KR20210015305A - 수막 및 양액 통합 재배 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 급수원으로부터 공급된 용수를 주배관에 공급하기 위한 급수 펌프와; 상기 주배관에 연결되며, 주배관으로부터 공급된 용수를 저장하여 양액 재배 공간으로 공급하기 위한 원수 탱크와; 상기 주배관으로부터 분기되며, 수막 재배를 위한 온실의 내피막과 외피막 사이에 용수를 공급하는 수막 배관과; 상기 주배관과 수막 배관에 각각 설치되는 원수 밸브 및 수막 밸브; 및 상기 원수 탱크에 용수를 공급하는 원수 모드와 상기 온실에 용수를 공급하는 수막 모드가 사용자 설정에 따라 자동으로 전환 가능하도록 상기 원수 밸브 및 상기 수막 밸브를 선택적으로 개방 동작시키는 제어 유닛;을 포함하는 수막 및 양액 통합 재배 시스템에 관한 것이다.

Description

수막 및 양액 통합 재배 시스템 {Integrated system of water curtain cultivation and hydroponics}
본 발명은 동일한 급수원의 용수를 이용하여 단일 시스템으로 수막 재배와 양액 재배를 모두 수행할 수 있는 수막 및 양액 통합 재배 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 비닐하우스, 유리온실 등의 시설(이하, '온실'이라 칭함) 안에서 채소, 과수, 화훼 등의 작물을 재배하는 것을 시설재배라고 하며, 시설재배는 작물 생장에 가장 적합한 환경을 인위적으로 만들어 주어 노지보다 훨씬 우수한 작물을 단시일 내에 생산 출하하여 판매하도록 하고 연중 재배가 가능케 하여 최대한의 이익을 얻을 수 있게 한다.
그러나, 겨울철 시설재배에서는 작물에 필요한 온도 유지가 가장 중요한데, 유가가 상승하면 난방비 부담이 가중되기 때문에, 시설재배 전반에 걸쳐 악영향을 주는 문제가 있다. 이러한 난방비 부담에 대한 문제점을 해결하기 위하여, 최근에는 연중 15℃ 내외의 온도를 유지하는 지하수를 이용한 수막 재배가 활용되고 있다. 수막 재배는 온실을 내피막과 외피막의 이중 구조로 설치하고, 내피막과 외피막 사이에 지하수를 수막을 형성함으로써 온실 내의 열 유출을 막고, 물이 식을 때 발산하는 열을 온실 내에 전달하여 겨울철 온실 내 온도를 상승시키는 방법이다.
한편, 양액 재배는 통상 흙을 사용하지 않고 작물의 생육에 필요한 양분을 함유한 배양액(이하 '양액'이라 칭함)으로 재배하는 것을 말하는데, 이는 토양에 구애되지 않고 어디에서나 작물을 재배하기 위하여 개발된 것으로서, 일반적인 노지재배에 비하여 높은 생산성이나 우수한 품질의 작물을 재배할 수 있는 장점이 있다
이러한 양액 재배에 위에서 설명한 수막 재배를 활용할 수 있는데, 수막 재배가 가능한 이중 구조의 온실에서 양액 재배를 하는 경우, 수막 재배와 양액 재배는 동일한 급수원(즉, 지하수 관정)으로부터 급수되는 물을 사용하여 이루어질 수 있다. 이러한 경우 낮 동안에는 양액 재배를 위해 용수를 이용하고, 야간에는 온도 유지를 위한 수막 형성에 용수를 이용하게 되는데, 물 공급 대상에 따라 사용자가 배관의 밸브를 일일이 개폐해 주어야 하여 사용자의 불편을 초래하는 문제가 있다.
또한 이러한 수동 밸브 조작 방식은 다양한 문제를 발생시킬 수 있는데, 예를 들어, 온실의 내피막과 외피막이 완전히 닫히지 않은 상태에서 수막측 배관으로 용수를 공급할 경우 물이 온실 안쪽으로 들어와 작물에 피해를 발생시키거나, 양액 재배를 위한 물을 저장하는 원수 탱크 쪽으로 물을 공급하는 배관을 닫지 않은 상태에서 수막측 배관에 물을 공급하여 원수 탱크의 물이 흘러 넘치는 등의 문제가 발생할 수 있다.
등록특허공보 제10-1817148호 (2018.01.04)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 사용자가 미리 설정한 설정에 따라 수막 재배를 위한 수막 모드와 양액 재배를 위한 원수 모드로 자동으로 전환 가능한 수막 및 양액 통합 재배 시스템을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 급수원으로부터 공급된 용수를 주배관에 공급하기 위한 급수 펌프와; 상기 주배관에 연결되며, 주배관으로부터 공급된 용수를 저장하여 양액 재배 공간으로 공급하기 위한 원수 탱크와; 상기 주배관으로부터 분기되며, 수막 재배를 위한 온실의 내피막과 외피막 사이에 용수를 공급하는 수막 배관과; 상기 주배관과 수막 배관에 각각 설치되는 원수 밸브 및 수막 밸브; 및 상기 원수 탱크에 용수를 공급하는 원수 모드와 상기 온실에 용수를 공급하는 수막 모드가 사용자 설정에 따라 자동으로 전환 가능하도록 상기 원수 밸브 및 상기 수막 밸브를 선택적으로 개방 동작시키는 제어 유닛;을 포함하는 수막 및 양액 통합 재배 시스템이 제공된다.
또한, 상기 제어 유닛은, 사용자로부터 입력 받은 타이머 모드 및 온도 모드에 대한 선택 정보에 따라 타이머 모드 또는 온도 모드를 작동시키도록 구성 가능하다.
또한, 상기 제어 유닛은, 상기 타이머 모드시 사용자가 설정한 시간에 따라 상기 원수 모드와 수막 모드 사이를 전환시키도록 구성 가능하다.
또한, 상기 제어 유닛은, 상기 온도 모드시 사용자가 설정한 온도에 따라 상기 원수 모드와 수막 모드 사이를 전환시키도록 구성 가능하다.
또한, 상기 수막 모드의 실행시, 상기 제어 유닛은, 상기 급수 펌프의 동작을 정지하는 단계와; 상기 원수 밸브에 차단 신호를 인가하는 단계와; 상기 수막 밸브에 개방 신호를 인가하는 단계와; 상기 주배관의 압력 및 상기 수막 재배용 온실의 내피막의 닫힘 여부를 확인하는 단계; 및 상기 확인 결과에 따라 상기 급수 펌프를 작동시키는 단계;의 프로세스를 수행할 수 있다.
또한, 상기 원수 모드의 실행시, 상기 제어 유닛은, 상기 급수 펌프의 동작을 정지하는 단계와; 상기 수막 밸브에 차단 신호를 인가하는 단계와; 상기 원수 밸브에 개방 신호를 인가하는 단계와; 상기 주배관의 압력 및 상기 원수 탱크의 수위를 확인하는 단계와; 상기 확인 결과에 따라 상기 급수 펌프를 작동시키는 단계;의 프로세스를 수행할 수 있다.
또한, 상기 주배관에는 압력 센서가 설치되고, 상기 제어 유닛은 상기 압력 센서의 센싱 정보로부터 상기 주배관의 압력이 정상으로 확인되는 경우에 상기 급수 펌프에 작동 신호를 인가하도록 구성 가능하다.
또한, 상기 수막 및 양액 통합 재배 시스템은, 상기 온실의 내피막과 외피막을 각각 개폐하는 제1 및 제2 개폐 유닛; 및 상기 내피막의 개폐 여부를 감지하는 개폐 감지 유닛을 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제어 유닛은 상기 수막 모드시 개폐 감지 유닛의 감지 정보로부터 상기 내피막이 닫힌 것으로 확인된 경우에 상기 급수 펌프에 작동 신호를 인가하도록 구성 가능하다.
또한, 상기 제어 유닛은 상기 수막 모드시 상기 내피막이 열린 경우 상기 급수 펌프에 작동 중지 신호를 인가하도록 구성 가능하다.
또한, 상기 제1 개폐 유닛은, 상기 내피막이 권취되도록 구성되는 샤프트; 및 상기 샤프트의 일단에 연결되며, 상기 내피막이 감기거나 풀리도록 상기 샤프트를 정방향 또는 역방향으로 회전 구동시켜 상기 샤프트를 상승 또는 하강시키는 전동기;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 개폐 감지 유닛은, 접촉부; 및 상기 전동기에 일단이 고정된 지지 샤프트에 설치되며, 상기 지지 샤프트의 승강에 따라 상기 접촉부와 접촉하여 닫힘 신호를 발생시키는 접촉 감지부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 원수 탱크에는 용수의 수위를 감지하기 위한 수위 센서가 설치되고, 상기 제어 유닛은 상기 원수 모드시 상기 수위 센서의 센싱 정보에 따라 상기 급수 펌프의 동작을 제어하도록 구성 가능하다.
또한, 상기 제어 유닛은 상기 원수 모드시 상기 원수 탱크의 용수 수위가 기설정치보다 낮은 경우 상기 급수 펌프에 작동 신호를 인가하도록 구성 가능하다.
또한, 상기 제어 유닛은 상기 원수 모드시 상기 원수 탱크의 용수 수위가 기설정치에 도달한 경우 상기 급수 펌프에 작동 중지 신호를 인가하도록 구성 가능하다.
본 발명의 실시예에 따르면, 사용자가 미리 설정한 시간이나 온도에 따라 수막 모드와 원수 모드가 자동으로 전환되도록 하여 사용자 편의성을 향상시킬 수 있으며, 각 모드의 전환시 원수 밸브와 수막 밸브의 개방/차단 동작이 자동으로 이루어지게 하여 재배 시스템의 작동 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 수막 모드시 온실의 내피막의 닫힘 여부를 확인한 후 급수 펌프의 작동이 이루어지도록 제어하여 온실 내부로 물이 침투하여 작물에 피해를 발생시키는 상황을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 원수 모드시 상기 원수 탱크의 수위에 따라 원수 탱크로의 급수를 제어함으로써 원수 탱크의 용수가 흘러 넘치는 등의 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수막 및 양액 통합 재배 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 도 1에 도시된 제1 개폐 유닛 및 개폐 감지 유닛의 구성을 확대하여 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수막 및 양액 통합 재배 시스템의 수막 모드와 원수 모드로의 전환 과정을 나타내는 순서도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수막 및 양액 통합 재배 시스템의 수막 모드에서의 제어 프로세스를 나타내는 순서도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수막 및 양액 통합 재배 시스템의 원수 모드에서의 제어 프로세스를 나타내는 순서도.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 의한 수막 및 양액 통합 재배 시스템의 일 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수막 및 양액 통합 재배 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 의한 수막 및 양액 통합 재배 시스템은 급수 펌프(10), 원수 탱크(20), 주배관(11), 수막 배관(12), 원수 밸브(30), 수막 밸브(40) 및 제어 유닛(50)을 포함한다.
급수 펌프(10)는 급수원(지하수 관정)과 배관을 통해 연결되며, 주배관(11)과 연결되어 급수원으로부터 공급된 용수를 주배관(11)에 용수를 공급한다.
원수 탱크(20)는 주배관(11)에 연결되며, 주배관(11)으로부터 공급된 용수를 저장하여 양액 재배 공간으로 공급한다. 이를 위해 원수 탱크(20)의 출측에는 양액 혼합 탱크로 용수를 보내기 위한 배관이 연결될 수 있다.
수막 배관(12)은 주배관(11)으로부터 분기되며, 수막 재배를 위한 온실(14)의 내피막(15, 또는 내부 비닐)과 외피막(16, 또는 외부 비닐)의 사이에 용수를 공급한다. 수막 배관(12)은 온실(14)의 입구에서 제1 배관(12a)과 제2 배관(12b)로 분기되는 형태를 가질 수 있다.
원수 밸브(30)와 수막 밸브(40)는 주 배관(11)과 수막 배관(12)에 각각 설치되며, 이들 밸브(30,40)들은 각 배관(11,12)의 개도를 개폐하여 물이 해당 배관(11,12)을 통해 흐르게 하거나 흐르는 것을 차단한다. 원수 밸브(30)와 수막 밸브(40)는 전자 밸브의 형태로서 제어 유닛(50)에 의해 인가되는 신호에 의해 개방 동작 또는 차단 동작을 수행한다. 원수 밸브(30)는 수막 모드시 밸브가 차단된 경우 수막 배관(12)으로 물이 흐를 수 있도록 수막 배관(12)의 분기 위치 이후의 위치에 설치된다.
제어 유닛(50)은 원수 탱크(20)에 용수를 공급하는 원수 모드와 수막 재배를 위한 온실(14)에 용수를 공급하는 수막 모드가 사용자 설정에 따라 자동으로 전환 가능하도록 원수 밸브(30) 및 수막 밸브(40)를 선택적으로 개방 동작시킨다. 이와 관련된 제어 유닛(50)의 제어 프로세스에 대해서는 추후 상세히 설명하기로 한다.
주배관(11)에는 배관 내 압력을 측정하기 위한 압력 센서(18)가 설치될 수 있으며, 제어 유닛(50)은 압력 센서(18)의 센싱 정보를 근거로 급수 펌프(10)의 동작을 제어하도록 구성될 수 있다.
한편, 온실(14)에는 내피막(15)과 외피막(16)을 각각 개폐하기 위한 제1 개폐 유닛(60)과 제2 개폐 유닛(70)이 구비된다. 제1 개폐 유닛(60)과 제2 개폐 유닛(70)은 기본적으로 동일한 구성 및 작동 메커니즘을 가지며, 이들은 온실(14)의 양측에 각각 한 쌍으로 구비될 수 있다.
그리고, 제1 개폐 유닛(60)에는 내피막의 개폐 여부를 감지하는 개폐 감지 유닛(80)이 연결되며, 제어 유닛(50)은 개폐 감지 유닛(60)의 감지 정보를 근거로 급수 펌프(10)의 동작을 제어한다.
도 2는 도 1에 도시된 제1 개폐 유닛 및 개폐 감지 유닛의 구성을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 제1 개폐 유닛(60)은 내피막(15)이 권취되도록 구성되는 샤프트(61)와, 샤프트(61)의 일단이 연결되는 전동기(62, 모터)를 포함한다. 전동기(62)는 샤프트(61)를 정방향 또는 역방향으로 회전 구동시켜 샤프트(61)에 권취된 내피막(16)이 감기거나 풀리도록 한다. 샤프트(61)가 일 방향으로 회전하여 내피막(16)이 감기는 경우 샤프트(61)는 롤링하면서 상승 이동하게 되어 개방 동작이 이루어지며, 샤프트(61)가 반대 방향으로 회전하여 내피막(16)이 풀어지는 경우 샤프트(61)는 자중에 의해 하강 이동하게 되어 닫힘 동작이 이루어지게 된다.
개폐 감지 유닛(80)은 접촉부(81)와, 샤프트(61)의 승강에 따라 접촉부(81)와 접촉하여 닫힘 신호를 발생시키는 접촉 감지부(83)를 포함한다.
접촉부(81)는 그 상단이 내피막(16)의 닫힘 위치에 배치되는 로드의 형태를 가질 수 있으며, 탄력적인 접촉이 가능하도록 탄성 변형한 재질 또는 형태를 가질 수 있다.
접촉 감지부(83)는 전동기(62)에 그 일단이 고정된 지지 샤프트(82)에 설치된다. 지지 샤프트(82)는 샤프트(61)와 전동기(62)의 승강에 따라 함께 승강되며, 그에 설치된 접촉 감지부(83)도 함께 승강하게 된다. 지지 샤프트(82)가 일정 높이로 하강하면 접촉 감지부(83)는 접촉부(81)와 접촉하여 닫힘 신호를 발생시켜 제어 유닛(50)로 전달한다.
한편, 원수 탱크(20)에는 용수의 수위를 감지하기 위한 수위 센서가 설치될 수 있으며, 제어 유닛(50)은 수위 센서의 센싱 정보를 근거로 급수 펌프(10)의 동작을 제어하도록 구성 가능하다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수막 및 양액 통합 재배 시스템의 수막 모드와 원수 모드로의 전환 과정을 나타내는 순서도이다.
본 실시예의 수막 및 양약 재배 시스템은 사용자의 선택(예를 들어, 자동/수동 스위치 입력)에 따라 수동 모드로 동작하거나(S1), 자동 모드로 동작(S2)하도록 구성 가능하다. 다만, 수동 모드없이 자동 모드로만 실행하도록 구성하는 것도 물론 가능하다 할 것이다.
수동 모드일 경우, 사용자의 선택(예를 들어, 수막 모드/원수 모드 스위치 입력)에 따라, 제어 유닛(50)은 수막 모드를 작동(S3)시키거나, 원수 모드를 작동(S4)시키게 된다.
자동 모드일 경우, 사용자로부터 입력 받은 타이머 모드 및 온도 모드에 대한 선택 정보(예를 들어, 선택 스위치 입력)에 따라, 제어 유닛(50)은 타이머 모드를 작동(S5)시키거나, 온도 모드를 작동시킨다(S6).
타이머 모드인 경우, 제어 유닛(50)은 사용자가 설정한 시간에 따라 원수 모드와 수막 모드 사이를 전환시킨다. 즉, 사용자가 타이머 시간을 설정하였는지 여부를 확인하여(S7), 타이머가 온(ON)인 경우 해당 시간에 수막 모드를 작동 (S3)시키며, 타이머가 오프(OFF)인 경우 원수 모드를 작동시킨다(S4).
온도 모드인 경우, 제어 유닛(50)은 사용자가 설정한 온도에 따라 원수 모드와 수막 모드 사이를 전환시킨다. 즉, 사용자가 설정한 온도값을 확인하여(S8), 해당 온도값 이하로 온도가 떨어지면 수막 모드를 작동(S3)시키고, 그렇지 않은 경우 원수 모드를 작동시킨다(S4).
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수막 및 양액 통합 재배 시스템의 수막 모드에서의 제어 프로세스를 나타내는 순서도이다.
도 4와 같이 수막 모드의 실행시, 먼저 제어 유닛(50)은 급수 펌프(10)의 동작을 중지한 후(S11), 원수 밸브(30)에 차단 신호를 인가하여 닫힘 동작이 이루어지게 한다(S12). 다음으로 수막 밸브(40)에 개방 신호를 인가하여 개방 동작이 이루어지게 한다(S13).
다음으로, 제어 유닛(50)은 주배관(11)의 압력과 온실의 내피막(15)의 닫힘 여부를 확인(S14, S15)한 후, 확인 결과에 따라 급수 펌프(10)를 작동시킨다(S16). 구체적으로, 압력 센서(18)의 측정값을 확인하여(S14) 이로부터 주배관(11) 내 압력이 정상으로 확인되면, 그 다음으로 개폐 감지 유닛(80)으로부터 내피막(15)의 닫혀 있는지를 확인한다(S15). 주배관(11)의 압력이 정상으로 확인되고, 내피막(15)이 닫힌 것으로 확인된 경우, 제어 유닛(50)은 급수 펌프(10)에 작동 신호를 인가한다.
만약, 주배관(11)의 압력에 이상이 있는 경우 시스템을 리셋하고(S17), 압력이 정상으로 복귀되는 경우 후속 프로세스를 수행하며, 압력이 정상으로 복귀되지 않는 경우 수막 밸브(40)의 작동을 확인(S18)한다.
급수 펌프를 동작시키면 원수 탱크(20)로는 물이 공급되지 않고 수막 배관(12)으로만 물이 공급되어 내피막(15)과 외피막(16) 사이로 물이 공급되어 수막이 형성되게 된다. 수막 모드의 작동 중에도 내피막(15)의 닫힘 여부를 상시 확인하며(S19), 확인 결과 내피막(15)이 열린 것으로 확인되면 제어 유닛(50)은 급수 펌프(10)에 작동 중지 신호를 인가하여 급수 펌프(10)의 작동이 중지되도록 한다(S20).
또한, 주배관(11)의 압력 상태도 상시 확인하여 압력에 이상이 있는 경우 급수 펌프(10)의 작동이 중지되도록 한다(S20).
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수막 및 양액 통합 재배 시스템의 원수 모드에서의 제어 프로세스를 나타내는 순서도이다.
도 5와 같이 원수 모드의 실행시, 먼저 제어 유닛(50)은 급수 펌프(10)의 동작을 중지한 후(S31), 수막 밸브(40)에 차단 신호를 인가하여 닫힘 동작이 이루어지게 한다(S32). 다음으로 원수 밸브(30)에 개방 신호를 인가하여 개방 동작이 이루어지게 한다(S33).
다음으로, 제어 유닛(50)은 주배관(11)의 압력과 원수 탱크(20)의 수위를 확인(S34, S35)한 후, 확인 결과에 따라 급수 펌프(10)를 작동시킨다(S36). 구체적으로, 압력 센서(18)의 측정값을 확인하여(S34) 이로부터 주배관(11) 내 압력이 정상으로 확인되면, 그 다음으로 원수 탱크(20)의 수위 센서로부터 원수 탱크(20) 내 용수 수위를 확인한다 (S35). 주배관(11)의 압력이 정상으로 확인되고, 원수 탱크(20) 의 용수 수위가 기설정치보다 낮은 경우, 제어 유닛(50)은 급수 펌프(10)에 작동 신호를 인가한다.
만약, 주배관(11)의 압력에 이상이 있는 경우 시스템을 리셋하고(S37), 압력이 정상으로 복귀되는 경우 후속 프로세스를 수행하며, 압력이 정상으로 복귀되지 않는 경우 원수 밸브(30)의 작동을 확인한다(S38).
급수 펌프를 동작시키면 수막 배관(12)로는 물이 공급되지 않고 원수 탱크(20)으로만 물이 공급된다. 원수 모드의 작동 중에도 원수 탱크(20) 내 용수 수위를 상시 확인하며(S39), 확인 결과 원수 탱크(20)의 용수 수위가 기설정치에 도달한 경우, 제어 유닛(50)은 급수 펌프(10)에 작동 중지 신호를 인가하여 원수 탱크(20)에 더 이상 물이 공급되지 않도록 하며, 이를 통해 원수 탱크(20)가 흘러 넘치는 것을 방지할 수 있다. 또한, 주배관(11)의 압력 상태도 상시 확인하여 압력에 이상이 있는 경우 급수 펌프(10)의 작동이 중지되도록 한다(S20).
상기에서는 본 발명의 특정의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 급수 펌프 11: 주배관
12: 수막 배관 14: 온실
15: 내피막 16: 외피막
18: 압력 센서 20: 원수 탱크
30: 원수 밸브 40: 수막 밸브
50: 제어 유닛 60: 제1 개폐 유닛
61: 샤프트 62: 전동기
70: 제2 개폐 유닛 80: 개폐 감지 유닛
81: 접촉부 82: 지지 샤프트
83: 접촉 감지부

Claims (14)

  1. 급수원으로부터 공급된 용수를 주배관에 공급하기 위한 급수 펌프;
    상기 주배관에 연결되며, 주배관으로부터 공급된 용수를 저장하여 양액 재배 공간으로 공급하기 위한 원수 탱크;
    상기 주배관으로부터 분기되며, 수막 재배를 위한 온실의 내피막과 외피막 사이에 용수를 공급하는 수막 배관;
    상기 주배관과 수막 배관에 각각 설치되는 원수 밸브 및 수막 밸브; 및
    상기 원수 탱크에 용수를 공급하는 원수 모드와 상기 온실에 용수를 공급하는 수막 모드가 사용자 설정에 따라 자동으로 전환 가능하도록 상기 원수 밸브 및 상기 수막 밸브를 선택적으로 개방 동작시키는 제어 유닛;을 포함하는 수막 및 양액 통합 재배 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어 유닛은,
    사용자로부터 입력 받은 타이머 모드 및 온도 모드에 대한 선택 정보에 따라 타이머 모드 또는 온도 모드를 작동시키는 것을 특징으로 하는, 수막 및 양액 통합 재배 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제어 유닛은,
    상기 타이머 모드시 사용자가 설정한 시간에 따라 상기 원수 모드와 수막 모드 사이를 전환시키는 것을 특징으로 하는, 수막 및 양액 통합 재배 시스템.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제어 유닛은,
    상기 온도 모드시 사용자가 설정한 온도에 따라 상기 원수 모드와 수막 모드 사이를 전환시키는 것을 특징으로 하는, 수막 및 양액 통합 재배 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 수막 모드의 실행시,
    상기 제어 유닛은,
    상기 급수 펌프의 동작을 정지하는 단계;
    상기 원수 밸브에 차단 신호를 인가하는 단계;
    상기 수막 밸브에 개방 신호를 인가하는 단계;
    상기 주배관의 압력 및 상기 수막 재배용 온실의 내피막의 닫힘 여부를 확인하는 단계; 및
    상기 확인 결과에 따라 상기 급수 펌프를 작동시키는 단계;의 프로세스를 수행하는 것을 특징으로 하는, 수막 및 양액 통합 재배 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 원수 모드의 실행시,
    상기 제어 유닛은,
    상기 급수 펌프의 동작을 정지하는 단계;
    상기 수막 밸브에 차단 신호를 인가하는 단계;
    상기 원수 밸브에 개방 신호를 인가하는 단계;
    상기 주배관의 압력 및 상기 원수 탱크의 수위를 확인하는 단계;
    상기 확인 결과에 따라 상기 급수 펌프를 작동시키는 단계;의 프로세스를 수행하는 것을 특징으로 하는, 수막 및 양액 통합 재배 시스템.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 주배관에는 압력 센서가 설치되고,
    상기 제어 유닛은 상기 압력 센서의 센싱 정보로부터 상기 주배관의 압력이 정상으로 확인되는 경우에 상기 급수 펌프에 작동 신호를 인가하는 것을 특징으로 하는, 수막 및 양액 통합 재배 시스템.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 온실의 내피막과 외피막을 각각 개폐하는 제1 및 제2 개폐 유닛; 및
    상기 내피막의 개폐 여부를 감지하는 개폐 감지 유닛을 더 포함하고,
    상기 제어 유닛은 상기 수막 모드시 개폐 감지 유닛의 감지 정보로부터 상기 내피막이 닫힌 것으로 확인된 경우에 상기 급수 펌프에 작동 신호를 인가하는 것을 특징으로 하는, 수막 및 양액 통합 재배 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 수막 모드시 상기 내피막이 열린 경우 상기 급수 펌프에 작동 중지 신호를 인가하는 것을 특징으로 하는, 수막 및 양액 통합 재배 시스템.
  10. 제8항에 있어서, 상기 제1 개폐 유닛은,
    상기 내피막이 권취되도록 구성되는 샤프트; 및
    상기 샤프트의 일단에 연결되며, 상기 내피막이 감기거나 풀리도록 상기 샤프트를 정방향 또는 역방향으로 회전 구동시켜 상기 샤프트를 상승 또는 하강시키는 전동기;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 수막 및 양액 통합 재배 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 개폐 감지 유닛은,
    접촉부; 및
    상기 전동기에 일단이 고정된 지지 샤프트에 설치되며, 상기 지지 샤프트의 승강에 따라 상기 접촉부와 접촉하여 닫힘 신호를 발생시키는 접촉 감지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 수막 및 양액 통합 재배 시스템.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 원수 탱크에는 용수의 수위를 감지하기 위한 수위 센서가 설치되고,
    상기 제어 유닛은 상기 원수 모드시 상기 수위 센서의 센싱 정보에 따라 상기 급수 펌프의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는, 수막 및 양액 통합 재배 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 원수 모드시 상기 원수 탱크의 용수 수위가 기설정치보다 낮은 경우 상기 급수 펌프에 작동 신호를 인가하는 것을 특징으로 하는, 수막 및 양액 통합 재배 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 원수 모드시 상기 원수 탱크의 용수 수위가 기설정치에 도달한 경우 상기 급수 펌프에 작동 중지 신호를 인가하는 것을 특징으로 하는, 수막 및 양액 통합 재배 시스템.
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