KR20050089960A - 육묘 장치 - Google Patents

Abstract

단열성 벽면으로 둘러싸여 완전 차광성으로 된 폐쇄형 구조물(1)의 내부에 상기 폐쇄형 구조물 내의 공기의 온도 및 습도를 조절하는 적어도 하나의 공기 조절 장치(7)를 설치하고, 상기 폐쇄형 구조물의 내부 공간에 적어도 하나의 전면이 개방되어 있는 상자형 육성 모듈(3)을 배치하며, 상기 육성 모듈의 내부에는 복수의 육묘 선반(12)을 상하 방향으로 다단으로 배치하여 상하의 육묘 선반 사이에 육묘 공간을 형성하고, 상기 각 육묘 선반에는 식물 생육용 배지를 넣는 복수의 셀 트레이(40)를 얹어 놓는 동시에 상기 셀 트레이 저면으로부터 관수 가능한 저면 관수 장치(30, 30')를 설치하며, 상기 각 육묘 선반 이면에는 그 아래쪽의 셀 트레이에 빛을 조사하는 인공 조명 장치(13)를 설치하고, 상기 육성 모듈의 각 육묘 선반의 배면벽(3b)에 적어도 하나의 공기 팬(15)을 부착하여 이루어지는 육묘 장치가 제공된다. 이러한 구성에 따르면, 공기 조절 장치에 의해 온도와 습도가 조절된 공기를 상기 육성 모듈 개방 전면으로부터 공기 팬으로 흡인하여 배면벽 후방으로 송풍함으로써, 폐쇄형 구조물 내에서 효과적으로 온도 및 습도가 조절된 공기의 순환류를 발생시킬 수 있다.

Description

육묘 장치{SYSTEM FOR CULTURING SEEDING}

본 발명은 폐쇄 공간형으로 다단 선반식의 육묘(育苗) 장치에 관한 것이다. 더욱 자세히는 인공 광원, 공기 조절 장치 및 자동 관수(灌水) 장치 등을 구비하고, 외부 환경의 영향을 받지 않는 안정된 식물 육묘 환경을 실현하여, 균일한 생육 조건하에서 고품질의 셀 성형 모종을 효율적으로 생산할 수 있는 육묘 장치에 관한 것이다.

종래, 각종 식물의 모종을 육성하는 방법으로는, 식물 공장으로 대표되는 육묘 방법이 있다. 이 육묘 방법은 인공 광원, 공기 조절 장치 및 자동 관수 장치를 내부에 구비한 폐쇄형 육묘 장치를 사용하여, 육묘 공간의 광량, 온도, 습도, 풍속, 관수량 등을 인위적으로 최적 상태로 조절함으로써, 고품질로 균일한 모종을 에너지 절약형, 저비용으로 안정적으로 육성하는 방법이다.

이런 유형의 폐쇄형의 육묘 장치로는, 예컨대 일본 특허 제3026253호 공보에 기재된 인공 환경 장치가 제안되어 있다. 이 장치는 단열재로 이루어지는 상자형 외실에 있는 천장벽의 내측에 공기 조절실을 설치하고, 외실에 있는 대향하는 측벽의 내측에 각각 취입실과 흡입실을 설치하고, 취입실과 흡입실 사이에 육묘 상자가 출납 가능하게 다단으로 배치되어 있다. 장치 내의 공기는 취입실의 벌집형 구조의 벽으로부터 육묘 공간으로 불어 들어오며, 흡입실의 다공판 구조의 벽을 지나 빨아들여지고, 공기 조절실 내의 통풍로를 지나 재차 취입실로 보내어져 순환된다. 순환 공기는 공기 조절실 내에 설치한 공기 조절 장치와 송풍 장치에 의해 온도 및 습도가 조절되어 순환된다. 그러나 이러한 장치에서는, 외실의 내측에 공기 조절실, 취입실 및 흡입실을 설치하기 때문에, 외실 내부의 육묘 공간의 이용 효율이 저하되는 동시에, 취입실로부터 균일하게 공기를 불어넣기 위한 특별한 정류 수단을 설치하기 때문에 구조도 복잡하게 된다고 하는 결점이 있다.

또한, 이런 유형의 육묘 장치에 이용되는 자동 관수 장치로는, 1999년 일본농업 기상 학회, 생물 환경 조절 학회, 식물 공장 학회 3학회 합동대회에서 「플러그 트레이용 분사식 저면 관수 장치의 개발」이라는 표제로 보고되어 있는 것이 있다. 여기서 보고되고 있는 자동 관수 장치에서는, 셀 트레이의 바닥 구멍에서 노즐을 셀 트레이 내로 관입시켜, 적량의 물이나 배양액을 배지(培地)에 단시간 분사하는 것으로, 분사한 수분이 셀 트레이의 바닥 구멍으로부터 새지 않기 때문에, 잉여수, 잉여 양액(養液)을 내지 않는다고 하는 특징이 있다. 그러나, 셀 트레이 1장에 수십 내지 수백 개 있는 셀의 저벽면에 형성한 모든 바닥 구멍에 삽입하는 다수의 노즐을 준비하여, 이들을 모든 바닥 구멍에 기계적으로 삽입한 후, 각 노즐로부터 등량의 수분을 분사시키지 않으면 안되어, 이것을 실현하기 위해서는 복잡하고 또한 고가의 기구의 장치가 필요하다고 하는 결점이 있다.

또한, 다른 자동 관수 장치로서 2000년 일본 농업 기상 학회, 생물 환경 조절 학회 합동 대회에서 「셀 성형 모종 개체군의 증발산 계측에 기초한 자동 관수 장치의 간이화」라는 표제로 보고되어 있는 것이 있다. 이 자동 관수 장치에서는, 셀 트레이를 카운터 스케일(counter scale)에 얹어 놓고 식물체나 배지의 증발산량을 셀 트레이 단위의 모종 개체군 중량의 증감으로서 계측하고, 스케일의 지침(指針)에 스위치 접점을 두고서, 지침의 이동을 스위치 접점이 직접 관여하여, 모종 개체군에의 관수 개시를 지시하는 것이다. 이 장치는 증발산량을 바탕으로 관수를 시작하여, 서브타이머에 의해 필요한 최소한의 관수를 행하기 때문에, 잉여수를 내지 않고서 적량의 관수를 할 수 있다고 하는 특징이 있다. 그러나, 이 지침의 동작에는 저항이 있고, 또한 지침의 움직임이 직접 중력의 영향을 받기 때문에, 동작이 불완전하거나, 동작 정밀도에 문제가 있거나 하다는 것이 같은 보고에 의해 밝혀져 있다.

더욱이 일본 특허 공개 2001-346450호 공보에는 폐쇄 공간 내에서의 다단 선반식 육묘 장치에 있어서의 저면 관수 장치가 제안되어 있다. 이 저면 관수 장치는 3변이 측벽으로 둘러싸이고 또한 저벽면을 갖는 얕은 사각형의 상자형을 띠며, 이상자의 측벽이 없는 변에는 배수홈이 배치되고, 배수홈에 대향하는 변의 측벽면에는 흡수 파이프가 배치되며, 저벽면에는 수지제 다공질 시트를 깔아, 수지제 다공질 시트 위에 셀 트레이를 얹어 놓은 구조로 되어 있다. 이러한 구조의 저면 관수 장치에 따르면, 급수 파이프로부터 공급한 관수는 모관 작용에 의해 수지제 다공질 시트에 흡수되어 상자의 저벽면 전체로 단시간에 퍼져, 소정 수위의 풀 상태로 되어, 셀 트레이의 각 셀 저면의 셀 구멍에서 모관 현상에 의해 셀 내의 배지에 균일하게 관수된다. 셀 내의 배지는 모관 현상에 의해 단시간에 수분 포화 상태로 되기 때문에, 풀 상태를 장시간 지속할 필요가 없지만, 토출량이 큰 펌프를 이용하지 않으면 저벽면 전체에 관수가 널리 퍼지지 않아, 풀 상태로 되지 않는다. 관수 정지후에 수지제 다공질 시트에 남는 물은 배수홈에 늘어뜨린 수지제 다공질 시트의 일단으로부터 배수홈으로 배출된다. 그러나, 관수 정지후에도 각 셀의 저면은 수지제 다공질 시트와 접촉하고 있기 때문에, 셀 구멍 부근이 습윤 상태로 되기 쉽고, 그 결과, 모종의 뿌리가 셀 구멍으로부터 외부로 신장되어, 모종을 셀에서 꺼내는 작업에 지장이 생겨, 뿌리가 손상되기도 한다. 관수 정지후에 셀 구멍 부근을 건조 상태로 하여 모종의 뿌리가 셀 구멍 근방까지 신장되지 않도록 하기 위해서, 셀 저면에 복수의 작은 돌기를 형성하여, 셀 저면과 수지제 다공질 시트가 직접 접촉하지 않도록 하는 것도 제안되어 있지만, 반드시 만족할 만한 건조 상태를 얻을 수 는 없다.

도 1은 본 발명에 따른 육묘 장치의 실시예를 도시하는 개략적인 평면도이다.

도 2는 도 1에 도시한 육묘 장치의 내부 공간에 있어서의 공기의 흐름을 도시하는 개략적인 종단면도이다.

도 3은 본 발명의 육묘 장치에 이용하는 육묘 모듈의 실시예를 도시하는 정면도이다.

도 4는 도 3에 도시한 육묘 모듈의 측면도이다.

도 5는 본 발명의 육묘 장치에 이용하는 저면 관수 장치의 실시예를 도시하는 평면도이다.

도 6은 도 5에 도시한 저면 관수 장치의 사시도이다.

도 7은 도 5의 X-X선을 따르는 개략적인 종단면도이다.

도 8은 본 발명의 육묘 장치에 이용하는 저면 관수 장치의 다른 실시예를 도시하는 개략적인 종단면도이다.

도 9는 본 발명에 따른 육묘 장치의 다른 실시예를 도시하는 개략적인 평면도이다.

도 10은 본 발명에 따른 육묘 장치의 또 다른 실시예를 도시하는 개략적인 평면도이다.

본 발명자는 이러한 상황을 감안하여, 폐쇄형 육묘 장치에 의해서 모종을 육성하는 기술분야에서 존재하고 있었던 상기와 같은 여러 가지 결점을 해소하여, 균일하고 고품질의 모종을 저에너지, 저비용으로 효율적으로 생산할 수 있는 육묘 기술을 제공하기 위해 예의 검토한 결과, 본 발명을 완성하기에 이른 것이다.

본 발명의 목적은 다음과 같다.

(1) 폐쇄 공간 내의 공간 이용율이 높은 폐쇄형 육묘 장치를 제공하는 것.

(2) 복잡한 정류 수단을 사용하지 않고 간단한 구조에 의해서, 폐쇄 공간 내의 공기의 순환을 효율적으로 행할 수 있어, 필요 최소한의 전력으로 효과적인 온도 및 습도의 조절을 가능하게 한 에너지 절약형의 육묘 장치를 제공하는 것.

(3) 육묘함에 있어서, 필요한 최소한의 관수를 하면 되며, 더구나 관수 정지시에 셀 트레이 저면을 효과적으로 건조 상태로 할 수 있는 저면 관수 장치를 구비한 육묘 장치를 제공하는 것.

즉 본 발명의 육묘 장치는,

단열성 벽면으로 둘러싸여 완전 차광성으로 된 폐쇄형 구조물의 내부에 상기 폐쇄형 구조물 내의 공기의 온도 및 습도를 조절하는 적어도 하나의 공기 조절 장치를 설치하고,

상기 폐쇄형 구조물의 내부 공간에 적어도 하나의 전면이 개방되어 있는 상자형 육성 모듈을 배치하며,

상기 육성 모듈의 내부에는 복수의 육묘 선반을 상하 방향으로 다단으로 배치하여 상하의 육묘 선반 사이에 육묘 공간을 형성하고,

상기 각 육묘 선반에는 식물 생육용 배지를 넣는 복수의 셀 트레이를 얹어 놓는 동시에 상기 셀 트레이 저면으로부터 관수 가능한 저면 관수 장치를 설치하며,

상기 각 육묘 선반 이면에는 그 아래쪽의 셀 트레이에 빛을 조사하는 인공 조명 장치를 설치하고,

상기 육성 모듈의 각 육묘 선반의 배면벽에 적어도 하나의 공기 팬을 부착하며,

이로써, 상기 공기 조절 장치에 의해 온도 및 습도가 조절된 공기를 상기 육성 모듈 개방 전면으로부터 상기 공기 팬으로 흡인하고 상기 배면벽 후방으로 송풍하여 상기 폐쇄형 구조물 내에서 순환시키도록 한 것을 특징으로 하는 것이다.

육성 모듈은 여러 개를 개방 전면이 같은 방향을 향하도록 1열로 배열하여 상기 폐쇄형 구조물의 내부 공간에 배열될 수도 있다.

혹은 또, 육성 모듈 여러 개를 개방 전면이 같은 방향을 향하도록 배열한 2개의 열을 상기 개방 전면이 서로 대향하도록 배치하여, 2개의 열 사이에 작업 공간 겸 공기 순환로를 형성하도록 하더라도 좋다.

각 육묘 선반에 설치한 상기 저면 관수 장치는 3변이 측벽으로 둘러싸이고 또한 저벽면을 갖는 얕은 사각형의 상자형 관수 트레이를 구비하며, 상기 관수 트레이에는 관수를 관수 트레이 내로 공급하는 급수관을 설치하는 동시에, 상기 관수 트레이의 측벽이 없는 변에는 상기 저벽면에 연접하는 배수홈을 형성하고, 상기 배수홈과 상기 저벽면은 둑에 의해 구획되며, 상기 관수 트레이 저벽면에 상기 셀 트레이를 얹어 놓는 경우에 상기 관수 트레이 저벽면과 셀 트레이 저면과의 사이에 간극을 유지하기 위한 간극 유지 수단을 설치한다.

도 1 및 도 2에 도시하는 실시예를 참조하여, 본 발명의 육묘 장치의 바람직한 실시예를 설명한다. 본 발명에 따른 육묘 장치는 단열성 벽면으로 둘러싸인 완전 차광성으로 된 폐쇄형 구조물(1)의 내부 공간에 복수 개(도시한 예에서는 4개)의 상자형 육성 모듈(3, 4, 5, 6)을 배열하여 이루어지는 폐쇄형 육묘 장치이다. 본 발명에 있어서 폐쇄형 구조물이란, 외기온을 차단하고, 자연 광선을 차단하는 벽면으로 둘러싸여 폐쇄된 내부 공간을 갖는 구조물을 말한다. 대표적인 구조물로는, 철근, 슬레이트판 및 단열재를 조합시킨 상자형의 육면체를 들 수 있다. 구조물의 외형은 특별히 상자형에 한정되는 것이 아니라, 생성묵(가마보꼬)형, 반원통형, 반구형 등이라도 좋다.

폐쇄형 구조물(1)의 내부 공간의 크기는 그 내부에 배치하는 육성 모듈의 갯수에 따라서 적절한 치수로 하면 된다. 도 1에 도시한 예에서는, 2개의 육묘 모듈(3, 4)을 이들의 개방 전면이 같은 방향을 향하도록 배열하여 1열로 하고, 2개의 육묘 모듈(5, 6)도 이들의 개방 전면이 같은 방향을 향하도록 배열하여 1열로 하여, 개방 전면이 서로 대향하도록 2개의 열을 폐쇄형 구조물(1)의 내부 공간에 배치하고 있다. 또한, 이들 2개의 열 사이에, 한명 또는 여러 명의 작업자가 작업할 수 있을 정도의 작업 공간을 마련한다. 폐쇄형 구조물(1)의 내부 공간의 면적 이용율 및 공간 이용율을 높이기 위해서, 작업 공간은 될 수 있는 한 작고 좁게 하는 것이 바람직하다. 폐쇄형 구조물(1)의 내부에 육성 모듈(3, 4, 5, 6)을 배치할 때는, 폐쇄형 구조물의 벽면과 육성 모듈의 배면과의 사이에 50∼300 mm 정도 폭의 공간을 두어, 육성 모듈을 통과하는 공기의 통로를 형성한다.

도 1 및 도 2에 도시한 실시예에 있어서의 폐쇄형 구조물(1)의 내부 치수는 폭이 3400 mm, 깊이 2500 mm, 높이 2200 mm이며, 입구의 문(2)의 내측에 에어 커튼을 설치하면, 작업자가 출입할 때에 외기가 들어가지 않도록 할 수 있기 때문에 바람직하다.

폐쇄형 구조물(1)에는 내부 공간에 있는 공기의 온도 및 습도를 조절하고, 설정 조건으로 온도 및 습도가 조절된 공기를 순환시키는 기능을 갖춘 공기 조절 장치가 마련된다. 공기 조절 장치의 실내기(7, 8, 9, 10)는 폐쇄형 구조물(1)의 측벽 내면 상부에 부착하고, 옥외기(도시하지 않음)는 폐쇄형 구조물(1)의 밖에 설치한다. 공기 조절 장치는 폐쇄형 구조물의 크기에 따라서는, 1기의 장치에 의해서 내부 공간전체의 온도 및 습도를 조절할 수 있다. 그러나, 폐쇄형 구조물(1)의 내부 공간에서 온도 및 습도 조절한 공기를 효과적으로 순환시키기 위해서는, 공기 조절 장치의 실내기를 복수의 육성 모듈에 대응시킨 수로 하여, 각 육성 모듈의 배면 후방의 폐쇄형 구조물(1) 측벽 내면 상부에 부착하는 것이 바람직하다.

폐쇄형 구조물(1)의 내부 공간에 배치되는 육묘 모듈(3)은 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 측면과 배면에 측면벽(3a)과 배면벽(3b)을 설치하여, 전면은 개방되어 있는 상자형의 외형을 지니고, 내부는 복수의 육묘 선반(12)를 상하 방향으로 일정 간격으로 다단으로 배치되어 이루어져, 이로써 육묘 공간의 면적 이용 효율을 높이고 있다. 개개의 육성 모듈(3)의 높이는 작업자가 작업할 수 있을 정도의 높이인 2000 mm 정도로 하고, 육묘 선반(12)의 폭은 수십 내지 수백 개의 셀(작은 사발)을 격자형으로 배열시킨 수지제의 셀 트레이를 여러 장 한 줄로 늘어놓아 적재할 수 있는 동시에, 각 선반의 온도·습도를 일정하게 조절할 수 있는 폭, 예컨대 1000 mm∼2000 mm 정도로 하고, 육묘 선반(12)의 깊이는 500 mm∼1000 mm로 하는 것이 바람직하다. 도시한 실시예에 있어서의 육성 모듈(3)의 외부 치수는 높이 1650 mm, 폭 1300 mm, 깊이 650 mm로 되어 있고, 각 육묘 선반(12)에는 4장의 셀 트레이(40)(도 1 참조)가 적재되어 있다. 셀 트레이 1장의 치수는 일반적으로는 폭이 300 mm, 길이가 600 mm 정도이다.

육성 모듈(3) 내에 다단(도 3의 실시예에서는 4단)으로 배치하는 복수의 육묘 선반(12)은 거의 수평으로 하고, 각 육묘 선반(12) 사이에 육묘 공간이 형성된다. 최하단의 육묘 선반은 육성 모듈의 좌대(3c)에 적재되고, 좌대에 설치한 조정 장치(3d)에 의해서 육묘 선반(12)의 수평도를 조절할 수 있게 되어 있다. 인접한 육묘 선반의 간격을 작게 하여 육묘 선반의 수를 늘림으로써 공간 이용율을 높일 수 있다. 그러나, 육묘 선반 사이의 간격이 지나치게 작으면 셀 트레이의 출납 등의 작업성이 나빠져, 모종의 최대 길이를 확보할 수 없는 등의 결점이 있기 때문에, 최저 300 mm 정도로 하는 것이 바람직하다. 육묘 선반(12)은 금속판, 금속망, 금속 막대 등에 의해서 형성되는 것이 바람직하다.

각 육묘 선반(12)에는 후술하는 저면 관수 장치가 설치되어, 복수의 셀 트레이가 적재된다. 또한, 각 육묘 선반(12)의 이면에는 인공 조명 장치(13)가 부착되어, 바로 아래의 육묘 선반의 셀 트레이에서 생육하는 식물에 빛을 조사한다. 최상단의 육묘 선반은 육묘 모듈의 정상벽(3e) 이면에 인공 조명 장치(13)를 부착한다.

인공 조명 장치(13)의 광원으로는 형광등이 바람직하며, 형광등의 촉광, 길이 등은 1개의 육묘 선반(12)의 폭, 길이 및 육묘 선반(12) 서로의 간격 등에 따라서 적절하게 선택할 수 있다. 예컨대, 폭 1200 mm×길이 600 mm의 육묘 선반에서 육묘 선반 서로의 간격이 350 mm인 경우에는, 길이가 1200 mm인 32∼45 W의 형광등을 4∼8개, 육묘 선반 이면에 평행하게 설치하면 좋다.

도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 육묘 선반(12)의 각 단의 배면벽(3b)에는 복수 기의 공기 팬(15)이 부착되어 있다. 공기 팬(15)을 가동시킴으로써, 폐쇄형 구조물(1)의 내부 공간에서 도 2의 화살표로 나타낸 것과 같은 공기의 순환류를 생기게 할 수 있다. 즉, 공기 조절 장치의 실내기(7, 8, 9, 10)에 의해서 온도 및 습도가 조절된 공기는 육성 모듈(3, 4, 5, 6)의 개방 전면측에서 육묘 선반(12) 각 단의 육묘 공간 내에 흡인되어, 육묘 모듈 배면 후방으로 배출된다. 육성 모듈 배면 후방으로 배출된 공기는 공기 조절 장치의 실내기(7, 8, 9, 10)에 빨아들여져, 온도 및 습도가 조절된 후, 다시 육성 모듈(3, 4, 5 6) 개방 전면측으로 분출된다. 도 1 및 도 2에 도시한 실시예와 같이, 2열의 육묘 모듈(3, 4와 5, 6)을 이들 사이에 작업 공간이 형성되도록 배열한 경우에는 이 작업 공간이 공기의 순환로로서도 기능하기 때문에, 효과적인 순환류가 발생될 수 있다.

순환류가 육성 모듈(3, 4, 5, 6)의 각 육묘 선반(12)을 통과할 때에 관수 장치, 배토, 식물 모종 등으로부터 증발한 수증기나 인공 조명 장치(13)로부터 방출되는 열이 순환류에 동반되어, 이 순환류를 공기 조절 장치의 실내기(7, 8, 9, 10)에 의해서 온도 및 습도 조절하여 끊임없이 순환시킴으로써, 폐쇄형 구조물(1)의 내부 공간을 식물체 생육에 최적인 온도, 습도 환경으로 유지할 수 있다.

한편, 육묘 선반(12)의 폭이 좁은 경우에는 육묘 선반 각 단의 배면벽(3b)에 1기의 공기 팬(15)을 마련하더라도 좋지만, 육묘 선반(12)의 폭이 넓은 경우에는 송풍 불균일이 생기기 때문에 바람직하지 못하다. 도 3에 나타낸 것과 같이 육묘 선반(12) 각 단에 복수 기(도 1 및 도 3의 실시예에서는 4장의 셀 트레이 1장마다 1기, 합계 4기)의 공기 팬(15)을 구비함으로써, 송풍 불균일을 해소하여 균일한 송풍 및 균일한 공기의 순환이 가능해진다. 복수 기의 공기 팬을 구비하는 경우에는 1기당 공기 팬에 의한 공기 흡인력은 비교적 작아도 된다.

저면 관수 장치는 육성 모듈(3, 4, 5, 6) 내에 다단으로 배치된 복수의 육묘 선반(12)의 각 선반에 설치되고, 각 선반에 적재되는 셀 트레이의 저면에서부터 관수를 행하는 방식으로 한다. 이 관수 장치의 실시예를, 도 5의 평면도, 도 6의 사시도 및 도 7의 단면도에 나타낸다. 도시한 저면 관수 장치(30)는 3변이 측벽(31a, 31b, 31c)으로 둘러싸이고 또한 저벽면(31d)을 갖는 얕은 사각형의 상자형을 띠는 관수 트레이(31)를 구비하고 있고, 관수 트레이(31)의 측벽이 없는 변에는 저벽면(31d)에 연접하여 배수홈(32)이 형성되어 있으며, 배수홈(32)의 일단에는 배수구(32a)가 형성되어 있다. 또한, 관수(비료분을 포함하는 배양액)를 관수 트레이(31) 내에 공급하는 급수관(33)도 설치되어 있다. 급수관(33)의 설치 부위는 관수 트레이(31) 내에 관수를 공급할 수 있는 곳이라면 특별히 제한은 없지만, 도시한 예에서는 배수홈(32)에 대향하는 관수 트레이의 측벽(31a)에 급수관(33)이 부착되어 있고, 급수관에 형성한 복수의 작은 구멍(33a)으로부터 관수가 공급되도록 되어 있다. 또한, 배수홈(32)과 저벽면(31d)은 둑(34)에 의해 구획되고, 둑(34)의 일부(도시한 예에서는 양단부)에는 절결부(34a)가 형성되어 있다.

본 발명에서 이용하는 저면 관수 장치의 특징은 관수 트레이 저벽면에 셀 트레이를 얹어 놓는 경우에 관수 트레이 저벽면과 셀 트레이 저면과의 사이에 간극을 유지하기 위한 간극 유지 수단을 설치하는 점이다. 도 5 내지 도 7에 도시한 실시예에서는, 관수 트레이 저벽면(31d)에 설치한 복수의 리브(35)를 간극 유지 수단으로 하고 있다. 복수의 리브(35)는 배수홈(32) 방향으로 서로 평행하게 연장되고 있고, 이들 리브(35) 위에 셀 트레이(40)가 적재되도록 되어 있다.

관수 트레이(31)는 금속 또는 합성수지제로 이루어지며, 그 치수는 육묘 모듈(3, 4, 5, 6)의 각 단의 육묘 선반(12)과 실질적으로 동일한 폭과 내부 길이로 하면 되고, 깊이는 30∼50 mm 정도로 한다. 도시한 관수 장치(30)의 실시예의 경우에는, 관수 트레이(31)를 육묘 모듈(3, 4, 5, 6)의 육묘 선반에 얹어 놓았을 때에 배수홈(32)이 육묘 모듈의 개방 전면으로부터 돌출되는 치수로 되어 있다(도 4의 부호 32 참조). 배수홈(32)을 육묘 모듈 개방 전면으로부터 돌출시킴으로써, 육묘 선반(12) 각 단에 얹어 놓은 관수 트레이(31)의 배수홈(32)의 배수구(32a)로부터 배출되는 관수를 모아 폐쇄형 구조물(1) 외부로 배출하기 쉽게 된다.

관수 장치(30)의 급수관(33)에 형성한 작은 구멍(33a)으로부터 소정량의 관수를 연속적으로 공급하면, 관수 트레이 저벽면(31d)으로 확산하면서, 둑(34)에 의해서 막아져 소정 수위까지 쌓여 풀 상태가 형성된다. 급수관(33)으로부터 관수를 공급하고 있는 동안에도 둑(34)에 형성한 절결부(34a)(예컨대 폭 약 10 mm 정도)로부터는 관수가 조금씩 배수홈(32)으로 유출되지만, 관수 공급량과 절결부로부터의 유출량을 조절함으로써, 관수 트레이(31) 내에 예컨대 10∼12 mm 정도 수위의 풀 상태가 유지되게 한다. 이 때, 절결부의 폭을 좁혀 유출량을 저하시킴으로써, 관수 공급량도 적어도 되고, 관수 공급용의 펌프도 소형의 것을 사용할 수 있다. 이 수위의 풀 상태에 있으면, 리브(35)(예컨대 평균 높이 약 7 mm) 위에 적재되어 있는 셀 트레이(40)의 각 셀(41) 저면에 형성된 셀 구멍(42)으로부터 셀 내의 배지로 모관 작용에 의해 물이 빨아올려져, 단시간에 모든 셀(41) 내의 배지가 수분 포화 상태가 된다. 또한, 셀 트레이(40)의 모든 셀(41) 내의 배지가 균일하게 수분 포화 상태가 되기 때문에, 그 이상의 관수를 계속하더라도 의미가 없고, 육묘 선반(12)의 각 단에의 관수량을 정확히 등량으로 하지 않더라도, 각 단에 얹어 놓은 셀 트레이(40)에서는 모든 셀(41)에 균일한 관수를 행할 수 있다.

셀 트레이의 모든 셀 내의 배지가 수분 포화 상태가 된 후에도 급수관(33)으로부터의 관수 공급이 계속된 경우에는 필요 이상의 관수는 배수홈(32)으로 배출된다. 관수의 공급을 자동 정지한 후에는 단시간 내에 관수 트레이(31) 내의 물의 대부분은 둑(34)에 형성된 절결부(34a)를 지나 배수홈(32)으로 배출되지만, 약간량의 물은 관수 트레이 저벽면(31d) 상에 잔류하여 습윤 상태로 되고 있다. 그러나, 셀 트레이(40)의 저면은 리브(35)에 의해 관수 트레이 저벽면(31d)에서 부상된 상태로 되고 있기 때문에, 셀 트레이(40) 저면과 관수 트레이 저벽면(31d) 사이에 간극이 확보되고 있다. 이 간극에 온도 및 습도가 조절된 공기가 유통함으로써, 셀 구멍(42) 근방이 단시간에 건조 상태로 된다.

셀 트레이(40)의 저면에 형성되어 있는 셀 구멍(42)의 근방이 습윤 상태로 있는 경우에는, 모종의 뿌리는 그 수분을 지향하여 신장되기 쉽지만, 셀 구멍(42) 근방이 건조 상태에 있는 경우에는, 모종의 뿌리는 그 건조 상태인 방향으로는 신장되지 않는다. 이것은 에어 프루닝(air pruning) 효과라 불리며, 공기층을 경계로 하여 뿌리가 전정(pruning)되는 상황을 가리키고 있다. 본 발명의 육묘 장치에서 이용하는 도 5 내지 도 7에 도시한 저면 관수 장치(30)의 실시예에 따르면, 셀 구멍(32) 근방을 단시간에 확실하게 건조 상태로 할 수 있어, 이 에어 프루닝 효과를 적극적으로 발생시킬 수 있기 때문에, 모종 뿌리가 셀 구멍(42)으로부터 바깥쪽으로 신장하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 생산한 모종을 정식(定植)할 때 등에 모종의 셀(41)로부터의 꺼내는 작업이 용이하게 되어, 뿌리를 상하게 하는 일도 없어진다.

한편, 도시한 관수 장치(30)의 실시예에서는, 도 7의 단면도로부터 알 수 있는 바와 같이, 관수 트레이(31)의 저벽면(31d)을 배수홈(32)의 방향으로 경사시키고 있다. 이에 따라, 관수 정지시에 관수를 배수홈(32)으로 단시간에 배출시킬 수 있다. 또한, 저벽면(31d)에 경사를 갖게 한 경우에는, 리브(35)의 높이를 변화시켜 리브의 꼭대기부(35a)가 수평이 되도록 함으로써, 리브의 위에 얹어 놓은 셀 트레이(40)를 수평으로 유지할 수 있게 되기 때문에 바람직하다.

도 8은 본 발명에서 이용하는 저면 관수 장치의 다른 실시예를 도시하는 것으로, 도 5 내지 도 7에서의 부재와 동일한 부재에는 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다. 도 8의 저면 관수 장치(30')에 있어서는, 관수 트레이 저벽면(31d)에 셀 트레이(40)를 얹어 놓을 때에 관수 트레이 저벽면(31d)과 셀 트레이(40) 사이에 언더트레이(50)를 개재시킨다. 이 언더트레이(50)는 각 셀(41) 내에 배지를 넣은 셀 트레이(40)를 지지할 수 있을 정도의 강성을 지니고 있고, 그 저벽면에는 복수의 작은 구멍(51)이 형성되어 있는 동시에, 그 이면에는 복수의 돌기(52)가 형성되어 있다. 이들 돌기(52)는 셀 트레이(40)를 언더트레이(50)와 함께 관수 트레이 내에 수용할 때에 관수 트레이 저벽면(31d)과 셀 트레이(40) 저면과의 사이에 간극을 유지하는 간극 유지 수단으로서 기능한다.

도 8의 저면 관수 장치(30')에 있어서도 급수관(33)으로부터 관수를 공급하여 소정 수위의 풀 상태가 된 경우에는, 언더 트레이(50)의 작은 구멍(51)으로부터 언더트레이(50) 내로 관수가 유도되어, 셀 트레이(40)의 각 셀(41) 저면에 형성된 셀 구멍(42)으로부터 셀 내의 배지로 모관 작용에 의해 물이 빨아올려진다. 급수관(33)으로부터의 관수의 공급을 정지한 후에는 필요 이상의 관수는 배수홈(32)으로 배출되고, 약간량의 물은 관수 트레이 저벽면(31d) 상에 잔류하여 습윤 상태로 되고 있더라도, 언더트레이(50) 이면의 복수의 돌기(52)에 의해 셀 트레이(40) 저면과 관수 트레이 저벽면(31d)과의 사이에 간극이 확보되어 이 간극에 온도 및 습도가 조절된 공기가 유통됨으로써, 셀 구멍(42) 근방이 단시간에 건조 상태로 된다.

한편, 도 8의 실시예에서도, 도 5 내지 도 7의 실시예와 마찬가지로, 관수 트레이 저벽면(31d)을 배수홈(32) 방향으로 경사지게 하여, 관수 정지시에 관수를 배수홈(32)으로 단시간에 배출시키도록 할 수도 있다.

육묘 선반(12) 각 단에 설치한 저면 관수 장치(30, 30')의 관수 트레이(31)에 적재되는 셀 트레이(40)는 상술한 바와 같이, 수십 내지 수백의 셀(41)을 격자형으로 배열시켜 트레이 형상으로 일체화한 것으로, 셀 트레이 1장의 치수는 폭이 300 mm, 길이가 600 mm 전후로 되어 있고, 여러 가지 타입의 셀 트레이가 시판되고 있지만, 일반적으로는 수지제 시트로 차압 성형법에 의해 제조되고 있다. 셀(41)의 형상은 머리가 잘린 역추형(逆錐型)인 것을 바람직하게 사용할 수 있고, 추는 원추, 각추의 어느 것이라도 좋다. 또한, 1개의 셀의 크기는 깊이가 15∼50 mm이고, 용량이 4∼30 밀리리터 정도인 것이 바람직하며, 셀(41)의 저벽면에 셀 구멍(42)이 설치되어 있어 저면 관수를 행할 수 있는 것을 사용한다.

도 1 및 도 2에 도시한 본 발명의 육묘 장치의 실시예에서는, 2개의 육묘 모듈(3, 4)의 열과 2개의 육묘 모듈(5, 6)의 열의 2개의 열을 이들의 개방 전면이 대향하도록 하여, 합계 4개의 육묘 모듈(3, 4, 5, 6)이 폐쇄형 구조물(1)의 내부 공간에 배치되어 있다. 이와 같은 본 발명의 육묘 장치는 폐쇄형 구조물의 내부 공간에 육묘 모듈을 배치하는 구조로 하고 있기 때문에, 폐쇄형 구조물의 크기와 그 내부에 배치하는 육묘 모듈의 수를 적절하게 선정함으로써, 규모에 따라 육묘 장치를 자유롭게 구축하는 것이 가능하다. 예컨대, 도 9는 2개의 육묘 모듈(3, 4)을 이들의 개방 전면이 같은 방향을 향하도록 배열하여, 폐쇄형 구조물(1)의 내부 공간에 배치한 실시예를 도시한다. 또한, 도 10은 1개의 육묘 모듈(3)을 소형의 폐쇄형 구조물(1)의 내부 공간에 배치한 실시예를 도시한다. 도 9 및 도 10에 있어서, 도 1 및 도 2에 있어서의 부재와 동일한 부재에는 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.

한편, 본 발명의 육묘 장치에 있어서의 폐쇄형 구조물(1) 내부에 설치하는 공기 조절 장치의 실내기(7∼10)의 설치 장소는 도 1 및 도 2에 도시한 실시예에 있어서와 같이, 반드시 육성 모듈(3∼6) 배면측의 폐쇄형 구조물(1) 측벽 내면 상부로 할 필요는 없으며, 공기 조절 장치 실내기와 육묘 모듈 배면벽에 부착한 공기 팬(15)에 의해서, 폐쇄형 구조물 내부 공간에 공기의 순환류가 형성되도록 하면 좋다. 예컨대 도 10의 실시예에 도시한 바와 같이, 육묘 모듈(3)의 개방 전면에 대향하는 폐쇄형 구조물(1) 측벽 내면에 공기 조절 장치의 실내기(7)를 설치할 수도 있다.

폐쇄형 구조물의 내부 공간은 밀폐도가 높기 때문에, 통상의 환기 조건으로 한 경우에는 육성중인 모종이 광합성으로 소비하는 탄산가스를 인위적으로 공급해야 한다. 그 때문에, 도 1에 도시한 바와 같이, 폐쇄형 구조물(1)의 외부에 액화 탄산가스 봄베(16)를 설치하고, 폐쇄형 구조물의 내부에 탄산가스 농도 계측 장치(도시하지 않음)를 설치한다. 탄산가스 농도 계측 장치에 의해 계측한 폐쇄형 구조물 내부 공간의 탄산가스 농도가 일정 농도 이하가 된 경우, 탄산가스 농도 계측 장치로부터의 신호에 따라서, 탄산가스 봄베(16)로부터 탄산가스를 방출하여 폐쇄형 구조물의 내부 공간에 필요량 방출하는 방식에 의해서, 내부 공간의 탄산가스 농도를 소정 농도로 유지할 수 있다.

본 발명에 따른 육묘 장치를 사용하여 폐쇄형 구조물의 내부 공간에서 모종을 육성함으로써, 모종의 생육에 적합한 광량, 온도, 습도, 탄산가스, 수분 등의 환경 조건을 자동적으로 조절하는 것이 가능하다. 또한, 다단 선반식의 육묘 모듈의 각 육묘 선반의 모종은 전부 동일 환경하에서 생육할 수 있기 때문에, 얻어진 모종질의 균일성을 높일 수 있다. 여기서 모종질이란, 모종의 배축(胚軸) 길이, 배축 지름, 엽색, 엽면적 등의 외견적 특징, 꽃눈 형성 위치, 추대의 유무 등의 질적 특징 등을 의미한다.

상술한 것과 같이 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과가 발휘된다.

(1) 폐쇄형 구조물의 내부 공간에 설치한 공기 조절 장치의 실내기와 육묘 모듈 배면벽에 부착한 공기 팬에 의해, 온도 및 습도가 조절된 공기의 순환류를 내부 공간에서 효과적으로 발생시킬 수 있기 때문에, 복잡한 정류 수단을 설치할 필요가 없고, 필요한 최소한의 전력으로 폐쇄 공간의 온도 및 습도를 효율적으로 조절할 수 있다. 그 결과, 에너지 절약, 저비용의 육묘 장치를 제공할 수 있다.

(2) 폐쇄형 구조물의 내부 공간에 공기 조절 장치의 실내기와 공기 팬을 설치하는 간단한 구성에 의해 효과적인 온도 및 습도가 조절된 공기의 순환류를 발생시킬 수 있어, 내부 공간에 공기 조절실, 취입실, 흡입실 등을 특별히 설치할 필요가 없기 때문에, 육묘 공간을 넓게 잡을 수 있는 결과로서 공간 이용율을 높일 수 있다.

(3) 관수 트레이의 저벽면에 둑을 형성한 저면 관수 장치를 사용함으로써, 소정 수위의 관수 풀 상태를 용이하게 가져올 수 있어, 셀 트레이의 모든 셀 내의 배지를 저면 흡수에 의해 단시간에 수분 포화 상태로 할 수 있기 때문에, 관수량을 필요한 최소한으로 할 수 있다.

(4) 저면 관수 장치로서, 관수 트레이 저벽면과 셀 트레이 저면과의 사이에 간극을 유지하기 위한 간극 유지 수단을 설치한 저면 관수 장치를 사용함으로써, 관수 정지시에 셀 트레이 저면과 관수 트레이 저벽면과의 사이에 간극을 확보할 수 있고, 이 간극에 온도 및 습도가 조절된 공기가 유통됨으로써 셀 구멍 근방을 건조상태로 만들 수 있다. 그 결과, 모종의 뿌리가 셀 구멍에서 바깥쪽으로 신장하는 것을 방지할 수 있어, 모종을 셀로부터 용이하게 꺼낼 수 있게 된다.

Claims (10)

1. 단열성 벽면으로 둘러싸여 완전 차광성으로 된 폐쇄형 구조물의 내부에 상기 폐쇄형 구조물 내의 공기의 온도 및 습도를 조절하는 적어도 하나의 공기 조절 장치를 설치하고;

   상기 폐쇄형 구조물의 내부 공간에 적어도 하나의 전면이 개방되어 있는 상자형 육성 모듈을 배치하며;

   상기 육성 모듈의 내부에는 복수의 육묘 선반을 상하 방향으로 다단으로 배치하여 상하의 육묘(育苗) 선반 사이에 육묘 공간을 형성하고;

   상기 각 육묘 선반에는 식물 생육용 배지(培地)를 넣는 복수의 셀 트레이를 얹어 놓는 동시에 상기 셀 트레이 저면으로부터 관수(灌水) 가능한 저면 관수 장치를 설치하며;

   상기 각 육묘 선반 이면에는 그 아래쪽의 셀 트레이에 빛을 조사하는 인공 조명 장치를 설치하고;

   상기 육성 모듈의 각 육묘 선반의 배면벽에 적어도 하나의 공기 팬을 부착하며;

   이로써, 상기 공기 조절 장치에 의해 온도 및 습도가 조절된 공기를 상기 육성 모듈의 개방 전면으로부터 상기 공기 팬에 의해 흡인하고 상기 배면벽 후방으로 송풍하여 상기 폐쇄형 구조물 내에서 순환시키도록 한 것을 특징으로 하는 육묘 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 육성 모듈 여러 개를 개방 전면이 같은 방향을 향하도록 1열로 배열하여 상기 폐쇄형 구조물의 내부 공간에 배열한 것을 특징으로 하는 육묘 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 육성 모듈 여러 개를 개방 전면이 같은 방향을 향하도록 배열한 2개의 열을 상기 개방 전면이 서로 대향하도록 배치하여, 2개의 열 사이에 작업 공간 겸 공기 순환로를 형성한 것을 특징으로 하는 육묘 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 공기 조절 장치는 육성 모듈 배면벽 후방의 구조물 측벽 내면 상부에 설치된 것을 특징으로 하는 육묘 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 폐쇄형 구조물 내부에 탄산가스 농도 계측 장치를 설치하는 동시에 상기 폐쇄형 구조물 외부에 탄산가스 봄베를 설치하여, 상기 탄산가스 농도 계측 장치로부터의 전기 신호에 따라서 상기 탄산가스 봄베로부터 소정량의 탄산가스를 상기 폐쇄형 구조물 내부로 공급하도록 한 것을 특징으로 하는 육묘 장치.
6. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 각 육묘 선반에 설치한 상기 저면 관수 장치는 3변이 측벽으로 둘러싸이고 또한 저벽면을 갖는 얕은 사각형의 상자형 관수 트레이를 구비하며, 이 관수 트레이에는 관수를 관수 트레이 내로 공급하는 급수관이 설치되는 동시에, 상기 관수 트레이의 측벽이 없는 변에는 상기 저벽면에 연접하는 배수홈이 형성되고, 상기 배수홈과 상기 저벽면은 둑에 의해 구획되며, 상기 관수 트레이 저벽면에 상기 셀 트레이를 얹어 놓을 때에 상기 관수 트레이 저벽면과 셀 트레이 저면과의 사이에 간극을 유지하기 위한 간극 유지 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 육묘 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 간극 유지 수단은 상기 급수관측에서 상기 배수홈측으로 연장되도록 상기 관수 트레이 저벽면에 설치된 복수의 리브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 육묘 장치.
8. 제6항에 있어서, 상기 간극 유지 수단은 상기 관수 트레이 저벽면에 상기 셀 트레이를 얹어 놓을 때에 관수 트레이 저벽면과 셀 트레이 사이에 개재시키는 구멍 뚫린 언더트레이의 이면에 형성된 복수의 돌기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 육묘 장치.
9. 제6항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 관수 트레이의 둑은 적어도 1 부위에 절결부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 육묘 장치.
10. 제6항 내지 제9항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 관수 트레이의 저벽면은 배수홈측이 낮아지도록 완만하게 경사져 있는 것을 특징으로 하는 육묘 장치.