KR20210037838A

KR20210037838A - 물고추냉이 근경 생산 시스템

Info

Publication number: KR20210037838A
Application number: KR1020190120247A
Authority: KR
Inventors: 이희종; 정호원
Original assignee: 철원군
Priority date: 2019-09-28
Filing date: 2019-09-28
Publication date: 2021-04-07
Also published as: KR102409987B1; KR20220002821A; KR102454799B1

Abstract

물고추냉이 근경 생산 시스템에 관하여 개시한다. 본 발명은, 고추냉이가 식재되는 작토층을 갖는 적어도 하나의 베드, 상기 베드에 공급되는 용수를 상기 관로를 통해 상기 베드의 작토층으로 순환시켜 공급하는 급수부, 상기 베드에 급수된 용수의 수온이 높아지는 경우 베드 상의 물을 외부로 배수하는 배수구를 포함하여 구성된 베드 유닛; 상기 베드 유닛 외부를 부분 또는 전체적으로 덮는 하우스, 상기 하우스의 벽면으로는 상기 배수구로부터 배수되는 물을 유도하여 하우스의 벽면에 수막을 형성하는 온도 조절 유닛; 및 상기 베드에 공급되는 용수의 폭기와 살균, 냉각 그리고 산소와 양액 공급 중 적어도 하나의 환경 파라미터를 선택하여 조절하는 환경 조절 유닛;을 포함하여 구성될 수 있다.

Description

물고추냉이 근경 생산 시스템{Wasabi Rhizome Production and Cultivation System}

본 발명은 물고추냉이 근경 생산 시스템에 관한 것으로 고추냉이 재배시 물의 용존산소량 부족과 온도 관리에 관한 문제를 해결하고 재배 환경을 효과적으로 조절 제어하는 물고추냉이 근경 생산 시스템에 관한 것이다.

고추냉이는 일본과 대만 그리고 우리나라 울릉도에 자생하며 서늘하고 맑은 물이 흐르는 산간계곡의 반음지에서 자생하고 있는 다년생 숙근성 식물이다. 매운맛, 단맛과 향기를 가지고 있어 회, 초밥, 국수 등의 향신료로 주로 이용되고 있다. 고추냉이 성분 중 뿌리에 많이 존재하는 알릴 이소티오시아네이트(allyl isothiocyanate)는 소화촉진, 비타민 B1의 합성촉진, 비타민 C의 산화억제, 식후 체내 이상발효 억제, 구충제, 항균, 항진균, 항암, 살충 등의 작용이 있음이 알려져 있다. 최근 소비자들의 건강욕구 증대로 인하여 잔류독성이나 돌연변이 유발 등과 같은 안전성의 문제가 있는 인공적 식품보존제 대신 천연방부제에 대한 관심이 높아지고 있어 고추냉이의 유효성분이 주목받고 있다. 고추냉이는 활용도가 높아 소비량이 늘어나고 있지만 국내 재배가 까다로와 수요를 충족시키지 못하고 현재 대부분 수입에 의존하고 있는 실정이다. 고추냉이는 환경에 민감한 작물로서 생육범위가 상당히 좁아 재배가 힘들다. 또한, 고추냉이가 상품화 되려면 1년 이상 재배하여야 하며 기후가 연중 서늘하고 온도차가 적고 맑은 물이 항상 흐르는 지역에서만 재배가 가능하다는 점 등으로 인하여 재배가 어렵다. 예를 들면 일본의 시즈오까등에서는 산간계곡 반음지 지역의 자연적 특성을 살려 재배하고 있다. 고추냉이 재배에 관한 연구는 철원군 농업기술센터와 강원도 농업기술원, 한국농수산대학 등에서 이루어진 바 있으며 강원도 농업기술원의 '고추냉이 물재배시 묘크기가 생육 및 수량에 미치는 영향' 등을 통해 물의 온도는 물고추냉이 재배시 상당한 영향을 미치는 것으로 밝혀져 있다. 한편, 물고추냉이 재배 관련 특허문헌들에 소개된 기술은 국내 공개특허공보 제10-2016-0032319호의 '물고추냉이의 기능성 수경재배장치', 국내 공개특허공보 제10-2016-0029934호의 '물고추냉이 재배지 조성방법 및 고추냉이' 및 일본 등록특허공보 JP5492473호의 '와사비 재배 플랜트' 등으로 제안되어 있으나, 기존 기술들은 물고추냉이 근경 생산시 베드 내 물의 용존 산소량을 증가시키는 한편 물고추냉이 근경 생산에 필요한 용존 산소량의 확보와 고추냉이 생육에 필수적인 물의 온도 관리에 관한 문제 및 물고추냉이 재배에서 요구되는 적정 환경 관리가 미흡하여 고품질의 물고추냉이 근경 생산에 대응하기 어려운 한계가 있다.

특허문헌 1. 국내 공개특허공보 10-2016-0032319(공개일 2016년03월24일)

특허문헌 2. 국내 공개특허공보 10-2016-0029934(공개일 2016년03월16일)

특허문헌 3. 일본 등록특허공보 JP5492473(공고일 2014년05월14일)

본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제 중 하나는, 고추냉이 재배시 요구되는 용존산소 요구량을 충족시키는 물고추냉이 근경 생산 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제 중 하나는, 고추냉이 재배시 요구되는 물의 온도를 제어하고 한정된 지하수를 효율적으로 관리하는 물고추냉이 근경 생산 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제 중 하나는, 고추냉이가 식재되는 베드 상에서 고추냉이의 활착율을 높이는 물고추냉이 근경 생산 시스템을 제공하는데 있다.

상기 목적들은, 본 발명에 따르면, 고추냉이가 식재되는 작토층을 갖는 적어도 하나의 베드, 상기 베드에 공급되는 용수를 상기 관로를 통해 상기 베드의 작토층으로 순환시켜 공급하는 급수부, 상기 베드에 급수된 용수의 수온이 높아지는 경우 베드 상의 물을 외부로 배수하는 배수구를 포함하여 구성된 베드 유닛; 상기 베드 유닛 외부를 부분 또는 전체적으로 덮는 하우스, 상기 하우스의 벽면으로는 상기 배수구로부터 배수되는 물을 유도하여 하우스의 벽면에 수막을 형성하는 온도 조절 유닛; 및 상기 베드에 공급되는 용수의 폭기와 살균, 냉각 그리고 산소와 양액 공급 중 적어도 하나의 환경 파라미터를 선택하여 조절하는 환경 조절 유닛;을 포함하는 물고추냉이 근경 생산 시스템으로부터 달성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 베드 유닛의 베드는, 하부 베드와 상부 베드로 구분되고, 상기 하부 베드의 위에 상부 베드가 층상으로 적층되고 관로와 회수관을 통해 용수가 순환되도록 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 하부 베드와 상부 베드는 물을 공급할 수 있는 관로를 구비하며, 상기 관로에는 간격을 두어 천공된 다수의 급수구를 구비하여 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 상부 베드의 수조에서 오버 플로우되는 용수는 하부 베드의 수조로 낙차를 이루면서 떨어지도록 상기 수조의 일단에는 오버 플로우 관을 설치하여 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 베드의 작토층은 크기가 13~22㎜ 범위의 자갈을 적층하여 공급되는 용수의 용존 산소량을 증가시키고 고추냉이의 생육 활착율을 높이도록 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 온도 조절 유닛은, 베드에 공급된 용수의 현재 수온을 검출하는 수온센서; 상기 수온센서로부터 검출되는 검출 신호를 기준값과 비교 판단하고, 기준값을 초과하는 경우 전기적 제어 신호를 전송하는 제어기; 및 상기 배수구, 또는 배수구와 연결된 급수부측 회수관에 설치되어 상기 제어기로부터 전송되는 제어 신호에 따라 배수구를 개폐하는 전자 밸브;로 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 온도 조절 유닛은, 배수구를 통해 배출되는 물을 하우스의 벽면으로 유도하고, 하우스 벽면에 수막을 형성하여 베드가 위치하는 실내의 온도 상승을 억제하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 온도 조절 유닛은, 하우스의 벽면을 다중 외피로 구성하고, 상기 다중 외피에는 배수구를 통해 배출되는 물을 스프레이 분사하여 하우스 벽면에 수막을 형성, 이를 통해 시설 내 실내 온도를 외기 기온보다 낮게 유지하여 고추냉이 생육에 알맞는 재배 환경을 조성하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 환경 조절 유닛은, 용수를 회수 저장하는 저장조의 용수를 폭기하여 산소를 공급하는 폭기장치, 용수를 살균하는 살균장치 및 산소발생기 중 적어도 하나를 구비하여 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 환경 조절 유닛은, 용수를 회수 저장하는 저장조의 물을 냉각시키는 냉각기를 포함하여 구성될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 물고추냉이 근경 생산 시스템을 설명하는 베드 구성의 예시이다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 물고추냉이 근경 생산 시스템을 설명하는 베드 및 온도 조절 유닛 그리고 환경 조절 유닛의 시스템 구성의 예시이다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 물고추냉이 근경 생산 시스템의 전체 구조를 설명하는 예시이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 '물고추냉이 근경 생산 시스템'을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

수경 재배를 포함하는 기존의 고추냉이 재배방식에 따르면 고추냉이 재배시 요구되는 산소요구량을 만족시키지 못하고 있다. 예를 들면 고추냉이 수경 재배에서는 11~13℃의 수온이 적정 재배온도로 권장되고 있지만 고추냉이 근경(뿌리)의 산소 요구량이 다른 작물에 비해 높기 때문에 수온이 18℃ 이상인 곳에서는 용존산소 부족으로 뿌리가 쉽게 썩어 효율적인 재배를 어렵게 하고 있다.

또한, 고추냉이의 수경 재배에서는 특성상 10a당 매초 18ℓ상당의 비교적 많은 물의 소요를 필요로하고 있으므로 지하수 자원 등을 통한 인위적인 물 공급을 통한 재배는 비경제적이고, 하천이나 계곡물을 이용하는 경우 여름철에는 물이 비교적 풍부하나 그 외 계절에는 물이 부족해지는 등 물의 양 변동폭이 심하여 국내 재배 여건상 인위적 재배를 정착시키는데 한계가 따르고 있는 실정이다.

특히 고추냉이를 수경 재배하는 베드에 자갈과 마사토를 혼합하거나 마사토를 배치하는 경우 마사토는 시간이 갈수록 딱딱해지고 고추냉이의 뿌리가 작토 아래층으로 뻗지 못한다. 결국 고추냉이는 도복하여 생장점이 물속에 침수 되어 정상적인 근경생산이 어렵게 된다.

본 발명에 따른 물고추냉이 근경 생산 시스템은 고추냉이 근경 생산시 지하수의 활용성을 높이고 베드 내 물의 용존 산소량을 증가시키는 한편 고추냉이 근경 생산에 필요한 용존 산소량의 확보 문제, 고추냉이 생육에 필수적인 물의 온도 관리에 관한 문제 및 고추냉이 재배에서 요구되는 적정 환경을 통합적으로 관리하여 고품질의 물고추냉이 근경을 생산할 수 있도록 제시된다.

본 발명의 일실시예에 따른 물고추냉이 근경 생산 시스템은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 주요 부분은, 베드 유닛(100)과 온도 조절 유닛(300) 그리고 환경 조절 유닛(400)으로 구성될 수 있다.

베드 유닛(100)은, 작토층(113)을 갖는 적어도 하나의 베드(110), 베드(110)에 공급되는 용수(W1)를 관로(121)를 통해 베드(110)의 작토층(113)으로 순환시켜 공급하는 급수부(120), 베드(110)에 급수된 용수의 수온이 높아지는 경우 베드(110) 상의 물을 외부로 배수하는 배수구(130)를 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 온도 조절 유닛(300)은, 베드 유닛(100)의 외부를 부분 또는 전체를 덮는 하우스(200), 하우스(200)의 벽면(210)으로는 배수구(130)로부터 배수되는 물을 유도하고 이를 통해 하우스의 벽면에 수막을 형성하도록 구성될 수 있다.

그리고, 환경 조절 유닛(400)은, 베드(110)에 공급되는 용수(W1)의 폭기와 살균, 냉각 그리고 산소와 양액 공급 중 적어도 하나의 환경 파라미터를 선택하여 조절하도록 구성될 수 있다.

여기서, 미설명 부호 125는 용수(W1) 또는 배출되는 물(W2)을 펌핑하여 공급하거나 배수구를 통해 배출되는 물을 정해진 유로로 압송하는 '모터 펌프'일 수 있다. 그리고 126은 외부로 부터 유입되는 원수를 경유시키거나 베드를 순환하여 회수되는 용수를 집수하는 '집수정'일 수 있으며, 도 3에 도시된 바와 같이 물을 저장하는 저장조(410)와 동일한 의미로 혼용될 수 있다.

한편, 베드 유닛(100)은 미량 원소를 공급하기 위하여 베드(110)내 원수가 공급되기 직전 벤튜리관을 활용한 양액 공급장치(미도시)를 설치하여 작물 생육단계별로 필요한 양액(비료)을 효과적으로 공급하도록 구성될 수 있다.

또한, 베드(110)내 물의 흐름과 수량을 조절하기 위하여 10m 간격으로 높이 16~15㎝의 격리구간(미도시)을 설치할 수 있고 격리구간 간격은 30~40㎝로 구성하는 것이 바람직할 수 있다.

또한, 격리구간 내 시설의 설치는 베드(110)내 물의 양을 조절 가능한 배수관을 10㎝간격으로 5㎜배수 구멍을 타공한 파이프를 설치하여 물의 흐름과 물의 양을 조절하도록 구성하는 것이 바람직할 수 있다.

또한, 격리구간 내 배수홀을 만들어 고추냉이 재배시 부유물 등을 제거할 수 있는 배수관로를 설치하여 베드(110) 상의 청결을 유지하도록 하는 것이 바람직할 수 있다.

또한, 베드(110)의 말단 부분 바닥에 직경 50~80㎜의 구멍을 뚫고, 물 높이를 제어할 수 있는 파이프를 설치하여 물의 높이를 조절하도록 구성하는 것이 바람직할 수 있다.

또한, 베드(110)에는 서로 떨어진 다수의 격막(미도시)을 두고 1번째 격막은 16㎝, 2번째 격막은 15㎝, 3번째 격막은 14㎝로 설치하여 물의 흐름이 자연스럽게 흐르도록 구성하는 것이 바람직할 수 있다.

또한, 상부 베드(110)에 모인 물은 배수홀로 떨어져 아래층 하부 베드(111)로 흐르도록 하고, 이때 홀로 공기가 흡입되어 떨어지게 함으로써 물의 순환 과정에서 산소량을 증가시키도록 구성하는 것이 바람직할 수 있다.

또한, 기존의 고추냉이 재배지에서는 아래층에 자갈 등을 깔고 위에 마사토 20~35%를 채워 작토층을 형성하여 재배하고 있는데, 이 방법을 통하면 마사토는 시간이 갈수록 딱딱해지고 작물의 뿌리가 아래층으로 뻗어 내리지 못하여 결국 고추냉이가 지지할 곳이 없어지면서 넘어지게 되어 생장점 등이 물속에 침수되거나 생육이 억제되어 생장이 불가능한 현상이 발생되고 있다.

이에 따라 바람직하게는 작토층을 하부 베드(111)에 22㎜의 자갈을 깔고 그 위에 마사나 미세사 등을 제외한 13㎜ 정도의 자갈을 채워 작토층(113)을 형성하는 것이 바람직할 수 있다. 이와 같이 베드(110) 내 작토층을 마사 또는 세사를 제거하고 13㎜ 내지 22mm의 자갈로 베드(110)를 구성하면 일부 미량요소나 비료성분이 부족해질 수 있으나 베드(110) 초입에 벤튜리관을 설치하고 이를 활용하여 비료를 녹여 공급할 수 있으므로 마사나 세사를 포함하는 작토층의 문제를 효과적으로 개선할 수 있다.

이렇게 베드(110)를 구성하고 고추냉이를 정식하는 경우 용존 산소량이 풍부한 용수(W1)를 고추냉이에 직접 공급할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 물고추냉이 근경 생산 시스템을 도 1 내지 도 3을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

베드 유닛(100)을 구성하는 베드(110)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 하부 베드(111)와 상부 베드(112)로 구분될 수 있다. 그리고, 하부 베드(111)의 위에는 상부 베드(112)가 층상으로 적층된 구조로 구성될 수 있다.

그리고, 하부 베드(111)와 상부 베드(112)는 관로(121) 및 오버 플로우 관(123) 그리고 회수관(124)으로 연결되는 순환 유로로 구성될 수 있다.

또한, 베드(110)는 하부 베드(110)와 상부 베드(111)는 물을 공급할 수 있는 관로(121)를 구비하며, 관로(121)에는 간격을 두어 천공된 다수의 급수구(122)를 구비하여 작토층(113)에 산소가 풍부한 용수를 공급하도록 구성될 수 있다.

또한, 상부 베드(113)의 수조(114)에서 오버 플로우되는 용수(W1)는 하부 베드(111)의 수조(114)로 낙차를 이루면서 떨어지도록 수조(114)의 일단에는 오버 플로우 관(123)을 설치하여 구성하는 것이 바람직할 수 있다.

또한, 베드(110)의 작토층(113)은 13~22㎜ 자갈을 적층하여 용존 산소량을 증가시키는 것과 함께 고추냉이(PL)의 뿌리가 넘어지거나 침수되지 않도록 유도하고 생육 활착율을 높이도록 구성될 수 있다.

온도 조절 유닛(300)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 베드(110)에 공급된 용수(W1)의 현재 수온을 검출하는 수온센서(320), 수온센서(320)로부터 검출되는 검출 신호를 기준값과 비교 판단하고, 기준값을 초과하는 경우 전기적 제어 신호를 전송하는 제어기(330), 배수구(130) 또는 배수구(130)와 연결된 급수부(120)측 회수관(124)에 설치되어 상기 제어기(330)로부터 전송되는 제어 신호에 따라 배수구(130)를 개폐하는 전자 밸브(310)로 구성될 수 있다.

이에 따라, 현재 베드(110) 상을 유동하는 용수(W1)의 온도가 제어기(330)에 설정된 임계값에 도달하는 경우 제어기(330)의 제어 신호에 따라 전자 밸브(310)가 자동으로 열리고 배수되는 물(W2)은 모터 펌프 등의 펌핑으로 하우스(200)의 벽면(210)을 따라 노즐을 통해 스프레이 분사되고 이를 통해 하우스(200)의 벽면은 수막을 형성하여 하우스 실내 온도를 떨어뜨려 실내 온도를 양호한 상태로 유지하도록 유도될 수 있다.

예를 들면, 고추냉이 생육 적온은 여름철 기온 25℃ 이하가 적당한데 외기온도가 높다고 하더라도 하우스 내 고추냉이 주변 온도는 25℃ 내외로 유지되어야 한다. 이를 위하여 베드상 내부에서 순환하던 물 온도가 16℃에 이르면 전자 밸브(310)를 통하여 물이 베드의 외부로 배수되고 배수된 물은 하우스의 2중 외피에 스프레이 되어 시설 내 온도를 외기 기온보다 약 5~6℃ 낮게 유지하여 작물 생육에 알맞는 온도로 조절될 수 있다.

온도 조절 유닛(300)은 이와 같이 배수구(130)를 통해 배출되는 물(W2)을 하우스(200)의 벽면(210)으로 유도하고, 하우스 벽면에 수막을 형성하여 베드(110)가 위치하는 실내의 온도 상승을 억제하는데 유리할 수 있다.

또한, 온도 조절 유닛(300)은, 하우스의 벽면을 다중 외피(미도시)로 구성하고, 다중 외피에는 배수구(130)를 통해 배출되는 물(W2)을 스프레이 분사하여 하우스 벽면에 수막을 형성, 이를 통해 시설 내 실내 온도를 외기 기온보다 낮게 유지하여 고추냉이 생육에 알맞는 재배 환경을 조성하는데 유리하도록 구성될 수 있다.

환경 조절 유닛(400)은, 바람직하게는, 도 2에 도시된 바와 같이, 용수(W1)를 회수 저장하는 저장조(410) 내의 용수(W1)를 폭기하여 산소를 공급하는 폭기장치와 용수를 살균하는 살균장치를 내장형으로 자체적으로 구비하거나 양액기(430) 및 산소발생기(440)를 외장형으로 배치하고, 이들 중 적어도 하나 이상을 구비하도록 구성하는 것이 바람직할 수 있다. 이에 따라, 고추냉이(PL) 재배시 필수적은 용수(W1)의 용존 산소량 관리 및 다양한 재배 환경 파라미터를 재배 여건에 맞게 용이하게 관리할 수 있다.

또한, 환경 조절 유닛(400)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 용수(W1)를 회수 저장하는 저장조(410)의 물을 냉각시키는 냉각기(420)를 포함하여 구성될 수 있다. 이에 따라, 고추냉이(PL) 재배시 필수적인 물의 온도를 적정 수준의 온도로 관리하는데 유리할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 물고추냉이 근경 생산 시스템의 작용을 도 1 내지 도 3을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 일실시예에 따른 물고추냉이 근경 생산 시스템은, 고추냉이 근경 생산 시 도 1에 도시된 바와 같이 집수정(126) 또는 도 2에 도시된 바와 같이 저장조(410)를 통해 지하수를 유입시켜 용수의 활용성을 높이고 베드(110)내 물의 용존산소량을 증가시켜 고품질의 근경 생산을 도모하도록 하고, 고추냉이 근경 생산에 필수적인 용존 산소량 문제, 물의 온도 관리에 관한 문제 및 다양한 환경 파라미터를 통합적으로 관리할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 물고추냉이 근경 생산 시스템은, 특수한 생육환경에서만 안정적인 재배가 가능한 고추냉이 재배용 베드(110)를 하우스 또는 식물공장 내에 설치하여 다양한 지역에서도 고품질의 물고추냉이 근경 생산이 가능하도록 해준다.

본 발명의 일실시예에 따른 물고추냉이 근경 생산 시스템은, 베드(110)에 충진되는 자갈층과 마사토로 구분된 작토층을 제거하고 산소 공급과 물의 흐름을 원활하기 위하여, 베드(110)의 전체 길이 3 내지 8m일 때, 하부 베드(111)에는 22㎜ 자갈-적층 두께 10㎝, 상부 베드(112)에는 13㎜ 자갈-적층 두께 5㎝를 채워 고추냉이(PL)가 발근과 생육할 수 침상을 만들고 고추냉이를 효과적으로 재배할 수 있다.

용수(W1)의 공급은 관로(121)를 통하여 기존방식과는 달리 아래에서 위로 직접 공급하는 방식이 바람직한 용수의 공급 방식으로 선택될 수 있고, 베드 유닛(100)은 상부 베드(112)에서 하부 베드(111)로 오버 플로우 관(123)을 통해 위에서 아래로 용수가 흐르는 방식을 적용함으로써, 용존 산소량이 극대화될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 물고추냉이 근경 생산 시스템은, 수자원 절약을 위하여 베드 유닛(100)을 통과한 용수(W1)를 자외선 소독을 거쳐 집수정(126) 또는 저장조(410)에서 산소 공급을 위한 폭기과정과 냉각기(420)를 통한 냉각과정을 거쳐 용수의 순환을 유도하고, 용수(W1)의 수온이 비정상적으로 상승하는 경우 배수구(130)를 통해 외부로 배수하도록 함으로써 용수의 수온을 고추냉이 재배에 요구되는 적정 수온으로 자동적으로 관리될 수 있다.

외부로 배수되는 물은 여름철 온도를 낮추기 위해 하우스(200)의 벽면(210)에 스프레이 분사되어 수막을 형성하고, 이를 통해 하우스 내 온도를 대략 5~6℃ 낮출 수 있고, 이에 따라 고추냉이 근경 생산에 필수적인 실내 온도 관리가 가능하도록 되어 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 물고추냉이 근경 생산 시스템은, 고추냉이 정식 초기 풍부한 산소공급을 통해 활착률을 높이기 위하여 기존의 마사토를 제거하고 13㎜~22mm 자갈만을 이용하여 베드(110)를 구성함으로써, 정식 초기 생장점을 물속에 넣지 않고 자갈로 채워진 작토층(113)이 물이 흐르는 골을 형성하게 되고 고추냉이(PL)는 두둑 위에 정식 함으로써 고추냉이가 생장하는데 유리한 기반을 제공할 수 있게 된다. 본 발명은 마사토를 비롯하여 미세사를 사용하지 않음으로써 토양 등에서 흡수할 수 있는 비료 또는 미량원소 부족에 대비, 베드(110)에는 벤튜리 튜브를 설치하고 양액기(430)나 비료공급장치를 통해 필요로 하는 양액과 비료를 효과적으로 공급할 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 물고추냉이 근경 생산 시스템의 바람직한 실시예를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 일실시예에 따른 물고추냉이 근경 생산 시스템은, 하부 베드(111)의 수조(114)에서 물이 새지 않도록 방수 처리를 하고 하부 베드(111)와 상부 베드 (112)상하면에 물을 공급할 수 있는 관로(121)를 설치한 후 50~80㎝ 간격으로 관로에 3~5㎜ 구멍을 내어 급수구(122)를 형성하여 이를 통해 산소가 풍부한 13℃ 내외의 용수(W1)를 공급하도록 할 수 있고, 상부 베드(112)의 물 표면에서 오버 플로우 되는 용수가 낙차를 이루어 하부 베드(111)로 용수를 공급하여 하부 베드(111)에 상부 베드(112)의 용수가 원할하게 물이 흘러가도록 하고 이 과정에서 산소 공급이 안정적 이루어지도록 할 수 있다.

베드 유닛(100)을 구성하는 베드(110)는 물의 흐름을 단계별로 유도하기 위해 각 단계별로 나무판(미도시)을 설치하고 그 나무판의 높이를 조절하여 수량을 의도하는데로 조정할 수 있다. 또한 상부 베드(112)에는 하부 베드(111) 쪽으로의 물의 흐름을 제어하기 위하여 상부 베드(112)의 중간 정도 위치에 10~15㎝ 간격으로 구멍을 뚫어 배수관로(미도시)를 구성할 수 있다. 이를 통해 물의 흐름을 제어하고 청소가 필요하거나 배수가 필요할 때 쉽게 물 높이를 조정할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 물고추냉이 근경 생산 시스템은, 자갈과 마사 등을 혼합하거나 마사를 배치하여 작토층을 구성한 기존의 재배 방식은 마사나 세사에 의해 산소공급이 원할하지 못하지만 본 발명은 하부 베드(111)에 10㎝ 높이의 22㎜ 자갈과 상부 베드(112)에는 13㎜ 자갈과 5㎝을 작토층으로 두어 베드(110)상의 용존산소량이 10ppm 이상이 유지되도록 관리할 수 있다.

또한, 고추냉이는 생장점이 지면에서 가까운 기부에 있는 관계로 물속에서는 생육이 급격히 나빠지고 썩는 문제점이 발생하지만 본 발명은 생육 초기에 물 높이를 낮추고 자갈을 통해 골과 두둑을 만들어 정식함으로써 초기 활착률을 높일 수 있고, 생육 초기 이후 고추냉이가 근경 생장을 높여 감에 따라 이에 대응하여 물 높이를 조절하는 물 높이 조절 시스템을 마련하여 고추냉이 생산성을 높일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 물고추냉이 근경 생산 시스템은, 통합적인 환경관리를 통해 고추냉이 근경을 효과적으로 생산하도록 설계될 수 있다. 이에 따라 고추냉이 생육 특성을 고려하는 환경 조절 유닛(400)을 필요로 하게 된다. 예를 들면, 베드(110)에서 물이 순환하도록 하고 집수정 또는 저장조에 폭기장치 및 마이크로 버블 발생장치 또는 산소발생기를 설치함으로써 지하수를 이용하여 용존산소량이 풍부한 용수를 베드(110)에 급수하여 고품질의 고추냉이를 재배할 수 있다.

관정에서 바로 추출되는 용수는 용존산소량(DO: dissolved oxyen)이 대략 1~2ppm 정도로서 용존산소량이 고추냉이 재배에 적합하지 않으나 폭기장치 및 마이크로 버블 발생장치로부터 용존산소를 공급받아 베드(110)에 공급되는 용수(W1)의 용존산소량을 약 10ppm 이상으로 높여 고추냉이 재배에 적합하도록 용존산소량을 조절할 수 있다.

또한, 공급된 용수(W1)가 베드(110)를 거치면서 온도가 16℃ 이상 오르게 되면 자동으로 하우스(200)의 벽면(210)에 설치되는 수막 시스템과 연계되어 하우스 내 온도를 5~7℃ 정도 하강시킬 수 있고, 물이 순환하게 되면 고추냉이 재배에 해로운 미생물이 증가할 수 있는데, 이는 용수가 경유하는 저장조에 자외선 살균기 등과 같은 살균장치를 설치하고 이를 통해 용수를 관리하여 재배 안전성을 기할 수 있다.

한편, 고추냉이는 생육 초기 세심한 관리가 필요하다. 특히 정식 시 심는 방법과 물관리가 재배의 성패를 가름한다고도 할 수 있다. 고추냉이 정식 시 생장점이 물속에 들어가지 않도록 해야 한다. 고추냉이는 물을 좋아하나 생장점은 항상 물 밖에 있어야 한다. 이를 토대로 고추냉이 정식시 베드(110) 상의 작토층(113)에 골과 두둑을 만들어 두둑이 물 밖에 4~5㎝ 솟도록 만들고 그 위에 고추냉이 묘종을 30㎝ 간격으로 정식하여 재배하는 것이 바람작할 수 있으며 이때 주간 및 조간 간격은 각각 30㎝를 표준으로 두는 것이 바람직할 수 있다.

본 발명에 따르면, 산소가 풍부한 물이 자갈 사이로 원활히 공급되어 베드(110)상 물의 온도를 13~14℃ 정도로 일정하게 유지하는 것이 가능할 뿐만 아니라, 두둑 위에 심은 고추냉이는 생장점이 물밖에 위치하여 안정적인 생장을 유도할 수 있게 된다.

또한, 정식 후 초기 3~6개월간은 베드 내 물의 높이를 두둑의 반 정도로 유지시켜 고추냉이의 뿌리가 안정적으로 내릴 수 있도록 유도하는 것이 바람직할 수 있다.

또한 고추냉이 정식 후 2~3개월 후 날씨가 흐린 날을 선택하여(야간 온도 20℃이하) 베드 내 물을 모두 배수하여 그동안 쌓였던 불순물과 찌꺼기 등을 제거하고, 배수시간은 저녁시간부터 아침까지 약 12시간 내외로 실시하고, 이 방법을 5~7일 간격으로 5~10회 실시하는 경우 고추냉이 뿌리의 발달을 도울 수 있는 것으로 평가되었다.

고추냉이는 문헌에 의하면 약 8,000Lux의 광도에서 생산량이 많은 것으로 알려져 있다. 그러나 생육 초기 기존과 같이 광 관리를 하면 잎이 시들고 결국 작물이 다수 고사하게 되는 경우가 발생할 수 있으므로 생육 단계별 광 관리를 필요로 한다.

생육 단계별 맞춤식 광 관리의 경우 재배의 안정성을 기할 수 있는데 정식 후 약 5~6개월간은 3,000Lux의 조도내에서 재배를 실시하고 뿌리의 발달이 안정되고 생육단계로 접어드는 6개월 이후에는 5,000Lux정도를 유지하는 것이 생육주기별 조도관리로서 바람직할 수 있다.

본 발명에 따른 물고추냉이 근경 생산 시스템은, 고추냉이 근경 생산시 지하수의 활용성을 높이고 베드 내 물의 용존 산소량을 증가시키는 한편 고추냉이 근경 생산에 필요한 용존 산소량의 확보 문제, 고추냉이 생육에 필수적인 물의 온도 관리에 관한 문제 및 고추냉이 재배에서 요구되는 적정 환경을 통합적으로 관리하여 고품질의 고추냉이 근경을 생산할 수 있는 이점이 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 도면으로 나타낸 실시 예를 참고로 설명되었으나 실시 예로 한정되지 않으며 본 발명의 요지를 벗어나지 않은 범위 내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있으며 수정과 변형이 이루어진 것은 본 발명의 기술 사상에 포함된다.

100: 베드 유닛 110: 베드
111: 하부 베드 112: 상부 베드
113: 작토층 114: 수조
120: 급수부 121: 관로
122: 급수구 123: 오버 플로우 관
124: 회수관 125: 모터(펌프)
125: 집수정 200: 하우스
300: 온도 조절 유닛 310: 전자 밸브
320: 온도 센서(검출) 330: 제어기
400: 환경 조절 유닛 410: 저장조
420: 냉각기 430: 양액기
440: 산소발생기

Claims

고추냉이가 식재되는 작토층을 갖는 적어도 하나의 베드, 상기 베드에 공급되는 용수를 상기 관로를 통해 상기 베드의 작토층으로 순환시켜 공급하는 급수부, 상기 베드에 급수된 용수의 수온이 높아지는 경우 베드 상의 물을 외부로 배수하는 배수구를 포함하여 구성된 베드 유닛;
상기 베드 유닛 외부를 부분 또는 전체적으로 덮는 하우스, 상기 하우스의 벽면으로는 상기 배수구로부터 배수되는 물을 유도하여 하우스의 벽면에 수막을 형성하는 온도 조절 유닛; 및
상기 베드에 공급되는 용수의 폭기와 살균, 냉각 그리고 산소와 양액 공급 중 적어도 하나의 환경 파라미터를 선택하여 조절하는 환경 조절 유닛;을 포함하는 물고추냉이 근경 생산 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 베드 유닛의 베드는, 하부 베드와 상부 베드로 구분되고, 상기 하부 베드의 위에 상부 베드가 층상으로 적층되고 관로와 회수관을 통해 용수가 순환되도록 구성된 것을 특징으로 하는 물고추냉이 근경 생산 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 하부 베드와 상부 베드는 물을 공급할 수 있는 관로를 구비하며, 상기 관로에는 간격을 두어 천공된 다수의 급수구를 구비하는 것을 특징으로 하는 물고추냉이 근경 생산 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 상부 베드의 수조에서 오버 플로우되는 용수는 하부 베드의 수조로 낙차를 이루면서 떨어지도록 상기 수조의 일단에는 오버 플로우 관이 설치된 것을 특징으로 하는 물고추냉이 근경 생산 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 베드의 작토층은 크기가 13~22㎜ 범위의 자갈을 적층하여 공급되는 용수의 용존 산소량을 증가시키고 고추냉이의 생육 활착율을 높이도록 구성된 특징으로 하는 물고추냉이 근경 생산 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 온도 조절 유닛은, 베드에 공급된 용수의 현재 수온을 검출하는 수온센서; 상기 수온센서로부터 검출되는 검출 신호를 기준값과 비교 판단하고, 기준값을 초과하는 경우 전기적 제어 신호를 전송하는 제어기; 및 상기 배수구, 또는 배수구와 연결된 급수부측 회수관에 설치되어 상기 제어기로부터 전송되는 제어 신호에 따라 배수구를 개폐하는 전자 밸브;로 구성된 것을 특징으로 하는 물고추냉이 근경 생산 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 온도 조절 유닛은, 배수구를 통해 배출되는 물을 하우스의 벽면으로 유도하고, 하우스 벽면에 수막을 형성하여 베드가 위치하는 실내의 온도 상승을 억제하도록 구성된 것을 특징으로 하는 물고추냉이 근경 생산 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 온도 조절 유닛은, 하우스의 벽면을 다중 외피로 구성하고, 상기 다중 외피에는 배수구를 통해 배출되는 물을 스프레이 분사하여 하우스 벽면에 수막을 형성, 이를 통해 시설 내 실내 온도를 외기 기온보다 낮게 유지하여 고추냉이 생육에 알맞는 재배 환경을 조성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 물고추냉이 근경 생산 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 환경 조절 유닛은, 용수를 회수 저장하는 저장조의 용수를 폭기하여 산소를 공급하는 폭기장치, 용수를 살균하는 살균장치 및 산소발생기 중 적어도 하나를 구비하는 것을 특징으로 하는 물고추냉이 근경 생산 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 환경 조절 유닛은, 용수를 회수 저장하는 저장조의 물을 냉각시키는 냉각기를 포함하는 물고추냉이 근경 생산 시스템.