KR20190103323A - 영농 시스템 및 방법 - Google Patents

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KR20190103323A
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석 시엔 총
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그린파이토 피티이 리미티드
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Abstract

본 발명은 영농 시스템 및 영농 방법에 관한다. 특히, 적어도 하나의 재배랙은 다수 개의 셀을 포함하는 적어도 하나의 재배 랙과; 각각 하나의 셀 내에 보관되도록 구성되며, 각각 적어도 한 종류의 식물을 재배하도록 구성되는 다수 개의 영농모듈과; 해당하는 각 셀 내로/로부터 다수 개의 영농모듈의 각각을 이동하도록 배치된 기계로 구성되며; 다수 개의 영농모듈의 각각은, 식물 종류에 대하여 특정한 하나 이상의 자족적인 영양제 트레이부를 포함하며, 각 영농모듈은 다른 영농모듈과 관련하여 독립적인 것을 특징으로 하는 실내 영농용 시스템이 개시된다.

Description

영농 시스템 및 방법
본 발명은 영농 시스템 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 시스템 및 방법은, 한정하는 것은 아니지만, 실내 영농에 적절한 것이다.
본 발명의 배경에 관한 이하의 논의는 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것일 뿐이다. 이러한 논의는 본 명세서에서 언급되는 어떠한 내용도 본 발명의 우선일자 이전에 어떠한 관할 내에서도 발간되었거나, 주지되었거나, 또는 동 기술분야의 통상의 기술자의 일반적인 지식의 일부임을 확인하거나 또는 인정하는 것이 아님을 알아야 한다.
토지가 부족한 국가들은 토지집약적인 전통적 채소 영농에 대한 도전에 직면해 있다. 결과적으로, 채소에 대한 대부분의 수요는 수입에 의하여 충족시키고 있다. 하지만, 채소의 수입의존도가 과도한 것은 이상적이지 않은데, 채소의 수량 및 가격이 매우 변동적이기 때문이다. 토지가 부족한 국가에서 채소를 공간 효율적인 방식으로 생산할 수 있도록 하는 것은 갑작스러운 공급 중단에 대해서 대단히 중요한 완충장치로서 기능할 수 있다.
전통적인 채소 영농에 대한 다른 난제는, 통제가 불가능한 기후적 요인 및 병충해에 기인한 낮은 생산성이다. 이 문제는, 장마기간이 늘어나거나, 가뭄 또는 바람에 날려서 들어온 홀씨를 통하여 외국으로부터 전파될 수 있는 질병, 및 토양의 부식 또는 오염등으로 야기되는 토양의 손상등을 포함한다. 부가적으로, 곤충과 같은 유해동물에 노출되면 채소 작물의 품질 및 생산율을 저해할 수 있다.
전통적인 채소 영농의 또 다른 난제는 노동력의 부족이다. 선진경제에 있어서는, 직업으로서의 영농에 관심을 가지는 젊은 세대가 적고, 이는 영농의 확장성 및 생산성을 제한하고 있다.
상술한 문제점들의 일부를 경감하기 위하여 다양한 영농 방법들이 개발되었다. 예를 들어 국토의 협소성을 다루기 위하여 '수직영농' 방법이 개발되었다. 하지만, 그러한 '수직영농'은 전형적으로 적절한 영양제/물의 순환 시스템을 필요로한다. 주된 단점은 그러한 순환 시스템이 식물관련 질병의 전파에 민감하다는 것으로서, 이는, 질병에 걸린 식물로부터의 바이러스 또는 박테리아를 운반하는 액체 순환 때문에 동일한 수직 영농 시스템내의 다른 식물들로 수직 영농 시스템의 일부에 있는 질병에 걸린 식물이 전파될 수 있다는 것을 의미한다. 다른 단점은 순환 시스템을 지원하기 위하여 그러한 수직 영농방법 내에 비교적 많은 수의 이동부분이 있다는 점이다. 실외 수직 영농방법은 또한 기후, 날씨, 일광 강도 등에 민감하다는 것이다. 또한 순환 시스템내에서는, 식물 및 채소를 포함하는 트레이를 씻어내는 것이 용이하지는 않아서, 부지불식간에 이들 작물의 성장과 경쟁하게 되는 조류(藻類)의 생장에 이르게 될 수도 있다. 수경재배 영농에 있어서는, 영양제와 균형을 맞추기 위하여 일정한 물의 순환을 제공해야 한다는 또 다른 문제가 있다. 결과적으로, 물의 순환을 위한 수경 콘테이너들 사이의 물의 연결을 위한 필요성이, 적어도 물의 누설 위험성 때문에 수직으로 올라가는 수경재배 영농의 크기를 제한한다.
따라서, 상술한 문제점을 경감하기 위한 더 나은 방법에 대한 필요성이 존재하고 있다.
명세서를 통하여, 그 문맥이 달리 필요로 하지 않는 한, "포함하여 구성되는" 또는 "포함하여 구성하는" 등의 용어는 언급된 정수(integer) 또는 정수들의 그룹을 포함하는 것을 의미하지만, 다른 정수 또는 정수들의 그룹을 배제하지도 않는 것으로 이해하여야 한다.
또한, 명세서를 통하여, 그 문맥이 달리 필요로 하지 않는 한, "포함하는" 또는 "포함한다" 등의 용어는 언급된 정수 또는 정수의 그룹을 포함함을 의미하지만, 다른 정수 또는 정수들의 그룹도 배제하지는 않는 것으로 이해하여야 한다.
제공되는 기술적 방법은 다수 개의 농장 모듈의 구성으로서, 각 농장 모듈은 다른 농장 모듈의 상부 또는 하부에 적층되거나 또는 인접하도록 채택되며, 각 농장 모듈은, 고도로 자동화되고, 공간 효율적이며, 토양을 근거로 하는 질병에 덜 민감한 농장 시스템을 달성하는 수경재배 원리에 근거하여 적어도 한 가지의 작물 또는 식물을 재배할 수 있도록 자급적인 것이다.
이 혁신적인 방법은 영농 방법과 함께 물류 관리 원리를 통합하는 것을 추구한다.
본 발명은 적층된 또는 수직적인 영농을 위한 시스템 및 방법을 제공함을 추구한다. 특히, 본 시스템 및 방법은, 한정하는 것은 아니지만 수직적인 수경재배 영농에 적합한 것이다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면: 다수 개의 셀을 포함하는 적어도 하나의 재배 랙과; 각각 하나의 셀 내에 보관되도록 구성되며, 각각 적어도 한 종류의 식물을 재배하도록 구성되는 다수 개의 영농모듈과; 해당하는 각 셀 내로/로부터 다수 개의 영농모듈의 각각을 이동하도록 배치된 기계로 구성되며; 다수 개의 영농모듈의 각각은, 식물 종류에 대하여 특정한 하나 이상의 자족적인(self-contained) 영양제 트레이부를 포함하며, 각 영농모듈은 다른 영농모듈과 관련하여 독립적인 것을 특징으로 하는 실내 영농용 시스템이 제공된다. 재배 랙 및 셀들은, 한정하는 것은 아니지만, 식물 및 채소의 재배를 위한 다양한 목적에 적절하다. 기계는 영농모듈을 이동 및/또는 유지할 수 있으며, 어떤 특정한 작용에 한정되지는 않는다. 유리하게는, 재배 랙의 다층 구조는 공간효율적인 것이어서 영농모듈들을 적층 및 회수함으로써 재소가 재배되는 것을 허용한다. 영농모듈들의 상호독립성은 영양소 또는 물과 같은 액체의 순환을 위한 도관이나 파이프를 가질 필요가 없게 한다. 따라서 본 발명은, 파이프 인프라 스트럭춰에 대한 필요성이 없기 때문에 영농 셀들 사이에 하나 이상의 규격(높이와 같은)들이 조절될 수 있다. 따라서 이 영농 시스템은 식물, 재소 및 화초/꽃들과 같은 모든 종류의 원예 및 농예 작물을 재배하기 위하여 수용할 수 있다. 또한, 다른 영농모듈에 관하여 독립적으로 배치된 각 영농모듈은 하나 이상의 기계에 의한 보관 및 회수의 용이함을 달성한다. 더우기, 본 발명은 농업에 있어서 산업적인 보관 및 회수 시스템 및, 살아있는 제품의 보관 및 이동을 위한 물류 기술의 결합을 이용할 수 있기 때문에 유리하다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 제1 영농모듈의 영농 트레이 내에 발아를 위하여 종자를 파종하는 단계와; 제1 영농모듈의 영농 트레이를 제1 재배 랙의 한 셀 내에 보관하는 단계와; 제1 재배 랙으로부터 제1 영농모듈의 영농 트레이를 회수하는 단계와; 발아된 종자로부터 하나의 묘목(seedling)을 제2 영농모듈의 영농 트레이로 이식하는 단계; 및, 제2 재배 랙의 하나의 셀 내에 제2 영농모듈의 영농 트레이를 보관하는 단계로 구성되는 실내 영농을 위한 방법으로서, 이 방법은 각 영농 트레이를 한 종류의 식물의 성장에 특정한 액체 영양제를 충만하는 것을 포함하고, 각 영농모듈은 다른 영농모듈과 관련하여 독립적인 것을 특징으로 한다. 유리하게는, 영농의 종묘(種苗) 및 재배 단계를 분리함으로써 공간 효율을 극대화한다. 본 발명의 방법은 그것이 자동화된 방법이며 노동비용을 감소하고 효율을 증가시키므로 매우 유리하다.
본 발명의 다른 실시형태는, 첨부된 도면과 관련한 본 발명의 특정한 실시예들에 관한 이하의 기술을 참조할 때 동 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
본 발명은, 예시만을 목적으로, 첨부된 도면을 참조하여 기술된다:
도 1은 수직농장의 다양한 사시도를 나타낸다.
도 2는 수직농장의 평면 및 측면도를 나타내는 공학적 배치도이다.
도 3은 재배 랙의 통로에 따른 차량의 주행 경로를 나타내는, 수직농장의 확대평면도이다.
도 4는 재배 트레이들 및 각 재배 트레이 상의 다수 개의 LED 들로 구성되는 모듈형 유니트의 실시예를 나타낸다.
도 5는 수직영농의 방법에 있어서의 다양한 단계들을 나타낸다.
도 6은 영농작업 관리 시스템(Farming Operation Management System:FOMS)의 통합적인 성격을 모식적으로 도시한다.
도 7은 FOMS 에 의한 상향식 고객주문의 통합을 나타내는 플로우 차트이다.
도 8은 고객 관리 또는 고객 주문을 위한 FOMS 내의 다양한 모듈들의 기능을 요약한다.
도 9는 기타 오프라인 과정과 일치하여 FOMS에 의해 관리되는 바와 같은 생산 또는 영농 과정을 나타내는 플로우 차트이다.
도 10은 생산 또는 영농 과정을 관리하기 위한 FOMS 내의 다양한 모듈의 기능을 요약한다.
도 11은 FOMS에 의한 자재 및/또는 장비의 재고관리를 나타내는 플로우 차트이다.
도 12는 자재 및/또는 장비의 재고관리를 위한 FOMS 내의 다양한 모듈들의 기능을 요약한다.
도 13은 FOMS에 의한 완성품의 재고관리를 나타내는 플로우 차트이다.
도 14는 FOMS에 의한 완성품의 배송과정 관리를 나타내는 플로우 차트이다.
도 15는 완성품의 배송과정을 관리하기 위한 FOMS 내의 다양한 모듈들의 기능을 요약한다.
도 16은 FOMS 내의 기후 감시 및 제어 시스템을 나타내는 블록 다이어그램이다.
도 17은 농장 내의 기후를 감시 및 제어하기 위한 FOMS 내의 다양한 모듈들의 기능을 요약한다.
도 18은 실내 영농 연구개발을 관리하기 위한 FOMS 내의 다양한 모듈들의 기능을 요약한다.
도 19는 자립식 또는 자급자족식 영농 트레이의 측면도 및 평면도를 나타내는 공학적 도면이다.
도 20은 뚜껑 또는 재식판(栽埴板)의 평면도를 나타내는 공학적 도면이다.
도 21은 야채 영농 과정의 플로우 차트이다.
도 22는 본 발명의 바람직한 실시예의 구성부를 포함하는 전체적인 영농 시스템의 개괄도이다.
도 23은 케이지(cage)의 형태로 된 영농모듈 및 그 케이지/프레임의 특성의 예이다.
도 24는 케이지/프레임의 형태로 된 영농 모듈의 설계예이다.
도 25는 바람직한 케이지/프레임 순환이동을 나타내는 도면이다.
명세서를 통하여, 그 문맥이 달리 필요로 하지 않는 한, "포함하여 구성되는" 또는 "포함하여 구성하는" 등의 용어는 언급된 정수(integer) 또는 정수들의 그룹을 포함하는 것을 의미하지만, 다른 정수 또는 정수들의 그룹을 배제하지도 않는 것으로 이해하여야 한다.
또한, 명세서를 통하여, 그 문맥이 달리 필요로 하지 않는 한, "포함하는" 또는 "포함한다" 등의 용어는 언급된 정수 또는 정수의 그룹을 포함함을 의미하지만, 다른 정수 또는 정수들의 그룹도 배제하지는 않는 것으로 이해하여야 한다.
도 1에 도시한 본 발명의 실시예에 따르면, 다양한 종류의 식물들을 키우기 위한 영농 시스템(100)이 개시된다. 영농 시스템(100)은 하나 이상의 재배 선반 및/또는 물류 관리에서 통상적으로 이용되는 하나 이상의 랙(rack)을 포함하며, 채소 및 과일과 같은 다양한 종류의 식물들이 실내 환경 내에서 적어도 하나의 선반 및/또는 랙 내에서 성장될 수 있는 높이로까지 연장될 수 있다. 또한, 식물들은 자동화된 방식으로 수확될 수 있다. 재배 랙은, 식물들이 그의 내에서 성장할 수 있도록 하고 보관 및 유지 목적에 적절하며, 하나 이상의 종류의 식물 또는 채소들이 성장할 수 있다.
바람직한 실시예에서, 영농 시스템(100)은 이하의 요소를 포함한다:
- 영농 재배상(farming beds), 하나 이상의 영농 모듈의 적재 및 하역, 물/영양제 공급 및 조명에 대한 하드웨어 및 제어 소프트웨어를 포함하는 자동화된 시스템;
- 온도, 습도, CO2/수소 레벨 제어, 및 환기와 같은 제어 파라미터용 환경조절 시스템; 및
- 앞서의 시스템들을 통합하고 농장 내의 영농 과정의 유효한 작업을 제공하는 영농작업 관리시스템.
도 21은 본 발명의 채소 영농과정의 일 실시예의 개괄을 보여준다.
이하에서는 다양한 요소들이 보다 상세하게 기술된다. 상술한 요소들을 포함하는 영농 시스템의 개괄은 도 22에 도시되어 있다.
영농 시스템(100)은 실내 분위기를 실외 분위기와 분리 또는 차단하는 빌딩 또는 인클로저(enclosure:102)를 포함한다. 다양한 실시예에 있어서, 빌딩 또는 인클로저(102)는 실외 방사선이 빌딩(102)로 들어오는 것을 방지하기 위하여 불투명할 수 있다. 또한, 벽들은 실외 분위기와의 열교환을 최소화하기 위하여 잘 절연될 수 있다. 빌딩 또는 인클로저(102)는 특정 식물들의 성장에 적절한 바람직한 온도범위를 제공하기 위하여 에어컨디쇼너와 같은 온도 조절기가 구비될 수 있다. 앞서의 벽 및/또는 장벽의 분리 특성은 실내 분위기가 보다 정밀하게 제어될 수 있도록 한다. 부가적으로, 벽들은 짐승들에 대한 장벽을 형성하기도 하고, 또는 해충을 무력화시키거나 움직이지 못하도록 하거나 죽이기 위하여 화학물질, 장비등을 적용하는 것을 포함할 수 있다.
빌딩 또는 인클로저(102)는 물건의 보관에 적절하지만, 이하에 기술하는 바와 같이 식물을 재배하도록 채택되는 창고일 수 있다.
빌딩(102)은 적어도 한 개의 재배 랙, 전형적으로는 채소 및/또는 과일과 같은 식물들을 성장하는데 사용되는 영농 모듈(106)들을 보관하는데 사용될 수 있는 다수 개의 재배 랙 또는 선반(104)들을 수용한다. 다양한 실시예에 있어서, 각 성장 랙(104)은 빌딩(102)의 길이방향으로 연장되며 도 2의 농장 배치도의 측면도에서 나타낸 바와 같이 수직 및 길이방향을 따라서 다수 개의 영농 모듈(106)을 보관할 수 있다. 다양한 실시예에 있어서, 다수 개의 재배 랙(104)들은 측방향으로 배치될 수 있어서 측방향, 수직 및 길이방향을 따라서 재배 셀(이하 '셀'이라 약칭함)의 3차원(3D) 배열을 규정하게 된다. 3D 배열 내의 각 셀은 영농 모듈(106)을 수납 및 보관할 수 있다. 빌딩(102)은 하나 이상의 재배 랙을 포함하는 재배 영역에 대응할 수 있음을 알 수 있다.
다양한 실시예에 있어서, 개별적인 영농모듈(106)들은 하나 이상의 기구 또는 기계(108)를 사용하여 재배 랙(104)로 반송되고 적재 또는 적층된다. 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 영농모듈(106)들은 재배 랙(104)의 3차원 배열 내의 다양한 셀들을 적재 또는 적층하기 위하여 기계(108)들에 의하여 수직으로 또한 빌딩(102)의 길이방향을 따라서 반송될 수 있다.
도 3의 A 구역에 나타낸 바와 같은 다양한 실시예에 있어서, 하나의 기계(108)가 2개의 대향하는 재배 랙(104) 내의 셀들에 하나 이상의 영농 모듈(106)들을 적재 또는 적층하는데 사용될 수 있다. 도 3의 A 구역에 나타낸 바와 같은 이러한 경우에, 기계(108)는 2개의 대향하는 재배 랙(104)을 분리하는 통로를 따라서 이동가능하다. 영농모듈(106)은 재배 랙(104)의 어느 하나 내에 측면(302)으로 적재될 수 있다(도 3의 이중 화살표 참조). 도 3의 B 구역에 나타낸 바와 같이, 공간 효율성을 더욱 증가하기 위하여, 2개의 인접한 재배 랙(104)들이 상호간에 맞붙어서 적층됨으로써 각 재배 랙(104)은 2개의 기계(108)에 의한 서비스를 받지 않게 된다. 유리하게는, 앞서의 배치는 영농모듈(106)이 밀접하게 채워지거나 적층되고 또한 동시에 접근가능하게 될 수 있도록 한다.
다양한 실시예에 있어서, 각 통로[및 2개의 재배 랙(104)]들은 한 개의 기계(108)가 구비될 수 있다. 다른 실시예에 있어서는, 한 개의 기계(108)는 하나 이상의 통로에서 동시에 사용될 수도 있다. 다양한 실시예에 있어서, 각 기계(108)는 각각의 통로를 따라서 빌딩(102)의 바닥 및 천정에 장착되는 하부 트랙(110) 및 상부 트랙(112)에 의하여 빌딩(102)의 길이방향을 따라 이동하도록 안내될 수 있다. 어떤 실시예에 있어서는, 기계(108)가 리치 스택커(reach stackers), 포크리프트 또는 전형적으로 창고환경에서 이용되는 다른 방식의 반송기일 수 있다. 어떤 실시예에 있어서, 기계(108)는 무인 및 자동화된 방식으로 각 영농모듈(106)의 보관 및 회수를 위하여 프로그램가능할 수 있다. 그러한 자동화는, 각 영농모듈(106)이 랙 또는 선방에서의 그의 위치를 표시하는 식별자를 포함하고, 또한 기계(108)는 임의의 셀에서의 영농모듈(106)을 적재하도록 식별자를 스캔하는 리더가 구비된다. 인클로저 내의 각 기계(108)의 경로는 프로그램될 수 있다.
식물의 재배는 다수 개의 단계로 나누어질 수 있다. 특히, 종자로부터 발아의 단계, 발아로부터 묘목 단계, 묘목으로부터 완전 성장 단계로 나뉜다. 도 2에 도시한 바와 같은 다양한 실시예에 있어서, 시스템(109) 또는 인클로저(102)는 식물의 성장의 다양한 단계에 대응하는 구역으로 나누어진다.
도 2를 참조하면, 재배 랙(104)은 적어도 2개의 상이한 구역, 종묘 구역(202) 및 성장 구역(204)로 분리될 수 있다. 종묘 구역(202)은 식물을 종자로부터 발아로 및/또한 발아로부터 묘목으로 재배하는데 사용된다. 발아 및 묘목은 완전히 성장한 식물과 비교할 때 비교적 크기가 작기 때문에, 초기 발아(germination) 및 묘목 단계 동안 식물당 더 적은 면적이 필요하다. 그와 같이, 종묘 구역(202)는 성장 구역(204)보다 비교적 작고, 각 랙은 더 많은 종자/묘목을 포함할 수 있다. 그 후, 발아된 종자 및 묘목들은 다른 랙/선반으로 반송 또는 이식되어 성체로 성장하게 된다.
다른 단계에서의 재배 랙(104) 내에서의 영농 모듈의 배열은 다를 수 있다. 유사한 규격의 랙에 대해서는, 종자로부터 발아 단계는 묘목으로부터 완전 성장 단계와 비교하여 상호간에 근접하게 적층된 더 많은 영농 모듈을 포함함을 알 수 있다. 이는, 묘목으로부터 완전 성장단계의 영농모듈들이 식물이 성체로 성장하는데 더 많은 공간을 필요로 하기 때문이다. 발아, 묘목 및 성장 단계를 분리시킴으로써, 생산성이 제고될 수 있는데, 왜냐하면 채소의 성장 단계에 따라서 공간이 최적으로 분할되기 때문이다. 이는 성체가 될 때까지 채소의 크기를 생각하여 처음부터 종자간의 간격을 크게 하여 종자가 파종되는 종래의 영농과 비교된다.
다양한 실시예에 있어서는, 종묘 또는 성장 단계와 같은 성장 주기의 다양한 단계들 내에서 사용된 영농 트레이(404)의 준비를 위한 제3 구역(206)이 있을 수 있다. 다양한 실시예에 있어서, 영농 트레이(404)의 준비는 폼(foam)을 영양제에 적시고 영양제로 적셔신 폼들을 양농 트레이에 놓거나 배치하는 것을 포함할 수 있다. 유리하게는, 영농 트레이를 사전에 준비해놓음으로써 영농의 상이한 단계들에 미리 준비된 영농 트레이(404)로 식물들을 이식하는데 필요한 처리 시간을 감소할 수 있다.
수직 영농 시스템(100)은 재배 랙(104)에 대한 적재 및 하역 공간으로서 기능하도록 기계(108)의 각 적재 플랫폼(114)와 결합되는 분류 반송 차량(Sorting Transport Vehicle: STV) 루프(116)을 더 포함할 수 있다. STV 루프(116)는, 종묘 구역 내의 묘목들이 적재를 위하여 성장 구역 내에서 각 지정된 재배 랙(104)의 기계로 빌딩(102)의 측방향을 따라서 적재 포인트(118)로 이식 및 반송된 후 적재 포인트(118)에서 영농 모듈(106)들을 수납할 수 있다. 다양한 실시예에서, STV 루프(116)는 재배 랙(104)의 3D 배열로부터 하역된 영농모듈 또한 수확 포인트(120)로 반송할 수 있으며, 여기에서 숙성한 채소를 포함하는 영농 모듈(106)들이 재배 랙(104)으로부터 반송되어 수확될 수 있다. 그 후, 수확된 채소들은 포장고 배송을 위하여 화물트럭(122)으로 직접 적재될 수 있다.
도시되지는 않았지만, 영농 시스템의 배열은 상이한 부분으로 구분될 수 있는 홀(hall)을 포함할 수 있다. 부가적으로, 바람직한 실시예에 있어서, 그 홀은 각 층이 바람직하게는 재배 영역에 접속 또는 인접하게 배치된 다수 개의 층을 포함할 수 있다. 예를 들면, 2개의 층이 있을 수 있어서, 한 개의 층은 종묘, 묘목 및 이식, 재배 랙으로의 자재들의 공급 및 앞으로 발생할 식물과 채소들의 다양한 성장 단계들을 위한 것인 반면; 다른 층은 수확 및 채소를 상자 내로 포장하기 위한 것일 수 있다. 자연스럽게, 본 발명은 이들 층에서 발생할 수 있는 다른 행위들도 포함한다. 이는, 영농 시스템에 가용한 공간을 최적화하기 때문에 유리하다. 도 4에서 나타낸 다양한 실시예에 있어서, 영농모듈(106)은 수직적으로 간격을 두고 있는 다수 개의 영농 트레이(404)를 지지하기 위한 3D 프레임(402)를 포함할 수 있다. 프레임(401)은 케이지로서 언급될 수도 있다. 수직으로 간격을 둠으로써 각 재배 단계에서 수직으로 자라는 채소에 대한 충분한 간격을 허용한다. 다양한 실시예에 있어서, 하나 이상의 LED 조명(406)이 각 영농 트레이(404)의 위쪽에 설치되어 식물의 성장에 필요한 광합성용 인공광을 제공한다. LED 조명은 수평빔 또는 바와 같은 재배 랙/선반(104)의 셀 상의 적절한 위치 또는 지점에 사전에 설치될 수도 있다.
도 23에서 볼 수 있는 바와 같은 실시예에, 각 영농 모듈(106)은 구조적인 강철로 만들어진 케이지 형상의 프레임(402)으로 만들어질 수 있다. 프레임(402)은 영농 트레이 및 LED 조명 시스템을 수납한다. 도 23(a)는 프레임(402)의 재료 특성을 나열하는 표이다. 바람직한 실시예에서, 도 23(b)에 도시한 바와 같이, 작업 상태에 있는 3개의 트레이들의 전체 중량은 약 110kg 이며, 조명 시스템은 15kg 이다. 어떤 실시예에 있어서, 프레임(402)은 적어도 한 개의 영농 트레이, 바람직하게는 3개의 영농 트레이를 유지하도록 구성될 수 있다.
어떤 실시예에 있어서, 프레임(402)은 5.3 미터/초의 속도에서의 수직 및 수평 운동의 조합을 통하여 생장 주기의 출발시에 영농 모듈(106)의 내로 적재된다. 그러한 프레임(402)은 정적 및 동적인 적재 상태에 있게 된다. 도 24는 프레임(402)의 설계의 바람직한 실시예를 나타낸다.
각 프레임(402)은 수직으로 3개 내지 4개의 트레이(404)를 수납하도록 설계된다. 각 트레이(404) 사이의 최적화된 공간은 트레이의 높이, 조명 시스템 및 채소의 종류/크기에 의하여 결정된다.
조명 시스템은 조명과 평균적인 채소 높이 사이의 간격 S 에 의하여 결정되며, 이는 다음의 방정식에 의하여 계산될 수 있다:
Figure pct00001
여기에서 β는 조명들 사이의 간격이고, α는 조명들의 확산 각도이며, D는 조명들과 기르고자 하는 채소들 중 지정된 가장 높은 채소의 키 사이의 간격이며, c 는 지정된 종류 중 가장 키가 큰 채소와 키가 작은 채소 사이의 간격이다. 각 트레이에 대한 프레임(402)의 전체 높이는, 따라서 높이 (H) = T + P + S + L + M, 이며, 여기에서 T 는 트레이(404)의 높이, P 는 채소의 키, L은 Led 조명 모듈의 높이, 그리고 M 은 LED 장치 장착부의 높이다.
다양한 실시예에 있어서, LED 조명(406)과 영농 트레이(404) 사이의 거리는 식물의 잎으로의 광 입사강도를 제어하기 위하여 조절될 수 있다. 영농 모듈(106)이 재배 랙(104) 내로 적재될 때 LED 조명(406)에 전력을 공급하기 위하여, 각 영농 모듈(106)은 LED 조명(406)의 열들에 전기적으로 접속된 제1 중앙 전기접속부가 설치될 수 있다. 따라서, 영농 모듈(106)들이 재배 랙(104)에 적재 또는 탑재될 때, 조명 또는 영농모듈(106)들 상에 위치된 다른 전기적인 장비를 작동시키기 위하여 전력이 공급되도록 하기 위하여, 재배 랙(104) 내의 셀들에는 제1 중앙 전기접속부와 결합되는 제2 전기접속부들이 설치된다. 제1 중앙 전기접속부 및 제2 전기접속부들은, 영농모듈(106)이 보관을 위하여 재배 랙(104) 내로 삽입될 때, LED 조명(406)들이 삽입시에 스위치온 되도록 형성되고 채택/배열된다. 다양한 실시예에 있어서, 영농모듈(106)을 재배 랙(104)으로부터 제거 또는 분리하면 제2 전기접속부로부터 제1 중앙 전기접속부를 차난하고 LED 조명(406)들은 분리에 의하여 스위치오프된다.
유리하게는, LED 조명(406)의 사용은 형광등 또는 백열전구와 같은 다른 종류의 광원과 비교할 때 에너지 효율적이다. 또한, LED(406)의 좁은 대역 발광은 상이한 채소 또는 식물 종류의 최적의 성장을 위하여 인공 태양광의 스펙트럼이 보다 정밀하게 조정되도록 허용한다. 부가적으로, 인공 태양광은 가변적인 경향의 종래의 태양광과 비교할 때 일정하게(조명의 주기를 사전에 규정해 놓음으로써) 채소들에게 마련될 수 있다. 유리하게는, 식물 또는 채소의 성장률이 증가되어, 좀 더 신속하게 수확될 수 있도록 한다.
다양한 실시예에 있어서, 영농 트레이(404)는 토지기반 영농과 관련된 문제점을 제거하는 수경 기반(무토양)이다. 적어도 도 19 및 도 20에 도시된 다양한 실시예에 있어서는, 각 영농 트레이(404)는 물이 순환될 필요성이 없는 자립식일 수 있는데, 그 이유는 식물들 또는 채소들이 재식판 상에 만들어진 다수 개의 구멍들을 통하여 영농 트레이(404) 내의 위치에 고정되고 영양제가 함침된 재배 매체상에서 길러지기 때문이며, 여기에서 재식판은 영농 트레이(404)의 주된 홈 내의 위치에 끼워지고 고정된다. 유리하게는, 영농 트레이(404)의 자립적인 특성은 물 순환을 위한 파이프의 설치에 대한 필요성을 없게 하며, 이는 재배 랙(104)들이 수직으로 규모가 확대될 수 있도록 한다. 다양한 실시예에 있어서, 성장 매체는 폼(foam)이 될 수 있다. 다양한 실시예에 있어서, 그 폼은 폴리우레탄계일 수 있다. 폼의 밀도 또는 기공율은 폼 내에 흡수되는 영양제의 양을 조절하기 위하여 최적화되거나 또는 조절될 수 있다. 유리하게는, 앞서의 내용은 그 폼이 다양한 식물 종류에 대하여 양식을 공급할 수 있도록 한다.
각각의 영양제가 적대된 트레이들은 채소의 성장을 위한 영양액을 담고 있다. 채소의 묘들이 영농 트레이(404) 내에 심어진 후, 예를 들어 기계(108)는 프레임(402) 내의 영농 트레이(404)를 모듈(106)로 이동하는데 사용된다. 이는, 도 25에 나타낸 바와 같이 수평 및 수직 방향에서 시작, 가속, 감속 및 정지를 포함한다. 영농 트레이(402) 밖으로 영양액이 흘러나오는 것을 방지하기 위하여, 기계(108)를 사용한 트레이의 승강 가속 및 감속은 제어된다. 이는 예를 들어 트레이(402)가 영양액 및 트레이 사이에서 전혀 또는 거의 상대 운동을 일으키지 않는 가속율로 움직이기 시작하고, 영양액의 관성이 트레이가 정지하기 전에 충분히 흡수될 수 있도록 함으로써 이루어질 수 있다. 영약액이 흐르는 것을 제어하는 다른 예는, 트레이(402)의 공극을 분리시켜서 영양액이 흘러나오는 것을 방지하는 것이다. 이는, 트레이 내에 십자 칸막이판, 십자형 리브(ribs)들을 가지도록 함으로써, 행해질 수 있으며, 길다란 종묘/채소 뿌리 스폰지를 사용하고 스폰지 라인들 사이에 트레이의 내부 바닥으로부터 리브(ribs)들을 더함으로써 효과를 증강시킬 수 있다. 다양한 실시예들에 있어서, 이러한 분리판들은 영농 트레이(402)의 바닥과 접촉할 필요가 없다.
상술한 바와 같은 다양한 실시예에 있어서는, 종묘 단계 및 성장 단계를 위하여 적어도 2가지 방식의 영농 트레이(404)가 있을 수 있다. 구멍들이 재식판상에 만들어질 수 있다. 이와 관련하여, 종자를 유지하기 위하여 종묘 영농 트레이(404)의 주된 홈 내에 끼워지는 뚜껑 또는 재식판 내의 구멍들은 성장단계 영농 트레이(404)용의 뚜껑 또는 재식판 내의 구멍과 비교할 때 비교적 근접하게 위치될 수 있을 것이다.
본 발명의 다양한 실시예와 관련하여, 다수 개의 기계(108) 및 STV(116)과 통신 상태에 있는 중앙처리 유니트(CPU)를 포함하는 재배 랙(104)의 3D 배열 내의 영농 모듈(106)의 자동화된 보관 및 회수용의 자동화 회수 시스템이 있게 된다. 다양한 실시예에 있어서, CPU 는 각 영농 모듈(106) 내의 식물이 있게 되는 성장단계 및 재배 랙(104)의 3D 배열 내의 위치를 포함하여 시스템(100) 내의 모든 영농 모듈(106)의 상태의 기록을 유지한다. 영농 모듈(106) 내의 한 종류의 식물에 대하여 성장의 한 단계에 대응하는 특정한 이정표에 도달하였을 때(예를 들면 10일 후), 자동화된 회수 시스템은 다음 제조 단계(예를 들면 발아로부터 묘목 또는 성장으로부터 수확단계)로 가기 전에 재배 랙(104)으로부터 영농 모듈(106)을 회수하기 위하여 대응하는 기계(108)로 제어신호를 발신한다. CPU 는 필요한 논리제어 및 제어신호의 수행을 용이하게 하기 위하여 하나 이상의 프로세서 서버들 및/또는 클라우드 서버를 포함할 수 있다.
기계(108) 및 STV(116)는 규정된 보관위치에 품목을 자동적으로 놓거나 회수하기 위하여 다양한 컴퓨터 제어 시스템으로 구성되는 자동화된 보관 및 회수 시스템(Automated Storage and Retrieval System: ASRS)의 일부를 구성할 수 있다. 품목의 회수는 소정의 시간에 회수될 영농 모듈(106)을 특정함으로써 달성될 수 있다. CPU 는 재배 랙(104) 내의 어디로부터 영농 모듈(106)이 회수될 수 있는지를 판단하고 회수의 계획을 잡는다. 기계(108)는 보관 영역으로 품목을 놓거나 그로부터 꺼내고 이들을 제조장 또는 하역 도크로 이동한다. 품목을 보관하기 위하여는, 팰릿(pallet) 또는 트레이가 그 시스템용 입력 스테이션에 놓여지고, 재고의 정보가 컴퓨터 단말에 입력되고 ASRS 시스템은 그 품목을 보관 영역으로 적재하고, 그 품목에 대한 적절한 위치를 결정하고, 그 품목을 보관한다. 품목들이 랙에 보관되거나 회수되면서, 컴퓨터는 재고를 그에 따라 업데이트한다.
ASRS는 고정된 통로 또는 수직형 리프트 모듈(Vertical Lift Modules: VLM)의 형태로 될 수 있다.
고정된 통로 ASRS 내의 기계(108)는 단일 마스트(single-masted) 또는 이중 마스트(double-masted) 일 수 있고, 정확한 수직 배열을 확실히 하기 위하여 트랙상에 지지되고, 또한 가이드 레일 또는 채널에 의하여 상부에서 천정 가이드될 수 있다. 다양한 실시예에 있어서, 기계는 천정으로부터 매달릴 수 있다. 기계(108)는 영농 모듈(106)을 보관 또는 회수하기 위하여 고정된 보관 선반들 사이에서 주행할 수 있다. 기계는 통로 내에서 수평식으로 이동하고 선반 내에서 몇몇 깊은 위치에 있는 영농모듈(106)에 도달하기 위하여 필요한 높이로 상승될 수 있다.
VLM 들이 설비내의 가용한 높은 공간에 맞추기 위하여 상당히 높이 설비될 수 있다. 복수의 유니트들이 '파드(pods)' 내에 놓여질 수 있어서, 다른 유니트들이 이동하고 있는 동안 그에 의해 운용자들이 한 유니트로부터 품목들을 회수할 수 있다.
VLM 은 보드 제어되는 자동화된 수직 리프트 모듈이다. VLM 내의 재고는 전방 및 후방의 트레이 위치 또는 레일 상에 보관된다. 하나의 트레이가 요청될 때, 제어패드 내에 설정된 트레이 번호를 입력하거나 또는 소프트웨어를 통하여 일부를 요청함으로써, 추출기가 트레이의 2개의 컬럼 사이를 수직방향으로 주행하고 요청된 트레이를 그 위치에서 빼내고 이를 한 액세스 포인트로 가져간다. 운용자는 상품을 꺼내거나 또는 보충하고 트레이는 확인 후 그의 원래 자리로 복귀한다. VLM 시스템은 실내의 높이를 완전히 이용하기 위하여 맞춤식으로 될 수 있다. 상이한 층들 상의 다수의 접근 개구로 인하여, VLM 시스템은 혁신적인 보관 및 회수 방법을 제공할 수 있다. 추출기의 급속한 이동 및 재고관리 소프트웨어는 추출과정의 효율을 급격하게 증가할 수 있다.
어떤 실시예에 있어서, 빌딩 또는 인클로저(102)는 CPU 와 신호통신 상태로 배열된 다수 개의 센서들을 구비한다. 그러한 센서들에 대한 수없이 많은 예로서는, 이산화탄소 센서, 광센서, 온도계 및 촬상장치를 들 수 있다.
도 16 및 도 14에서 나타낸 바와 같이, 이산화탄소 센서, 광센서, 온도계 및 촬상장치와 같은 다수 개의 센서들과 신호/데이터 통신 상태에 있는 CPU 를 포함하는 영농 작업 관리 시스템(FOMS)이 있게 된다. 상이한 센서들로부터의 피드백 신호에 근거하여, FOMS 는 광강도 및 색상, 온도, 습도 및 이산화탄소 레벨을 포함하는 채소의 성장에 영향을 주는 환경요소의 제어를 가능하게 한다. 다양한 실시예에 있어서, 센서들은 공간적으로 네트워크를 형성하는 빌딩(102)를 가로질러 분포되어, 환경 파라미터들에 있어서의 공간적인 가변성을 허용하거나 또는 조건들이 포착되고 감시될 수 있도록 한다. 그에 따라서, FOMS 는 빌딩(102)의 상이한 구역들에서 성장하는 상이한 식물종에 영양을 공급하기 위하여 환경 파라미터들을 공간적으로 제어할 수 있다.
도 6 내지 도 15에 나타낸 바와 같은 다양한 실시예에 있어서, FOMS 는 채소 또는 식물 영농 또는 제조의 가치 체인(value chain) 또는 생산 체인을 통합함으로써 "지능형 영농"의 형태를 가능하게 할 수 있어서, 소비자의 요구에 따라 급격하게 영농이 관리될 수 있도록 한다. 도 7에 나타낸 다양한 실시예에 있어서, FOMS 는 식물 또는 채소에 대한 주문을 사전에 소비자가 할 수 있는 플랫폼과 인터페이스 또는 통신할 수 있다. 소비자는, 한정하는 것은 아니지만, 식물의 종류, 필요한 수량 및 배송일자와 같은 주문 정보를 제공할 수 있다. 그 후에, FOMS 는 주문정보를 처리하도록 기능할 수 있고, 충분한 영농 자원[예를 들어, 영농 트레인(404)의 수효 및 필요한 원료]이 그 주문을 충족시킬 수 있는 것인지, 데이터 베이스 내에 보관된 적어도 하나의 재고를 확인한다. 다양한 실시예에 있어서, FOMS 는 일단 영농 자원들이 영농 자원의 초과 신청을 방지하도록 할당되면 데이터베이스 내의 적어도 하나의 재고를 업데이트할 수 있다. 다양한 실시예에 있어서, 주문에 대한 영농을 시작하기 위한 소정의 일자가 적어도 배송일자 및 주문된 종류의 식물의 성장 주기에 근거하여 계산될 수 있다. 다양한 실시예에 있어서, 소정의 일자는 식물을 소비자에게 배송하기 위하여 잡힌 일자 내에서 인자가 될 수 있다. 일단 영농 또는 제조 과정이 완료되면, 식물 또는 채소가 배송 일자에 또는 그에 근접하여 수확될 수 있고, 그 후에 포장되어 소비자에게로 배송된다. 유리하게는, 이는 적어도 농장으로 하여금 식물에 대한 수요의 계절적인 변동을 관리할 수 있고, 동시에 낮은 가격을 유지하면서 배송의 품질을 보장할 수 있다.
다양한 실시예에 있어서, FOMS 는 식물에 대한 미래의 수요를 예측하기 위하여 고객으로부터의 주문 정보내역을 분석하기 위하여 인공지능을 이용할 수도 있다. 유리하게는, 이는 계절적인 변화를 예측하여 적어도 종자, 영양재 및 폼과 같은 원료 자재가 입수되도록 할 수 있어서 부족한 영농자원에 의한 주문 거절의 가능성이 감소된다.
FOMS 는 주문접수로부터 배송에 이르기까지 영농의 전체 품질 또는 제조 체인을 전체적으로 통합할 수 있는 총체적인 플랫폼으로서 기능할 수 있다. FOMS는 영농자원의 할당을 위한 데이터베이스 내의 적어도 한 개의 재고목록을 업데이트함으로써 식물 생산량 관리를 담당할 수 있다. 다양한 실시예에 있어서, 대시보드(dashboard)의 형태로 될 수 있는 사용자 인터페이스가 마련되어 운용자로 하여금 영농의 전체 가치 체인 내의 중요한 파라미터를 가시화 및 감시할 수 있어서 비정상적인 상태가 신속하게 교정될 수 있다. 이들 파라미터는, 한정하는 것은 아니지만, 자재 목록, 고객으로부터의 주문 정보, 센서의 네트워크로부터의 정보 및 배송 상태등을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 있어서, FOMS 는 비정상 상태를 검지하고 운용자에게 경보를 발하도록 프로그램될 수 있다. 다양한 실시예에 있어서, FOMS는 그 비정상 상태를 교정하는 교정 수단을 운용자에게 제공할 수 있다. 예를 들면, 토마토와 같은, 특정한 종류의 식물을 생육하는데 필요한 자재가 부족한 특정한 종류의 식물에 대한 주문이 폭주할 때, FOMS 는 운용자에게 경보를 발하고 "토마토 종자를 더 구입하세요" 등과 같은 교정 행위를 추천할 수 있다. 도 11에서 나타낸 바와 같은 다양한 실시예에 있어서, FOMS 는 원료 자재에 대한 공급업자와 연계할 수 있어서 고객의 수요에 따라 원료 자재에 대한 입수를 자동화할 수 있고 능동적인 관리가 가능하다. 예를 들어 토마토에 대한 수요가 폭주할 때, FOMS 는 해당 공급업자에게 토마토 종자, 성장 매체 및 토마토 생육에 적절한 영양제에 대한 주문을 자동으로 할 수 있다.
본 발명은 이제 하나의 식물을 성장시키기 위하여 수직 영농 시스템(100)을 운용하는 과정과 관련하여 보다 상세한 기술적 세부 내용으로 기술된다. 다양한 실시예에 있어서, 식물을 성장시키기 위한 실내 수직형 영농방법(500)이 있다. 수직 영농 방법(500)은, 성장매체의 준비 및 그 성장매체에 물 및/또는 영양제를 첨가하는 것을 포함하는 초기 발아 단계(502)를 포함한다. 그 이후에, 파종기가 종자들을 매체 내로 파종하고, 종자들은 광원이 없이 영양제에 함침된다. 이 경우에, 종자들은 소정의 일자가 지난 후 발아될 수 있다. 다음 단계는 발아된 종자와 함께 성장 매체가 다른 영양제를 담고 있는 영농 트레이(404) 내로 반송되는 묘목 단계(504)이다. 영농 트레이(404)들은 영농모듈(106) 상으로 탑재된다. 발아된 종자들과 함께 영농 트레이(404)를 담고 있는 영농모듈(106)은 기계(108)에 의하여 재배 랙(104)의 3D 배열로 반송되어 보관되고 여기에서 발아된 종자들은 묘목으로 성장하도록 LED 광원(406)으로 조명된다. 영농모듈(106)은 다음 단계를 위하여 기계(108)를 통하여 소정의 수의 일자가 지난 후 회수된다.
묘목 단계에 뒤이은 다음 단계는, 그 묘목들을 성장 영농 트레이(404)로 옮기고 여기에 물과 영양제가 다시 더해진다. 자동화된 회수 시스템은 성장 영농 트레이(404)가 적재된 영농 모듈(106)을 재배 랙(104)으로 다시 반송한다. 묘목들은 이후의 성장을 위하여 영농 모듈(106) 상에 설치된 LED 광원(406)으로 조명된다. 소정 일자가 지난 후, 성장 트레이 내에서 생육된 채소들은 수확이 준비된다.
다음 단계는 수확 및 포장 단계(508)로서, 자동화된 회수 시스템은 영농 트레이(404)들을 기계(108)를 통하여 수확 영역으로 반송하고, 체소들은 품질이 점검된 후 가장 상태가 좋은 것들이 선택되고, 무게가 달아진 후 포장영역으로 반송된다. 그 후, 포장기는 이들을 냉장고 내에 보관하기 전에 채소들을 수집한다. 최종 단계는 배송 단계(510)로서, 포장된 채소들이 트럭에 적재되고 소매업자들에게 배송된다.
상술한 바와 같은 다양한 실시예들에 있어서, 수직 영농 방법(500)은 상향식으로 통합되어, 식물 또는 채소에 대한 주문이 FOMS 와 통신상태에 있는 주문 플랫폼을 통하여 소비자로부터 받아들여졌을 때 시작될 수도 있다. 다양한 실시예에 있어서, 수직 영농 방법(500)은 소매업자들이나 최종 소비자를 고려하여 하향식으로 통합될 수도 있다. 예를 들어, 수확 과정이 소매업자들에 대한 바람직한 배송시간에 가깝게 될 수 있도록 계획되어, 배송되는 식물이나 채소의 품질이나 신선도를 보장하게 된다. 도 14에 나타낸 다양한 실시예에 있어서, FOMS 는 만약 배송이 지연되거나 불가능하면, 각 배송주문의 추적을 유지하고 운용자에게 알릴 수 있다, 그 후, 운용자는 FOMS 에 의하여 마련된 제안을 받건 안 받건 배송실패를 교정할 수 있다. 다양한 실시예에 있어서, FOMS 는 배송이 완료되자마자 재고목록을 업데이트할 수 있다.
동 업계의 통상의 지식을 가진 자라면, 상술한 특징들의 변경 및 조합들이 통합되어 본 발명의 의도된 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 형성할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 특히,
● 자동화는 다른 제조 단계에 채택될 수 있어서, 종자의 파종, 로보트 아암에 의한 수확, 및 채소의 포장을 위한 적절한 기계류에 영향력을 발휘할 수 있다.
● 수직 영농은, 한정하는 것은 아니지만, 중국배추(Pakchoy), 나이바이(Naibai), 체심(Chyesim), 배추상추(Romaine Lettuce), 반결구상추(Butterhead Lettuce), 스위스 챠드(Swiss Chard), 케일, 아루굴라(Arugula), 베이즐, 체리 토마토, 딸기, 쌀 및 일본 오이를 포함하는 다양한 채소 또는 식물을 재배하도록 구성될 수 있다
● 도 18에 도시한 다양한 실시예에 있어서, 영농 자원(원료, 재배 랙, 영농 트레이, 영농 모듈과 같은)들은 연구개발(R&D)용으로 할당될 수 있다. 연구 프로젝트는 FOMS 를 통하여 시작될 수 있고, FOMS 는 데이터베이스 내의 적어도 한개의 재고목록을 점검함으로써 연구 프로젝트용으로 충분한 영농자원들이 가용한가를 검증한다. 그 후에, 연구 프로젝트가 수행되고 그 과정은 FOMS 에 의하여 자동적으로 관찰되고 연구 결과는 FOMS 내에 기록될 수 있다. 다양한 실시예에 있어서, FOMS 는 R&D 결과로부터 자기학습하도록 프로그램되고 다음의 영농 또는 제조 주기에서 사용될 다양한 각 식물에 대한 최적의 성장 레시피를 계속적으로 업데이트 하게 된다.

Claims (17)

  1. 다수 개의 셀을 포함하는 적어도 하나의 재배 랙과;
    각각 하나의 셀 내에 보관되도록 구성되며, 각각 적어도 한 종류의 식물을 재배하도록 구성되는 다수 개의 영농모듈과;
    해당하는 각 셀 내로/로부터 다수 개의 영농모듈의 각각을 이동하도록 배치된 기계로 구성되며;
    다수 개의 영농모듈의 각각은, 식물 종류에 대하여 특정한 하나 이상의 자족적인 영양제 트레이부를 포함하며, 각 영농모듈은 다른 영농모듈과 관련하여 독립적인 것을 특징으로 하는 실내 영농용 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    재배 랙은 창고 랙인 실내 영농용 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    자동화된 회수 시스템을 더 포함하며, 자동화된 회수 시스템은 2개의 재배 랙들 사이의 통로를 따라서 주행할 수 있는 보관 및 회수 기계인 실내 영농용 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    시스템은 셀에 대한 적재 및 하역부로서 기능하는 분류반송 차량루프(Sorting Transport Vehicle Loop)를 더 포함하는 실내 영농용 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    분류반송 차량루프는 각 영농모율을 수납하고 이를 자동화된 회수 기계로 반송하는 실내 영농용 시스템.
  6. 제 3 항에 있어서,
    기계는 길이 및 측면방향을 따라서 각 영농모듈 구성부를 움직일 수 있는 실내 영농용 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    재배 랙들은 영양제 트레이로부터 소정의 간격을 둔 LED 광원이 설치된 실내 영농용 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    LED 광원과 영양제 트레이 사이의 간격이 조절가능한 실내 영농용 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    영양제 트레이는 수경기반(hydroponic-based) 영농에 적절한 실내 영농용 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    영양제 트레이는 식재판(planting board)의 구멍들을 통하여 트레이 내에서 제 자리에 고정된 성장매체를 포함하는 실내 영농용 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    다수 개의 영농 모듈의 각각은 하나 이상의 구별되는 영역으로 분할되며, 각 영역은 식물성장의 상이한 단계에 대하여 적절한 것인 실내 영농용 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    각 보관 모듈의 다른 것으로부터의 사용시 수직 간격은 조정가능한 실내 영농용 시스템.
  13. 제 1 항에 있어서,
    하나 이상의 영양제 트레이들은 기계에 의하여 함께 회수되는 프레임 내에 격납되는 실내 영농용 시스템.
  14. 제 1 항에 있어서,
    셀을 재배 랙 상에 놓는 타이밍에 따라서 하나 이상의 셀들을 재배 랙 상에 배치하기 위한 자동화된 회수 시스템을 더 포함하는 실내 영농용 시스템.
  15. 제 1 항에 있어서,
    기계는 셀이 재배 랙상에 놓여진 시간에 근거하여 재배 랙으로부터 셀을 이동하는 실내 영농용 시스템.
  16. 제 1 항에 있어서,
    시스템은 성장 영역을 더 포함하고, 하나 이상의 자립식 영양제 트레이 내에서 성장하는 식물의 처리 및/또는 성장을 위한 다수 층의 레벨을 가지는 홀(hall)을 더 포함하며, 그 홀은 성장 영역에 인접하여 위치되는 실내 영농용 시스템.
  17. 하나 이상의 영농 트레이들을 포함하는 제1 영농모듈의 영농 트레이 내에 종자를 파종 및 발아하는 단계와;
    제1 영농모듈의 영농 트레이를 제1 재배 랙의 한 셀 내에 보관하는 단계와;
    제1 재배 랙으로부터 제1 영농모듈의 영농 트레이를 회수하는 단계와;
    발아된 종자로부터 하나의 묘목(seedling)을, 하나 이상의 영농 트레이를 포함하는 제2 영농모듈의 영농 트레이로 이식하는 단계; 및,
    제2 재배 랙의 하나의 셀 내에 제2 영농모듈의 영농 트레이를 보관하는 단계로 구성되는 실내 영농 방법으로서,
    이 방법은, 각 영농 트레이를 한 종류의 식물의 성장에 특정한 액체 영양제로 채우는 것과, 각 영농모듈은 다른 영농모듈에 관하여 독립적인 실내 영농 방법.
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