KR20200106792A - 컨테이너 형태의 수직형 식물 수경재배 시스템 - Google Patents

Abstract

이 발명은 컨테이너 형태의 내부 공간에 판 형태의 모종 수용 거치부를 소정 간격으로 마주하게 수직으로 설치하여 독립된 공간을 형성하고, 식물의 모종이 모종 수용 거치공을 통과하여 뿌리 부분이 마주보게 수용 거치되게 하여, 컨테이너의 내부 양 측벽으로 각각 노출되는 잎 부분에 LED 광원의 빛을 직접적으로 충분하고 고르게 조사하여 성장을 촉진하게 하며, 마주하면서 노출되는 양 뿌리 부분에 양액을 뿌려 집중적이고 효율적으로 물과 영양분을 공급하여, 무농약, 친환경의 식물을 고속으로 대량 생산하여 신선하고 값싸게 공급하도록, 건물 안의 구획된 공간이나 건물 밖의 개방된 공간에 설치되며, 컨테이너 형태로서 내부에 식물 재배를 위해 밀폐된 공간을 형성하고, 작업자가 출입하기 위한 출입수단(111)을 구비한 하우징(110)과; 상기 하우징(110)의 내부에 소정 간격으로 마주하게 길이 방향으로 수직 설치하여 독립된 공간을 형성하고, 상기 식물의 모종이 소정 간격으로 형성된 모종 수용 거치공(121)을 통과하여 뿌리 부분이 마주보게 수용 거치되는 판 형태의 모종 수용 거치부(120); 상기 모종 수용 거치부(120) 사이의 독립된 공간에 설치되어, 상기 식물의 뿌리 부분에 식물의 성장에 필요한 물과 영양분이 포함된 양액을 공급하는 양액 공급부(130); 상기 하우징(110)의 내부 양 측면에 설치되어, 상기 모종 수용 거치부(120)의 잎 부분에 고르고 충분하게 LED 광원의 빛을 조사하는 LED 광원부(140); 상기 하우징(110)에 설치되어, 공기, 온도, 습도, 이산화탄소의 농도와 같은 식물 재배에 필요한 환경 조건을 제공하는 재배환경 제공부(150); 및, 상기 각부를 제어하는 제어부(160);를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 형태의 수직형 식물 수경재배 시스템(100)을 제공한다.

Description

컨테이너 형태의 수직형 식물 수경재배 시스템 {Vertical type water culturing system using container type}

이 발명은 컨테이너 형태의 수직형 식물 수경재배 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 식물을 재배할 수 있는 최적의 환경을 인위적으로 조성하게 외부와 차단시킨 컨테이너 형태를 갖는 내부 공간에, 식물을 수직으로 위치시킨 상태에서 잎 부분에 LED 광원과 뿌리 부분에 양액을 각각 제공하여 고속으로 대량 재배된 식물을 신선하고 싸게 공급하는 컨테이너 형태의 수직형 식물 수경재배 시스템에 관한 것이다.

산업이 발달하고 인구가 증가함에 따라 각종 공장시설의 확장과 주택의 건설로 농경지나 청정지역이 감소하였으며, 특히 화학비료의 사용으로 각종 식물을 재배하는 농경지가 척박해지고 공해의 증가로 청정 식물의 재배가 날로 어려워지는 실정이다.

이러한 환경 하에서 식물들은 제대로 성장하지 못하며, 오염 물질이 식물 내에 축적되어 인간에게 전달되는 경우 예상하지 못한 질병을 일으키는 요인이 되고 있었다.

한편, 일반 농가뿐만 아니라 특수 식물을 재배하는 곳에서는 생산성 향상을 위한 다양한 시설을 구비하여, 태풍, 호우와 같은 피해를 없애면서 계절에 상관없이 재배함으로써 높은 소득을 올리기 위해 많은 노력을 기울이고 있다.

그러나 재배되는 식물에 발생되는 병해충과 환경의 적절한 제어가 어려워 식물의 성장이나 수확이 제대로 이루어지지 못하여, 많은 비용과 노동력이 필수적으로 소요되지만 이익은 크게 늘어나지 못하는 문제점이 있었다.

이로부터 소정 공간 내에서 자연 친화적으로 식물에 대한 생산성과 안전성을 극대화할 수 있도록 하는 방법들이 다양하게 시도되었으며, 이중 하나가 일정한 시설 내에서 빛, 온도, 습도, 공기(이산화탄소 농도), 물, 영양분 등 식물 재배에 필요한 모든 환경조건을 인공적으로 제어하여 식물을 생산하는 시스템인 식물공장으로, 기존의 농업 방식과는 확연하게 구분된다.

첫 번째로, 연중 안정적인 생산이 가능하다. 모든 환경 조건이 인공적으로 제어되는 시설 내부에서 작물이 재배되므로 노지 재배뿐 아니라 비닐하우스, 유리온실 등의 시설재배와 달리 계절이나 환경의 변화, 지리적 입지 조건 등에 크게 구애받지 않고 농작물을 1년 내내 생산할 수 있기 때문이다.

두 번째로, 재배 작물의 규격화 및 정량화가 가능하다. 체계적인 생산 설비에서 작물이 재배, 수확되므로 크기나 용량 등이 규격화된 작물을 제품화할 수 있기 때문이다.

세 번째로, 기존의 주요농업 방식인 노지 재배에 비해 훨씬 개선된 시장 대응 능력을 보유할 수 있다. 시장 수급 상황에 대응한 능동적이고 계획적인 생산량 조절, 소비자 수요 트렌드의 변화 등에 대응한 신속한 재배 품목 교체 등이 보다 수월하게 이루어질 수 있기 때문이다.

이러한 식물공장에서는, 작물의 생육에 요구되는 필수원소를 그 흡수 비율에 따라 적당한 농도로 용해시킨 양액을 이용한 수경재배를 기반으로 작물을 재배하게 된다.

그리고 상기와 같은 수경재배에서는, 식물을 대기에 노출시킨 상태로 재배하기 때문에 세밀한 기술과 많은 노력이 요구되는데, 특허등록 제0195969호(발명의 명칭 : 밀폐형 수경재배 장치 및 방법)에서는 종래의 수경재배 방법을 과감히 개선하여, 도 1에 나타낸 바와 같이, 전체의 장치가 밀폐된 상태에서 자동으로 운전되고, 여기에 주어진 환경 또한 자동제어로 처리되도록 함으로써 무해한 환경 속에서 식물이 고속 성장될 수 있도록 하고 있다.

더욱이 식물의 광합성에 필요한 빛의 파장을 가하는 것으로 식물의 생장을 촉진시키는 LED(발광 다이오드) 광원을 설치하여, 기후나 일조량과 같은 외부 환경을 차단하여 자연재해 및 기상이변을 막아주도록, 실용신안공개 제2012-0004548호(고안의 명칭 : 컨테이너 식물농장)에서는, 도 2a 및 도 2b에 나타낸 바와 같이, 컨테이너 안에서 식물성장을 위해 LED 광원을 사용하고, 온도조절을 위해 냉난방기를 사용하며 외부의 세균 및 해충을 막기 위해 에어 샤워를 설치하여 컨테이너와 같은 밀폐된 공간에서 잘 자라는 환경을 구비하여 같은 면적의 노지 재배에 비해 3배 이상을 생산할 수 있고, 또한 양액 조절로 성장 속도를 빠르게 하면서 농약을 사용하지 않고 연중으로 고품질의 친환경 야채를 대량 생산할 수 있게 한다.

그러나 상기와 같은 소정 수준의 양을 아파트 형태로 층을 높여 올리는 종래 수직 재배 방식에서는, 식물이 상하로 다단 적층되어 상부의 LED 광원으로는 충분하고 고르게 식물에 조사되지 않아 성장에 지장을 주는 문제점이 있었다.

또한 식물의 뿌리 부분에만 양액을 뿌려 최적의 재배 환경을 조성할 필요성도 있게 된다.

특허등록 제0195969호(발명의 명칭 : 밀폐형 수경재배 장치 및 방법) 실용신안공개 제2012-0004548호(고안의 명칭 : 컨테이너 식물농장)

이 발명은 위의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 컨테이너 형태의 내부 공간에 판 형태의 모종 수용 거치부를 소정 간격으로 마주하게 수직으로 설치하여 독립된 공간을 형성하고, 식물의 모종이 모종 수용 거치공을 통과하여 뿌리 부분이 마주보게 수용 거치되게 하여, 컨테이너의 내부 양 측벽으로 각각 노출되는 잎 부분에 LED 광원의 빛을 직접적으로 충분하고 고르게 조사하여 성장을 촉진하게 하며, 마주하면서 노출되는 양 뿌리 부분에 양액을 뿌려 집중적이고 효율적으로 물과 영양분을 공급하여, 무농약, 친환경의 식물을 고속으로 대량 생산하여 신선하고 값싸게 공급하는 컨테이너 형태의 수직형 식물 수경재배 시스템의 제공을 그 과제로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위해 이 발명은, 건물 안의 구획된 공간이나 건물 밖의 개방된 공간에 설치되며, 컨테이너 형태로서 내부에 식물 재배를 위해 밀폐된 공간을 형성하고, 작업자가 출입하기 위한 출입수단(111)을 구비한 하우징(110)과; 상기 하우징(110)의 내부에 소정 간격으로 마주하게 길이 방향으로 수직 설치하여 독립된 공간을 형성하고, 상기 식물의 모종이 소정 간격으로 형성된 모종 수용 거치공(121)을 통과하여 뿌리 부분이 마주보게 수용 거치되는 판 형태의 모종 수용 거치부(120); 상기 모종 수용 거치부(120) 사이의 독립된 공간에 설치되어, 상기 식물의 뿌리 부분에 식물의 성장에 필요한 물과 영양분이 포함된 양액을 공급하는 양액 공급부(130); 상기 하우징(110)의 내부 양 측면에 설치되어, 상기 모종 수용 거치부(120)의 잎 부분에 고르고 충분하게 LED 광원의 빛을 조사하는 LED 광원부(140); 상기 하우징(110)에 설치되어, 공기, 온도, 습도, 이산화탄소의 농도와 같은 식물 재배에 필요한 환경 조건을 제공하는 재배환경 제공부(150); 및, 상기 각부를 제어하는 제어부(160);를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 형태의 수직형 식물 수경재배 시스템(100)을 제공한다.

상기의 해결 수단을 갖는 이 발명의 컨테이너 형태의 수직형 식물 수경재배 시스템에 의하면, 컨테이너의 내부 공간에 판 형태의 모종 수용 거치부를 소정 간격으로 마주하게 수직으로 설치하여 독립된 공간을 형성하고, 식물의 모종이 모종 수용 거치공을 통과하여 뿌리 부분이 마주보게 수용 거치되게 함으로써, 종래 소정 수준의 양을 아파트 형태로 층을 높여 올리는 수직 재배와 달리, 컨테이너의 내부 양 측벽의 LED 광원부에서 노출되는 잎 부분에 빛을 직접적으로 충분하고 고르게 조사하여 성장을 촉진하게 하며, 양액 공급부에서 마주하면서 노출되는 뿌리 부분에 양액을 뿌려 집중적으로 물과 영양분을 공급하여, 무농약, 친환경의 식물을 고속으로 대량 생산하여 신선하고 값싸게 공급하는 효과가 있게 된다.

도 1은 종래 밀폐형 수경재배 장치를 나타낸 도면이고,
도 2a 및 도 2b는 종래 컨테이너 식물농장의 외부와 내부를 나타낸 도면들이고,
도 3은 이 발명의 실시 예에 따른 컨테이너 형태의 수직형 식물 수경재배 시스템의 외부를 나타낸 도면이고,
도 4 및 도 5는 이 발명의 실시 예에 따른 컨테이너 형태의 수직형 식물 수경재배 시스템을 평면과 정면에서 단면으로 나타낸 도면들이고,
도 6은 이 발명의 실시 예에 따른 컨테이너 형태의 수직형 식물 수경재배 시스템에 수용 거치된 식물 모종의 변형된 상태를 정면에서 단면으로 나타낸 도면이다.

이하에서는, 이 발명의 바람직한 실시 예를 첨부하는 도면들을 참조하여 상세하게 설명하는데, 이는 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 이 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다. 그리고 사용되는 전후, 좌우, 상하, 내외와 같은 상대적인 위치를 정의하는 용어는 첨부된 도면을 기준으로 한다.

도 3은 이 발명의 실시 예에 따른 컨테이너 형태의 수직형 식물 수경재배 시스템의 외부를 나타낸 도면이고, 도 4 및 도 5는 이 발명의 실시 예에 따른 컨테이너 형태의 수직형 식물 수경재배 시스템을 평면과 정면에서 단면으로 나타낸 도면들이다.

이 발명의 실시 예에 따른 컨테이너 형태의 수직형 식물 수경재배 시스템(100)은, 건물 안의 구획된 공간이나 건물 밖의 개방된 공간에서, 도 3에 나타낸 바와 같이, 컨테이너 형태로 설치되며, 밀폐된 내부 공간에서 식물의 재배를 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 수평이 아닌 수직 상태에서 수경 재배한다.

이 발명의 실시 예에서 식물의 수직 재배는, 종래 소정 양의 식물을 아파트 형태로 층을 높여 올리는 방식의 수직 재배와 달리, 재배 자체가 수직으로 측면에 모종을 수용 거치하여 바닥에 닿지 않게 한다.

그리고 측면에 심어 수직으로 재배하는 식물의 모종에는, 딸기, 토마토 등과 같이 열매가 달리는 과채류, 상추, 부추 등과 같이 잎을 식용으로 하는 엽채류, 인삼과 같은 뿌리는 식용하는 근채류 그리고 꽃과 같은 화훼류 등이 적용될 수 있다.

이와 같은 이 발명의 실시 예에 따른 컨테이너 형태의 수직형 식물 수경재배 시스템(100)은, 도 3 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 하우징(110)과, 모종 수용 거치부(120)와, 양액 공급부(130)와, LED 광원부(140)와, 재배환경 제공부(150) 그리고 제어부(160)를 포함한다.

상기 하우징(110)은, 대략 컨테이너 형태로서 스테인리스 재질의 판재로 둘러싸면서 완전 밀봉시켜 내부에 식물 재배를 위해 직육면체의 밀폐된 공간을 형성하여, 양액의 공급에 의해서도 손상이 없게 하면서 외부의 해충과 병해를 차단하고 내부에서의 환경조절 상태를 유지하게 하며, 전측에 작업자가 식물의 입출고와 같은 작업 수행을 위해 출입하는 출입수단(111)이 구비되고, 편의를 위해 별도의 도어가 설치될 수 있으며, 하측에 양액의 회수를 위한 양액 회수로(112)와 후측에 환기를 위한 환기구(113)가 구비된다.

이러한 상기 하우징(110)은, 수화물을 적재하기 위한 통상의 컨테이너로 한정하는 것은 아니며, 이와 유사한 형태의 내부 공간을 갖는 것을 포함한다.

그리고 상기 하우징(110)의 하부에는 중앙을 향해 경사면을 형성하는 양액 회수로(112)를 구비하여, 상기 양액 공급부(130)에서 상기 모종 수용 거치부(120)의 식물 뿌리에 뿌려진 양액을 모아 재사용할 수 있게 한다.

상기 모종 수용 거치부(120)는, 합성수지 또는 스테인리스 재질의 판 형태로서 소정 간격으로 모종 수용 거치공(121)이 형성되며, 상기 하우징(110)의 바닥에서 천정까지 길이 방향으로 마주보면서 수직으로 설치하고, 상기 출입수단(111)과 마주하는 측을 막아 상기 하우징(110)의 내부 공간을 분리하여 독립적으로 공간을 형성한다.

이 발명의 실시 예에서 상기 하우징(110)의 폭을 2400㎜라고 할 경우, 상기 모종 수용 거치부(120)를 400㎜ 간격을 두면서 상기 하우징(110)의 양 측에서 1000㎜ 씩 떨어지게 설치하여, 상기 하우징(110) 양 측에서 작업자의 작업 공간을 확보하면서 상기 양액 공급부(130)에서 상기 모종 수용 거치부(120)로 양액을 공급하는 거리를 최적화하게 한다.

여기서, 상기 하우징(110)의 바닥에서 천정까지 마주보면서 수직으로 설치하는 상기 모종 수용 거치부(120)는, 대응하는 상기 하우징(110)의 천정과 바닥에 '??'형상의 레일을 각각 구비하여 상기 모종 수용 거치부(120)의 설치 및 분리를 간편하게 하고, 설치 시 안착 상태를 유지하여 이탈을 방지하게 할 수 있다.

그리고 수직으로 설치된 판 형태의 상기 모종 수용 거치부(120)는, 상기 식물의 모종이 소정 간격으로 형성된 모종 수용 거치공(121)을 통과하여 뿌리 부분이 마주보면서 어디에도 닿지 않고 떠 있도록 수용 거치시킨다.

이로부터 상기 모종 수용 거치부(120)에 수용 거치된 식물은, 잎 부분이 상기 하우징(110)의 양 측에 설치된 상기 LED 광원부(140)를 향하게 위치하고, 뿌리 부분은 독립된 공간에 격리된 상태로 상기 양액 공급부(130)를 향하게 위치한다.

또한 상기 모종 수용 거치부(120)에 수용 거치되는 식물은, 소정 간격을 두고 사각뿐만 아니라 마름모 형태로 위치시킬 수도 있다.

도 6은 이 발명의 실시 예에 따른 컨테이너 형태의 수직형 식물 수경재배 시스템에 수용 거치된 식물 모종의 변형된 상태를 정면에서 단면으로 나타낸 도면이다.

상기 모종 수용 거치부(120)에 수용 거치되는 식물은, 도 6에 나타낸 바와 같이, 식물 모종의 잎 부분이 수직에서 상부로 올라가면서 경사지게 수용 거치시킬 수 있으며, 이 경우에도 수직 재배 개념이 벗어나는 것은 아니다.

상기 양액 공급부(130)는, 상기 모종 수용 거치부(120) 사이의 독립된 공간 내에 설치되고, 식물의 성장에 필요한 물과 영양 성분을 함유하는 양액을 외부의 원액저장탱크(도면에 나타내지 않음)로부터 제공받아 배출관을 통해 뿌려지게 한다.

이러한 상기 양액 공급부(130)는, 상기 하우징(110)의 천정 중앙에 설치된 가이드를 통해 아래로 연장된 다수의 분기관들이 분기된 배출관이 이동하면서 양 측에 수용 거치된 상기 모종 수용 거치부(120)의 식물 뿌리에 양액을 뿌리게 된다.

일반적으로 흙을 사용하지 않고 작물의 생육에 필요한 양분, 즉 액비와 같은 비료를 함유한 배양액(이하 '양액'이라 한다)으로 재배하는 양액 재배는, 토양에 구애되지 않고 어디에서나 재배할 수 있어 노지 재배에 비해 높은 생산성과 우수한 품질을 유지할 수 있게 한다.

이 발명의 실시 예에서는, 식물의 재배 조건에 적합하게 양액을 뿌리 부분에 집중적으로 뿌리게 조절하여 식물의 생육 조건을 최적으로 할 수 있다.

상기의 양액은, 질소, 인산, 칼리 등을 식물의 종류에 따라 적정한 비율로 혼합한 후 물과 영양분을 1: 1,000~5,000 부피비로 희석하여 식물의 양적 성장을 최적으로 할 수 있다.

그리고 상기 양액 공급부(130)에서 공급된 양액은, 상기 모종 수용 거치부(120)의 뿌리에 뿌려진 후 분리된 상기 하우징(110)의 중앙 하부에 형성된 양액 회수로(112)를 통해 회수 후 별도의 장치(도면에 나타내지 않음)에 의해 연수 처리 등으로 재사용하여 재배 및 처리비용을 줄일 수 있게 한다.

상기 LED 광원부(140)는, 상기 하우징(110)의 길이 방향으로 내부 양 측 벽체에 설치되어, 상기 모종 수용 거치부(120)의 잎 부분과 전체적으로 마주하게 하여, 종래 상측에 설치되어 일부에만 빛을 공급하던 것과 달리, 식물의 잎에 전체적으로 고르게 빛이 조사되면서 식물의 광합성을 촉진시킨다.

이러한 상기 LED 광원부(140)는, 태양광을 대신하여 식물에 필요한 빛을 LED의 파장과 광량을 이용하게 하는데, 430~440㎚의 청색광을 생성하는 발광다이오드를 이용하여 식물의 광합성 반응에 최대로 활성화하고, 660㎚의 적색광을 생성하는 발광다이오드를 이용하여 발아 작용을 촉진하는 등 식물의 생육에 관여하는 환경을 인위적으로 조성하여 광합성과 함께 식물 성장을 촉진시킬 수 있으며, 재배 비용을 절감할 수 있게 한다.

상기 재배환경 제공부(150)는, 상기 하우징(110)에 설치되어, 공기, 온도, 습도, 이산화탄소의 농도와 같은 식물 재배에 필요한 환경 조건을 제공한다.

이를 위해 상기 재배환경 제공부(150)는, 내부로 신선한 공기를 공급 및 내부의 오염된 공기를 배출시키는 공조수단과, 내부에 열풍 또는 냉풍을 공급하면서 온도 및 습도를 조절하는 온도습도조절수단, 이산화탄소의 농도를 조절하는 이산화탄소 조절수단 등을 구비하여, 식물의 재배를 위한 컨테이너 내부 환경을 최적화함과 동시에 최적화된 환경을 안정적으로 유지시킨다.

그리고 상기의 양액 공급부(130), LED 광원부(140), 재배환경 제공부(150)의 작동을 제어하는 제어부(160)를 구비하여, 상기 하우징(110) 내의 빛, 온도, 습도, 이산화탄소 및 양액의 양을 자동 또는 수동으로 조절할 수 있도록 제어한다.

상기와 같은 구성을 갖는 이 발명의 실시 예에 따른 컨테이너 형태의 수직형 식물 수경재배 시스템(100)은, 식물의 성장에 알맞은 환경 조건을 제공하는데 필요한 물, 공기, 빛, 온도, 영양분을 밀폐된 내부 공간에서 충족시킬 수 있게, 즉 작업자가 상기 하우징(110) 내부의 식물 재배 환경 조건을 상기 제어부(160)에서 설정 및 조절하게 제어한다.

이를 위해 먼저 마주하는 상기 모종 수용 거치부(120)의 모종 수용 거치공(121)에, 재배하고자 하는 식물의 모종을 뿌리가 마주하게 수용 거치시킨 후, 상기 하우징(110) 내부의 레일에 끼워 입고시킨 상태로 고정시킬 수 있으며 이 경우 상기 출입수단(111)을 통과하여야 하고, 또한 상기 모종 수용 거치부(120)를 상기 하우징(110) 내부에 고정시킨 상태에서 식물의 모종을 수용 거치시킬 수도 있다.

그리고 상기 제어부(160)에서 식물이 자라는데 필요한 빛을 상기 LED 광원부(140)에서 식물의 잎 부분에 충분하고 고르게 공급하게 하며, 상기 재배환경 제공부(150)에서 상기 환기구(113)를 통해 환기시키면서 온도, 습도, 영양분 등을 필요한 최적 조건으로 제공되게 하고, 상기 양액 공급부(130)에서 상기 모종 수용 거치부(120) 사이의 독립된 공간을 따라 이동하면서 상기 모종 수용 거치부(120)에 수용 거치되는 식물의 뿌리에 물과 영양분을 포함하는 양액을 성장속도에 따라 뿌리게 제어되면서, 식물은 무농약, 친환경의 조건에서 대량으로 속성 재배할 수 있게 된다.

즉, 상기 하우징(110) 내부의 상기 모종 수용 거치부(120)에서 수직으로 식물을 수용 거치시킨 상태에서 잎 부분과 뿌리 부분에 각각 빛과 양분을 충분하고 적절하게 공급하면서 적절한 재배 환경을 제공함으로써, 식물이 수직으로 수용 거치되어 최소한의 공간에서 대량으로 빠르게 생산할 수 있게 된다.

그리고 상기 제어부(160)에서 상기 양액 공급부(130)에서 뿌려진 양액이 상기 모종 수용 거치부(120)의 뿌리 부분을 적신 후에 상기 양액 회수로(112)로 모이면 재사용할 수 있게 제어함으로써, 오염 방지 및 물과 비료를 절감할 수 있게 된다.

이러한 이 발명의 실시 예에 따른 컨테이너 형태의 수직형 식물 수경재배 시스템의 이점은 다음과 같다.

먼저, 공간의 효율성을 극대화한다. 종래 재배 방식보다 10배의 단위 면적당 생산량이 가능하다. 예를 들어 딸기의 경우, 컨테이너 내부 공간 약 8평에 모종 1600주를 심어 3개월마다 생산되는 양은 1,600㎏으로, 이는 약 100평의 노지에서 생산되는 양과 같다. 상기 하우징(110)의 양 측면에서 수직으로 식물을 재배하므로 공간을 최대로 활용할 수 있게 된다.

다음으로, 햇빛이 들지 않거나 유휴 공간 등이 토지가 아니어도 수경재배를 통해 가능하다. 따라서 노지에서 불가능한 2모작, 3모작도 가능하다.

다음으로, 컨테이너는 일반 건물이나 이동형 패널 형식의 구조보다 방열 방한 효과가 탁월하여 식물 생산에 용이하다. 세균 등을 방지할 수 있는 시스템이 구성되어 농약을 전혀 쓰지 않고 재배할 수 있어 무농약 인증이 가능하다.

다음으로, 커피숍 및 레스토랑, 호텔 등의 휴게 공간 인테리어 구성으로, 적절한 산소 공급, 미세먼지 제거 효과가 있다.

다음으로, 마트, 과일가게, 야채가게의 채소 공장으로 생산하는 현황을 고객이 실시간으로 점검이 가능하고, 생산 즉시 신선한 상태 그대로 구매할 수 있다. 계절의 따른 물가상승에 영향을 받지 않고 친환경 무공해 식물을 믿고 먹을 수 있도록 한다.

다음으로, 수돗물을 이용하고 연수과정을 통한 질 좋은 물이 식물의 성장에 도움이 된다. 상대적으로 지하수를 활용하는 종래 농가에 비해 안정된 식물의 성장을 확보할 수 있다. 필요로 하는 물의 양도 매우 적다.

다음으로, LED를 이용하여 종래 전기요금에 비해 약 40% 수준의 비용만 지출하게 된다.

이 발명의 실시 예에서는, ICT(Information and Communications Technology) 기반에서 수시로 변하는 식물의 재배 환경을 감지하고 최적의 상태로 시설을 유지, 관리할 수 있는데, 식물의 생육 환경을 인위적으로 조절 가능한 컨테이너 형태의 밀폐된 내부 공간에서, 식물의 생육에 따른 물을 공급하고, 공기의 공급 및 배출을 수행하며, 내부의 생육 온도를 조절하는 등의 장치와, 이들 장치에 의한 환경을 검출하는 온도, 습도, 조도 및 CO₂센서에서 검출되는 데이터를 수신하여 제어하게 된다.

이러한 ICT(Information & Communication Technology) 기술을 접목하여 데이터 교환이 이루어지면서 효율적으로 컨테이너 형태의 재배 공간을 모니터링하고 이에 기초한 원격제어가 이루어지면서 원격ㆍ자동으로 식물의 재배 환경을 적정하게 유지ㆍ관리해 줄 수 있어, 노동력, 에너지, 양분 등을 종래보다 적게 투입하고도 식물의 생산성과 품질을 최적으로 유지할 수 있게 한다.

이 발명의 실시 예에 따른 컨테이너 형태의 수직형 식물 수경재배 시스템(100)은, 상기의 ICT 기술을 접목한 융복합 6차 산업에 적합한 방식이 될 수 있다.

이 발명은 상기의 실시 예에 한정되지 않으며, 청구범위에 기재되는 발명의 범위 내에서 다양한 변형이 가능하고, 이러한 변형도 이 발명의 범위 내에 포함된다.

100 : 이 발명의 실시 예에 따른 컨테이너 형태의 수직형 식물 수경재배 시스템
110 : 하우징 111 : 출입수단
112 : 양액 회수로 113 : 환기구
120 : 모종 수용 거치부 121 : 모종 수용 거치공
130 : 양액 공급부 140 : LED 광원부
150 : 재배환경 제공부 160 : 제어부

Claims (1)

1. 건물 안의 구획된 공간이나 건물 밖의 개방된 공간에 설치되며, 컨테이너 형태로서 내부에 식물 재배를 위해 밀폐된 공간을 형성하고, 작업자가 출입하기 위한 출입수단(111)을 구비한 하우징(110)과;
   상기 하우징(110)의 내부에 소정 간격으로 마주하게 길이 방향으로 수직 설치하여 독립된 공간을 형성하고, 상기 식물의 모종이 소정 간격으로 형성된 모종 수용 거치공(121)을 통과하여 뿌리 부분이 마주보게 수용 거치되는 판 형태의 모종 수용 거치부(120);
   상기 모종 수용 거치부(120) 사이의 독립된 공간에 설치되어, 상기 식물의 뿌리 부분에 식물의 성장에 필요한 물과 영양분이 포함된 양액을 공급하는 양액 공급부(130);
   상기 하우징(110)의 내부 양 측면에 설치되어, 상기 모종 수용 거치부(120)의 잎 부분에 고르고 충분하게 LED 광원의 빛을 조사하는 LED 광원부(140);
   상기 하우징(110)에 설치되어, 공기, 온도, 습도, 이산화탄소의 농도 와 같은 식물 재배에 필요한 환경 조건을 제공하는 재배환경 제공부(150); 및,
   상기 각부를 제어하는 제어부(160);를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 형태의 수직형 식물 수경재배 시스템(100).

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