KR20140014508A - 무벤치 저면매트를 이용한 원예작물 수경 재배 장치 및 그 방법 - Google Patents

무벤치 저면매트를 이용한 원예작물 수경 재배 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

무벤치 저면매트를 이용한 원예작물 수경 재배 장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명의 무벤치 저면매트를 이용한 원예작물 수경 재배 장치는, 무벤치 저면매트를 이용한 원예작물 수경 재배 장치로서, 평편하게 정리된 토양의 상면에 펼쳐지는 하부비닐과, 상기 하부비닐의 상면에 설치되고, 수분을 함유하기 위한 부직포와, 공급되는 양액이 상기 부직포에 공급되도록 공급공이 천공되어 상기 부직포의 상면에 설치되는 상부비닐로 이루어진 양액 수용부; 접목선인장을 포함하는 원예작물이 안착되도록 형성되어 상기 상부비닐의 상면에 각각 배치되는 생력 트레이; 상기 상부비닐과 생력 트레이의 사이 또는 각 생력 트레이들 사이에 각각 설치되는 점적테이프; 및 상기 점적 테이이프들과 연결되어 상기 점적 테이프를 통하여 상기 양액 수용부에 양액탱크의 양액을 제한적으로 공급하기 위한 점적관수수단을 포함하며, 상기 양액 수용부로 공급된 양액이 상기 양액탱크로 회수되지 않도록 된 비순환구조인 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 양액재배를 위한 벤치와 양액 회수시설이 불필요하게 되어 토양재배에 비하여 저 노동력이 제공될 수 있고, 벤치를 이용한 양액재배에 비하여 저 비용으로 원예작물의 양액재배가 가능하게 되는 것이며, 생산성과 원예작물의 품질을 향상시킬 수 있는 효과를 제공할 수 있게 된다.

Description

무벤치 저면매트를 이용한 원예작물 수경 재배 장치 및 그 방법{Apparatus for hydroponics development of grafted cactus using bottom matt without bench and method thereof}
본 발명은 무벤치 저면매트를 이용한 원예작물 수경 재배 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 수경(양액) 재배의 생산성을 유지하면서도 설치비용 및 노동력을 현저하게 절감할 수 있고, 무벤치 저면매트를 이용하여 양액의 퇴수 처리를 없앤 간이화된 원예작물 수경 재배 장치 및 그것을 이용한 수경 재배방법에 관한 것이다.
일반적으로 원예 작물의 재배는 토양재배와 수경(양액)재배로 구분할 수 있다.
토양재배는 모래와 축분이 혼합된 배양토 배토하고, 이 배양토에 접목묘를 정식하여 재배하는 것으로, 이러한 토양재배는 연작시 지하부 줄기썩음병이 발생하기 때문에 연작장애 방지를 위하여 배양토를 교체해야 함으로써 강도높은 노동력을 필요로 하는 문제점이 있었다.
최근에는 토양재배와는 달리 노동력을 해결할 수 있고, 높은 생산성을 기대할 수 있는 양액재배를 통하여 원예 작물을 재배하는 실정이다.
이러한 양액재배의 선행기술로서, 대한민국등록특허 제10-0363906호(공고일 : 2002.12.16)에는 원예작물 재배용 저면관수시스템이 개시되어 있다.
이 원예작물 재배용 저면관수시스템은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 수조(1)로부터 급수호스(3)를 통해 공급되는 급수량을 조절하는 컨트롤밸브 (10)와, 상기 컨트롤밸브(10)에 의해 공급되는 물을 분사하는 다수의 노즐(14)을 갖는 점적호스(12)와, 상기 점적호스(12)의 노즐(14)을 통해 분사되는 물이 함수되는 보습부직포(16)와, 상기 보습부직포(16)의 양측단 적소에 다수 봉착되며 보습부직포(16)의 함수분이 적정량을 유지하도록 과다공급되는 물을 배수하는 배수심지 (18)와, 상기 보습부직포(16)의 상측에 덮어 씌워지며 그 표면에 다수의 미세한 통공(22)이 형성된 검정색의 상부비닐(20)과 또는 반사필름, 상기 보습부직포(16)의 하측에 깔려 양측 적소 끝단에 형성된 절취부(28)를 포함하며 상부비닐(20)과의 봉합부(26)를 포함하면서 하나로 봉합되는 하부비닐(24)과, 상기 하부비닐(24)의 하부 양측 끝단에 위치되게 개재시키는 수위유지로프(30) 및 보습부직포(16)와 상·하 비닐(20)(24)이 안착되는 베이스레그(6)가 부착된 베이스(5)를 포함하여 구성된 것이다.
이러한 원예작물 재배용 저면관수 시스템은 원예작물(특히, 포트작물)의 대량생산시 많은 작물에 각각 적정량의 수분(양액)을 일정하게 공급하는 작업이 용이하고 일기별, 계절별 수분조절이 용이하여 작물에 적정량의 관수제어가 용이함에 따른 수확물의 품질과 생산성을 향상시킬 수 있었다.
그러나, 이와 같은 선행기술은 다음과 같은 문제점이 있었다. 즉, 위에서 설명한 저면관수 시스템(양액재배 또는 수경재배)은 원예작물의 품질을 향상시킬 수 있었고, 작업이 편하였으나, 양액재배를 위한 벤치시설이 사용됨으로써 많은 시설비가 소요되어 농가에 큰 부담을 제공하는 문제점이 있었던 것이다.
예를 들면, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 양약재배가 이루어지기 위해서는 보습부직포와 비닐 등이 안착되는 평편한 베이스레그가 필요하였고, 이러한 베이스레가 설치되는 베이스가 필요하였던 것이다. 즉, 양액재배를 위해서는 베이스레그와 베이스로 이루어진 벤치가 반드시 필요하였던 것이고, 이러한 벤치는 구조가 복잡하고 많은 부품들로 이루어졌기 때문에 제품의 가격이 비쌌으며, 가격이 비싼 벤치가 대량으로 필요하게 됨으로써 양액재배를 위한 시설투자비가 상승하여 농가에 경제적 부담을 주고 있었던 것이다.
또한, 전술한 선행기술에 의한 저면관수 시스템은 작물에 공급된 양액 중에서 잉여 양액을 수조로 다시 회수하도록 구성됨으로써 배관이 복잡해지고 시설비용이 더 증가하는 요인이 되었던 것이다.
대한민국등록특허 제10-0363906호(공고일 : 2002.12.16)
본 발명의 목적은, 원예작물의 품질을 향상시킬 수 있고, 생산성이 향상될 수 있으며, 작업 편리성이 제공되는 양액재배를 낮은 비용으로 영세한 농가에서도 할 수 있는 수단을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 무벤치 저면매트를 이용한 원예작물 간이화된 수경 재배 장치로서, 평편하게 정리된 토양의 상면에 펼쳐지는 하부비닐과, 상기 하부비닐의 상면에 설치되고, 수분을 함유하기 위한 부직포와, 공급되는 양액이 상기 부직포에 공급되도록 공급공이 천공되어 상기 부직포의 상면에 설치되는 상부비닐로 이루어진 양액 수용부; 접목선인장을 포함하는 원예작물이 안착되도록 형성되어 상기 상부비닐의 상면에 각각 배치되는 생력 트레이; 상기 상부비닐과 생력 트레이의 사이 또는 각 생력 트레이들 사이에 각각 설치되는 점적테이프; 및 상기 점적 테이이프들과 연결되어 상기 점적 테이프를 통하여 상기 양액 수용부에 양액탱크의 양액을 제한적으로 공급하기 위한 점적관수수단을 포함하며, 상기 양액 수용부로 공급된 양액이 상기 양액탱크로 회수되지 않도록 된 비순환구조인 것을 특징으로 하는 무벤치 저면매트를 이용한 원예작물 수경 재배 장치에 의하여 달성된다.
상기 토양의 가장자리에는 상기 하부비닐의 가장자리가 각각 토양과 접한 영역보다 높게 위치하도록 하여 공급된 양액이 누출되지 않도록 하기 위한 칸막이가 설치될 수 있다.
상기 점적관수수단은, 일단이 상기 양액탱크와 연결되고, 타단 영역에는 상기 각 점적테이프들이 각각 연결된 공급 파이프; 상기 공급 파이프에 설치되어 상기 양액탱크 내의 양액을 각 점적테이프들로 공급하기 위한 공급펌프; 상기 점적테이프와 공급펌프 사이의 공급 파이프에 설치되어 점적관수가 이루어지도록 공급되는 양액의 양을 제어하기 위한 전자밸브; 및 상기 전자밸브나 공급펌프 또는 제어판에 설치되어 설정된 시간에 따라 상기 공급펌프나 전자밸브에 작동신호를 제공하기 위한 타이머를 포함할 수 있다.
상기 각 점적테이프와 공급 파이프 사이에는 해당 점적테이프로의 양액 공급을 차단하기 위한 차단밸브가 각각 설치될 수 있다.
상기 전자밸브와 공급펌프 사이의 공급 파이프에는, 상기 전자밸브가 닫힌 상태에서 공급펌프가 작동될 때 공급되는 양액을 상기 양액탱크로 리턴시키기 위한 리턴파이프가 구비되는 것이다.
상기 공급 파이프의 타단 끝부분에는, 상기 각 차단밸브가 닫힌 상태에서 상기 전자밸브가 개방되고 상기 공급펌프가 작동될 때 공급되는 양액을 배출하기 위한 배수밸브가 설치될 수 있다.
상기 공급 파이프에는 양액 수용부로 공급되는 양액을 여과하기 위한 여과기가 설치될 수 있다.
한편, 상기 목적은 본 발명에 따라, 무벤치 저면매트를 이용한 원예작물 간이 수경 재배방법으로서, a) 토양을 평편하게 정리하고, 토양의 가장자리에 칸막이를 설치하되, 상기 칸막이의 상단이 토양의 표면보다 높도록 설치하는 단계; b) 상기 토양의 표면에 하부비닐을 설치하되, 상기 하부비닐의 가장자리들이 상기 칸막이의 상단에 걸쳐지거나, 상기 칸막이의 내측면 중간 이상 영역에 고정되도록 설치하여 상기 하부비닐의 가장자리를 제외한 영역에 칸막이의 상단보다 낮은 수용부가 형성되도록 하는 단계; c) 상기 하부비닐의 상면에 양액을 머금어 수용하기 위한 부직포를 펼쳐 설치하고, 부직포의 상면에는 다수의 공급공이 천공된 상부비닐을 펼쳐 설치하여 양액 수용부를 형성하는 단계; d) 상기 양액 수용부의 상면에 원예작물이 수용된 생력 트레이를 각각 배치하는 단계; e) 상기 상부비닐과 생력 트레이의 사이 또는 각 생력 트레이들 사이에 점적테이프를 각각 설치하는 단계; 및 f) 상기 각 점적테이프와 양액탱크를 공급 파이프로 연결하고, 공급 파이프에는 공급펌프와 전자밸브를 설치하며, 상기 양액탱크의 양액을 상기 각 점적테이프를 통하여 양액 수용부에 제한적으로 공급하되, 상기 양액 수용부로 공급된 양액의 잉여분이 발생하지 않도록 양액의 공급양 및 시간을 제어하면서 공급하여 상기 생력 트레이에 수용된 원예작물을 재배하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무벤치 저면매트를 이용한 원예작물 수경 재배방법에 의해 달성될 수 있다.
상기 e) 단계는, 상기 각 점적테이프와 공급 파이프 사이에 해당 점적테이프로의 양액 공급을 차단하기 위한 차단밸브를 설치하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 f) 단계는, 상기 공급 파이프에 상기 양액탱크 내의 양액을 각 점적테이프들로 공급하기 위한 공급펌프를 설치하는 단계; 상기 점적테이프와 공급펌프 사이의 공급 파이프에 점적관수가 이루어지도록 공급되는 양액의 양을 제어하기 위한 전자밸브를 설치하는 단계; 및 설정된 시간에 따라 상기 공급펌프나 전자밸브에 작동신호를 제공하기 위한 타이머를 상기 전자밸브나 공급펌프 또는 제어판에 설치하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 f) 단계는, 상기 전자밸브와 공급펌프 사이의 공급 파이프에 리턴파이프를 설치하고, 상기 전자밸브가 닫힌 상태에서 상기 공급펌프가 작동될 때, 공급되는 양액을 상기 양액탱크로 리턴시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 원예작물을 간이로 수경(양액) 재배할 경우에, 벤치를 사용하지 않고, 퇴수시설이 없어 낮은 비용으로 영세한 농가에서도 원예작물의 양액재배가 가능하게 될 뿐만 아니라, 원예작물의 품질을 향상시킬 수 있고, 생산성이 향상될 수 있으며, 작업성 편리와 같은 효과를 제공할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 무벤치 저면매트를 이용한 간이화된 원예작물 수경 재배 장치를 개략적으로 도시한 개략적 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 양액 수용부를 도시한 개략적 단면도이다.
도 3a,3b,3c,3d,3e,3f는 본 발명에 따른 무벤치 저면매트를 이용한 간이화된 원예작물 수경 재배방법을 설명하기 위하여 각 단계를 설명하기 위한 사진이다.
도 4는 본 발명에 따른 무벤치 저면매트를 이용한 간이화된 원예작물 수경 재배방법에 따라 접목선인장을 재배했을 때 토양재배에 비하여 노동력 비용 절감을 나타낸 그래프이다.
도 5a,5b는 본 발명에 따른 무벤치 저면매트를 간이화된 이용한 원예작물 수경 재배방법에 따라 접목선인장을 재배했을 때 발근길이와 발근수의 차이를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른 무벤치 저면매트를 간이화된 이용한 원예작물 수경 재배방법에 따라 접목선인장을 재배했을 때와 토양재배를 했을 때의 차이를 도시한 사진이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
첨부된 도면 중에서, 도 1은 본 발명에 따른 무벤치 저면매트를 이용한 원예작물 수경 재배 장치를 개략적으로 도시한 개략적 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 양액 수용부를 도시한 개략적 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 무벤치 저면매트를 간이화된 이용한 원예작물 수경 재배 장치는 원예작물을 수경 재배할 때, 벤치를 사용하지 않고, 퇴수시설을 삭제한 상태에서도 수경재배가 가능하도록 한 것으로, 양액을 수용하도록 토양의 상부에 형성되는 양액 수용부(40)와, 양액 수용부(40)의 상면에 안착되고 원예작물이 수용되는 생력 트레이(50)와, 생력 트레이(50) 사이에 배치되는 점적 테이프(60)와, 점적관수수단(70)으로 이루어진다.
이를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
양액 수용부(40)는 평편하게 정리된 토양의 상면에 펼쳐지는 하부비닐(42)과, 하부비닐(42)의 상면에 설치되고 수분을 함유하기 위한 부직포(44)와, 공급되는 양액이 부직포(44)에 공급되도록 공급공이 천공되어 부직포(44)의 상면에 설치되는 상부비닐(46)로 이루어진다.
토양의 가장자리에는 칸막이(48)가 설치된다. 이 칸막이(48)는 도 2에 도시된 바와 같이 하부비닐(42)의 펼쳐져 설치되면, 하부비닐(42)의 가장자리들을 상향으로 들어올린 상태가 되도록 하여 그 중앙 영역에 칸막이(48)의 상단보다 낮은 수용부(49)가 형성되도록 한다. 이러한 칸막이의 상단보다 낮은 수용부(49)는 양액이 누출되지 않도록 하기 위한 것이다.
하부비닐(42)은 점적관수수단(70)에 의해 공급되는 양액이 토양으로 누출되는 것을 방지한다.
부직포(44)는 상부비닐(46)을 통과하여 유입되는 양액을 머금어 수용하기 위한 것으로, 양액을 충분히 머금을 수 있도록 소정의 두께를 갖는다. 물론, 양액을 머금어 수용할 수 있는 다양한 소재가 사용될 수도 있다.
상부비닐(46)은 점적관수수단(70)으로부터 공급되는 양액의 일정량을 하부로통과시켜 부직포(44)에 흡수되도록 다수개의 공급공이 천공된다.
이러한 양액 수용부(40)는 점적관수수단(70)으로부터 공급된 양액의 일부량은 생력 트레이(50)에 수용되는 원예작물이 흡수하도록 하고, 나머지는 부직포(44)에 수용되도록 한다.
생력 트레이(50)는 양액 수용부(40)의 상면에 안착되고 원예작물이 수용되도록 형성된 것이다. 이러한 생력 트레이(50)는 수용되는 원예작물의 종류에 따라 그 형태나 구조가 다를 수 있다. 즉, 특정한 형태나 구조에 국한되지 않는 것이다.
점적 테이프(60)는 점적관수수단(70)으로부터 공급되는 소량의 양액을 제한적으로 공급하기 위한 것으로, 점적 테이프(60)는 원예작물의 성장을 위하여 소량의 양액을 지속적으로 점적 공급하는 테이프(납작한 호스 형태)를 의미하며, 점적 테이프(60) 전체에 걸쳐 양액이 균일하게 관수되도록 구성된다. 그러나, 본 발명에서는 점적 파이프나 호스 등이 사용될 수도 있다.
이러한 점적 테이프(60)는 후술할 공급 파이프(76)와의 연결 부위에 차단밸브(62)를 구비한다. 이 차단밸브(62)는 양액이 해당 점적 테이프(60)로 공급되는 것을 선택적으로 차단하기 위한 것이다. 그리고, 점적 테이프(60)의 양단부가 양쪽의 공급 파이프(76)와 연결되도록 구성될 수도 있다.
점적관수수단(70)은 양액탱크(71)에 저장된 양액을 각 점적 테이프(60)로 제한적으로 공급하도록 구성된 것으로, 일단이 양액탱크(71)와 연결되고, 타단 영역에는 각 점적테이프(60)들이 각각 연결된 공급 파이프(76)와, 공급 파이프(76)에 설치되어 양액탱크(71) 내의 양액을 각 점적테이프(60)들로 공급하기 위한 공급펌프(74)와, 점적테이프(76)와 공급펌프(74) 사이의 공급 파이프(76)에 설치되어 점적관수가 이루어지도록 공급되는 양액의 양을 제어하기 위한 전자밸브(72)와, 전자밸브(72)나 공급펌프(74) 또는 제어판에 설치되어 설정된 시간에 따라 공급펌프(74)나 전자밸브(72)에 작동신호를 제공하기 위한 타이머(73)를 포함하여 구성된다.
이 점적관수수단(70)은 설정된 소정의 시간마다 작동되는 타이머(73)에 의해 양액탱크(71)의 양액을 제한적으로 공급하도록 작동되는 것이다.
전자밸브(72)와 공급펌프(74) 사이의 공급 파이프(76)에는 전자밸브(72)가 닫힌 상태에서 공급펌프(74)가 작동될 때 공급되는 양액을 양액탱크(71)로 리턴시키기 위한 리턴파이프(79)가 설치된다.
그리고, 공급 파이프(76)의 타단 끝부분에는 각 차단밸브(62))가 닫힌 상태에서 전자밸브(72)가 개방되고 공급펌프(74)가 작동될 때 공급되는 양액을 배출하기 위한 배수밸브(78)가 설치된다.
한편, 공급 파이프(76)에는 양액 수용부(40)로 공급되는 양액을 여과하기 위한 여과기(75)가 설치된다. 이 여과기(75)는 양액에 포함된 이물질이 점적 테이프(60)의 미세한 공급공 등을 막아 양액의 공급이 원활하지 않게 되는 것을 미연에 방지하기 위한 것이다.
이와 같이 본 발명에 따른 간이화된 원예작물 수경 재배 장치는 벤치가 불필요하게 된다. 즉, 양액 수용부(40)가 설치되기 위한 벤치가 불필요하게 되는 것이고, 이러한 벤치의 기능을 토양과 칸막이(48)이 대신하게 되는 것이다. 또한, 공급된 양액을 퇴수시키거나 다시 회수하기 위한 시설이나 구성이 불필요하게 된다.
이러한 본 발명에 따른 간이화된 원예작물 수경 재배 장치를 이용하여 원예작물 중에서 원예작물을 재배하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.
본 실시예에서 원예작물은 접목선인장으로 한다.
첨부된 도면 중에서 도 1 내지 도 2 그리고, 도 3a,3b,3c,3d,3e,3f에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 원예작물 수경 재배장치로 원예작물을 재배하기 위해서는, 먼저, 3a에 도시된 바와 같이 토양을 평편하게 정리하고, 토양의 가장자리에 칸막이(48)를 설치한다. 이때, 칸막이(48)의 상단이 토양의 표면보다 높도록 설치하는 것이 바람직하다. 이는 추후 하부비닐(42)을 설치했을 때, 하부비닐(42)의 가장자리가 중앙부보다 높도록 하여 그 중앙부에 수용부(49)가 형성되도록 하기 위한 것이다.
이어서, 도 3b에 도시된 바와 같이 토양의 표면에 하부비닐(42)을 설치하되, 하부비닐(42)의 가장자리들이 칸막이(48)의 상단에 걸쳐지거나, 칸막이(48)의 내측면 중간 이상 영역에 고정되도록 설치하여 하부비닐(42)의 가장자리를 제외한 영역에 칸막이의 상단보다 낮은 수용부(49)가 형성되도록 한다.
그리고, 도 3c 및 도 3d에 도시된 바와 같이 하부비닐(42)의 상면에 양액을 머금어 수용하기 위한 부직포(44)를 펼쳐 설치하고, 부직포(44)의 상면에는 다수의 공급공이 천공된 상부비닐(46)을 펼쳐 설치하여 양액 수용부(40)를 형성한다.
이어서, 도 3e에 도시된 바와 같이 양액 수용부(40)의 상면에 원예작물이 수용된 생력 트레이(50)를 다수개 각각 배치한다.
이때, 생력 트레이(50)와 상부비닐(46) 사이에 공급파이프(76)와 연결된 점적테이프(60)를 각각 배치하거나, 각 생력 트레이(50)들 사이에 점적테이프(60)들을 각각 설치한다. 또한, 점적테이프(60)는 도 3e에 도시된 바와 같이 생력 트레이(50)의 상부 영역에 등간격으로 각각 배치할 수도 있다.
이어서, 각 점적테이프(60)와 점적관수수단(70)의 공급 파이프(76)를 연결한다. 즉, 도 3f에 도시된 바와 같이 점적관수수단(70)을 설치하는 것이다.
그리고, 타이머(73)를 조작하여 설정된 시간마다 전자밸브(72)와 공급펌프(74)가 작동되도록 한다.
이 과정으로 간이화된 양액 재배장치의 배치 및 설치가 완료되면, 공급펌프(74)와 전자밸브(72)에 전원을 공급하여 양액탱크(71)의 양액을 각 점적테이프(60)를 통하여 양액 수용부(40)에 제한적으로 공급한다.
이때, 각 점적테이프(60)를 통하여 양액 수용부(40)로 공급된 양액의 대부분은 생력 트레이(50)에 수용된 원예작물이 흡수하고, 나머지는 부직포(44)에 흡수되어 수용된 후 원예작물에 흡수되거나 증발된다. 즉, 잉여분이 발생되지 않을 정도의 양이 공급되도록 점적관수수단(70)을 제어하는 것이다.
예를 들면, 원예작물 하나가 하루 필요한 양액의 양을 계산하고, 각 원예작물이 수용된 생력 트레이(50)에서 필요로 하는 양약을 계산한 후, 타이머(73)와 전자밸브(72)를 제어하여 해당 영역에 1일 공급되어야할 양액만을 공급하도록 함으로써 잉여분의 양액이 발생되지 않게 되는 것이다.
이와 같이 잉여분의 양액이 발생되지 않으므로, 잉여분의 양액을 다시 양액탱크(71)로 회수시키기 위한 수단이 불필요하게 될 뿐만 아니라, 양액의 과잉 공급으로 인한 폐해를 방지할 수 있게 된다.
한편, 전자밸브(72)와 공급펌프(74) 사이의 공급 파이프(76)에 리턴파이프(79)를 설치되므로, 전자밸브(72)가 닫힌 상태에서 공급펌프(74)가 작동될 때, 공급되는 양액을 양액탱크(71)로 리턴시킬 수 있다.
또한, 공급 파이프(76)의 타단 끝부분에 배수밸브(78)가 설치됨으로써, 각 차단밸브(62)가 닫힌 상태에서 전자밸브(72)가 개방되고 공급펌프(74)가 작동될 때 공급되는 양액을 배출할 수 있게 된다.
이와 같이, 토양의 상면에 저면매트 방식의 양액 수용부(40)를 구성하고, 점적테이프(60)를 설치하며, 양액을 제한적으로 공급하기 위한 점적관수수단(70)을 설치함으로써, 양액재배를 위한 벤치와 양액 회수시설이 불필요하게 된다. 따라서, 저 노동력과 저 비용으로 원예작물의 양액재배가 가능하게 되는 것이다.
특히, 도 4에 도시된 그래프와 같이, 본 발명에 따른 무벤치 저면매트를 이용한 원예작물 수경 재배 장치를 이용하여 접목선인장을 재배했을 때 토양재배에 비하여 노동력 비용 절감에 유리함을 알 수 있었다.
또한, 도 5a,5b에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 무벤치 저면매트를 이용한 원예작물 수경 재배장치를 이용하여 접목선인장을 재배했을 때 토양재배에 비하여 발근길이와 발근수가 우수함을 알 수 있었다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 무벤치 저면매트를 이용한 원예작물 수경 재배장치를 이용하여 접목선인장을 재배했을 때, 토양재배에 비하여 우수한 생육결과를 보여줬다.
그리고, 아래 표 1에서와 같이 본 발명에 따른 간이화된 원예작물 수경 재배장치를 이용한 재배가 기존의 수경재배에 비하여 우수한 생육결과를 보여줬다.
품종
 구폭(mm) 구고(mm) 결각수(개) 생체중(g)
간이수경 EBB베드 간이수경 EBB베드 간이수경 EBB베드 간이수경 EBB베드
고홍 28.3 26.6 20.7 18.3 8 9 27.4 20.0
화홍 28.3 24.4 18.5 17.2 8 8.7 26.1 20.5
황운 30.8 25.0 20.8 18.9 9.3 7.3 24.2 24.2
황조 29.4 27.8 19.1 18.8 9.7 9.0 28.4 22.0
위 표에서 확인되는 바와 같이 수경(양액) 재배방법에 따라 결각수를 제외한 구폭, 구고, 생체중에서 간이 수경(양액) 재배가 우수함을 알 수 있었다.
이상에서와 같이, 무벤치가 이루어지도록 토양의 상면에 저면매트 방식의 양액 수용부(40)를 구성하고, 점적테이프(60)를 설치하며, 양액을 제한적으로 공급하기 위한 점적관수수단(70)을 설치함으로써, 양액재배를 위한 벤치와 양액 회수시설이 불필요하게 되어 토양재배에 비하여 저 노동력이 제공될 수 있고, 벤치를 이용한 양액재배에 비하여 저 비용으로 원예작물의 양액재배가 가능하게 되는 것이며, 생산성과 원예작물의 품질을 향상시킬 수 있게 된다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
40 : 양액 수용부 42 : 하부비닐
44 : 부직포 46 : 상부비닐
48 : 칸막이 49 : 수용부
50 : 생육 트레이 60 : 점적테이프
62 : 차단밸브 70 : 점적관수수단
71 : 양액탱크 72 : 전자밸브
73 : 타이머 74 : 공급펌프
75 : 여과기 76 : 공급 파이프
78 : 배수밸브 79 : 리턴파이프

Claims (11)

  1. 무벤치 저면매트를 이용한 원예작물 수경 재배 장치로서,
    평편하게 정리된 토양의 상면에 펼쳐지는 하부비닐과, 상기 하부비닐의 상면에 설치되고, 수분을 함유하기 위한 부직포와, 공급되는 양액이 상기 부직포에 공급되도록 공급공이 천공되어 상기 부직포의 상면에 설치되는 상부비닐로 이루어진 양액 수용부;
    접목선인장을 포함하는 원예작물이 안착되도록 형성되어 상기 상부비닐의 상면에 각각 배치되는 생력 트레이;
    상기 상부비닐과 생력 트레이의 사이 또는 각 생력 트레이들 사이에 각각 설치되는 점적테이프; 및
    상기 점적 테이이프들과 연결되어 상기 점적 테이프를 통하여 상기 양액 수용부에 양액탱크의 양액을 제한적으로 공급하기 위한 점적관수수단을 포함하며,
    상기 양액 수용부로 공급된 양액이 상기 양액탱크로 회수되지 않도록 된 비순환구조인 것을 특징으로 하는,
    무벤치 저면매트를 이용한 원예작물 수경 재배 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 토양의 가장자리에는 상기 하부비닐의 가장자리가 각각 토양과 접한 영역보다 높게 위치하도록 하여 공급된 양액이 누출되지 않도록 하기 위한 칸막이가 설치되는 것을 특징으로 하는,
    무벤치 저면매트를 이용한 원예작물 수경 재배 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 점적관수수단은,
    일단이 상기 양액탱크와 연결되고, 타단 영역에는 상기 각 점적테이프들이 각각 연결된 공급 파이프;
    상기 공급 파이프에 설치되어 상기 양액탱크 내의 양액을 각 점적테이프들로 공급하기 위한 공급펌프;
    상기 점적테이프와 공급펌프 사이의 공급 파이프에 설치되어 점적관수가 이루어지도록 공급되는 양액의 양을 제어하기 위한 전자밸브; 및
    상기 전자밸브나 공급펌프 또는 제어판에 설치되어 설정된 시간에 따라 상기 공급펌프나 전자밸브에 작동신호를 제공하기 위한 타이머를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    무벤치 저면매트를 이용한 원예작물 수경 재배 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 각 점적테이프와 공급 파이프 사이에는 해당 점적테이프로의 양액 공급을 차단하기 위한 차단밸브가 각각 설치되는 것을 특징으로 하는,
    무벤치 저면매트를 이용한 원예작물 수경 재배 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 전자밸브와 공급펌프 사이의 공급 파이프에는,
    상기 전자밸브가 닫힌 상태에서 공급펌프가 작동될 때 공급되는 양액을 상기 양액탱크로 리턴시키기 위한 리턴파이프가 구비되는 것을 특징으로 하는,
    무벤치 저면매트를 이용한 원예작물 수경 재배 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 공급 파이프의 타단 끝부분에는,
    상기 각 차단밸브가 닫힌 상태에서 상기 전자밸브가 개방되고 상기 공급펌프가 작동될 때 공급되는 양액을 배출하기 위한 배수밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는,
    무벤치 저면매트를 이용한 원예작물 수경 재배 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 공급 파이프에는 양액 수용부로 공급되는 양액을 여과하기 위한 여과기가 설치되는 것을 특징으로 하는,
    무벤치 저면매트를 이용한 원예작물 수경 재배 장치.
  8. 무벤치 저면매트를 이용한 원예작물 수경 재배방법으로서,
    a) 토양을 평편하게 정리하고, 토양의 가장자리에 칸막이를 설치하되, 상기 칸막이의 상단이 토양의 표면보다 높도록 설치하는 단계;
    b) 상기 토양의 표면에 하부비닐을 설치하되, 상기 하부비닐의 가장자리들이 상기 칸막이의 상단에 걸쳐지거나, 상기 칸막이의 내측면 중간 이상 영역에 고정되도록 설치하여 상기 하부비닐의 가장자리를 제외한 영역에 칸막이의 상단보다 낮은 수용부가 형성되도록 하는 단계;
    c) 상기 하부비닐의 상면에 양액을 머금어 수용하기 위한 부직포를 펼쳐 설치하고, 부직포의 상면에는 다수의 공급공이 천공된 상부비닐을 펼쳐 설치하여 양액 수용부를 형성하는 단계;
    d) 상기 양액 수용부의 상면에 원예작물이 수용된 생력 트레이를 각각 배치하는 단계;
    e) 상기 상부비닐과 생력 트레이의 사이 또는 각 생력 트레이들 사이에 점적테이프를 각각 설치하는 단계; 및
    f) 상기 각 점적테이프와 양액탱크를 공급 파이프로 연결하고, 공급 파이프에는 공급펌프와 전자밸브를 설치하며, 상기 양액탱크의 양액을 상기 각 점적테이프를 통하여 양액 수용부에 제한적으로 공급하되, 상기 양액 수용부로 공급된 양액의 잉여분이 발생하지 않도록 양액의 공급양 및 시간을 제어하면서 공급하여 상기 생력 트레이에 수용된 원예작물을 재배하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    무벤치 저면매트를 이용한 원예작물 수경 재배방법.
  9. 제8항에 있어서,
    e) 단계는,
    상기 각 점적테이프와 공급 파이프 사이에 해당 점적테이프로의 양액 공급을 차단하기 위한 차단밸브를 설치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    무벤치 저면매트를 이용한 원예작물 수경 재배방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 f) 단계는,
    상기 공급 파이프에 상기 양액탱크 내의 양액을 각 점적테이프들로 공급하기 위한 공급펌프를 설치하는 단계;
    상기 점적테이프와 공급펌프 사이의 공급 파이프에 점적관수가 이루어지도록 공급되는 양액의 양을 제어하기 위한 전자밸브를 설치하는 단계; 및
    설정된 시간에 따라 상기 공급펌프나 전자밸브에 작동신호를 제공하기 위한 타이머를 상기 전자밸브나 공급펌프 또는 제어판에 설치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    무벤치 저면매트를 이용한 원예작물 수경 재배방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 f) 단계는,
    상기 전자밸브와 공급펌프 사이의 공급 파이프에 리턴파이프를 설치하고, 상기 전자밸브가 닫힌 상태에서 상기 공급펌프가 작동될 때, 공급되는 양액을 상기 양액탱크로 리턴시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    무벤치 저면매트를 이용한 원예작물 수경 재배방법.
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