KR20130131822A - 수경재배 겸용 삽목용 화분 수직 재배장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수경재배겸용 삽목용 화분 수직재배장치에 관한 것으로 협소한 장소에서 다량의 삽목용 화분이나 수경재배가 가능토록 하는 다단식 수직 재배장치를 제공한다. 이것은 수직방향으로 하나이상 길게 연장된 수직 지지대와 상부가 개방되고 일측면 이상이 바깥방향으로 경사져있으며, 바닥면은 삽목용 화분의 측면이 경사면에 밀착되어 설치되고, 화분의 바닥에는 하나 이상의 관통홀이 양액 저수면의 위쪽으로 노출되도록 경사면과 바닥면 사이의 모서리에 경사면과 직각방향으로 화분 걸림턱이 있는 양액저수조를 통해 제공된다.

Description

수경재배 겸용 삽목용 화분 수직 재배장치 {CULTIVATION SYSTEM}

본 발명은 수경재배 겸용 삽목용 화분 수직 재배장치에 관한 것이다.

본 발명은 수경재배 겸용 삽목용 화분 수직 재배장치에 관한 것이다. 일반적으로 농작물이나 원예작물 등과 같은 작물을 포함하는 식물을 재배하는 방법에는 노지에서 재배하는 방식과 시설 내부에서 재배하는 방식으로 크게 구분할 수 있다.

노지 재배는 논이나 밭 등에서 자연 조건에 따라 재배하는 방식이고, 시설 재배는 주로 비닐하우스나 유리 온실을 이용하여 작물을 시설 내부에서 자연 조건과 다른 조건을 조성하여 재배하는 방식이다.

식물의 재배를 위해서는 어느 방식에 의해서 재배를 하던지 식물이 차지하는 공간이 필요하다. 현재는 공간의 문제로 인하여, 도심에서 벗어나 교외나 농촌 지역에서 주로 식물의 재배가 이루어지는 실정인데 최근 이와 같은 공간의 문제점을 해결하기 위하여 수경재배 방법을 활용한 수직형 식물 공장이나 인공 태양광 기술을 이용하여 화분을 수직 적층한 식물 재배 방법들이 선보이고 있다.

하지만 기존의 기술들을 찾아보면 도1에 도시된 대한민국 특허 제20-0405862호 '적층된 상하 식물 재배틀'과 같은 경우에 하부 재배틀에서 자라는 식물의 성장이 방해 받지 않기 위하여 상부 재배틀의 하단과 하부 재배틀의 상단사이에 일정 거리의 폭이 확보 되어야 하며 화분의 바닥과 양액의 수로사이에는 흡착포 등을 활용하여 모세관 작용으로 양액을 화분에 공급해줄 수 있는 양액공급 결합 돌기가 구비되어있어야 한다. 그런데 이와같이 결합돌기를 이용하여 화분의 바닥을 연결하는 것은 설치와 분리에 많은 시간이 소요되어 생산성을 떨어뜨리게 되며 비용증가를 가져오게 된다.

또한 수경재배 방법으로 생육이 가능한 새싹 식물들은 문제가 없겠으나, 아이비나 사철나무, 맥문동등과 같이 삽목을 통하여 흙에서 증식시키는 식물의 경우에는 식물의 원할한 성장을 위해 수분 및 영양액의 공급도 필요하지만 삽목한 화분의 내부 공기 소통도 필수적이다.

하지만 대한민국 특허 제20-0405862호와 같이 양액을 모세관현상에 의해 공급하여주는 결합돌기에 화분을 연결하지 않고, 직접 수경재배용 영양액 저수조에 화분을 배열하였을 경우에는 화분의 바닥 전체가 저수조에 잠기게 되어 영양액의 공급은 원활할 수도 있지만 화분내 공기 소통이 어렵게 되어 식물의 뿌리 활착이 불량하게 되는 문제점이 있다.

또한 대한민국 특허 제20-0405862호와 같은 기존의 수경재배 방법은 하부 재배틀의 식물들이 상부재배틀의 바닥에의 막혀있어, 식물의 성장을 위하여 상부 재배틀 하단에 식물성장에 필요한 조명등의 설치가 필요하게 되며 , 따라서 재배틀 단위 모듈이 차지하고 있는 수평 면적도 많이 차지하게 된다.

이외에도 수경재배용 기술들이 다양하게 개발되어있으나 근본적인 방법에 있어서는 인용특허 제20-0405862호가 내포하고 있는 문제점들을 모두 가지고 있어 추가적으로 개별 선행 기술의 문제점들은 생략한다.

본 발명은 상기한 바와 같은 단점을 극복하기 위하여 안출된것으로서 수평적으로 좁은 공간에서 수직 방향으로 수경재배를 포함한 삽목용 화분의 대량 재배장치 제공하며 삽목용 화분에 있어서 화분의 식물성장을 위하여 수직방향으로 상하 적층되어있는 재배틀(양액저수조)사이의 수직폭의 확보가 필요없는 수직재배장치 제공하며 삽목용 화분에 있어서 양액저수부와 화분과 분리되지 않으며, 양액을 화분내로 공급하는 흡착포가 없어도, 양액의 화분내 공급과 화분내 공기의 소통이 동시에 가능한 수직재배장치의 제공하며 수직재배장치의 상하 적층되어있는 양액저수조 사이에 일정간격의 수직폭을 확보시에는 양액저수조 자체를 일반 수경재배 용기로 사용이 가능한 수직재배장치의 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 수경재배 겸용 삽목용 화분 수직 재배장치를 제공하는데 바닥과 측면이 폐쇄되고 상부는 개방되어 있는 양액저수조를 하나 이상 포함하며 상기 양액저수조의 한 개 이상의 측면은 경사지게 형성되어 있으며 상기 측면에 수직되게 화분 걸림턱이 양액 저수조의 안쪽으로 형성되어 있으며 화분걸림턱에 화분이 놓여지는 것일 수 있다.

상기 양액저수조에는 양액이 채워지고 상기 화분은 한 개 이상의 화분 바닥홀을 갖는데 상기 바닥홀은 양액에 의해 잠기는 양액흡수용 화분 바닥홀과 양액에 의해 잠기지 않는 공기 소통용 화분 바닥홀로 나뉘는 것일 수 있다.

상기 양액저수조는 다수개가 수직으로 층층이 쌓이며 상기 양액 저수조의 한쪽 측면에는 차수판이 형성되고 차수판에는 월류홀이 양액저수조의 바닥면으로부터 일정높이에 형성되며 차수판에 의해 막히며 형성되는 양액저장고의 바닥에는 아래 층에 형성된 양액 저수조로 양액을 보내는 관로가 형성되는 것일 수 있다.

상기 양액 저수조의 상하간격은 조절가능하며 양액저수조를 보관하는 양액저수조 지지틀의 하단에는 이동수단이 형성된 것일 수 있다.

상기 양액저수조의 한쪽 측면에는 램프가 형성되어 조명이 가능하도록 한 것일 수 있다.

상기 지지틀의 상단에는 햇빛을 가리기 위한 차양막이 형성된 것일 수 있다.

상기한 바와 같은 재배장치에 의해서 수평적으로 좁은 공간에서 수직 방향으로 수경재배를 포함한 삽목용 화분의 대량 재배가 가능하며 삽목용 화분을 이용한 재배에 있어서 양액저수부에 화분 바닥의 일부분만 침수되도록 하여, 양액의 화분내 공급과 화분내 공기의 소통이 동시에 가능하여 식물의 뿌리 활착을 양호하게하며, 양액을 흡수하기위한 흡착포등이 필요없어 재배과정이 단순해지며 수직재배장치의 상하 적층되어있는 양액저수조 사이에 간격을 조절함으로서 수경재배를 포함한 다양한 형태의 식물들을 최적의 조건에서 밀도 높은 생산이 가능하게하는 효과를 갖는다.

도1은 종래의 재배장치를 도시하는 도면
도2내지 도11은 본 발명에 대한 일실시예를 도시하는 도면

이하 도면을 참고로 하여본 발명을 상세하게 설명한다. 도2는 본 발명에 따른 일실시예를 도시하는 도면이다. 도2의 도면은 양액 저수조 지지틀(20)을 도시하는데 양액 저수조 지지틀(20)은 수직으로 서로 마주보고 서있는 두개이상의 지지틀 수직지지대(21)사이로 상단또는 하단에 지지틀 수평지지대(22)가 끼워져 있으며 하단의 지지틀 수평지지대(22)에는 양액 저수조 지지틀(20)을 이동시키기 위한 수단이 형성되어 있다. 도1에서는 캐스터 형태의 지지틀이동수단(23)이 도시된다. 또한, 지지틀 수평지지대(22)사이에는 하나이상의 양액저수조(10)가 부착되어 있다.

도3은 양액 저수조(10)의 형태를 더욱 자세하게 도시하는데 양액저수조(10)는 위쪽이 개방된 형태로 바닥과 벽면은 폐쇄되어 양액을 담을수 있으며 한쪽 벽이 기울어진 형태를 하고 있으며 벽이 기울어진 쪽에는 양액걸림턱(11)이 기울어진 벽과 거의 직각을 이루도록 형성되어 있다. 양액저수조에 배열된 삽목용 화분의 측면이 양액저수조의 경사진 측면에 밀착되도록 하여 삽목용 화분자체가 양액저수조(10)의 바깥방향으로 기울어져 배열되도록 하는데 이와 같이 삽목용 화분이 기울어져 배열되면 하단부의 삽목된 식물의 성장부가 상부의 양액저수조 바닥면에 막히지 않게 되어 상하단 양액저수조 사이에는 식물 성장을 위해 일정거리의 폭을 확보할 필요가 없게 되어 단위면적당 많은 식물을 재배하는 것이 가능하다. 또한 양액저수조(10)는 화분이 길이방향으로 하나 이상 배열될 수 있도록 직사각형이나 원형의 띠 형상의 평면구성을 갖는 것이 좋다.

양액걸림턱(11)위에는 화분을 올려 놓도록 하는데 화분의 아래쪽에는 양액흡수용 화분 바닥홀(32)과 공기 소통용 화분 바닥홀(31)이 형성되어 있어서 양액저수조(10)에 양액을 적당량 채우고 화분을 올려놓았을때 양액의 높이가 양액흡수용 화분 바닥홀(32)과 닿을 정도가 되도록 양액을 채우도록 한다.

양액저수조(10)의 수위는 기울어진 삽목용 화분 바닥의 중심선 이하로 되도록 하는 것이 좋은데 삽목용 화분 바닥에 있는 일부 구멍은 양액에 잠기어 양액을 흡수하는 역할을 하며 양액에 잠기지 않는 구멍은 삽목용 화분내부로 공기를 소통하는 역할을 하여 삽목된 식물의뿌리 성장에 도움을 준다. 이처럼 공기와 양액이 통하는 화분은 물및 영양분이 잘 공급되기 때문에 일반적인 화분보다 더 잘 자라게 된다.

화분의 바닥에는 양액흡수용 화분 바닥홀(32)과 공기 소통용 화분 바닥홀(31)이 형성되어 있는데 별도의 양액흡수용 화분 바닥홀(32)과 공기 소통용 화분 바닥홀(31)이 형성되어 있는 형태이어도 무방하며 도1에서와 같이 일반적인 모양의 화분이라고 하더라도 바닥면에 형성된 구멍을 양액흡수용 화분 바닥홀(32)과 공기 소통용 화분 바닥홀(31)로 나누어 사용할 수 있으면 어느 것이나 무방하며 공기 소통용 화분 바닥홀(31)은 계속적으로 공기중에 노출되도록 하여 뿌리쪽으로 직접공기가 소통이 될 수 있도록 한다. 바닥쪽이 완전히 막혀있는 형태보다는 공기에 어느 정도 노출되었을때 뿌리로 가는 공기의 양이 더욱 많아져 화분에서 자라는 식물의 생육이 더욱 좋아진다.

삽목용 화분을 양액 저수조에 배열하여 재배하는 경우에는 상하 적층된 양액저수조(10) 사이에 간격이 필요 없겠으나, 삽목용 화분에 재배하는 식물들의 특성에 맞추어 수직으로 벌어지는 간격을 조정할 수 있다. 즉 잎사귀가 작은 지피식물의 경우에는 간격이 필요 없겠으나 , 잎사귀가 풍성해지는 초화류의 경우에는 다소간의 간격을 유지시켜주는 것이 좋다. 삽목용 화분이 아닌 새싹채소 재배와 같은 수경재배를 할 경우에는 상하 적층된 양액 수조사이에 일정한 간격을 두어 일반적인 수경재배 방법과 동일한 방법으로 재배하면 된다.양액저수조(10)와 양액저수조 지지틀을 결합할때에는 좌,우 벌어진 수직지지대의 사이에 양액저수조(10)를 서랍식으로 끼웠다 빼었다 하는 방법으로 결합되는 것이 좋지만 결합방법은 이것에 국한하지 않고 용접이나 볼트 넛트 결합등 다양한 방법으로 할 수 있다.

도4에는 화분걸림턱(11)을 양쪽으로 형성한 예도 도시한다. 수직방향의 벽 양쪽 모두를 경사를 주어 형성하고 양쪽으로 화분걸림턱(11)을 둠으로써 양쪽에 화분을 두어 공간활용도를 더욱 높일 수 있다.

도5는 양액저수조(10)에 수경재배용매트(40)을 사용하여 새싹재배를 하는 형태를 도시한다. 이와 같이 본발명에 따른 제품은 수경재배용 매트를 올려놓고 사용함으로써 다양한 형태의 사용이 가능하다. 이때 걸림턱은 매트를 받치는 용도로 사용될 수도 있다.

도6은 양액저수조(10)의 끝단에 조명세트(50)를 설치한 형태를 도시한다. 양액저수조(10)의 끝단에서 조명대(51)를 연장설치하고 조명대(51)에 램프(52)를 설치한다. 본 발명에 따르는 양액저수조(10)에 화분을 올려놓게 되면 화분이 옆으로 눕게 되면서 수직으로 세워놓은 경우보다 햇빛을 받게 되는 면적이 더 커지게 된다. 특히 윗단에 있는 양액저수조에 의해 태양빛이 가려지지 않기 때문에 별도의 조명수단은 필요없게 되지만 실내와 같이 밀폐된 공간에서 사용하는 경우에 조명수단을 구비하여 사용하도록 할 수 있다.

도7은 차양막을 설치한 형태를 도시한다. 비닐하우스와 같이 태양빛이 강한 경우에 삽목용 화분에 심어진 식물이 뿌리가 내리기전에 강한 빛을 받아 잎사귀가 말라죽는 것을 방지하기 위하여 차양막을 설치할 수 있다.

도8은 양액저수조(10)에 양액을 공급하는 방법을 도시한다. 각층의 양액저수조(10)에는 양액저수조의 옆면으로 차수판(71)이 수직방향으로 형성되어 있으며 차수판(71)에는 월류홀(72)이 형성되어 있다. 또한 상단과 하단의 양액저수조에는 흐름관(73)이 형성되어 있어서 양액저수조(10)간에 양액의 흐름이 생길 수 있도록 한다. 차수판(71)은 한쪽 측면에 형성하고 화분이 올려지지 않고 양액만이 차있도록 양액저장소(74)를 형성하는데 화분이 올려지게 되면 수위조절이 어려워 질 수 있기 때문이다.

또한, 최하단의 양액저수조에는 수위를 측정할 수 있는 양액수위조절센서(91)가 있어서 일정수위이상이 되는 경우 양액공급조절센서(92)에 신호를 보내 더 이상의 양액이 공급되지 않도록 한다.

즉, 종래와 같이 양액이 계속 공급되면서 순환을 시키는 것이 아니라 양액이 일정 수위이하로 내려갈 때에만 양액이 공급되도록 하고 여러 개의 층으로 양액저수조(10)가 형성되어 있다고 하더라도 모든 양액 저수조에는 일정이상의 수위를 유지하게 된다.

맨아래층의 양액저수조는 양액수위조절센서(91)가 감지하게 되고 그 위쪽에 있는 양액저수조(10)는 월류홀(72)의 높이를 조절하게 되면 월류홀(72)의 높이까지만 양액이 차있게 되기 때문에 별도의 센서가 필요하지는 않다.

종래에는 양액을 계속 순환시키는 구조가 소개된바 있었지만 이러한 구조는 양액을 순환시키기 위해서 별도의 펌프와 같은 구조를 필요로 하며 불필요한 순환이 이루어지기 때문에 비경제적이다.

또한, 지지틀 수평지지대((22)의 하단에는 지지틀 이동수단(23)이 형성되어 있는데 가정에서와 같이 소규모로 재배할 경우에는 캐스터(바퀴)를 이용하여 집안어디에나 옮겨 놓을 수 있도록 하며 식물공장과 같이 대량생산체제를 갖추어야 하는 경우에는 도9,10 과 같이 지지틀(20)하단 혹은 상단에 하부레일(81)과 상부레일(91)을 구성하여 생산된 작물을 손쉽게 이동시킬 수 있도록 할 수 있다.

또한, 도 11은 본 발명에 따른 양액저수조 지지틀의 다른 형태를 도시한 것으로서 양액저수조(10)를 원형으로 구성하고 양액저수조(10)의 중심축을 중심으로 층층이 쌓아올려서 다른 형태의 양액저수조 지지틀(20)을 구성하였다.

상기 지지틀에서 양액저수조의 한쪽벽은 경사지게 형성될 수 있으며 여기에 화분걸림턱을 형성하여 화분을 올려놓을 수 있으며 차수판 및 월류홀과 관로 및 센서를 형성하여 양액의 수위를 조절하는 것이 가능하다. 또한 차수판을 설치하는 경우 한 개 이상의 차수판을 설치하여 양액만이 저수되는 공간을 만들 수 있다.

도12는 또다른 실시예를 도시한다. 도12는 동절기에 난방을 위한 보온장치를 적용한 예를 도시한다. 종래에 동절기 재배 공간의 난방 방법으로 기존에는 시설재배 건물 전체 (비닐하우스 포함)를 난방하였는데 이는 불필요한 에너지 낭비를 가져 오게 된다. 이를 보완하기 위하여 최근에는 식물 재배 공간과 일반 통로 구간을 차단막등으로 구획하여 난방을 하는데 이전 방법에 비하여 따뜻한 공기의 수평적 이동을 막아 에너지를 절약할 수 있게 되었으나, 수직적으로는 여전히 많은 에너지가 낭비되고 있다. 더욱이 도시농업인 식물 공장의 경우 다양한 식물들을 재배하게 되는데 식물마다 동절기에 적정 생육 조건(온도)가 다르기 때문에 난방 또한 재배되는 식물의 조건에 맞추어 하는것이 효율적이다.

예를들어 아이비나 줄사철등은 영하 5도까지도 생육하는 반면, 마삭줄은 영상 2도 이상은 유지되어야 하고, 제라늄등과 같은 식물은 영상 7~8도는 유지되어야만 동절기에도 생육이 가능하다. 하지만 이전의 방법들로는 개별 식생 모듈별 맞춤 난방이 불가능하게되어 에너지의 낭비를 막을 수 없게 된다.본 발명에서는 양액저수조 지지틀 상단에서 외각방향으로 식물의 성장에 지장을 주지않을 폭만큼 보온 덮개 지지대를 수평으로 연장(연결)한다. 또한, 보온덮개(비닐/아크릴/유리등 다양한 재질로 만듬)를 상단의 보온덮개 지지대에 결합하여 양액저수조 지지틀의 상부 및 외각틀을 감싸도록하는데 바람직하게는 비닐을 이용하여 커튼식으로 위에서 하단으로 내리는 것이 좋고, 모서리 부분은 지퍼 결합방법으로 연결한다. 보온덮개로 둘러쌓인 양액저수조 지지틀의 내부 난방은 다양한 방법으로 할수 있겠으나 바람직하게는 양액저수조 지지틀의 제일 하단 부에 센서가 장착된 보온 패널을 이용하여 난방을 한다.

10 . 양액 저수조 11 . 화분 걸림턱
20 . 양액 저수조 지지틀 21 . 지지틀 수직지지대
22 . 지지틀 수평지지대 23 . 지지틀 이동수단
30 . 삽목용 화분 31 . 공기 소통용 화분 바닥홀
32 . 양액 흡수용 화분 바닥홀 40 . 수경재배용 매트
50 . 조명 세트 51 . 조명대
52 . 램프 60 . 차양막
70 . 양액 월류 수단 71 . 차수판
72 . 월류 홀 73 . 양액 흐름 관로
74. 양액저장고 81 . 하부레일
82 . 상부레일 91 . 양액 수위 조절 센서
92 . 양액 공급 조절 센서 100. 개별보온장치
101. 보온 덮개 102. 난방패널

Claims (9)

1. 수경재배 겸용 삽목용 화분 수직 재배장치로서,
   바닥과 측면이 폐쇄되고 상부는 개방되어 있는 양액저수조를 하나 이상 포함하는데
   상기 양액저수조의 한 개 이상의 측면은 경사지게 형성되어 있으며
   상기 측면에 수직되게 화분 걸림턱이 양액 저수조의 안쪽으로 형성되어 있으며
   화분걸림턱에 화분이 놓여지는 것을 특징으로 하는, 수경재배 겸용 삽목용 화분 수직 재배장치
2. 제1항에 있어서, 상기 양액저수조에는 양액이 채워지고 상기 화분은 한 개 이상의 화분 바닥홀을 갖는데 상기 바닥홀은 양액에 의해 잠기는 양액흡수용 화분 바닥홀과 양액에 의해 잠기지 않는 공기 소통용 화분 바닥홀로 나뉘는 것을 특징으로 하는, 수경재배 겸용 삽목용 화분 수직 재배장치
3. 제2항에 있어서, 상기 양액저수조는 다수개가 수직으로 층층이 쌓이며 상기 양액 저수조의 한쪽 측면에는 차수판이 형성되고 차수판에는 월류홀이 양액저수조의 바닥면으로부터 일정높이에 형성되며 차수판에 의해 막히며 형성되는 양액저장고의 바닥에는 아래 층에 형성된 양액 저수조로 양액을 보내는 관로가 형성되는 것을 특징으로 하는, 수경재배 겸용 삽목용 화분 수직 재배장치
4. 제3항에 있어서, 상기 양액 저수조의 상하간격은 조절가능하며 양액저수조를 보관하는 양액저수조 지지틀의 하단에는 이동수단이 형성된 것을 특징으로 하는, 수경재배 겸용 삽목용 화분 수직 재배장치
5. 제2항에 있어서, 상기 양액저수조는 원형이며 다수개의 양액저수조가 하나의 중심축을 중심으로 층층으로 배열된 것을 특징으로 하는, 수경재배 겸용 삽목용 화분 수직 재배장치
6. 제5항에 있어서, 상기 양액 저수조의 한쪽 측면에는 한 개이상의 차수판으로 양액저장고가 형성되고 차수판에는 월류홀이 양액저수조의 바닥면으로부터 일정높이에 형성되며 양액저장고의 바닥에는 아래 층에 형성된 양액 저수조로 양액을 보내는 관로가 형성되는 것을 특징으로 하는, 수경재배 겸용 삽목용 화분 수직 재배장치
7. 제1항내지 제6항중 어느 한항에 있어서, 상기 양액저수조의 한쪽 측면에는 램프가 형성되어 조명이 가능하도록 한 것을 특징으로 하는, 수경재배 겸용 삽목용 화분 수직 재배장치
8. 제1항내지 제6항중 어느 한항에 있어서, 상기 지지틀의 상단에는 햇빛을 가리기 위한 차양막이 형성된 것을 특징으로 하는, 수경재배 겸용 삽목용 화분 수직 재배장치
9. 제1항내지 제6항중 어느 한항에 있어서, 상기 지지틀을 감싸는 보온덮개가 지지대에 결합되는 것을 특징으로 하는, 수경재배 겸용 삽목용 화분 수직 재배장치

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