KR20150068625A - 밀폐형 자동화 벼 발아 육묘 설비 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 종래의 모판을 사용하여 실내(비닐 하우스)에서 재배하는 데 모판을 조적식으로 쌓아 올려 재배할 수 없다는 한계를 극복하는 기술이다. 종래 사용되는 파종기와 표준화된 모판을 활용하여 본 발명에서 개발되는 발아육묘 시스템 내에서 다층 구조로 모판이 조적되어 발아 육묘들이 효과적이고 안정적으로 성장 할 수 있도록 한다.

Description

밀폐형 자동화 벼 발아 육묘 설비 시스템{Sealed Automatic Rice Germination System}

본 발명은 벼발아 육묘를 효과적으로 관리 재배하고 육묘판을 다층구조로 조적하여 발아 시킬 수 있는 설비 시스템이다

씨앗을 발아시키기 위한 종래의 방법은 종이 화분, 질그릇 화분, 플리에틸렌 화분, 스티로폼 화분 등의 육묘용 화분용기를 이용하여 왔으며, 특히 PE필름을 이용한 포트화분과 플라스틱 포트는 씨앗용 상토를 넣기가 용이하고, 정식 시에 포트를 분리시키는 작업이 능률적이기 때문에 널리 이용되어 왔다. 또한, 1960년 미국에서 개발되어 1990년대 국내에서 본격적으로 이용된 플러그 육묘는 육묘 비용의 절감을 위해 기존 육묘에서 사용하는 크기의 1/5~1/10 크기의 작은 포트를 사용하여 집약적 관리와 자재절감으로 육묘 생산비를 절감시킬 수 있는 장점을 갖는 육묘방법이다. 이러한 포트육묘나 플러그형 육묘에 사용되는 육묘재배기들은 상토가 담긴 육묘상자에 씨앗을 흩뿌린 후, 육묘상자가 놓이는 다층의 적층구조를 만들어 공간효율성을 높이고, 육묘관리를 위해 다층의 프레임간의 공간을 두는 구조를 갖고 있다.

이러한 종래의 층간 공간을 두면서 다층의 육묘상자를 프레임으로 사용하는 육묘재배장치는 씨앗을 발아시키기 위한 수분의 공급과 발아에 필요한 온도를 맞추기 위한 온도조절장치가 필요하게 된다.

기존의 발명들은 이러한 육묘상자가 다층의 공간으로 쌓인 육묘재배기를 효율적으로 이용하는 기술들에 치중되어 있다.

출원번호 20-2004-0027278의 육묘장치의 기술은 다층의 육묘장치가 통상 비닐하우스와 같은 육묘시설공간에서 온도조절을 위한 온풍기 등이 전체 비닐하우스 내부에서 특정 위치에 위치함으로 인해 전체 육묘장치에 골고루 온도가 고르게 공급될 수 없는 단점을 극복하기 위해 발열장치를 육묘상자가 놓이는 다층 프레임바닥면에 내장시켜서 발아를 위한 열원이 바로 육묘상자로 공급될 수 있도록 하는 구조로 온도조절이 용이하고 정확하며, 온도 분포를 일정하도록 하여 작물의 발아 및 성장효과를 높이고 발아에 필요한 온도조성 비용이 절감되도록 하는 기술이다.

출원번호 20-2005-0022690의 다층식 육묘재배기는 육묘판이 위치하는 다층식의 프레임이 고안된 장치로, 측면이 개방되어 스크린을 개폐하는 구조이며, 상기 프레임 내부에 일정한 간격으로 적층된 다층의 프레임의 내부로 진입된 다수의 급수관 및 이의 고른 분사를 위한 노즐이 설치된 구조로 윗층의 배수용관을 통해 하단의 분기관으로 흐르는 구조로 되어 있으며, 프레임의 지면에는 캐스터를 장착하여 편리한 이동관리를 가능하게 한 기술이다.

출원번호 10-2008-0091904의 다단,육묘장치는 다수의 육묘판을 수용할 수 있도록 일정간격으로 다단 적층시킬 수 있는 구조로 각 단층별로 안착홈과 각각의 지지다리와 이의 결합구멍을 가져 아랫부분 층의 육묘층의 지지다리와 적층결합될 수 있도록 하는 구조이며, 또한 이러한 구조로 인해 착탈이 가능하며 유동적으로 적층높이를 변경시킬 수 있어 공간을 효율적으로 사용할 수 있는 기술이다.

또한, 육묘장치가 위치하는 각 다단 프레임은 내부가 중공된 형태를 이루고, 각각의 지지다리와 안착홈, 결합공은 육묘판 안착홈에 형성된 물공급관에서 공급되는 물이 일정 수위 이상이 되면 중공된 구조를 활용하여 배출되도록 하는 구조를 가지고 있다.

출원번호 20-2004-0028034의 출아 및 육묘장치는 육묘판이 놓이는 바닥 프레임을 지지하는 수직 프레임을 각형의 틀을 이루는 베이스 프레임과, 이 베이스 프레임의 상하로 볼트 및 너트 등의 체결 부속을 활용하여 수직으로 체결하여 수직지지프레임의 높낮이를 조정할 수 있도록 하는 기술이다. 이를 통해 씨앗의 발아 및 성장에 따라 다단의 프레임간의 높이간격을 조절이 가능하도록 하여 육묘 생장단계에 적합하게 변형시킬 수 있는 장점을 가진다.

출원번호 10-2010-0026796의 육묘상자 운반틀의 고정장치는 씨앗의 발아 후 작물이 일정크기로 자란 육묘상자를 담아 차량으로 운반할 수 있도록 하는 육묘상자 운반틀에 있어서, 육묘 운반틀이 일정한 높이간격으로 다단으로 적층되어 있는 육묘상자가 분리 이탈되지 않도록 하는 육묘상자 운반틀의 고정장치에 관한 기술이다. 이 기술은 장방향의 프레임에 수직방향으로 일정간격의 걸림턱을 설치하여 육묘상자를 고정시키고 상부프레임 중앙외측으로는 일정간격의 간격돌기를 설치함과 동시에 하부프레임의 중앙에는 끼움공을 형성하여, 외측에서 끼워지는 자 형상의 후크로써 끼움공을 고정봉에 연결시키는 구조로 형성된다. 이를 통해 육묘상자 운반 시 발생하는 외부 충격으로 인해 고정봉이 이탈되는 문제를 해결할 수 있고 이동을 위한 장착 및 분리를 쉽게 하고 안전하게 육묘상자를 이동시킬 수 있게하는 기술이다.

출원번호 10-2001-0071372 '폐쇄형 종묘생산장치는 육면체의 밀폐 공간(3.4m(W)x3.2m(D)x2.5m(H))에 씨앗의 발아 및 생육을 위해 밀폐면 내측으로 공조덕트와 이의 원활한 흐름을 위해 다공판 등의 통기수단을 설치하고, 육묘상자가 위치하는 선반에 광원과 가습기를 설치하여 재배공간의 온도 및 습도와 기류를 일정하게 유지하여 발아 및 육묘에 적합한 인공광원, 가습, 기류유동의 환경조건을 유지하는 기술이다.

상기의 언급된 종래의 배경기술에서와 같이 종래의 육묘장치와 관련된 대다수의 특허는 다단프레임간의 층간 간격을 갖는 다층구조의 육묘재배설비와 이러한 공간에 비치된 육묘상자에서 씨앗이 발아될 수 있는 최적조건들(온도, 수분, 공기및 광원)을 유지시키는 데 관련된 기술들이다. 이러한 종래의 기술들은 다단프레임의 공간과 그 구조의 특징으로 인해 씨앗발아용 육묘판의 집적도와 대량발아를 위한 공간활용도를 일정수준 이상 높일 수 없는 한계가 있고, 출원번호 20-2004-0027278, 출원번호 20-2005-0022690, 출원번호 10-2008-0091904, 출원번호 20-2004-0028034의 기술에서와 같은 종류의 육묘시설에서는 시설자체가 온도와 공기를 회전시킬 수 밖에 없고, 이렇게 온도 및 공기의 순환과정에서 열손실의 발생할 수 밖에 없는 구조적인 한계를 가지고 있다. 또한, 출원번호 10-2001-0071372의 기술에서와 같이 보다 작게 형성된 밀폐된 공간 시설을 사용하면 기존 설비보다는 온도효율성이나 공기순환의 효율은 높일 수 있겠지만, 대량의 씨앗을 발아시키려면, 이러한 밀폐된 육묘공간설비가 다수개가 필요하며, 이에따라서 온도유지를 위한 발원유지비용 및 공기흐름을 위한 공조기 및 송풍기 유지비용이 같이 증가될 수 밖에 없는 한계가 있다.

이러한 기존 발명기술의 한계를 극복하기 위해서는 제한된 공간 내에서 발아집적도를 대폭적으로 높일 수 있어야 하고, 또한 대량 씨앗발아를 위한 육묘상자관리 및 이에 따른 발열원 및 공조유지 등의 전원비용 등이 효율적으로 유지될 수 있는 기술이 필요하다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 목적은 상기와 같은 기존 배경기술의 한계점을 극복하고, 씨앗발아 집적도를 대폭적으로 높일 수 있으면서, 이에 따른 육묘관련 비용은 상대적으로 낮게 유지할 수 있고, 육묘시설 운영의 효율화를 달성하여 빠른 시일내에 대량의 씨앗을 발아 및 육묘할 수 있는 기술이다.

종래의 배경기술에서와 같이 기존의 육묘방식이 육묘판을 서로 밀집되게 조적식으로 쌓아서 사용하지 않고 프레임 층간의 공간을 유지하는 다층식의 구조를 사용 할 수 밖에 없는 이유는 육묘판 사이에 간격이 좁아질 경우, 씨앗이 심어져 있는 육묘판 사이에 공기 흐름이 원활하지 못하게 되고, 밀집된 공간으로 인해 씨앗발아 중에 발생하는 생장열이 제어되지 못해 씨앗이 부패되어 버리는 경우가 많기 때문이다.

그러나, 본 발명은 육묘상자를 밀집된 조적식 구조물로 설치하면서도 동시에 생장열을 제어할 수 있도록 인공적인 공기흐름을 만들어 내어 씨앗의 발아에 최적 조건을 제공하면서 육묘가 될 수 있도록 하는 기술이다.

상기 기술한 바와 같이 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는 창고형 구조물을 설치하여 본 발명을 위해 고안된 발아전용 파렛트 위에 육묘판을 밀집하여 적재하고, 지게차를 이용한 이동, 발아온도제어, 대량의 육묘판 관리 및 출하가 용이하도록 설계된 구조를 만든다.

본 시스템을 위해 고안된 전용 육묘파레트는 지게차를 위한 대량 기계화 운송 및 발아를 위한 열의 공급 및 제어를 위한 특수한 구조로 고안되었으며, 이러한 육묘파레트 위에 농가에서 사용되는 육묘판을 다층으로 적재한 후에, 전용파레트 단위별로 조적될 수 있도록 다층의 선반 구조를 만든다.

각각의 선반 층별 하단부에는 발아열을 공급하고 조절하기 위하여 열 공급관 및 열공급 조절 밸브를 설치하여 두고, 열공급관에는 발아 전용 육묘파레트쪽으로 열공급을 적절하게 하기 위하여 소형의 열공급용 구멍을 뚫고 이를 연결하는 소형의 튜브관을 설치한다.

이러한 구조의 발아전용 육묘파레트 외부에는 공급된 열의 외부손실 및 효율적인 관리를 위해 육묘전용 파렛트 위에 조적된 다층의 육묘판을 측면 및 상층부에 걸쳐 검정색 비닐로 둘러싼다.

이렇게 설치한 다층의 선반 구조 및 육묘전용 파렛트 위에 밀집형으로 조적된 육묘판들은 벼 씨앗이 잘 발아될 수 있도록 온도조절을 가능하게 하고, 또한 발아된 씨앗의 원활한 육묘생장을 가능하도록 하게 한다.

또한 육묘판에 공급되는 열 공급량의 조절을 쉽게 하도록 열공급관 끝에는 열조절용 밸브를 설치 및 이를 외부에 노출시킴으로써 구조물 내부에 가지 않아도 외부에서 육묘판에 공급되는 온도와 공기조절이 가능하도록 하였다. 이를 통해 육묘전용 파렛트 단위별로 온도제어가 가능하므로 예기치 않는 외부의 환경조건변화에 의한 벼발아육묘 실패요인을 제거하여, 적기에 건묘를 대량생산할 수 있게 되었다.

본 발명에 따른 발명의 효과는 좁은 공간 안에 대량의 벼 발아 육묘를 생산할 수 있는데 있다.

본 발명에서 예시된 바와 같이 1개의 육묘 전용파렛트 위에 육묘판을 가로2줄 세로4줄로 8개씩 배치하고 이를 25단으로 적재하면, 전용 파렛트 1개당 200개의 육묘판을 쌓을 수 있고, 도면 2에서와 같이 한 층당 횡으로 4열을 구성하고 한 열당 종으로 30개의 파렛트를 수평 배치하는 한 개의 층을 구성하고, 이러한 층이 시설물 내에 4층으로 구성된다면, 전체 육묘판의 갯수는 200개(1파렛트당) X 30파렛트(1열) X 4열 X 4층 = 총 96,000장의 육묘판을 동시에 발아시킬 수 있게 된다.

이와같이 기존의 육묘기술보다 훨씬 적은 공간 내에서 대폭적으로 많은 대량의 육묘판을 동시에 발아 및 육묘시킬 수 있으며, 좁은 공간내에서 운영됨으로 인해 선반상하를 오르내리는 단위 이동 거리가 짧고 정확한 조적이 가능하고, 기존육묘의 작업과정 축소에 의한 관리자의 노동을 최소화 할 수 있는 장점 등 여러 장점을 가지고 있다.

또한, 본 발명을 통하여 벼 뿐만 아니라 육묘기가 짧은 엽채류의 발아 육묘 및 새싹채소류의 발아육묘 재배 등으로 다양한 활용이 가능하고, 벼 육묘의 재배면적을 획기적으로 줄이는 경제적 효과와, 양질의 육묘재배를 통해 육묘의 품질이 향상되어 전체적으로 벼 재배의 안정화를 이룰 수 있다.

본 발명의 산업상 이용가능성은 다양한 작물의 발아 육묘에 관련하여 적용이 가능하다는 것을 들 수 있다. 또한 밀폐형 발아 전용 육묘장이 개발됨으로 인하여 산업적으로 벼의 육묘에 대한 분업화가 기대되며 지속적인 성장이 기대 된다.

현재 농촌인구가 고령화 및 대농화 추세임을 고려할 때 노동력 부족 때문에 적기이앙이 어렵고 인건비 상승으로 인한 경영성이 떨어지고 있는 실정이다. 특히 벼 육묘는 1년중 30~~50일 정도의 기간에 집중적으로 발생하는 분야로 공간적, 시간적 측면의 효율성이 중요하며 벼 육묘장은 육묘 후 타 용도로의 운영을 고려할 때 경제적 효과는 매우 중요하다.

본 발명은 집약화된 시설을 이용하여 안정적으로 대량생산을 할 수 있는 시스템을 갖추었으며, 육묘 후에는 타작물의 육묘 및 새싹채소 재배가 가능 하도록 하여 1년 중 작물의 재배를 통하여 생산효과를 극대화하여 새로운 직종으로 자리 매김할 수 있는 기술이다.

도1. 은 시스템이 설시운영될 구조에 대한 정면도 이다.
도2. 는 시스템 전체 구조의 평면도 이다.
도3. 은 발아전용 파렛트의 육모판에 대한 구조를 설명 하였다.
도4. 는 발아전용 파렛트의 적재 예상 모형도이다.

본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 도면을 통하여 자세히 설명하도록 한다.

도면 1은 본 발명에 위한 밀폐형 발아육묘 시스템(100)이 설치된 정면도로서 101은 철제구조로 스티로폼 판넬 지붕으로 되어 있어 외부로부터 보온 및 기타 환경적인 요인을 차단하는 효과를 갖는다. 102는 본 발명의 발아시스템(100) 내부 전체의 열관리를 위해 설치된 보온커튼이다.

본 밀폐형발아육묘시스템(100)은 먼저 103의 구조용 강관을 이용하여 4단의 선반바닥을 수직 층 배열로 만들고, 각각의 선반바닥(103) 밑으로 지름 약 20mm정도의 열 공급관(200) 2개를 병렬식으로 설치하고, 이러한 선반구조 위에 육묘판이 다층으로 조적된 육묘전용파렛트(400)를 설치하는 구조이다.

도면 2는 본 발명에 의해 설치된 시스템의 평면도이며, 각 층별로 전용파렛트(400) 30개가 수평으로 적재되는 적재라인에 따라 2개의 열공급관(200)이 병렬형태로 선반바닥 밑으로 지나면서 각각의 전용 육묘파레트(400)의 바닥부분에서 열을 공급해주는 구조를 예시한 도면이다.

도면 3은 본 발명의 실시를 위해 특수하게 고안된 육묘전용 파렛트(400)로 윗면(401)은 금속메시망으로 제작되어 열공급관(200)에서 공급된 공기가 원할하게 통과하도록 하고, 적재를 위한 받침대(402), 열차단막과 지게차 이동공간(403)으로 구성된다. 403은 적재되어 있는 상태에서는 육묘판에 공급된 열이 누출되지 않도록 하는 차단막 역할을 하고, 지게차로 이동작업이 필요하면 지게차를 활용할 수 있게 미닫이 방식으로 작용할 수 있도록 고무재질을 이용해서 제작한다.

도면 4는 육묘전용파렛트(400) 위에 벼육묘상자(410)를 다층으로 적재한 구조이며, 이렇게 다층으로 적재된 육묘파렛트에 공급된 열을 발아에 효율적으로 이용될 수 있도록 통제하기 위해 404의 검정색 비닐을 이용하여 조적된 육묘판 및 파렛트의 네 측면과 윗면을 둘러싸서 열이 외부로 누출되지 않게 하고 조절할 수 있게 한다.

도면 5는 다층으로 설치된 각각의 선반(103)위에 놓이는 육묘 전용파렛트(400)와 전용파렛트에 열을 공급하는 열공급관(200), 열공급관에서 전용파렛트(400) 하단부로 열을 공급하기 위한 열공급구멍(201)과 이를 연결하는 튜브관(203), 열공급관의 온도를 조절할 수 있도록 하는 조절밸브(202)로 구성되어 있는 것을 예시하는 도면이다. 이러한 온풍과 온도조절 시스템을 통하여 밀폐형으로 조적되어 있는 육묘판의 씨앗들이 썩지 않고 적절하게 발아되고 생장할 수 있도록 하는 시스템이다.

Claims (4)

1. 본 발명에 있어서 대량의 밀집된 육묘판의 조적 및 이의 발아를 위한 열을 전달하기 위해 윗면을 금속메시망(401)로 하고, 4귀퉁이에 받침대(401)을 두고 받침대 사이에 발아열 차단기능과 지게차로 육묘판의 이동관리 및 이와 유사하게 육묘판의 대량이동을 가능하게 하는 장치하는 용도로 같이 쓰일 수 있도록 하는 신축적인 미닫이 기능을 하는 고무차단막(403)으로 구성되는 발아육묘 전용 파렛트 구조
   
2. 1항에 의한 육묘전용 파렛트(400)를 활용하여 다층의 육묘판(410)들을 쌓을 수 있고, 조적된 육묘파렛트 공간 내부에 균일하며 안정적으로 냉,온풍을 불어 넣어 상하 좌우 온도 편차를 최소화하여 작물생장을 조절하도록 열을 공급하는 장치(200), 열을 전달하는 소형튜브관(203), 공급된 열을 보존 조절하는 용도의 4측면과 윗면을 밀봉하는 장치(404)로 구성되는 장치 구조
   2항의 육묘장치 구조로 구성된 시설을 수평으로 연속적으로 배치하고, 이렇게 배치된 육묘장치 구조에 발아 목적을 위한 열의 적절한 관리를 위해 육묘장치 아래쪽으로 통과되는 2열의 병렬 열공급관(200) 구조와 이로부터 1항에 언급된 전용육묘파렛트에 열을 공급하기 위해 파렛트 위치를 통과하는 1개의 열공급관별로 2개, 파렛트당 4개의 열공급 구멍(201)을 뚫고 여기에 소형의 튜브관(203)을 이용해서 열이 공급되는 구조 및 이를 단속적으로 통제할 수 있는 열 조절 밸브(202)로 구성되는 발아열 공급 관리 장치
3. 2항의 육묘장치 구조로 구성된 시설을 수평으로 연속적으로 배치하고, 이렇게 배치된 육묘장치 구조에 발아 목적을 위한 열의 적절한 관리를 위해 육묘장치 아래쪽으로 통과되는 2열의 병렬 열공급관(200) 구조와 이로부터 1항에 언급된 전용육묘파렛트에 열을 공급하기 위해 파렛트 위치를 통과하는 1개의 열공급관별로 2개, 파렛트당 4개의 열공급 구멍(201)을 뚫고 여기에 소형의 튜브관(203)을 이용해서 열이 공급되는 구조 및 이를 단속적으로 통제할 수 있는 열 조절 밸브(202)로 구성되는 발아열 공급 관리 장치
4. 1항과 2항에 있어 농가에서 사용되는 일반적인 육묘판(410)을 1항의 육묘전용 파렛트(400)에 조적하고, 조적된 파레트를 도면 1에서 제시된 다층구조(103)로 조적하고, 도면2에서 제시된 바와 같이 수평으로 연속적으로 다수 개의 전용파렛트(400)을 배치시킨 구조물로 단위면적당 발아/육묘 생산량을 최대화하기 위한 다층구조물 장치 및 모형
   
   

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