KR20210059242A

KR20210059242A - 작물 재배 장치

Info

Publication number: KR20210059242A
Application number: KR1020190146445A
Authority: KR
Inventors: 박상준
Original assignee: 엔에이치앤에이 유한회사
Priority date: 2019-11-15
Filing date: 2019-11-15
Publication date: 2021-05-25
Also published as: KR102394039B1

Abstract

본 기술은 작물 재배 장치에 관한 것이다. 본 기술의 작물 재배 장치는, 복수의 재배 공간들을 정의하는 프레임; 및 상기 프레임에 연결되며, 상기 재배 공간에 대해 작물 생육환경을 조성하는 복수의 공급 라인들을 갖는 공급부;를 포함한다. 본 기술은 작물 재배 환경을 조성하는 각 요소들의 효율적인 배치 방식을 통해서 저비용 및 저전력으로 작물 재배 공간을 제공할 수 있는 작물 재배 장치를 제공할 수 있다.

Description

작물 재배 장치{Apparatus for growing crop}

본 발명은 작물 재배 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 식물공장형 작물 재배 장치에 관한 것이다.

식물공장(Plant Factory)은 외부환경과 단절된 공간에서 빛, 공기, 온도, 습도, 양분 등 식물의 환경을 인공적으로 조정하여 농산물을 계획적으로 생산하는 시설이다.

대한민국 등록특허공보 제1321336호(발명명칭: 식물공장 재배작물의 다단형 재배장치)는 일정 거리 단위로 작물을 이식하기 위한 홈을 구비하고, 서로 상하로 이격되며 엇갈려 기울어진 형태로 배치되어 내부에 배양액을 흘려보낼 수 있도록 구조된 복수의 재배 베드를 포함하는 재배 베드부; 식물공장의 온도, 습도 및 CO2 중 일부 또는 전부의 정보를 수신하고, 수신된 정보와 기 설정된 재배조건에 근거하여 작물의 재배환경을 제어하는 컨트롤러; 재배 베드에 급수 및 양액을 기설정된 비율로 혼합한 배양액을 제공하는 급수부; 및 하나 이상의 인공광원을 포함하며 인공광원의 파장, 강도 및 조사주기 중 일부 또는 전부를 제어하여 작물을 재배하기 위한 광을 조사하는 조명부를 포함하는 구성을 보여준다.

상기 선행특허를 포함한 기존의 대부분의 식물공장형 재배장치들은 빛, 온 · 습도, 이산화탄소 농도 및 배양액 등의 재배 환경을 인공적으로 제어하기 위한 방식에만 초점이 맞추어져 있다.

어떻게 하면 보다 더 많은 제어 요소들을 달아서 자동으로 작물에 최적화된 재배 환경을 설정하는 데에만 관심이 집중되어 있다.

상기 선행특허의 경우에는, 작물별 재배조건에 따른 성장 데이터를 학습하는 인공지능(AI)의 빅데이터 개념을 도입하기도 한다.

그러나 이러한 추가 구성들은 많은 요소들의 부가 설치에 따른 비용 증가와 함께 복잡한 재배 환경의 자동 제어를 위해 많은 전력을 필요로 하고, 결국 작물 재배 단가의 상승으로 이어진다.

식물공장은 그 특성상 외부 온도에 무관하게 실내 온도를 일정하게 유지하여야 하는 바, 우리나라와 같이 겨울철 실외 온도와 여름철 실외 온도의 차이가 매우 큰 경우에는 이를 상쇄시키기 위한 공조장치의 가동은 더욱 많은 전력을 소비하기도 한다.

보다 저전력 및 저비용으로 식물공장형 작물을 재배할 수 있는 시스템이 요구되는 이유이다.

본 발명의 발명자는 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 오랫동안 연구하고 시행착오를 거친 끝에 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명의 실시예는 작물 재배 환경을 조성하는 각 요소들의 효율적인 배치 방식을 통해서 저비용 및 저전력으로 작물 재배 공간을 제공할 수 있는 작물 재배 장치를 제공한다.

한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 작물 재배 장치는 복수의 재배 공간들을 정의하는 프레임; 및 상기 프레임에 연결되며, 상기 재배 공간에 대해 작물 생육환경을 조성하는 복수의 공급 라인들을 갖는 공급부;를 포함할 수 있다.

상기 공급부는, 상기 재배 공간에 공기를 공급하는 에어 파이프 라인, 상기 재배 공간에 물을 공급하는 워터 파이프 라인, 및 상기 재배 공간에 빛을 공급하는 다수의 광원 배치 라인들을 포함할 수 있다.

상기 에어 파이프 라인은 상기 워터 파이프 라인 및 상기 광원 배치 라인들의 거치를 위한 공간을 제공할 수 있다.

상기 에어 파이프 라인은 메인 브랜치(에어 메인 브랜치)와 이에 연결된 다수의 서브 브랜치들(에어 서브 브랜치들)을 포함하고, 상기 워터 파이프 라인은 메인 브랜치(워터 메인 브랜치)와 이에 연결된 다수의 서브 브랜치들(워터 서브 브랜치들)을 포함하며, 상기 워터 서브 브랜치들은 상기 에어 서브 브랜치들 중 제1 에어 서브 브랜치들에 대해 오버랩되도록 배치되고, 상기 광원 배치 라인들은 상기 에어 서브 브랜치들 중 제2 에어 서브 브랜치들에 대해 오버랩되도록 배치될 수 있다.

상기 제1 에어 서브 브랜치들과 상기 제2 에어 서브 브랜치들은 서로 번갈아서 배치될 수 있다.

상기 프레임은, 상부 가로대와 하부 가로대, 상기 상부 가로대와 상기 하부 가로대를 연결하는 세로대, 및 상기 가로대와 세로대에 대해 교차하도록 배치되는 거치대를 포함하되, 상기 에어 파이프 라인은 상기 거치대에 결합될 수 있다.

상기 에어 파이프 라인은 견고한 재질로 형성되고, 상기 워터 파이프 라인은 유연한 재질로 형성될 수 있다.

상기 에어 서브 브랜치들 각각에는 다수의 공기배출구들이 마련되고, 어느 하나의 상기 에어 서브 브랜치에서 상기 다수의 공기배출구들은, 소정의 간격으로 일렬로 배열되는 제1 공기배출구들 및 상기 제1 공기배출구와는 다른 배출 각도를 갖고서 소정의 간격으로 일렬로 배열되는 제2 공기배출구들을 포함할 수 있다.

상기 워터 서브 브랜치들 각각에는 다수의 노즐들이 마련될 수 있다.

상기 워터 파이프 라인은 상기 에어 파이프 라인 내부 하측에 임베디드되어 배치될 수 있다.

본 기술은 작물 재배 환경을 조성하는 각 요소들의 효율적인 배치 방식을 통해서 저비용 및 저전력으로 작물 재배 공간을 제공할 수 있는 작물 재배 장치를 제공할 수 있다.

또한 본 기술은 복수의 재배 공간들 어디에서든 생육 위치에 무관하게 균등한 품질의 작물을 재배할 수 있는 작물 재배 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 작물 재배 장치의 전체적인 사시도를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 작물 재배 장치의 프레임의 사시도를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 작물 재배 장치의 공급부의 사시도를 도시하는 도면이다.
도 4는 도 3의 A 부분에 대한 확대도를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 작물 재배 장치를 이에 의해 제공되는 어느 하나의 재배 공간을 중심으로 도시하는 도면이다.
도 6은 도 4의 CC선에 따른 단면도를 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어 서브 브랜치와 워터 서브 브랜치의 배치를 도시하는 도면이다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.

이하에서는, 본 발명의 가장 바람직한 실시예가 설명된다. 도면에 있어서, 두께와 간격은 설명의 편의를 위하여 표현된 것이며, 실제 물리적 두께에 비해 과장되어 도시될 수 있다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지와 무관한 공지의 구성은 생략될 수 있다. 각 도면의 구성요소들에 참조 번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 작물 재배 장치(10)의 전체적인 사시도를 도시한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 작물 재배 장치의 프레임(100)의 사시도를 도시한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 작물 재배 장치의 공급부(200)의 사시도를 도시한다.

도 4는 도 3의 A 부분에 대한 확대도를 도시한다.

그리고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 작물 재배 장치를 이에 의해 제공되는 어느 하나의 재배 공간(CS)을 중심으로 도시하는 도면이다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 작물 재배 장치(10)는 프레임(100) 및 공급부(200)를 포함한다.

프레임(100)은 작물 재배 장치의 기본 구조를 형성한다.

프레임은 복수의 재배 공간들(CS, 도 5 참조)을 정의한다. 도 2에 복수의 재배 공간들(CS)이 도시되고, 도 5에 복수의 재배 공간들 중 어느 하나의 재배 공간(CS)이 도시된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 어느 하나의 재배 공간(CS)에서 작물(MR)이 생육됨이 보여진다.

공급부(200)는 프레임(100)에 연결되어 재배 공간들(CS)에 대해 작물 생육환경을 조성한다.

이를 위해 공급부는 복수의 공급 라인들(210, 230, 250)으로서, 공기를 공급하는 에어 파이프 라인(210), 물을 공급하는 워터 파이프 라인(230) 및 빛을 공급하는 다수의 광원 배치 라인들(250)을 갖는다.

공급부는 후술하는 바와 같이 공기/물/빛 일체형 라인을 갖는다.

먼저 프레임에 대해 보다 상세히 살펴본다.

프레임(100)은 복수의 재배 공간(CS)들을 형성한다.

도면에서는 총 5단의 재배 공간들이 형성된다. 하나의 재배단은 6개씩의 재배 공간을 가지므로, 총 30개의 재배 공간들이 형성된다. 본 발명이 개수에 한정되지 않는다.

프레임(100)은 상부 가로대(110), 하부 가로대(120), 상부 가로대와 하부 가로대를 연결하는 세로대(130)를 갖는다. 또한 가로대와 세로대에 대해 교차하도록 배치되는 거치대(140)를 포함한다.

상부 가로대와 하부 가로대(이들을 간단히 '가로대'라 함)는 I방향으로 연장한다. 세로대는 II방향으로 연장한다. 거치대는 III방향으로 연장한다. I방향, II방향 및 III방향은 서로 직교한다.

본 발명에서 용어 '가로대'는 전체 프레임 구조를 형성하는 복수의 요소들로 구성되나(즉, 여러 개의 가로 요소들을 가지나) 설명의 편의를 위해 이들을 대표하여 가로대라는 단수 표현으로 사용하기로 하며, 나머지 세로대, 거치대에 대해서도 동일하다.

프레임은 견고한 재질로 형성될 수 있다. 알루미늄이나 스틸 재질일 수 있다. 가로대, 세로대 및 거치대는 도면에 도시된 바와 같이 견고한 연결을 위해 서로 볼팅 체결될 수 있다.

프레임은 작물 재배를 위한 트레이를 받치는 받침대(150, 도 5 참조)를 더 포함할 수 있다. 각 재배단마다 받침대가 배치될 수 있다. 받침대는 대체로 가로대와 유사한 형상을 갖는데, 안정적인 받침 역할을 위해 가로대보다 더 많은 개수로 구비될 수 있다.

본 발명에서는 설명의 편의를 위해 작물(MR)(버섯으로 도시된다)이 트레이(TR) 속 배양토를 통해 생육되는 것으로 도시되지만 작물의 종류나, 트레이의 형상이 이에 한정되는 것은 아니며 콩나물이나 숙주나물과 같은 다양한 작물과 그에 적합한 트레이가 마련될 수 있다. 또한 받침대도 마련된 트레이에 적합한 개수나 그에 적합한 형상으로 마련될 수 있다.

상기 거치대(140)는 이하 상술하는 공급부를 위한 거치 역할을 한다.

공급부(200)는 각각의 재배 공간(CS)으로 공기, 물 및 빛을 공급한다.

본 발명에서 공기 공급은 작물 생육 조건인 이산화탄소를 공급하기 위한 것이기도 하지만 작물에 인위적인 바람을 불어주기 위한 것에 더 집중한다. 물 공급은 상수도 시설이나 물탱크 또는 양액탱크와 같은 것에 연결되어 공급받을 수 있다. 본 발명에서는 물이 공급되는 실시예를 중심으로 설명하나, 생육되는 작물의 종류에 따라 양액일 수도 있다. 빛 공급은 재배 공간을 적게 차지하는 LED와 같은 광원에 의해 이루어질 수 있다.

이를 위해 공급부는 에어 파이프 라인, 워터 파이프 라인 및 다수의 광원 배치 라인들을 포함한다. 에어/워터/광원 일체형 라인을 갖는다.

공급부는 각 재배단들마다 마련된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 맨 윗 단에 하나(200A), 그 아랫 단에 하나(200B), 그 아래 하나(200C), 그 아래 하나(200D), 그리고 맨 아랫 단에 하나(200E) 해서 총 5개의 공급부들이 마련된다. 도면부호 200A, 200B, 200C, 200D 및 200E를 대표하여 200으로 참조할 수 있다.

보다 상세하게 도 3 및 도 4를 참조하면, 공급부(200)는 에어 파이프 라인(210)에 대해서 워터 파이프 라인(230)의 서브 브랜치들(234)과 광원 배치 라인들(250)이 서로 번갈아 배치되는 구조를 갖는다. 재배 공간의 어느 위치에 대해서도 동일한 생육 환경을 조성하기 위함이다.

에어 파이프 라인의 서브 브랜치들(214)이 워터 파이프 라인의 서브 브랜치들(234)보다 촘촘하게 마련되는 구조를 갖는다.

구체적으로, 에어 파이프 라인(210)은 에어 메인 브랜치(212)와 이에 연결된 에어 서브 브랜치들(214)로 나누어 볼 수 있다.

에어 메인 브랜치(212)는 I방향으로 연장하는 긴 하나의 파이프이다. 에어 서브 브랜치들(214)은 III방향으로 연장하는 여러 개의 파이프들이다. 도면에서 총 29개의 에어 서브 브랜치들이 도시된다.

이러한 에어 파이프 라인에 대해 대체로 유사한 형상으로 워터 파이프 라인이 구비된다.

에어 파이프 라인과 마찬가지로 워터 파이프 라인(230)도 워터 메인 브랜치(232)와 이에 연결된 워터 서브 브랜치들(234)로 나누어 볼 수 있다.

워터 메인 브랜치(232)는 I방향으로 연장하는 긴 하나의 파이프이다. 워터 서브 브랜치들(234)은 III방향으로 연장하는 여러 개의 파이프들이다. 다만, 워터 서브 브랜치들은 그 개수가 에어 서브 브랜치의 절반에 해당하는 도면에서 총 14개의 워터 서브 브랜치들이 도시된다.

즉, 14개의 워터 서브 브랜치들은 14개의 에어 서브 브랜치들과 서로 중첩되도록 배치된다. 에어 서브 브랜치들 중 워터 서브 브랜치와 중첩 배치되는 것을 제1 에어 서브 브랜치(214a)로 참조한다.

나머지 15개의 에어 서브 브랜치들에 대해서는 광원 배치 라인들이 서로 중첩되도록 배치된다. 에어 서브 브랜치들 중 광원 배치 라인과 중첩 배치되는 것을 제2 에어 서브 브랜치(214b)로 참조한다.

그리고 에어 메인 브랜치(212)와 워터 메인 브랜치(232)가 서로 중첩되도록 배치된다.

따라서, 워터 서브 브랜치들과 광원 배치 라인들은 번갈아 가며 서로 교대로 배치된다. 제1 에어 서브 브랜치와 제2 에어 서브 브랜치도 번갈아 가며 서로 교대로 배치된다. 이는 직하방에 위치하는 재배 공간에 대해 물과 광원이 도달하지 못하는 음영지역 없이 골고루 공급될 수 있도록 한다.

물은 워터 서브 브랜치들에 마련된 노즐(WN)들을 통해 공급된다. 빛은 광원 배치 라인들에 마련된 광원(LS)들을 통해 공급된다. 이들은 모두 개수가 증가하는만큼 필수적으로 비용 증가를 수반하는 요소들이다.

반면, 공기는 에어 서브 브랜치들에 마련된 공기배출구(AH)들을 통해 공급된다. 이는 공기가 통할 수 있는 홀 형상이면 충분하다. 따라서 상기 노즐이나 광원에 비해 상대적으로 개수 추가에 따른 비용이 발생하지 않는다. 재배 공간을 향해 불어줄 필요한 공기량만큼 필요한 개수로 뚫어주기만 하면 형성되는 요소이다. 추가에 따른 비용 부담이 없는 에어 파이프 라인을 가장 촘촘하게 배치하고, 그 아래로 노즐과 광원을 교대로 배치하는 이유이다.

도 4의 BB선에 따른 단면도를 참조하면, 에어 서브 브랜치(214)에는 직하방에 위치하는 재배 공간으로 공기를 불어줄 수 있도록 다수의 공기배출구들(AH)이 형성된다.

다수의 공기배출구들은 소정의 간격으로 일렬로 배열되는 제1 공기배출구들 및 이와는 다른 배출 각도를 갖고서 소정의 간격으로 일렬로 배열되는 제2 공기배출구들을 포함한다. 하나의 에어 서브 브랜치에 대해 제1 공기배출구들이 5개 형성된 것으로 도시된다. 반대쪽에 배치되는 제2 공기배출구는 사시도에서는 보이지 않고 BB선에 따른 단면도에서만 보여진다.

제1 공기배출구들과 제2 공기배출구들은 각각 직하방에 위치하는 재배 공간에 대해 비스듬하게 공기를 불어주도록 45도 각도로 형성될 수 있다. 그래서 제1 공기배출구들과 제2 공기배출구들은 서로 90도의 각도를 가질 수 있다. 에어 서브 브랜치는 노즐(WN)이나 광원(LS) 대비 상대적으로 상부에 위치하는 바, 이러한 제1 및 제2 공기배출구들의 형성 위치는 그 아래에서 이루어지는 물 및 빛의 공급에 간섭을 일으키지 않고, 직하방의 재배 공간에 대해 바람이 도달하지 못하는 음영지역 없이 골고루 공급될 수 있도록 한다.

즉, 재배 공간으로의 재배 환경 요소들의 밀도 높은 공급을 위해 맨 위에 에어 공급 라인이 배치되고, 그 아래로 워터 공급 라인과 빛 공급 라인이 배치되는 구조를 갖는다.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 에어 파이프 라인은 워터 파이프 라인과 다수의 광원 배치 라인들의 거치를 위한 공간을 제공한다.

도면에 도시되지는 않았지만, 에어 파이프 라인과 워터 파이프 라인은 서로 별도의 타이부재(케이블 타이와 같은)를 통해 결합될 수 있다. 그리고 에어 파이프 라인과 다수의 광원 배치 라인들은 서로 볼팅 체결 방식을 통해 결합될 수 있다. 이에 한정되지 않고 다양한 결합 방식이 적용될 수 있다. 어느 경우나 에어 파이프 라인이 제공하는 거치 공간을 이용해 워터 파이프 라인과 다수의 광원 배치 라인이 거치된다는 점에서는 공통된다.

한편, 에어 파이프 라인 및 워터 파이프 라인은 여러 개의 파이프들의 결합으로 구성될 수 있다. 파이프는 PVC와 같은 플라스틱 재질일 수 있다. 또는 알루미늄이나 스틸 재질의 파이프일 수도 있다. 또는 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 거치 공간을 제공하는 에어 파이프 라인이 워터 파이프 라인보다 상대적으로 견고한 재질을 갖는 것이 바람직하므로, 에어 파이프 라인이 PVC 재질일 때 워터 파이프 라인이 비닐이나 실리콘 재질일 수도 있다.

또한, 도면에 도시되지는 않았지만, 에어 파이프 라인은 외부로부터 압축공기를 공급받기 위한 공기공급원(미도시)과 연결된다. 공기공급원은 에어펌프일 수 있다. 워터 파이프 라인은 외부로부터 물을 공급받기 위한 물공급원(미도시)과 연결된다. 물공급원은 상수도 시설이나 물탱크 또는 양액탱크일 수 있다. 또는 물탱크와 양액탱크가 연결된 믹싱탱크일 수도 있다. 다수의 광원 배치 라인들은 외부로부터 전력을 인입시키는 전선과 연결될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 에어 파이프 라인에 의해 공급되는 공기는 재배 공간 내 바람을 일으킬 정도의 양으로 공급된다. 직하방에 위치하는 재배 공간의 작물에 물리적인 힘을 가할 수준의 바람 세기에 해당한다.

본 발명의 실시예에 따른 에어 파이프 라인에 의해 공급되는 공기는 직하방에 위치하는 재배 공간에 공기의 흐름(대류)을 유도함으로써 작물 재배 장치 전체로 보았을 때 온도 및 습도편차를 최소화시킨다. 작물 재배 장치가 실내(재배실과 같이)에 설치되어 운영되는 경우에 통상 수반되는 실내 공기 상부층과 하부층 사이의 온도차 또는 재배실 입구쪽과 뒤쪽의 온도차를 최소화한다. 또한 동일한 방식으로 위치별로 다를 수 있는 습도차를 최소화한다.

모든 재배 공간들(본 발명에서는 60개의 재배 공간들 모두에서)에서 동일한 생육조건을 조성할 수 있고 따라서 생육 위치에 무관한 균일한 품질을 갖는 작물을 재배할 수 있도록 한다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 에어 파이프 라인에 의해 공급되는 공기는 직하방에 위치하는 재배 공간의 작물에 물리적인 힘을 인가함으로써 인위적인 스트레스를 유도하여 마치 작물이 실외에서 생육되는 것과 같은 환경을 조성한다. 튼튼한 작물 재배 환경을 제공한다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 워터 파이프 라인에 의해 공급되는 물과, 광원 배치 라인들에 의해 공급되는 빛은 서로 교대로 배치됨으로써 직하방에 위치하는 재배 공간의 작물에 고른 수분량과 입사량을 제공함으로써 모든 재배 공간들에서 동일한 생육조건을 조성할 수 있고 따라서 균일한 품질을 갖는 작물을 재배할 수 있도록 한다.

도 6은 도 4의 CC선에 따른 단면도를 보여준다.

도 6에 도시된 바와 같이, 맨 위에 에어 서브 브랜치들(214a, 214b)가 배치되고, 그 아래로 워터 서브 브랜치(234)와 광원 배치 라인(250)이 배치된다. 워터 서브 브랜치에는 노즐(WN)이 구비된다. 광원 배치 라인에는 광원(LS)이 구비된다.

제1 에어 서브 브랜치(214a)과 워터 서브 브랜치(234)가 서로 오버랩 되도록 배치된다. 제2 에어 서브 브랜치(214b)와 광원 배치 라인(250)이 서로 오버랩 되도록 배치된다.

즉, 맨 위에 에어 공급 라인이 배치되고, 그 아래로 워터 공급 라인과 빛 공급 라인이 교대로 배치된다.

워터 공급 라인과 빛 공급 라인의 설치를 위해 상부 에어 공급 라인을 거치대로 활용하는 가장 컴팩트한 배치에 해당한다.

에어 서브 브랜치를 통한 공기 공급은 그 아래에서 이루어지는 물과 빛의 공급에 간섭을 일으키지 않고, 직하방의 재배 공간에 대해 바람이 도달하지 못하는 음영지역 없이 골고루 공급될 수 있도록 한다.

서로 교대로 배치되는 워터 서브 브랜치와 광원 배치 라인은 직하방의 재배 공간에 대해 물과 빛이 도달하지 못하는 음영지역 없이 골고루 공급될 수 있도록 한다.

상대적으로 추가에 따른 비용 부담이 적은(거의 없는) 에어 서브 브랜치들을 상부에 촘촘하게 배치하고, 그 아래로 교대로 워터 서브 브랜치들과 광원 배치 라인을 듬성듬성하게 배치하는 것은, 장치 제조 비용을 절감한다.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면 에어/워터/광원 일체형의 공급부를 보다 효율적으로 배치함으로써 보다 저비용으로 작물 재배가 가능하며, 재배 공간 어느 위치에 대해서도 동일한 생육 환경을 조성하여 일관된 작물 품질을 얻을 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어 서브 브랜치와 워터 서브 브랜치의 배치를 보여준다.

도 7에 도시된 바와 같이, 에어 서브 브랜치(214a')와 워터 서브 브랜치(234')는 서로 오버랩되도록 배치되되, 워터 서브 브랜치(234')가 에어 서브 브랜치(214a')의 내부에 임베디드되도록 배치될 수도 있다.

그 배치 위치가 외부에서 안으로 삽입된 것을 제외하고는 도 1 내지 도 6에서 상술한 설명이 동일하게 적용될 수 있는 바, 이하에서는 차이점을 위주로 살펴본다.

동일한 방식으로, 도면에 도시되지는 않았으나, 워터 메인 브랜치도 에어 메인 브랜치 내부에 임베디드되도록 배치될 수 있다.

에어 파이프 라인과 워터 파이프 라인은, 메인 브랜치와 서브 브랜치들로 구성되는 전체적인 형상이 유사하다. 따라서 워터 파이프 라인은 에어 파이프 라인 내부로 완전히 임베디드되도록 배치될 수 있다. 다만, 광원 배치 라인은 도 6에 도시된 것처럼 그대로 유지될 수 있다.

이러한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 에어 파이프 라인과 워터 파이프 라인은 하나로 일체로 제작될 수 있다. 에어 파이프 라인과 워터 파이프 라인은 서로 동일한 재질로 제작될 수 있다.

이와 같은 배치 방식에서도 에어 서브 브랜치는 노즐이나 광원 대비 상대적으로 상부에 위치하는 바, 에어 서브 브랜치에 마련되는 제1 및 제2 공기배출구들의 형성 위치는 그 아래에서 이루어지는 물 및 빛의 공급에 간섭을 일으키지 않고, 직하방의 재배 공간에 대해 바람이 도달하지 못하는 음영지역 없이 골고루 공급될 수 있도록 한다. 또한 서로 교대로 배치되는 워터 서브 브랜치와 광원 배치 라인은 직하방의 재배 공간에 대해 물과 빛이 도달하지 못하는 음영지역 없이 골고루 공급될 수 있도록 한다. 즉, 재배 공간으로의 공기 공급, 물 공급 및 빛 공급간 간섭은 발생하지 않음은 도 1 내지 도 6에서 상술한 바와 동일하다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

10 : 작물 재배 장치
100 : 프레임
110 : 상부 가로대
120 : 하부 가로대
130 : 세로대
140 : 거치대
150 : 받침대
200, 200A, 200B, 200C, 200D, 200E : 공급부
210 : 에어 파이프 라인
212 : 에어 메인 브랜치
214 : 에어 서브 브랜치들
230 : 워터 파이프 라인
232 : 워터 메인 브랜치
234 : 워터 서브 브랜치들
250 : 광원 배치 라인들
CS : 재배 공간

Claims

복수의 재배 공간들을 정의하는 프레임; 및
상기 프레임에 연결되며, 상기 재배 공간에 대해 작물 생육환경을 조성하는 복수의 공급 라인들을 갖는 공급부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 작물 재배 장치.
제1항에 있어서,
상기 공급부는,
상기 재배 공간에 공기를 공급하는 에어 파이프 라인, 상기 재배 공간에 물을 공급하는 워터 파이프 라인, 및 상기 재배 공간에 빛을 공급하는 다수의 광원 배치 라인들을 포함하는 것을 특징으로 하는 작물 재배 장치.
제2항에 있어서,
상기 에어 파이프 라인은 상기 워터 파이프 라인 및 상기 광원 배치 라인들의 거치를 위한 공간을 제공하는 것을 특징으로 하는 작물 재배 장치.
제3항에 있어서,
상기 에어 파이프 라인은 메인 브랜치(에어 메인 브랜치)와 이에 연결된 다수의 서브 브랜치들(에어 서브 브랜치들)을 포함하고,
상기 워터 파이프 라인은 메인 브랜치(워터 메인 브랜치)와 이에 연결된 다수의 서브 브랜치들(워터 서브 브랜치들)을 포함하며,
상기 워터 서브 브랜치들은 상기 에어 서브 브랜치들 중 제1 에어 서브 브랜치들에 대해 오버랩되도록 배치되고, 상기 광원 배치 라인들은 상기 에어 서브 브랜치들 중 제2 에어 서브 브랜치들에 대해 오버랩되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 작물 재배 장치.
제4항에 있어서,
상기 제1 에어 서브 브랜치들과 상기 제2 에어 서브 브랜치들은 서로 번갈아서 배치되는 것을 특징으로 하는 작물 재배 장치.
제4항에 있어서,
상기 프레임은,
상부 가로대와 하부 가로대, 상기 상부 가로대와 상기 하부 가로대를 연결하는 세로대, 및 상기 가로대와 세로대에 대해 교차하도록 배치되는 거치대를 포함하되,
상기 에어 파이프 라인은 상기 거치대에 결합되는 것을 특징으로 하는 작물 재배 장치.
제4항에 있어서,
상기 에어 파이프 라인은 견고한 재질로 형성되고, 상기 워터 파이프 라인은 유연한 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 작물 재배 장치.
제4항에 있어서,
상기 에어 서브 브랜치들 각각에는 다수의 공기배출구들이 마련되고,
어느 하나의 상기 에어 서브 브랜치에서 상기 다수의 공기배출구들은, 소정의 간격으로 일렬로 배열되는 제1 공기배출구들 및 상기 제1 공기배출구와는 다른 배출 각도를 갖고서 소정의 간격으로 일렬로 배열되는 제2 공기배출구들을 포함하는 것을 특징으로 하는 작물 재배 장치.
제4항에 있어서,
상기 워터 서브 브랜치들 각각에는 다수의 노즐들이 마련되는 것을 특징으로 하는 작물 재배 장치.
제4항에 있어서,
상기 워터 파이프 라인은 상기 에어 파이프 라인 내부 하측에 임베디드되어 배치되는 것을 특징으로 하는 작물 재배 장치.