 분무식으로 수분을 공급받지만 여기서 식물의 잎을 반드시 적셔야 하는 것은 아니다. 이러한 방식으로, 잎 덩어리의 질병이 신뢰성 있게 예방된다. 특히 수직 컨베이어 경로 구획을 따라 컨베이어 벨트 아래 대기의 온도 및 습도는 센서 시스템에 의해 모니터링되고, 상기 영역에서 과도한 습도를 신뢰성 있게 피할 수 있도록 중앙 제어 유닛에 의해 값이 적절히 제어된다.
유리하게는, 뿌리 영역의 하부 표면을 적심과 동시에 하나의 편향점을 그 사이에 갖는 컨베이어 벨트의 한번의 상승 및 강하 움직임은 하나의 모듈로서 구성되고, 이러한 종류의 재배 사이클은 바람직하게는 24시간에 완료되도록 컨베이어 경로의 치수가 정해지고/지거나 컨베이어 벨트의 이동 속도가 조정된다. 모듈식 설계는, 유리하게는 자동화된 식물 재배를 위한 전체 시스템을 임의의 주어진 요건, 즉, 임의의 주어진 식물 종 및/또는 성장 구간에 적응시킬 수 있게 한다. 모듈을 정렬하여 컨베이어 벨트를 늘리면 작물의 전체 성장 기간을 쉽게 얻을 수 있으며 각 모듈을 영양 요건, 조명 및 표면적 요건과 관련하여 주어진 식물의 성장 구간의 요구에 적응시킬 수 있다. 이러한 이유로, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 컨베이어 벨트와 함께 컨베이어 경로의 개별 모듈 또는 구획은 특히 2개의 수직으로 연장되는 경로 구획 사이에 위치된 하부 구획의 길이를 변경할 수 있도록 설계된다. 복수의 모듈이 전체 시스템을 형성하도록 조립되는 경우, 식물의 이송 기간이 증가함에 따라 대략 수직 하방으로 연장되는 경로 구획과 대략 수직 상방으로 연장되는 경로 구획 사이의 거리를 넓혀 이 거리를 식물의 성장에 적응시키는 것이 합리적이다. 수직으로 연장되는 경로들 사이의 거리를 의도적으로 변화시킴으로써, 컨베이어 벨트에 고정된 식물의 주어진 크기에 이 거리를 적응시키는 것이 가능하다.
또한, 전술한 실시형태에 대한 대안으로 또는 보완으로, 개별 식물이 컨베이어 벨트에 고정된 지점들 사이의 거리를 변경함으로써 자동화된 식물 재배를 위한 장치를 주어진 식물의 크기 요건에 맞게 조정할 수 있는 것이 유리할 수 있다. 바람직하게는, 개별 고정점 사이의 거리는 필요에 따라 조정될 수 있는 것을 보장하는 기계적 요소가 이 목적을 위해 제공된다. 예를 들어, 식물의 이송 기간이 증가하고 식물이 성장함에 따라 개별 고정점이 더 넓게 이격될 수 있고, 상이한 위치에서 잠금 위치를 고려할 수 있다. 본 발명의 다른 바람직한 실시형태에 따르면, 컨베이어 벨트는 폴리염화비닐(PVC)과 같은 다양한 물질로 만들어질 수 있는 경질 정렬 슬랫(slat)을 포함한다. 이러한 종류의 슬랫은 식물이 쉽게 앵커링될 수 있게 함과 동시에 컨베이어 벨트가 편향 풀리 위로 안내될 수 있도록 높은 유연성을 특징으로 한다.
이러한 방식으로 컨베이어 경로 또는 컨베이어 벨트를 식물의 변하는 크기로 조정함으로써 증가하는 식물 공간 요건을 충족하고 물질 및 에너지의 사용을 최소화한다. 이러한 방식으로, 시스템은 예를 들어 급수 및 조명을 위한 모종 구간에서 비용이 상당히 감소되기 때문에 경제적 및 생태학적 관점 모두에서 특히 효율적으로 동작된다.
본 발명의 다른 특정 실시형태에서, 컨베이어 경로 또는 이 컨베이어 경로를 따라 이동되는 컨베이어 벨트는 닫힌 원형 또는 타원형 경로를 따라 이동된다. 따라서, 편향점의 영역에서 2개의 수직 구획 및 2개의 수평 구획이 제공되며, 수평 구획은 수직 구획들을 상호 연결한다. 컨베이어 벨트의 수직 구획의 길이를 변경함으로써, 이러한 종류의 식물 재배 시스템을 실용적으로 원하는 높이로 구성할 수 있다. 바람직하게는, 이동되는 식물을 재배하기 위해 내부 분무식 영양분 공급부가 제공된다. 이러한 종류의 식물 재배 시스템은 딸기, 잎 상추, 시금치, 나도냉이 및/또는 부시 토마토 재배에 특히 적합하다. 식물 또는 열매가 하부 편향점의 영역에서, 특히 자동 수확기에 의해 수확되는 경우 유리한 수확이 가능하다.
본 발명에 따른 장치의 다른 특정 실시형태에 따르면, 조명 유닛이 제공되어 식물에 선택적으로 제어된 방식으로 적절한 파장을 조사할 수 있다. 이 경우에도, 식물의 주어진 요구 및/또는 다른 성장 구간에 조명을 적응시키는 것을 다시 생각할 수 있다. 이런 식으로 식물의 조명은 식물의 성장에 특히 적응된다. 다른 실시형태에 따르면, 장치는 컨베이어 경로의 조명 구획 및 비 조명 구획이 모두 제공되도록 설계된다.
또한, 본 발명에 따른 자동화된 식물 재배를 위한 장치는 바람직하게는 컨베이어 벨트 및/또는 이 컨베이어 벨트 상에 제공된 담체 물질에 자동화된 방식으로 적어도 하나의 종자 및/또는 모종을 장착하는 장착 시스템(fitting system)을 구비한다. 또한 컨베이어 벨트의 영역에서, 원하는 크기로 자란 식물, 특히 잎 및/또는 열매를 수확할 수 있는 수확 모듈을 제공하는 것을 고려할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 본 발명에 따른 장치는 바람직하게는 수확 모델의 상류에 컨베이어 벨트를 세척 및/또는 살균하는 구획을 갖는다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 장치는, 장착 유닛(fitting unit) 및 수확 유닛이 제공되고, 이들 사이에 세척 및/또는 살균 시스템, 특히 증기 스타일링 시스템이 컨베이어 벨트의 이동 방향에 위치되어, 성장된 식물이 수확된 후 및 재장착하기 전에 컨베이어 벨트를 세척 및/또는 살균할 수 있도록 설계된다.
컨베이어 벨트 내에 또는 상에 식물을 고정하는 것과 관련하여, 원칙적으로 종자 및/또는 모종은 담체 물질에 의해 컨베이어 벨트 내에 또는 상에 직접 또는 간접 고정할 수 있다. 대안적인 실시형태에 따르면, 컨베이어 벨트는, 식물을 장착할 수 있고 체결 요소에 의해 순환하는 컨베이어 벨트에 체결되는 적합한 식물 용기를 갖는다. 이와 관련하여, 예를 들어, 컨베이어 벨트는 식물을 컨베이어 경로를 따라 이송하자마자 체결 요소로서 기능하는 식물 용기의 후크가 걸리는 적어도 하나의 컨베이어 체인을 포함하는 것을 생각할 수 있다. 따라서, 컨베이어 벨트에 연결될 수 있는 식물 용기가 사용되는 경우, 상기 용기는 바람직하게는 수확 공정을 위해 컨베이어 벨트 또는 컨베이어 체인으로부터 분리되고, 수확이 완료된 후 세척되고, 최종적으로 장착 시스템에 다시 공급된다. 컨베이어 벨트 또는 컨베이어 트랙의 시작 시에, 대응하는 식물 용기가 종자 또는 모종이 장착된 후에 상기 트랙에 다시 후크 결합된다.
자동화된 식물 재배를 위한 특정 장치에 더하여, 본 발명은 작물 또는 관상용 식물을 자동으로 재배하는 방법에 더 관한 것이다.
본 발명에 따른 방법의 본질적인 특징은 식물이 컨베이어 벨트 상에 견고하게 고정된 방식으로 이송되고, 상부 및 하부 편향점에서 편향을 갖는 것과 관련하여 적어도 일시적으로 실질적으로 수직으로 이송됨으로써 연속적으로 오비트로픽적으로 재정렬된다는 것이다. 식물이 고정 안내된 결과, 연속적으로 분무식으로 급수를 보장하는 것이 더욱 상대적으로 간단하지만, 여기서 식물의 잎을 반드시 적셔야 하는 것은 아니다. 이러한 이유로, 잎 덩어리의 질병을 크게 피할 수 있다. 잎과 뿌리 영역을 공간적으로 분리하는 방식은 또한 보다 잘 제어될 수 있는 대기를 허용하고 과도한 수분을 신뢰성 있게 피할 수 있다.
또한, 본 발명의 특정 장점은 컨베이어 경로 또는 컨베이어 벨트를 식물의 크기에 적응시킬 수 있다는 것이다. 바람직하게는, 이는 성장하는 식물의 증가하는 공간 요건을 충족시키기 위해 고정 지점의 영역에서 컨베이어 벨트를 기계적으로 확장시키거나 및/또는 개별 재배 모듈들 사이의 거리를 확장시킴으로써 수행된다. 식물들 사이의 변경된 거리에 최적화된 조명 및 급수 절차를 통해 설정 및 에너지 소비와 관련하여 상당한 비용을 절감할 수 있다. 수직 루프형 디자인을 갖는 재배 모듈이 바람직하게는 모듈 방식으로 정렬되는 본 발명에 따른 장치는 식물을 특히 유연한 방식으로 재배할 수 있고, 식물의 경작 및 생장 구간에 적응될 수 있고, 또한 경제적이다. 또한, 각각 컨베이어 경로의 시작 및 끝에 있는 자동화된 장착 유닛 및/또는 수확 유닛과 조합하면 유리하게는 상당한 비용 절감을 이룰 수 있다.
이하에서, 본 발명은 실시형태에 기초하여 그리고 도면을 참조하여 일반적인 본 발명의 개념을 제한하지 않고 보다 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 자동화된 식물 재배를 위한 장치의 개략도;
도 2는 자동화된 식물 재배를 위한 장치에 적합한 컨베이어 벨트의 평면도; 및
도 3은 식물 재배 실험에 사용되는 본 발명에 따른 식물 재배 시스템의 구현예(demonstrator)의 개략도.
도 1은 본 발명에 따른 자동화된 식물 재배를 위한 장치의 개략도이다. 상기 장치의 본질적 특징은 식물(8)이 컨베이어 경로(1)를 따라 이송하는 동안 컨베이어 벨트(2)에 고정되고, 식물(8)의 뿌리는 적어도 대부분 잎에 대해 컨베이어 벨트(2)의 다른 측면에 위치된다는 것이다. 컨베이어 경로(1)의 치수 및 컨베이어 벨트(2)의 이동 속도는 컨베이어 벨트(2)에 종자 또는 모종을 심는 것에서부터 컨베이어 벨트(2)로부터 식물을 제거하는 것에 이르기까지 식물(8)이 컨베이어 경로(1)를 따라 이동하는 시간 기간이 대응하는 식물(8)의 성장 구간에 대응하도록 선택된다.
컨베이어 경로(1)의 배열과 관련하여, 컨베이어 벨트(2)에 고정된 식물(8)은 상방 및 하방으로 수직으로 구획에서 이동하는 반면, 상기 식물은 개별 수직 경로 구획(6)들 사이에서, 특히 상부 및 하부 편향점(4, 5) 영역에서 적어도 일시적으로 수평으로 이동하는 것이 특히 중요하다.
컨베이어 경로(1)의 시작 시에, 장착 유닛(12)이 제공되고, 이를 통해 컨베이어 벨트(2)의 수용 요소(3)에는 모종(8)이 각각 장착된다. 설명된 실시형태에 따른 수용 요소(3)는 각각 식물(8), 특히 그 뿌리가 고정된 담체 물질(18), 바람직하게는 암면을 갖는다. 본질적인 특징은 식물(8)의 뿌리가 컨베이어 벨트(2) 아래의 영역(19)에 위치되는 반면, 잎은 컨베이어 벨트(2) 위의 영역(20)으로 연장된다는 것이다. 따라서 뿌리와 잎이 각각 위치된 영역(19, 20)은 서로 공간적으로 분리된다. 또한, 식물(8)이 컨베이어 경로(1)의 수직 구획(6)을 따라 이동하는 동안, 뿌리는 통풍 공간에 위치되고 여기서 식물(8)이 분무식으로 적셔지고 영양분 공급 공정(9a)을 받는다.
컨베이어 경로(1)의 특정 설계로 인해, 컨베이어 벨트(2)는 상부 편향점(4)에 이르기까지 수직으로 식물(8)을 이동시킨 다음 하부 편향점(5)을 향해 다시 아래로 이동시키는 것을 교번한다. 식물(8)이 수직 경로(6)의 하부 단부에 도달하자마자, 상기 식물은 적어도 짧은 경로 구획(7)에 걸쳐 수평으로 이동된다. 하부 편향점(5)의 영역에서 이렇게 이동하는 동안, 담체 물질은 내부에 배열된 식물(8)의 뿌리와 함께 침지 수조(9b)에 침지되어 식물(8)이 수경식으로 적셔지고 식물에 영양분이 공급된다. 일시적인 수평 이동에 이어서, 식물(8)은 컨베이어 경로(1)의 다음 2개의 수직 경로 구획(6)에 걸쳐 다시 한번 이동되고, 이 2개의 수직 경로 구획 사이에 상부 편향점(4)이 있다. 식물(8)이 상기 수직 경로 구획(6)을 따라 이동되는 동안, 식물 뿌리는 컨베이어 벨트(2)의 하부 표면에서 다시 한번 분무식으로 적셔짐(9a)을 받는다.
먼저, 식물(8)이 하부에서부터 상부로 이동한 다음 상부에서부터 하부로 이동하는 2개의 수직 구획(6), 및 이어서 수직 구획들 사이에 배열된 편향점(5)으로 구성된 컨베이어 경로(1)의 구획이 모듈 또는 재배 모듈이라 지칭된다. 모듈의 구성 및 컨베이어 벨트(2)의 속도의 설정은 식물(8)이 24시간 내에 이러한 종류의 모듈을 순환하도록 이루어진다. 전체 시스템은 주어진 식물(8)의 완전한 성장 구간을 달성하는 데 필요한 수의 모듈로 구성된다.
또한, 자동화된 식물 재배를 위한 장치는 식물이 컨베이어 경로(1)를 따라 이동하는 동안 식물(8)이 인공적으로 생성된 광을 부분적으로 조명받고 부분적으로 조명받지 않도록 설계된 조명 유닛(10)을 갖는다. 도 1에 도시된 실시형태에서, 식물(8)은 상부 편향점(4)과 하부 편향점(5) 사이의 수직 경로 구획(6)을 따라 하방으로 이동될 때 항상 조명된다. 그러나 식물(8)이 하부에서부터 상부로 연장되는 경로 구획을 따라 이동될 때 응달 구간(shaded phase)(11)이 제공된다. 이와 관련하여, 조명 유닛(10)은 식물(8)이 조명되지 않도록 커버된다. 원칙적으로 조명의 유형, 강도 및 지속 시간을 주어진 유형의 식물에 적응시키는 것을 고려할 수 있다. 각각의 경우에, 조명은 센서 및 제어 유닛에 의해 제어되거나 적절하게 조정된다. 도 1에 도시된 실시형태에서, 각각 하방으로 연장되는 수직 경로 구획(6)에 대향하여 배열된 LED 패널은 조명 유닛(10)으로서 제공된다.
또한, 도 1에 도시된 자동화된 식물 재배를 위한 장치는 2개의 수직 경로 구획(6)과 이들 사이에 배열된 상부 편향점(4)으로 각각 구성된 개별 모듈들 사이의 거리를 개별 식물(8)의 크기의 성장에 적응시킬 수 있도록 조정 유닛(21)을 갖는다. 도 1에서 명확히 볼 수 있는 바와 같이, 식물이 컨베이어 경로(1)를 따라 이송되는 동안 식물(8)의 크기가 증가한다. 식물(8)이 성장하는 크기에 따라, 개별 모듈들 사이의 거리가 증가되고, 조명은 식물(8)의 더 많은 양의 녹지로 인해 조명 요건의 변화에 적응된다. 이러한 조치에 보완으로서, 컨베이어 벨트(2)는 또한 식물이 고정된 개별 수용 요소(3)들 사이의 거리가 식물 성장에 기초하여 변할 수 있도록 설계된다. 식물의 크기의 성장에 적응될 수 있는 컨베이어 벨트(2)의 특정 실시형태가 도 2와 관련하여 설명된다.
컨베이어 경로(1)의 끝에서, 자동 수확 유닛(13)이 제공되고, 이는 순환하는 컨베이어 벨트(2)로부터 정상 크기로 성장한 식물(8)을 제거한다. 수확 유닛(13)의 바로 상류에서, 컨베이어 벨트(2)는 다시 한번 편향된 후 장착 유닛(12)으로 다시 순환한다. 수확 유닛(13)과 장착 유닛(12) 사이의 경로를 따라 컨베이어 벨트(2)의 요구되는 세척 및 살균을 보장하기 위해 컨베이어 벨트(2)는 증기 소독 시스템(14)에 의해 먼저 세척된 후 표면 살균을 거친다. 컨베이어 벨트(2)는 완전히 세척되고 살균된 상태에서 장착 유닛(12)으로 되돌아가고, 상기 장착 유닛은 컨베이어 벨트(2)의 개별 수용 요소(3)에 담체 물질(18)을 재장착하고, 상기 담체 물질이 여러 번 사용될 수 없는 경우, 종자 또는 모종(8)을 재장착한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 개별 수용 요소(3)는 먼저 담체 물질(18)이 장착되고, 상기 담체 물질을 재사용할 수 없는 경우, 이미 장착된 수용 요소(3)가 컨베이어 벨트(2) 상에 놓이고/놓이거나 컨베이어 벨트에 체결될 수 있도록 장착 유닛(12)에서 또는 상류 공정 단계에서 종자 또는 모종(8)이 장착되는 것이 유리하다.
그러나, 일반적으로, 수용 부재(3)는 컨베이어 벨트(2)에 통합되거나 또는 단단히 컨베이어 벨트에 연결되어 장착 유닛(12)이 종자 또는 모종(8)을 삽입하고, 필요한 경우 새로운 담체 물질(18)을 수용 요소(3)에 삽입하도록 하는 것을 고려할 수도 있다.
두 경우 모두, 수용 요소(3)는 장착 유닛(12)에 의해 종자 또는 모종(8)이 삽입되는 담체 물질(18)을 이미 가지거나 또는 컨베이어 벨트(2)의 개별 수용부(3)에 뿌리가 이미 담체 물질(18)에 있는 종자 또는 모종(8)이 장착될 수 있다.
도 2는 식물이 컨베이어 경로(1)를 따라 이송되는 동안 식물(8)의 성장에 적응될 수 있는 컨베이어 벨트(2)의 일부 평면도이다. 적절한 경우 개별 수용 요소(3)들 사이의 거리를 조정하는 것이 합리적이고; 이는 식물(8)이 성장함에 따라, 예를 들어 상추 포기의 경우 특히 잎이 많은 성분이 증가하고, 이에 따라 개별 식물(8)의 표면적 요건도 증가하기 때문이다. 이러한 이유로, 컨베이어 벨트(2)의 개별 수용 요소(3)는 개별 식물(8)이 성장할 공간이 있고 충분히 조명되도록 기계적 요소에 의해 적절히 이격된다.
전술한 적응은, 식물(8)이 컨베이터 벨트(2)에서 소비한 시간에 기초하여, 식물(8) 또는 그 뿌리를 담체 물질(18)에 각각 고정하는 수용 요소(3)들 사이의 거리를 실질적으로 변화시킴으로써 달성된다. 식물 성장의 크기와 속도를 고려하여, 개별 수용부들 사이의 거리는 식물(8)이 이송되는 동안 증가된다. 이와 관련하여, 도 2는, 식물(8)의 2개의 상이한 성장 구간에서, 식물(8)이 고정된 컨베이어 벨트(2)의 일부를 도시한다. 도 2a에 도시된 식물(8)은 여전히 컨베이어 경로(1)의 시작에 있고 비교적 작은 반면, 상기 식물은 도 2b에 도시된 상태에서 수확될 예정이고 대응하는 크기에 도달하였다. 이러한 크기의 성장을 고려하기 위해, 개별 수용 요소(3)들 사이의 거리는 도 2a의 대응하는 거리보다 도 2b에서의 거리가 상당히 더 크다.
도 2에 도시된 실시형태에서, 컨베이어 벨트(2)는 개별 식물 수용부(3)가 적절한 탄성 이송 벨트(16)에 의해 체결되는 컨베이어 체인(15)을 갖는다. 이송 벨트(16)는 평행한 이송 벨트(16)들 사이의 거리 "A" 및 주어진 이송 벨트(16)에 체결된 수용 요소(3)들 사이의 거리 "B"가 변할 수 있도록 설계된다. 이송 벨트(16)를 외측으로 이동시킴으로써 거리 "A"의 변경이 달성될 수 있는 반면, 개별 수용부(3)들 사이의 거리 "B"는 이송 벨트(16)를 길이 방향으로 탄성적으로 신장시킴으로써 변경된다. 유사하게, 이송 벨트(16)에 직접 연결되지 않은 수용 요소(3)까지의 거리의 증가는 이송 벨트(16)가 이동될 때 늘어나는 탄성 연결 요소(17)를 수용 요소(3)들 사이에 제공함으로써 달성된다.
수용부(3)는 수용부(3)의 적어도 일부를 이송 벨트(16)에 후크 결합함으로써 이송 벨트(16)에 체결될 수 있다. 또한, 수용부(3)의 적어도 일부는 각각 하나의 이송 벨트(16)에 견고하게 연결되는 것을 고려할 수 있다.
그러나, 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 모든 수용부(3)가 이송 벨트(16)에 직접 연결될 필요는 없지만, 탄성 연결부(17)에 의해 다른 수용부(3)를 통해 적어도 하나의 이송 벨트(16)에 간접 연결될 수도 있다. 식물(8)의 이송 시간이 증가함에 따라, 예를 들어 이송 메커니즘에 의해 컨베이어 경로를 따라 이동되는 드럼 주위로 이송 벨트를 감아서, 내부 식물(8)과 함께 수용부(3)들 사이의 거리를 증가시킴으로써, 이송 벨트(16)는 서로 멀어지게 이동되고 길이 방향으로 신장된다. 이와 관련하여, 또한 탄성적으로 신장 가능한 요소(17)를 개별 수용 요소(3)들 사이에 제공하고 외부 수용부(3), 즉, 도 2의 코너 지점에 위치된 수용부(3)를 외부로 당기는 것을 고려할 수 있다. 유사하게, 수용부(3)는 탄성 네트에서 상이한 위치에 배열될 수 있거나, 대응하는 탄성 네트는 컨베이어 벨트(2)의 적어도 일부를 형성할 수 있으며, 필요에 따라 특히 식물의 성장에 기초하여 네트를 멀어지게 당겨서 필요에 따라 수용부(3)들 사이의 거리를 변경할 수 있다.
또한, 개별 수용부(3)는 탄성 연결 요소(17)가 이동한 결과 이동되는 것이 아니라 개별 수용부(3)는 개별적으로 능동적으로 이동되는 것을 고려할 수 있다. 선택된 메커니즘의 유형에 관계없이, 개별 수용 요소들 사이의 거리는 증가하는 식물 공간 요건을 충족시키기 위해 이송 방향으로 그리고 이에 수직한 방향으로 변하는 것이 본질적이다.
본 발명에 따라 기술적 타당성을 점검하고 솔루션의 장점을 입증하기 위해, 도 3에 개략적으로 도시된 구현예가 구성되었다. 상기 구현예는, 타원형으로 순환하며 2개의 수직 경로 구획(6) 및 2개의 수평 경로 구획(7)을 포함하는 컨베이어 벨트(2)를 갖는 컨베이어 경로(1)를 가지며, 하나의 수평 경로 구획은 상부 편향점(4)의 영역에 있고 다른 수평 경로 구획은 하부 편향점(5)의 영역에 있다. 컨베이어 경로(1)의 수평 경로 구획(7)은 구현예의 설계로 인해 비교적 짧으며 컨베이어 벨트(2)의 특정 반전 영역으로 제한된다.
컨베이어 벨트(2)는 롤러 셔터 요소의 형태인 플라스틱 물질, 바람직하게는 폴리염화비닐(PVC)로 만들어진 슬랫을 가지며, 이 위에 식물(8)이 그 뿌리가 컨베이어 벨트(2) 아래의 영역(19)으로 돌출되는 반면, 잎 및/또는 열매는 컨베이어 벨트(2) 위 영역(20)으로 돌출되도록 배열된다. 분무식 영양분 공급 수단(9a)을 포함하는 영양분 공급 유닛(9)은 컨베이어 벨트 아래 또는 타원형으로 순환하는 컨베이어 벨트(2) 내에 위치된다. 도시된 실시형태에서, 분무식 영양분 공급 유닛은 영양액 탱크(25)를 갖는 재순환 워터 펌프 시스템에 연결된 비-드립(non-drip) 4-제트 헤드 형태의 3개의 스프레이 노즐(24)을 갖는다.
컨베이어 벨트(2)는 웜 구동부(worm drive)(23)에 의해 컨베이어 벨트(2)에 연결된 전기 모터(22)에 의해 구동된다.
식물을 조명하기 위해, LED를 갖는 조명 스트립은 컨베이어 벨트 위의 영역(20)에서 그리고 수직 경로 구획(6)과 평행하게 조명 유닛(10)으로서 제공된다. 구동 모터(22), 및 조명 유닛(10)으로서 기능하는 조명 스트립은 중앙 제어 유닛(26)에 연결되고, 이 중앙 제어 유닛은 식물이 컨베이어 경로(1)를 따라 이동하는 속도 및 조명을 주어진 식물이 이동되는 요건에 모두 적응시킨다. 예를 들어, 이러한 방식으로 조명 및 어두운 또는 응달 구간이 변할 수 있다. 도 3에 도시된 구현예는 가변 기후 제어부를 갖는 기후 챔버에 설치되었고 다양한 상추 품종에 대한 성장 실험에 사용되었다.
도 3에 도시된 구현예로부터 시작하여, 상기 구현예 또는 유사하게 설계된 장치를 이러한 종류의 복수의 기본 모듈을 포함하는 식물 재배 시스템의 기본 모듈로서 사용하는 것을 고려할 수 있다. 여기서 다시 수직 및 수평 경로(6, 7)가 요건에 따라 그리고 이에 따라 최적화된 방식으로 배열되는 것을 보장하는 식물 재배 시스템을 식물의 주어진 요건에 따라 제공하는 것이 본질적이다.
도 3에 도시된 구현예를 사용하여 특정 식물 재배 실험을 수행하였다. 라익쯔완(Rijkzwaan)사의 전문 펠릿화된 상추 품종(Expertise RZ)을 종자 물질로 사용하였다. 제1 단계에서, 상기 품종은 120μ㏖/s/m2의 LED 광(청색/진한 적색)으로 11일 동안 2㎝ 암면 블록으로 영양액으로 생산되었다. 상기 기간에, 온도는 낮 동안 18시간 동안 65% 습도로 27℃로 설정되고, 밤에는 6시간 동안 55% 습도로 19℃로 설정되었다. 따라서, 조명은 18시간 동안 켜고 8시간 동안 꺼졌다.
모종을 12일에 구현예 시스템으로 이송하고, 동시에 상기 모종을 수경식 NFT 재배를 위해 10cm 암면 블록으로 이송하였다(NFT: 영양막 기술). 약 135 μ㏖/s/㎡의 조명은 청색 및 진한 적색 LED 라이트 스트립(필립스(Philips)사의 그린파워(GreenPower) 생산 모듈)에 의해 달성되었다. 5바(bar) 압력으로 간격을 두고 살포(sprinkling)하도록 설계된 (네타핌(Netafim)사로부터) 연무 시스템이 분무식으로 영양분을 공급하기 위해 사용되었으며, 여기서 영양액은 5초의 기간 동안 살포되고 4분 동안 살포되지 않을 수 있다.
영양액의 pH 값은 희석된 5% 질산을 사용하여 5.5 내지 6.5로 설정되었고, 영양 성분은 (YARA 사로부터의) 액체 비료에 의해 0.8 내지 1.0 EC(electrical conductivity)로 유지되었다.
전체 재배 구간에서, 컨베이어 벨트가 점차적으로 이동됨으로써 식물은 24시간의 과정에 걸쳐서 360도 회전되었다. 재배 3주 후, 잎 바이오매스의 무게를 달았다.
전술한 식물 재배 실험의 결과는 아래에 제시된다. 구현예 시스템에서 3 주 간의 재배 후, 도 3에 도시된 바와 같이, LED 조명에 의한 표준 수경식 NFT 배양에 비해 최대 25%까지 잎 바이오매스의 유의한 (t-검정: 0.03) 증가가 관찰되었다. 또한, 연속적으로 오비트로픽적으로 재정렬된 것으로 인해 둥글고 균일한 상추 포기가 형성되었다. 이와 대조적으로, 수직 벽에서 정적으로 그리고 수평으로 재배된 식물은 지구의 중력장에 의해 강한 영향을 받았으며, 상기 포기는 기형으로 되었다. 따라서 본 발명에 따른 실시형태는 우수한 식물 성장을 유도하는 것으로 나타났다.
1: 컨베이어 경로 2: 컨베이어 벨트
3: 수용부 4: 상부 변형점
5: 하부 편향점 6: 수직 경로 구획
7: 수평 경로 구획 8: 식물
9: 영양분 공급 유닛 9a: 분무식 영양분 공급 유닛
9b: 수경식 영양분 공급 유닛 10: 조명 유닛
11: 응달 구간 12: 장착 유닛
13: 수확 유닛 14: 세척 및 살균 유닛
15: 컨베이어 체인 16: 이송 벨트
17: 탄성 연결 요소 18: 담체 물질
19: 컨베이어 벨트 아래 영역 20: 컨베이어 벨트 위 영역
21: 조정 유닛 22: 전기 모터
23: 웜 구동부 24: 스프레이 노즐
25: 영양 매체 탱크 26: 중앙 제어 유닛

Claims (21)

  1. 식물(8)의 성장을 촉진시키는 장치로서,
    컨베이어 경로(1)를 따라 이동될 수 있고 하부에서부터 상부로, 그리고 상부에서부터 하부로 수직 방향으로 복수의 구획에서 식물(8)을 이송하도록 의도된 컨베이어 벨트(2)를 포함하되, 상기 식물에는 영양분 공급부(9)에 의해 영양분이 적어도 일시적으로 공급되고 상기 식물은 상기 컨베이어 경로(1)를 따라 이동되는 동안 조명 유닛(10)에 의해 조명되고, 상기 컨베이어 경로(1)는 적어도 하나의 제1 구획(7)에서 수평이고 적어도 하나의 제2 구획(6)에서 수직이고,
    상기 식물(8)의 뿌리의 적어도 일부가 상기 컨베이어 벨트(2)의 하부 표면 아래에 위치된 영역(19)으로 돌출되는 반면, 상기 식물(8)의 잎 또는 열매의 적어도 일부가 상기 하부 표면의 반대쪽 상기 컨베이어 벨트의 상부 표면 위에 위치된 영역(20)으로 돌출되도록 상기 식물(8)은 상기 컨베이어 경로(1)를 따라 이송하는 동안 상기 컨베이어 벨트(2)에 대해 적어도 일시적으로 고정되고, 상기 영양분 공급부(9)는, 상기 컨베이어 벨트의 하부 표면 아래에 위치된 영역(19)에서, 상기 식물(8)에 영양분을 분무식(aeroponically)으로 공급하기 위한 공급 유닛(9)을 포함하고, 상기 공급 유닛은 상기 컨베이어 벨트의 하부 표면을 향하여 영양 매체를 연무화시키거나 상기 영양 매체를 방출하고,
    뿌리 영역에 영양분을 분무식으로 공급하는 것은 식물이 수직으로 이동되는 동안 적어도 일시적으로 일어나고,
    상기 컨베이어 경로(1)를 따라 이송하는 동안 식물의 배향은 뿌리에서부터 새싹의 끝까지 이동 방향에 수직인 것을 특징으로 하는 식물의 성장을 촉진시키는 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컨베이어 벨트(2)는 상기 식물(8)이 상기 컨베이어 경로(1)를 따라 이송하는 동안 적어도 일시적으로 고정되는 담체 물질(18)을 영역에 포함하는 것을 특징으로 하는 식물의 성장을 촉진시키는 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 컨베이어 경로(1)는 적어도 2개의 수직 구획(6) 사이에 하부 편향점(5)을 포함하는 것을 특징으로 하는 식물의 성장을 촉진시키는 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 컨베이어 경로(1)는 적어도 2개의 수직 구획(6) 사이에 상부 편향점(4)을 포함하는 것을 특징으로 하는 식물의 성장을 촉진시키는 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 컨베이어 벨트(2)에 식물 종자 또는 모종(8)을 장착하는 적어도 부분적으로 자동화된 장착 유닛(12)이 제공되는 것을 특징으로 하는 식물의 성장을 촉진시키는 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 조명 유닛(10)에 의해 조명되는 적어도 하나의 구획(11) 및 조명되지 않은 하나의 구획은 상기 컨베이어 경로(1)를 따라 배열되는 것을 특징으로 하는 식물의 성장을 촉진시키는 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 컨베이어 경로(1)는 적어도 2개의 수직으로 연장되는 구획(6), 및 상기 수직 구획(6)들을 각각 연결하는 2개의 수평 구획(7)을 포함하고, 상기 식물(8)에 영양 매체를 분무식으로 공급하기 위한 적어도 하나의 공급 유닛이 상기 컨베이어 경로(1)를 따라 이동되는 상기 컨베이어 벨트(2)의 반대쪽 하부 표면들 사이에 배열되는 것을 특징으로 하는 식물의 성장을 촉진시키는 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 컨베이어 벨트(2)는 복수의 이동 가능하게 상호 연결된 슬랫(slat)을 포함하는 것을 특징으로 하는 식물의 성장을 촉진시키는 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 영양분 공급부(9)는 영양액을 포함하는 적어도 하나의 침지 수조(9b)를 갖고, 상기 식물(8)의 적어도 뿌리는 상기 컨베이어 경로(1)를 따라 적어도 구획에서 침지 경로를 통해 안내되는 것을 특징으로 하는 식물의 성장을 촉진시키는 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상부에서부터 하부로 수직으로 연장되는 상기 컨베이어 경로(1)의 구획과, 하부에서부터 상부로 수직으로 연장되는 상기 컨베이어 경로(1)의 구획 사이의 거리를 변경하기 위해 조정 유닛(21)이 제공되는 것을 특징으로 하는 식물의 성장을 촉진시키는 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    모듈은 하부에서부터 상부로 수직으로 연장되는 상기 컨베이어 경로(1)의 구획, 및 상부에서부터 하부로 수직으로 연장되는 상기 컨베이어 경로(1)의 구획으로 형성되고, 상기 식물의 성장 구간을 달성하는 데 필요한 수의 모듈이 성장할 식물에 따라 인터페이스 요소에 의해 상호 연결되는 것을 특징으로 하는 식물의 성장을 촉진시키는 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    적어도 하나의 조명 유닛(10)이 상기 모듈에 통합되는 것을 특징으로 하는 식물의 성장을 촉진시키는 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    2개의 모듈은 상기 컨베이어 경로(1)의 수평으로 연장되는 구획에 의해 연결되고, 상기 구획의 길이는 성장할 식물에 기초하여 선택되는 것을 특징으로 하는 식물의 성장을 촉진시키는 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    적어도 2개의 미리 그룹화된 모듈을 조립하는 것에 의해 생산되는, 식물의 성장을 촉진시키는 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    적어도 부분적으로 자동화된 수확 유닛(13)이 제공되고, 상기 수확 유닛은 상기 컨베이어 벨트(2)로부터 식물(8)을 적어도 부분적으로 제거하는 것을 특징으로 하는 식물의 성장을 촉진시키는 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 컨베이어 벨트(2)를 세척 또는 살균하기 위한 세척 또는 살균 유닛(14)이 상기 식물이 상기 컨베이어 벨트(2)로부터 적어도 부분적으로 제거되는 영역과, 식물 종자 또는 모종(8)이 상기 컨베이어 벨트(2)에 고정되는 영역 사이에 위치된 상기 컨베이어 경로(1)의 영역에 배열되는 것을 특징으로 하는 식물의 성장을 촉진시키는 장치.
  17. 식물(8)의 성장을 촉진시키는 장치로서,
    컨베이어 경로(1)를 따라 이동될 수 있고 하부에서부터 상부로, 그리고 상부에서부터 하부로 수직 방향으로 복수의 구획에서 식물(8)을 이송하도록 의도된 컨베이어 벨트(2)를 포함하되, 상기 식물에는 영양분 공급부(9)에 의해 영양분이 적어도 일시적으로 공급되고 상기 식물은 상기 컨베이어 경로(1)를 따라 이동되는 동안 조명 유닛(10)에 의해 조명되고, 상기 컨베이어 경로(1)는 적어도 하나의 제1 구획(7)에서 수평이고 적어도 하나의 제2 구획(6)에서 수직이고,
    상기 식물(8)의 뿌리의 적어도 일부가 상기 컨베이어 벨트(2)의 하부 표면 아래에 위치된 영역(19)으로 돌출되는 반면, 상기 식물(8)의 잎 또는 열매의 적어도 일부가 상기 하부 표면의 반대쪽 상기 컨베이어 벨트의 상부 표면 위에 위치된 영역(20)으로 돌출되도록 상기 식물(8)은 상기 컨베이어 경로(1)를 따라 이송되는 동안 상기 컨베이어 벨트(2)에 대해 적어도 일시적으로 고정되고, 모듈은 하부에서부터 상부로 수직으로 연장되는 상기 컨베이어 경로(1)의 구획, 및 상부에서부터 하부로 수직으로 연장되는 상기 컨베이어 경로(1)의 구획으로 형성되고, 상기 식물의 성장 구간을 달성하는데 필요한 수의 모듈이 성장할 식물에 따라 인터페이스 요소에 의해 상호 연결되고, 적어도 2개의 모듈은 상기 컨베이어 경로(1)의 수평으로 연장되는 구획에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 식물의 성장을 촉진시키는 장치.
  18. 식물(8)의 성장을 촉진시키는 방법으로서,
    컨베이어 벨트(2)에 의해 컨베이어 경로(1)를 따라 하부에서부터 상부로, 그리고 상부에서부터 하부로 수직 방향으로 복수의 구획에서 식물(8)을 이동시키고 상기 식물에 영양분 공급부(9)에 의해 적어도 일시적으로 영양분을 공급하고 상기 식물이 상기 컨베이어 경로(1)를 따라 이동되는 동안 상기 식물을 조명 유닛(10)에 의해 조명하고, 상기 컨베이어 경로(1)의 적어도 하나의 제1 구획(7)에서 수평으로 그리고 상기 컨베이어 경로(1)의 적어도 하나의 제2 구획(6)에서 수직으로 상기 식물(8)을 이동시키고,
    상기 식물(8)의 뿌리의 적어도 일부가 상기 컨베이어 벨트의 하부 표면 아래에 위치된 영역(19)으로 돌출되는 반면, 상기 식물의 잎 또는 열매의 적어도 일부가 상기 하부 표면의 반대쪽 상기 컨베이어 벨트의 상부 표면 위에 위치된 영역(20)으로 돌출되도록 상기 식물을 상기 컨베이어 경로(1)를 따라 이송시키는 동안 상기 컨베이어 벨트(2)에 대해 적어도 일시적으로 상기 식물(8)을 고정하고,
    상기 영양분 공급부(9)는, 상기 컨베이어 벨트의 하부 표면 아래에 위치된 영역(19)에서, 상기 식물(8)에 영양분을 분무식(aeroponically)으로 공급하기 위한 공급 유닛(9)을 포함하고, 상기 공급 유닛은 상기 컨베이어 벨트의 하부 표면을 향하여 영양 매체를 연무화시키거나 상기 영양 매체를 방출하고,
    뿌리 영역에 영양분을 분무식으로 공급하는 것은 식물이 수직으로 이동되는 동안 적어도 일시적으로 일어나고,
    상기 컨베이어 경로(1)를 따라 이송하는 동안 식물의 배향은 뿌리에서부터 새싹의 끝까지 이동 방향에 수직인 것을 특징으로 하는 식물의 성장을 촉진시키는 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 식물(8)은 수직으로 이동되는 동안 물 또는 영양분을 적어도 일시적으로 분무식으로 공급받는 것을 특징으로 하는 식물의 성장을 촉진시키는 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 식물(8)은 수평으로 이동되는 동안 물 또는 영양분을 적어도 일시적으로 수경식으로 공급받는 것을 특징으로 하는 식물의 성장을 촉진시키는 방법.
  21. 제18항에 있어서,
    전체 컨베이어 경로(1)는 적어도 일시적으로 조명되는 것을 특징으로 하는 식물의 성장을 촉진시키는 방법.
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