KR20140044591A - 태양에너지를 이용한 복합환경 시스템 - Google Patents

태양에너지를 이용한 복합환경 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20140044591A
KR20140044591A KR1020120110743A KR20120110743A KR20140044591A KR 20140044591 A KR20140044591 A KR 20140044591A KR 1020120110743 A KR1020120110743 A KR 1020120110743A KR 20120110743 A KR20120110743 A KR 20120110743A KR 20140044591 A KR20140044591 A KR 20140044591A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
artificial
electricity
seawater
plants
Prior art date
Application number
KR1020120110743A
Other languages
English (en)
Inventor
윤순광
양은준
이종화
Original Assignee
주식회사수성기술
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사수성기술 filed Critical 주식회사수성기술
Priority to KR1020120110743A priority Critical patent/KR20140044591A/ko
Publication of KR20140044591A publication Critical patent/KR20140044591A/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/24—Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
    • A01G9/243—Collecting solar energy
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G7/00—Botany in general
    • A01G7/04—Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth
    • A01G7/045—Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth with electric lighting
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/20—Forcing-frames; Lights, i.e. glass panels covering the forcing-frames
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/441—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/08—Seawater, e.g. for desalination
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/25—Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20—Solar thermal
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/46—Conversion of thermal power into mechanical power, e.g. Rankine, Stirling or solar thermal engines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/12—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries using renewable energies, e.g. solar water pumping
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/14—Measures for saving energy, e.g. in green houses

Abstract

본 발명은 태양에너지를 이용한 복합환경 시스템에 있어서, 태양광으로부터 전기를 생산하여 공급하는 발전유닛; 상기 발전유닛으로부터 공급된 전기를 이용하여 인공광을 생성하고, 상기 인공광을 이용하여 인공배양토에 식재된 식물을 재배하도록 설치되는 식물재배유닛; 및, 상기 발전유닛으로부터 공급된 전기를 이용하여 해수를 담수화시켜 제공하는 담수화유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양에너지를 이용한 복합환경 시스템에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 태양에너지를 이용한 복합환경 시스템은 태양광 발전을 통해 생산된 전기를 이용하는 식물재배유닛을 외부 자연환경과 격리되도록 설치하고, 인공배양지에서 생장토록 하여 혹한지 또는 혹서지에서도 최적의 식물 생장 조건을 제공할 수 있고, 식재된 식물에 균일한 영양분이 공급되도록 인공배양토를 사용하여 안정적인 식물생장을 유도할 수 있으며, 인공조명을 LED를 사용하여 파장제어가 용이하면서 전력사용량이 작아질 수 있고, 담수화유닛에서 역삼투방법을 이용하여 해수를 담수화시킴으로써 전기 이용 효율을 극대화할 수 있으며, 식물생장 환경 및 담수를 제공할 수 있어 혹한기 및 혹서지에서도 자립가능한 생존환경을 제공할 수 있는 태양광 에너지를 이용한 복합환경 시스템이 제공된다.

Description

태양에너지를 이용한 복합환경 시스템{COMPLEX ENVIRONMENTAL SYSTEM USING SOLAR ENERGY}
본 발명은 태양에너지를 이용한 복합환경 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 혹한지 또는 혹서지 등에서 태양광 발전을 통해 생산된 전기를 이용하는 인공광을 통해 식물을 인공재배지에서 배양할 수 있고, 상기 생산된 전기를 이용하여 해수를 담수화시켜 제공할 수 있는 태양에너지를 이용한 복합환경 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 태양에너지를 이용하는 기술은 태양광 발전을 통해 전기를 생산하는 기술로서, 생산된 전기는 사람들의 생활하는데 직접적 또는 간접적으로 사용된다.
통상적으로 극지방과 같은 혹한기 또는 사막 등의 혹서지의 경우에도 태양광 발전을 통해 생산된 전기를 이용하여 식물을 재배하는 시설에 사용하거나 해수를 담수화시키는 설비에 사용한다.
일본공개특허공보 특개평9-223809호에는 태양광 발전을 통해 생산된 전기를 이용하는 식물재배농장 및 담수화 설비를 구비한 환경조정설비에 대해 개시되어 있다.
상기 환경조정설비에서 담수화 설비는 해수를 증발시켜 담수화시키는 증발법을 이용하는 설비여서 전기이용효율이 낮은 문제점이 있었다.
또한, 식물을 재배하는 농장의 경우에는 자연광을 그대로 이용하여 혹한지 또는 혹서지의 자연환경에 노출되어 식물 재배가 어려운 문제점이 있었다.
또한, 외부와 격리되는 환경에서 식물을 재배하더라도, 식물이 식재되는 토양이 해당 환경에서 제공되는 토양을 그대로 사용하여 식물에 균일한 영양분을 제공하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명의 과제는 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 태양광 발전을 통해 생산된 전기를 이용하는 식물재배유닛을 외부 자연환경과 격리되도록 설치하고, 인공배양지에서 생장토록 하여 혹한지 또는 혹서지에서도 최적의 식물 생장 조건을 제공할 수 있는 태양에너지를 이용한 복합환경 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 태양광을 이용하여 전기를 생산하는 발전유닛을 식물재배유닛의 상측에 결합하여 일체화되도록 하여 전체 시스템을 컴팩트화가 가능한 태양에너지를 이용한 복합환경 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 인공배양토에 식물을 식재하고, 인공배양토의 영양분을 균일하게 공급하여 안정적인 식물생장을 유도할 수 있는 태양에너지를 이용한 복합환경 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 태양광 발전을 통한 전기를 이용하는 인공조명을 LED를 사용하여 전기이용효율이 향상되는 태양에너지를 이용한 복합환경 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 태양광 발전을 통해 생산된 전기를 이용하는 담수화유닛에서 역삼투방법을 이용하여 해수를 담수화시킴으로써 전기이용효율을 극대화할 수 있는 태양에너지를 이용한 복합환경 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 태양광 에너지를 통해 안정적인 식물생장을 도모할 수 있는 식물재배유닛과 저전력 담수화유닛을 제공함으로써, 혹한기 및 혹서지에서도 자립가능한 생존환경을 제공할 수 있는 태양광 에너지를 이용한 복합환경 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제는, 본 발명에 따라, 태양에너지를 이용한 복합환경 시스템에 있어서, 태양광으로부터 전기를 생산하여 공급하는 발전유닛; 상기 발전유닛으로부터 공급된 전기를 이용하여 인공광을 생성하고, 상기 인공광을 이용하여 인공배양토에 식재된 식물을 재배하도록 설치되는 식물재배유닛; 및, 상기 발전유닛으로부터 공급된 전기를 이용하여 해수를 담수화시켜 제공하는 담수화유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양에너지를 이용한 복합환경 시스템에 의해 달성된다.
여기서, 상기 식물재배유닛은, 하우스; 상기 하우스 내에 설치되며, 공급된 전기를 이용하여 인공광을 생성하고, 상기 인공광을 통해 인공배양토에 식재된 식물을 재배하는 인공배양부; 상기 인공배양토에 식재된 식물의 생장조건에 따라 상기 인공광의 파장을 조절하는 파장제어부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 인공배양부는, 적어도 하나의 층으로 형성되는 프레임; 상기 프레임의 길이방향으로 상호 이격설치되며, 인공배양토가 내장되어 식물이 식재되는 인공배양기; 상기 인공배양기의 상측에 설치되며, 공급된 전기를 이용하여 상기 인공광을 생성하는 인공조명;을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 발전유닛은 상기 식물재배유닛의 상향에 이격설치되며, 상기 하우스는 외부광이 차단되도록 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 인공조명은 LED이며, 상기 인공배양기의 인공배양토는 식재된 식물의 생장조건에 적합한 영양분을 균일하게 공급하도록 제어되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 담수화유닛은 상기 태양발전유닛으로부터 공급된 전기를 이용하여 구동되는 모터펌프부와, 상기 모터펌프부의 구동에 의해 해수가 역삼투되어 담수화되는 담수화부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 담수화부는 역삼투막에 의해 해수조와 담수조로 분리구획되며, 상기 모터펌프부는 상기 해수조에 저장된 해수를 가압하여 상기 역삼투막을 통과하여 필터링되면서 상기 담수조로 이동되게 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 태양광 발전을 통해 생산된 전기를 이용하는 식물재배유닛을 외부 자연환경과 격리되도록 설치하고, 인공배양지에서 생장토록 하여 혹한지 또는 혹서지에서도 최적의 식물 생장 조건을 제공할 수 있는 태양에너지를 이용한 복합환경 시스템이 제공된다.
또한, 태양광을 이용하여 전기를 생산하는 발전유닛을 식물재배유닛의 상측에 결합하여 일체화되도록 하여 전체 시스템을 컴팩트화가 가능한 태양에너지를 이용한 복합환경 시스템이 제공된다.
또한, 인공배양토에 식물을 식재하고, 인공배양토의 영양분을 균일하게 공급하여 안정적인 식물생장을 유도할 수 있는 태양에너지를 이용한 복합환경 시스템이 제공된다.
또한, 태양광 발전을 통한 전기를 이용하는 인공조명을 LED를 사용하여 전기이용효율이 향상되는 태양에너지를 이용한 복합환경 시스템이 제공된다.
또한, 태양광 발전을 통해 생산된 전기를 이용하는 담수화유닛에서 역삼투방법을 이용하여 해수를 담수화시킴으로써 전기이용효율을 극대화할 수 있는 태양에너지를 이용한 복합환경 시스템이 제공된다.
또한, 태양광 에너지를 통해 안정적인 식물생장을 도모할 수 있는 식물재배유닛과 저전력 담수화유닛을 제공함으로써, 혹한기 및 혹서지에서도 자립가능한 생존환경을 제공할 수 있는 태양광 에너지를 이용한 복합환경 시스템이 제공된다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 태양에너지를 이용한 복합환경 시스템의 개략도,
도 2는 도 1의 식물재유닛의 상세도,
도 3은 도 2의 인공배양부의 개략도,
도 4는 도 1의 담수화유닛의 상세도이다.
설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 태양에너지를 이용한 복합환경 시스템에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 태양에너지를 이용한 복합환경 시스템의 개략도이고, 도 2는 도 1의 부분확대도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 태양에너지를 이용한 복합환경 시스템은 발전유닛(10)과 식물재배유닛(20) 및 담수화유닛을 포함하여 구성된다.
도 2를 참조하면, 상기 발전유닛(10)은 태양광을 이용하여 전기를 생산하는 다수의 솔라셀을 소정의 패널에 결합한 솔라셀모듈로서, 생산한 전기를 식물재배유닛(20) 및 담수화유닛(30)에 공급하도록 설치된다.
발전유닛(10)에는 태양광을 이용하여 전기를 생산시에 발생하는 열을 쿨링하기 위해 냉각수를 순환시키는 소정의 쿨링배관을 더 포함할 수 있다.
또한, 발전유닛(10)은 후술할 식물재배유닛(20)의 상향에 소정의 프레임(A)에 의해 고정되어 식물재배유닛(20)과 이격되도록 설치되며, 바람직하게는 식물재배유닛(20)의 상부 전체를 덮도록 설치된다.
이격거리는 통상적으로 30cm ~ 80cm이며, 발전유닛(10)이 식물재배유닛(20)으로부터 이격됨으로써, 발전유닛(10)으로부터 발생되는 열이 식물재배유닛(20)으로 전달되지 않을 수 있다.
발전유닛(10)이 식물재배유닛(20)의 상측에 설치됨으로써 종래 별도의 발전유닛(10)을 구비하는 것에 비해 컴팩트한 시스템을 제공할 수 있다.
도 3은 도 1의 식물재배유닛의 상세도이고, 도 4는 도 3의 인공배양부의 상세도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 식물재배유닛(20)은 하우스(21)와 그 내부에 설치되는 인공배양부(22) 및 파장제어부(23)를 포함하여 구성된다.
상기 하우스(21)는 외부광이 내부로 유입되지 않도록 차단된 암실의 형태로 마련된다.
또한, 하우스(21)에는 외부와 내부의 열이 상호 전달되지 않도록 소정의 단열재가 설치될 수 있으며, 필요에 따라 내부의 온도를 제어할 수 있는 에어컨 등의 공조기가 더 설치될 수도 있다.
상기 인공배양부(22)는 프레임(221)과 인공조명(222) 및 인공배양기(223)를 포함하여 구성된다. 프레임(221)은 다수 층으로 형성되며 각 층의 길이방향으로는 다수의 인공배양기(223)가 설치된다.
상기 인공배양기(223)에는 식재되는 식물의 생장조건에 적합한 인공배양토가 내장되며, 인공배양토의 영양분은 식재되는 식물에 균일한 영양분을 공급할 수 있다.
통상적으로, 자연토양 상태에서 식재된 식물에 적합한 영양소를 포함하는 비료 등을 공급하더라도 일정 시간 경과 후에는 공급된 영양소가 점진적으로 감소하게 된다.
즉, 자연토양에서는 식재된 식물의 생장에 적합하게 균일한 영양소를 공급할 수 없으나, 인공배양토를 통해 영양소를 공급하면 균일한 영양분을 일정 시간 동안 지속적으로 공급할 수 있어 식물 생장 속도를 향상시킬 수 있다.
또한, 각 인공배양기(223)의 상향에는 LED로 마련된 인공조명(222)이 설치된다. 상기 인공조명(222)은 발전유닛(10)으로부터 공급되는 전기를 이용하여 인공광을 생성한다.
또한, 상기 인공조명(222)은 후술할 파장제어부(23)에 의해 인공배양기(223)에 식재된 식물의 생장 조건에 적합한 파장을 방출하도록 제어된다.
즉, 인공배양토의 균일한 영양소 공급 및 인공광의 파장 제어를 통해 식물 생장 환경을 최적화할 수 있다.
상기 파장제어부(23)는 인공조명(222)의 파장을 제어하도록 설치된다. 즉, 각 식물의 생장조건에 따라 인공조명(222)의 파장을 달리하여 적용할 수 있다.
인공조명(23)의 파장제어 외의 식물 생장 조건에 적합한 온도 또는 습도 등의 환경적인 요인에 대한 제어는 파장제어부(23) 외의 별도의 제어부 또는 파장제어부(23)와 통합되는 제어부를 통해 조절될 수 있다.
즉, 상기 식물재배유닛(20)은 외부와 격리되면서 온도 및 습도 등의 제어가 가능하게 마련된 하우스(21)와, 생장 조건에 적합한 파장의 인공광 및 균일한 영양소 공급이 가능한 인공배양부(22)를 통해 식물의 최적 생장 환경을 제공할 수 있다.
도 5는 도 1의 담수화유닛의 상세도이다. 도 5를 참조하면, 상기 담수화유닛(30)은 역삼투현상을 이용하여 해수를 담수화시킬 수 있도록 설치된다.
통상적으로, 삼투현상이란 동일한 양의 저농도 용액과 고농도 용액을 일정한 시간 동안 두면 고농도 용액 양이 증가하게 되는 현상을 말하며, 일정 시간 경과 후에는 평형상태를 유지한다.
그런데, 이런 유체 평행 상태에서 고농도 용액측에 삼투압 이상의 압력을 가하게 되면 삼투현상과는 반대로 고농도의 용액에서 저농도 용액 측으로 흘러 들어가는 현상을 역삼투 현상이라 하며 가해진 압력을 역삼투압이라 한다.
이와 같은 역삼투압 원리를 이용하고자, 본 발명에서의 담수화 유닛은 모터펌프부(31)와 담수화부(32)를 포함하여 구성된다.
상기 모터펌프부(31)는 상술한 발전유닛(10)으로부터 공급받은 전기를 이용하여 구동되며, 후술할 담수화 유닛의 해수를 반투과막으로 통과되도록 가압하도록 설치된다.
상기 담수화부(32)는 역삼투막(321)을 중심으로 일 측에는 해수를 공급받는 해수조(322)와 타 측에는 역삼투막(321)을 통과한 담수가 저장되는 담수조(323)로 구획된 상태로 마련된다.
여기서, 역삼투막(321)은 반투과 특성을 가지는 멤브레인 막 등이 사용되어 해수 내의 용질의 입자가 투과되지 않도록 형성된다.
또한, 해수조(322)에는 해수를 공급하는 소정의 공급관(미도시)이 설치되며, 담수조(323)에는 역삼투막(321)에 의해 필터링된 담수를 외부로 방출시킬 수 있는 소정의 방출관(미도시)이 연결되어 있다.
상기 구성을 통해 모터펌프부(31)가 해수조(322)를 가압하면, 해수조(322)의 해수는 역삼투막(321)을 통해 필터링되면서 담수조(323)로 이동하여 담수화될 수 있다.
상기 역삼투 방법을 이용하면 종래 증발법과 비교하여 동일량의 물을 담수화시키는데 사용되는 전력량이 대략 10% ~ 20%로 감소될 수 있다.
즉, 담수화유닛(30)의 전기사용량이 최소화됨으로써 발전유닛(10)에서 동일량의 전기를 생산하였을 때, 식물재배유닛(20)의 전기사용량을 더 높게 유지할 수 있다.
결과적으로, 종래와 비교하여 식물재배유닛(20)의 인공적인 식물생장 환경을 위해 사용되는 전기사용량을 증가시킬 수 있어, 안정적인 생장환경을 제공할 수 있게 된다.
한편, 담수조(323)에서 외부로 방출된 담수는 저장탱크(33)에 저장될 수 있고, 저장된 담수는 식물재배유닛(20)으로 제공되어 식물 재배에 사용될 수 있다.
또한, 상기 담수는 소정의 정화수단을 통해 정화된 물은 사람에게 음료로서 제공될 수도 있다.
상술한 바와 같은, 본 발명에 따른 태양에너지를 이용한 복합환경 시스템을 이용하면, 발전유닛(10)을 통해 생산된 동일한 전기량을 이용하여 식물의 생장 조건인 토양, 물, 광에너지를 모두 제공하면서 최적화 생장이 가능하다.
아울러, 사람이 살아가는데 필수적인 요소인 물을 저전력으로도 제공이 가능하다.
이에 따라, 혹서지 및 혹한지에서 자립가능한 생존환경을 제공할 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※
10 : 발전유닛
20 : 식물재배유닛 21 : 하우스
22 : 인공배양부 221 : 프레임
222 : 인공조명 223 : 인공배양기
23 : 파장제어부
30 : 담수화유닛 31 : 모터펌프부
32 : 담수화부 321 : 역삼투막
322 : 해수조 323 : 담수조
33 : 저장탱크

Claims (8)

  1. 태양에너지를 이용한 복합환경 시스템에 있어서,
    태양광으로부터 전기를 생산하여 공급하는 발전유닛;
    상기 발전유닛으로부터 공급된 전기를 이용하여 인공광을 생성하고, 상기 인공광을 이용하여 인공배양토에 식재된 식물을 재배하도록 설치되는 식물재배유닛; 및,
    상기 발전유닛으로부터 공급된 전기를 이용하여 해수를 담수화시켜 제공하는 담수화유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양에너지를 이용한 복합환경 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 식물재배유닛은,
    하우스;
    상기 하우스 내에 설치되며, 공급된 전기를 이용하여 인공광을 생성하고, 상기 인공광을 통해 인공배양토에 식재된 식물을 재배하는 인공배양부;
    상기 인공배양토에 식재된 식물의 생장조건에 따라 상기 인공광의 파장을 조절하는 파장제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양에너지를 이용한 복합환경 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 인공배양부는,
    적어도 하나의 층으로 형성되는 프레임;
    상기 프레임의 길이방향으로 상호 이격설치되며, 인공배양토가 내장되어 식물이 식재되는 인공배양기;
    상기 인공배양기의 상측에 설치되며, 공급된 전기를 이용하여 상기 인공광을 생성하는 인공조명;을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양에너지를 이용한 복합환경 시스템.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 발전유닛은 상기 식물재배유닛의 상향에 이격설치되며, 상기 하우스는 외부광이 차단되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 태양에너지를 이용한 복합환경 시스템.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 인공조명은 LED인 것을 특징으로 하는 태양에너지를 이용한 복합환경 시스템.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 인공배양기의 인공배양토는 식재된 식물의 생장조건에 적합한 영양분을 균일하게 공급하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 태양에너지를 이용한 복합환경 시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 담수화유닛은 상기 태양발전유닛으로부터 공급된 전기를 이용하여 구동되는 모터펌프부와, 상기 모터펌프부의 구동에 의해 해수가 역삼투되어 담수화되는 담수화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양에너지를 이용한 복합환경 시스템.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 담수화부는 역삼투막에 의해 해수조와 담수조로 분리구획되며,
    상기 모터펌프부는 상기 해수조에 저장된 해수를 가압하여 상기 역삼투막을 통과하여 필터링되면서 상기 담수조로 이동되게 하는 것을 특징으로 하는 태양에너지를 이용한 복합환경 시스템.
KR1020120110743A 2012-10-05 2012-10-05 태양에너지를 이용한 복합환경 시스템 KR20140044591A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120110743A KR20140044591A (ko) 2012-10-05 2012-10-05 태양에너지를 이용한 복합환경 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120110743A KR20140044591A (ko) 2012-10-05 2012-10-05 태양에너지를 이용한 복합환경 시스템

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140130403A Division KR20140123469A (ko) 2014-09-29 2014-09-29 태양에너지를 이용한 복합환경 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140044591A true KR20140044591A (ko) 2014-04-15

Family

ID=50652524

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120110743A KR20140044591A (ko) 2012-10-05 2012-10-05 태양에너지를 이용한 복합환경 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20140044591A (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200138985A (ko) 2019-06-03 2020-12-11 민병창 미세먼지저감과 화재진압 및 예비수 겸용의 수자원 활용 복합 환경 설비
KR20230012074A (ko) * 2023-01-01 2023-01-25 한상관 터널,비닐하우스,축사, 쓰레기 처리장,다중이 거주하는 건축물,매연 발생 제품 생산공장,발전소,제철소,제련소,지하주차장,지하철,화장실,목용탕,식당에서 중력의 작용과 물질밀림작용과 물질새치기 작용과 대류현상에 의해 상측 방향으로 부상하는 비산먼지 제거기능 및 혐오성 냄새 및 비중이 가벼운 유해물질성 물질분자와 미세먼지제거 기능을 발휘하여 쾌적한 환경을 조성하여주는 자연친화적인 친환경 하우징
KR102577141B1 (ko) * 2022-12-16 2023-09-11 (주)미래엔피아 이끼생육을 통한 스마트 공기질개선장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200138985A (ko) 2019-06-03 2020-12-11 민병창 미세먼지저감과 화재진압 및 예비수 겸용의 수자원 활용 복합 환경 설비
KR102577141B1 (ko) * 2022-12-16 2023-09-11 (주)미래엔피아 이끼생육을 통한 스마트 공기질개선장치
KR20230012074A (ko) * 2023-01-01 2023-01-25 한상관 터널,비닐하우스,축사, 쓰레기 처리장,다중이 거주하는 건축물,매연 발생 제품 생산공장,발전소,제철소,제련소,지하주차장,지하철,화장실,목용탕,식당에서 중력의 작용과 물질밀림작용과 물질새치기 작용과 대류현상에 의해 상측 방향으로 부상하는 비산먼지 제거기능 및 혐오성 냄새 및 비중이 가벼운 유해물질성 물질분자와 미세먼지제거 기능을 발휘하여 쾌적한 환경을 조성하여주는 자연친화적인 친환경 하우징

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BE1023849B9 (nl) Aquaponische Eenheid
US8950111B2 (en) Device for fixing biomass-based solar heat and carbon dioxide gas, and house equipped with same fixing device
US20190040347A1 (en) Culture medium sterilized for microalgae high density culture, and the air compression, air cooling, carbon dioxide automatically supplied, sealed vertical photobioreactor, harvesting, drying apparatus and characterized in that to provide a carbon dioxide biomass conversion fixed, air and water purification method using the same
KR101648479B1 (ko) 독립형 신재생에너지를 활용한 컨테이너형 식물재배 및 어류양식 시스템
CN104221982B (zh) 温室内鱼菜食用菌共生系统
US20130023044A1 (en) System and Method for Fuel Generation from Algae
CN105859051B (zh) 一种沼液光处理养殖系统及其作业方法
KR20100010921A (ko) 미세조류를 이용한 실내공기 정화용 산소발생기
KR20140044591A (ko) 태양에너지를 이용한 복합환경 시스템
WO2020136208A1 (en) A microalgae-based system for producing products and a process using thereof
CN106993574A (zh) 一种海基复合循环鱼菜食用菌共生系统
KR20140123469A (ko) 태양에너지를 이용한 복합환경 시스템
JP2012231721A (ja) Ｆｍｓ植物工場
JP5737567B2 (ja) 再生可能エネルギー多段利用システム
JP5919579B2 (ja) 藻類培養装置及び培養方法
KR20190043361A (ko) 신재생에너지의 복합 이용과 부산물을 순환 이용하는 스마트 신재생 복합 배양플랜트
KR20210001245A (ko) 에너지 융합형 복합양식 시스템
KR20190137605A (ko) 신재생에너지를 접목한 아쿠아포닉스 시스템
CN110679361B (zh) 垂直式作物栽培系统
CN208691875U (zh) 垂直式作物栽培系统
JP2017023022A (ja) 極限地対応稲作プラント
TWM569550U (zh) Vertical crop cultivation system
KR20200000422A (ko) 염분차 발전에 기반한 에너지 자립형 스마트 팜 시스템
CN109430143A (zh) 一种新型立体水产箱鱼、菜、菌、果综合体装置
KR20120114851A (ko) 미세조류 생산장치를 이용한 폐수 고도처리장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
A107 Divisional application of patent