KR20220023508A - 이끼 생장 장치 - Google Patents

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Abstract

본 개시의 일 실시 예에 따라, 이끼의 수경 재배를 위한 이끼 생장 장치가 개시된다. 상기 장치는 일면에 상기 이끼를 식재할 수 있는 둘 이상의 식생 레이어들을 포함하는 식생부; 및 상기 식생부 또는 상기 장치의 내부 중 적어도 하나에 식생용 액체를 공급하기 위한 적어도 하나의 관수부;를 포함할 수 있다.

Description

이끼 생장 장치{DEVICE FOR MOSS PLANT}
본 개시내용은 이끼 생장 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 이끼를 수경 재배하기 위한 장치에 관한 것이다.
자연상태에서 물가나 나무 아래와 같이 습도가 높고 광도가 낮은 곳에서 자라는 이끼는 주로 조경용이나 원예용으로 이용된다. 또한 이끼는 인삼을 포장하는 경우 보습을 위한 충진용 또는 미관용으로 사용되고 있다. 이와 같은 다양한 목적으로 사용되는 이끼는 재배 조건이 까다로워 재배를 통해 생산되는 생산량이 매우 적다. 또한, 재배되는 이끼는 성장율이 매우 낮아 상품성을 갖추기 위해서는 몇 년이 걸린다.
특히, 생태적 특성이 포복성인 털깃털이끼를 재배하는 경우, 일반적으로 전면 피복이 될 때까지 1년 이상이 소요된다. 또한, 일반적인 물이끼 재배는 피트모스와 모래의 혼합물에 제올라이트 또는 건조물이끼를 더 포함하여, 피트모스(제올라이트 또는 건조물이끼) 및 모래의 혼합 인공토양을 용기에 충진한 후 인공토양 위에 이끼를 재배하는 것이 일반적이다.
일반적인 이끼 재배를 위해 토양을 이용하거나 인공토양을 이용하는 경우 대부분 식생 트레이(tray)와 같은 용기에 토양으로 구성된 식생부를 충진하여 이끼를 재배한다. 따라서 다른 곳으로 이식을 할 때 트레이를 제외한 식생부와 이끼만을 옮기게 되는데 이때 토양인 식생부와 이끼가 분리되거나 흐트러지기 쉬워 이끼의 상품성을 유지하면서 유통 및 운반에 있어서 번거로움이 있다.
이와 달리, 수경재배는 토양을 사용하지 않는 재배법으로, 온도나 빛의 세기가 이끼의 생육에 적합한 재배환경을 인위적으로 조절하면서 작물의 생육단계에 맞춰 수분 및 양액을 공급하여 최소한의 투입으로 최대생육을 빠르게 이뤄낼 수 있다는 장점이 있다. 따라서, 이끼와 같이 수분을 많이 요구하는 식물의 생육을 위해, 수경 재배법은 이끼를 대량 생산하기에 적합한 재배 방법일 수 있으며, 이끼를 수경재배 할 수 있는 장치의 개발이 필요한 실정이다.
한국 등록 특허 제 10-1127188호
본 개시는 전술한 배경기술에 대응하여 안출된 것으로, 이끼를 수경 재배할 수 있는 장치에 관한 것이다.
본 개시는 종래기술의 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 본 개시의 실시 예에 따라, 이끼의 수경 재배를 위한 이끼 생장 장치가 개시된다. 상기 장치는 일면에 상기 이끼를 식재할 수 있는 둘 이상의 식생 레이어들을 포함하는 식생부; 및 상기 식생부 또는 상기 장치의 내부 중 적어도 하나에 식생용 액체를 공급하기 위한 적어도 하나의 관수부를 포함할 수 있다.
대안적으로, 상기 둘 이상의 식생 레이어들은 코이어(coir) 단일 재료 또는 코이어 복합 재료 중 적어도 하나로 구성된 제 1 식생 레이어(110); 및 상기 식생부의 표면 습도 유지를 위해 수지 재료의 섬유들로 구성된 제 2 식생 레이어를 포함할 수 있다.
대안적으로, 상기 제 1 식생 레이어는 5mm 초과 10mm 미만의 두께로 구성되고, 그리고 상기 제 2 식생 레이어는 2mm 초과 5mm 미만의 두께로 구성될 수 있다.
대안적으로, 상기 관수부는 상기 식생용 액체를 균일한 입자 형태로 분무(spray)할 수 있는 분무 유닛을 포함할 수 있다.
대안적으로, 상기 관수부로부터 공급되고 배수된 상기 식생용 액체를 저수하기 위한 저수부; 및 상기 식생부에 공급되는 빛을 제어하기 위한 광원 제어부를 더 포함할 수 있다.
대안적으로, 상기 저수부는 상기 저수부에 저수된 상기 식생용 액체를 다시 관수부로 공급하도록 상기 관수부와 연결된 펌프를 포함할 수 있다.
대안적으로, 상기 광원 제어부는 외부로부터의 빛의 적어도 일부를 차단하기 위한 광원 차단막; 및 상기 외부로부터의 빛 이외의 추가 광원을 상기 식생부로 공급할 수 있는 하나 이상의 광원 추가 유닛을 포함할 수 있다.
대안적으로, 상기 광원 추가 유닛은, 상기 이끼의 광보상점 및 광포화점에 기초하는 사전 결정된 빛 세기의 기준 범위의 빛을 출력할 수 있는 LED 또는 형광등일 수 있다.
대안적으로, 상기 이끼 생장 장치의 내부의 식생 환경에 대해 모니터링 하기 위해 하나 이상의 환경 센서들을 포함하는 모니터링부; 및 상기 모니터링부에서 측정된 값들에 기초하여, 하나 이상의 제어 신호들을 생성하는 환경제어부를 더 포함하고, 상기 식생용 액체는 상기 이끼의 생장에 필요한 영양분을 포함하는 액체인 양액 및 물을 포함하고, 그리고 상기 관수부는 상기 제어 신호에 기초하여 상기 식생용 액체에 포함된 상기 양액 및 물 각각의 구성 비율을 결정하고, 상기 양액 및 물 각각의 구성 비율이 결정된 상기 식생용 액체를 상기 식생부 또는 상기 장치의 내부로 공급할 수 있다.
대안적으로, 상기 하나 이상의 환경 센서들은 상기 식생부에 공급되는 빛의 세기 값인 내부 빛의 세기를 측정하는 내부 광원 센서; 외부로부터의 빛의 세기 값인 외부 빛의 세기를 측정할 수 있는 외부 광원 센서; 상기 이끼가 식재된 상기 식생부의 일면에 대한 습도 값인 표면 습도를 측정할 수 있는 표면 습도 센서; 및 상기 장치의 내부에 대한 습도 값인 내부 습도를 측정할 수 있는 장치 습도 센서저수부를 포함할 수 있다.
대안적으로, 상기 하나 이상의 제어 신호들은 상기 표면 습도 센서의 표면 습도 및 상기 장치 습도 센서의 내부 습도 중 적어도 하나에 기초하여 상기 적어도 하나의 관수부 각각에 대해서 상기 식생용 액체의 공급을 제어하는 하나 이상의 습도 제어신호들; 및 상기 내부 광원 센서의 내부 빛의 세기 및 상기 외부 광원 센서의 외부 빛의 세기 중 적어도 하나에 기초하여 상기 광원 제어부의 광원 추가 유닛 및 광원 차단막 각각을 제어하는 하나 이상의 광원 제어신호들을 포함할 수 있다.
대안적으로, 상기 하나 이상의 습도 제어신호들은 상기 표면 습도가 사전 결정된 표면 습도의 기준 범위 미만인 경우, 상기 물의 구성 비율이 상기 양액의 구성 비율보다 낮은 상기 식생용 액체를 상기 식생부에 공급하도록 상기 적어도 하나의 관수부 중 적어도 일부를 제어하는 신호; 상기 표면 습도가 사전 결정된 표면 습도의 기준 범위인 경우, 상기 적어도 하나의 관수부에서 상기 식생부로 공급되는 상기 식생용 액체의 공급을 중단하도록 제어하는 신호; 상기 내부 습도가 사전 결정된 내부 습도의 기준 범위 미만인 경우, 상기 물의 구성 비율이 상기 양액의 구성 비율보다 높은 상기 식생용 액체를 상기 장치의 내부에 공급하도록 상기 적어도 하나의 관수부 중 적어도 일부를 제어하는 신호; 및 상기 내부 습도가 사전 결정된 내부 습도의 기준 범위인 경우, 상기 적어도 하나의 관수부에서 상기 장치의 내부로 공급되는 상기 식생용 액체의 공급을 중단하도록 제어하는 신호; 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
대안적으로, 상기 하나 이상의 광원 제어신호들은 상기 외부 빛의 세기가 사전 결정된 빛 세기의 기준 범위를 초과하는 경우, 상기 외부로부터의 빛을 차단하도록 상기 광원 제어부의 광원 차단막을 제어하는 신호; 상기 내부 빛의 세기가 사전 결정된 빛 세기의 기준 범위 미만인 경우, 상기 광원 제어부의 광원 추가 유닛으로부터 인공 빛을 상기 식생부로 공급하도록 제어하는 신호; 및 상기 외부 빛의 세기가 사전 결정된 빛 세기의 기준 범위인 경우, 상기 외부로부터의 빛이 상기 식생부에 공급되도록 상기 광원 차단막 및 상기 광원 추가 유닛을 제어하는 신호; 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
대안적으로, 상기 환경제어부는 상기 환경 센서들 중 적어도 하나에서 생성된 하나 이상의 신호들에 기초하여 상기 이끼의 생육 단계를 결정하고, 그리고 상기 하나 이상의 광원 제어신호들은 상기 생육 단계에 기초하여 상기 광원 제어부의 광원 추가 유닛 및 광원 차단막 각각을 제어하는 신호를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 실시 예들에 따르면, 이끼를 수경재배 하기 위한 장치를 제공할 수 있다.
다양한 양상들이 이제 도면들을 참조로 기재되며, 여기서 유사한 참조 번호들은 총괄적으로 유사한 구성요소들을 지칭하는데 이용된다. 이하의 실시 예에서, 설명 목적을 위해, 다수의 특정 세부사항들이 하나 이상의 양상들의 총체적 이해를 제공하기 위해 제시된다. 그러나, 그러한 양상(들)이 이러한 구체적인 세부사항들 없이 실시될 수 있음은 명백할 것이다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 이끼 생장 장치에 대한 예시도이다.
도 2는 본 개시의 일실시 예에 따른 이끼가 식재된 식생부에 대한 예시도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따라 환경제어부에서 생성된 제어 신호들이 전달되는 것에 대해 예시적으로 도시한 예시도이다.
도 4a는 본 개시의 일 실시 예에 따라 표면 습도가 사전 결정된 표면 습도의 기준 범위 미만인 경우에 적어도 하나의 관수부를 제어하는 것에 대해 예시적으로 도시한 예시도이다.
도 4b는 본 개시의 일 실시 예에 따라 내부 습도가 사전 결정된 내부 습도의 기준 범위 미만인 경우에 적어도 하나의 관수부를 제어하는 것에 대해 예시적으로 도시한 예시도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따라 외부 빛의 세기가 사전 결정된 빛 세기의 기준 범위를 초과하는 경우 광원 차단막을 제어하는 것에 대해 예시적으로 도시한 예시도이다.
도 6은 본 개시의 다른 일 실시 예에 따른 이끼 식생 장치(1000)를 도시한 예시도이다.
다양한 실시 예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나 이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 감지될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다. 구체적으로, 본 명세서에서 사용되는 "실시 예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다.
이하, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않는다.
비록 제 1, 제 2 등이 다양한 소자나 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자나 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자나 구성요소를 다른 소자나 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 소자나 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제 2 소자나 구성요소 일 수도 있음은 물론이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
더불어, 용어 "또는"은 배타적 "또는"이 아니라 내포적 "또는"을 의미하는 것으로 의도된다. 즉, 달리 특정되지 않거나 문맥상 명확하지 않은 경우에, "X는 A 또는 B를 이용한다"는 자연적인 내포적 치환 중 하나를 의미하는 것으로 의도된다. 즉, X가 A를 이용하거나; X가 B를 이용하거나; 또는 X가 A 및 B 모두를 이용하는 경우, "X는 A 또는 B를 이용한다"가 이들 경우들 어느 것으로도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 "및/또는"이라는 용어는 열거된 관련 아이템들 중 하나 이상의 아이템의 가능한 모든 조합을 지칭하고 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나 이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 달리 특정되지 않거나 단수 형태를 지시하는 것으로 문맥상 명확하지 않은 경우에, 본 명세서와 청구범위에서 단수는 일반적으로 "하나 또는 그 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이하의 설명에서 사용되는 구성 요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
구성 요소(elements) 또는 층이 다른 구성 요소 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 구성 요소 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 구성 요소를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 구성 요소가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 구성 요소 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소 또는 다른 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다.
예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성 요소를 뒤집을 경우, 다른 구성 요소의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성 요소는 다른 구성 요소의 "위(above)"에 놓일 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성 요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 개시의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 개시를 설명하는데 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.
그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시 예들은 본 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 개시의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 개시의 이끼 생장 장치는 이끼를 생장시키고 재배할 수 있는 장치일 수 있다. 구체적으로, 본 개시의 이끼 생장 장치는 수경 재배를 통해 이끼 식물을 재배할 수 있는 장치일 수 있다.
본 개시의 이끼의 생장 환경은 이끼가 생장하는 주변 환경일 수 있다. 구체적으로, 이끼의 생장 환경은 이끼가 생장하는데 최소한의 빛의 세기 또는 습도를 가진 이끼의 주변 환경일 수 있다.
본 개시의 식생부는 이끼가 식재될 수 있는 재료들로 구성된 구조체로, 본 개시의 일 실시 예에 따라 상이한 재료의 둘 이상의 레이어로 구성될 수도 있다. 이끼가 식재될 수 있는 식생부는 식물성 섬유, 코이어, 플라스틱 재료인 수재 재료, 부직포, 직물 등으로 구성될 수도 있다. 별도의 트레이나 프레임을 포함하지 않는 구성으로 설명된다. 여기서, 이끼가 식재되는 것은 이끼를 식생부의 일면에 심는 것 또는 이끼의 식물 조직을 식생부의 일면에 이식하거나 옮기는 것을 의미한다. 이하의 설명에서는 식생부의 형상을 고정시키기 위한 트레이가 없는 식생부를 개시하고 있다. 다만, 본 개시의 식생부는 용이한 운반 또는 이끼를 보호하기 위해 식생부를 둘러싸거나 보관할 수 있는 트레이 또는 프레임, 뚜껑, 상자 등과 같은 구조물과 구성되어 이끼 생장 장치에 포함될 수도 있다.
본 개시에서 이끼는 대표적인 음지 식물로서, 광합성을 위해 적정 세기의 빛을 필요로 할 수 있다. 구체적으로 적정 세기의 빛이란 이끼의 광보상점 이상 광포화점 이하의 세기를 가진 빛을 의미한다. 일반적으로 빛의 세기에 따른 식물의 광합성량은 상이한 빛의 세기에 따라 식물의 광합성에 의해 흡수되는 이산화탄소의 동화 양을 의미한다. 식물에서 흡수되는 이산화탄소의 양은 광포화점까지는 빛의 세기가 셀수록 비례적으로 증가한다.
식물의 광합성이 시작되어 이산화탄소를 흡수하기 시작한 빛의 세기가 광보상점이다. 또한, 식물은 광포화점에 해당되는 빛의 세기 이후부터는 광합성량이 일정하여 흡수하는 이산화탄소의 양이 더 이상 늘어나지 않는다. 즉, 광보상점에서 부터 식물의 광합성이 시작되고, 광포화점 이후에서 빛의 세기가 아무리 증가하더라도 식물이 흡수하는 이산화탄소의 양은 크게 늘어나지 않는다. 또한, 이끼의 종류에 따라 광포화점 및 광보상점은 상이할 수 있다. 예를 들어, 털깃털이끼의 광포화점 및 광보상점은 꼬리이끼의 광포화점 및 광보상점과 상이할 수 있다.
도 1은 본 개시의 실시 예에 따른 이끼 생장 장치(1000)에 대한 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 이끼 생장 장치(1000)는 내부 공간을 형성하는 프레임(900)을 포함할 수도 있다. 구체적으로, 프레임(900)은 내부에 식생부(100)를 수용할 수 있는 내부 공간을 형성하고 광원 제어부(400) 또는 관수부들을 지지할 수 있는 구조물일 수 있다.
또한, 프레임(900)은 식생부(100)를 아래에서 받칠 수 있는 플레이트 구조물을 포함할 수 있으며, 플레이트 구조물은 하나 이상의 관통 구멍을 포함하여 식생부(100)에서 배수된 액체가 관통 구멍을 통해 아래의 저수부(300)로 전달될 수 있다.
본 개시의 도 1을 포함하는 이하 도면들에서 도시되는 프레임(900)은 일체형으로 도시되고 있으나, 프레임(900)은 하나 이상의 구조체들이 연결되거나 조립되어 구성될 수도 있다. 프레임(900)은 가볍고 액체가 닿아도 녹슬지 않는 스테인리스, 합금, 알루미늄 등의 금속으로 구성되거나, 플라스틱 재료 및 플라스틱 복합 재료로 구성될 수도 있다. 전술한 프레임(900)의 재료는 예시들일 뿐, 전술한 예시들로 인해 본 개시의 프레임(900)을 구성하는 재료가 제한되어 해석되지 않아야 할 것이다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 이끼 생장 장치(1000)는 일면에 이끼(10)를 식재할 수 있는 둘 이상의 식생 레이어들을 포함하는 식생부(100)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 도 2를 참고하여 식생부(100)에 대해 설명하면 다음과 같다. 도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 이끼(10)가 식재된 식생부(100)에 대한 예시도이다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면 식생부(100)의 둘 이상의 식생 레이어들은 제 1 식생 레이어(110) 및 제 2 식생 레이어(120)를 포함할 수 있다. 본 개시의 제 1 식생 레이어(110)는 코이어(coir) 단일 재료 또는 코이어 복합 재료 중 적어도 하나로 구성된 레이어이다. 구체적으로, 코이어는 코코넛 껍질을 섬유화하여 가공한 것으로 식물성 섬유질 자체의 보습성이 있고, 통기성이 우수하다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 식생부(100)의 제 2 식생 레이어(120)는 식생부(100)의 표면 습도 유지를 위해 수지 재료의 섬유들로 구성된 레이어이다. 수지 재료는 플라스틱 계열의 재료를 의미하며 구체적으로, 제 2 식생 레이어(120)는 식생부(100)의 보습성을 유지하기 위해 이용한 나일론 또는 폴리프로필렌(PP)재료가 가공된 부직포일 수 있으나, 본 개시의 제 2 식생 레이어(120)는 부직포로 제한되지 않는다.
본 개시의 식생부(100)의 표면 습도는 이끼(10)가 식재된 식생부(100) 부분의 표면에 대한 습도이며, 습도 측정 기기 또는 습도 센서로 측정된 값일 수 있다. 이끼(10)의 빠른 생장에 있어서, 이끼(10) 주변 습도뿐 아니라 이끼(10)가 심어져 있는 부분에 대한 습도를 유지하는 것도 중요하다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이 제 1 식생 레이어(110) 및 제 2 식생 레이어(120)는 적층되는 방식으로 구성될 수 있다. 구체적으로, 식생부(100)의 표면 습도를 일정하게 유지하기 위해 제 1 식생 레이어(110) 및 제 2 식생 레이어(120)가 적층된 식생부(100)의 일면에 이끼(10)가 식재될 수 있다. 보다 구체적으로, 코이어로 구성된 제 1 식생 레이어(110)에 이끼(10)가 식재되고, 이끼(10)가 식재된 제 1 식생 레이어(110)의 부분에 대한 표면 습도 유지를 위해 제 2 식생 레이어(120)가 제 1 식생 레이어(110) 아래에 적층될 수 있다.
도 1 및 도 2는 제 1 식생 레이어(110)와 제 2 식생 레이어(120)가 서로 상하 관계의 적층 구조를 갖는 것으로 도시하고 있다. 본 개시의 도면들을 통해 따로 도시되지는 않았지만, 추가적인 실시 예로서, 제 1 식생 레이어(110)의 외주면을 둘러싸는 형태로 제 2 식생 레이어(120)가 제 1 식생 레이어(110)와 연결 또는 결합될 수도 있다.
본 개시의 제 1 식생 레이어(110)는 코이어로 구성되어 이끼(10)의 빠른 생장에 있어서 도움이 되는 통기성이 우수한 생장 환경을 제공해줄 수 있다. 제 2 식생 레이어(120)는 제 1 식생 레이어(110)보다 수분 유지가 좋지만 통기성이 좋지 않아 제 2 식생 레이어와 단일로 사용되는 경우 공급받은 수분을 장기간 동안 과도하게 유지하여 곰팡이가 발생될 수 있다. 또한, 제 2 식생 레이어(120)는 단일로 사용되는 경우 온전한 형상을 견고성을 유지하지 못하여 무른 상태가 되고, 운반용 받침이 따로 필요하게 될 수 있다. 따라서, 형상을 유지하지 못하는 견고성이 약한 제 2 식생 레이어(120)와 이끼(10)를 운반하는 경우, 이끼(10) 및 제 2 식생 레이어(120)의 형태를 유지하기 어려워 온전한 형태로 운반하기 어려울 수 있다.
이에 비해, 코이어로 구성된 제 1 식생 레이어(110)는 제 2 식생 레이어(120)에 비해 통기성이 우수하여 과도한 수분을 유지하지 않으며 온전한 형상을 유지할 수 있다. 또한, 제 1 식생 레이어(110)에 식재된 이끼(10)는 높은 부착성을 가지며 생장할 수 있다. 즉, 코이어로 구성된 제 1 식생 레이어(110)에는 이끼(10)가 잘 부착되어 이끼(10)가 식생 레이어와 쉽게 분리되지 않을 수 있다. 이에 따라, 제 1 식생 레이어(110) 및 이끼(10)는 온전한 형태를 유지하면서 용이하게 옮겨질 수 있다.
이와 같이, 본 개시의 식생부(100)에서 코이어로 구성된 제 1 식생 레이어(110)에 이끼(10)를 식재하는 경우, 별도의 트레이나 용기가 불필요하여 이끼(10)를 옮기기 위해 트레이를 분리하는 번거로운 과정을 없이 온전한 상태의 이끼(10)를 식생부(100)와 용이하게 옮길 수 있다. 또한, 이끼(10)는 주로 미관용으로 사용되기 때문에 온전한 상태를 유지하는 것이 가장 중요하며, 제 1 식생 레이어(110)에 이끼(10)를 식재하는 경우 온전한 상태의 이끼(10)를 얻을 수 있다. 또한, 이끼(10)가 식재된 코이어를 적당한 크기로 잘라서 사용하더라도 이끼(10)가 흐트러지지 않아 이끼(10)의 상품성을 유지할 수 있다.
따라서, 이끼(10)가 흐트러지지 않도록 코이어로 구성된 제 1 식생 레이어(110)에 이끼(10)를 식재하고, 제 1 식생 레이어(110) 아래에 습도 유지를 위한 제 2 식생 레이어(120)를 배치시킨 적층 구조를 형성함으로써 이끼(10)의 상품성 및 생장 속도를 높일 수 있는 식생부(100)를 구성할 수 있다.
전술한 본 개시의 일 실시 예에 따른 제 1 식생 레이어(110) 및 제 2 식생 레이어(120)를 포함하는 식생부(100)에 대한 효과는 다른 재료의 식생 레이어를 포함하는 다른 식생부(100)들에 식재된 이끼(10)의 길이 및 표면 습도를 비교함에 따라 증명될 수 있다. 이에 따라, 본 개시의 제 1 식생 레이어(110) 및 제 2 식생 레이어(120)가 적층된 식생부(100)의 효과를 증명하기 위한 실험을 다음과 같이 실시하였다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 코이어로 구성된 제 1 식생 레이어(110) 및 농업용 부직포로 구성된 제 2 식생 레이어(120)를 포함하는 제 1 실시 예에서 제 1 식생 레이어(110)에 이끼(10)를 식재하였다. 또한, 코이어로 구성된 하나의 제 1 식생 레이어(110)만 포함하는 제 1 비교군의 일면에 동일한 종류의 이끼(10)를 식재하였다. 다공성 우레탄으로 구성된 하나의 다른 식생 레이어만 포함하는 제 2 비교군의 일면에 동일한 종류의 이끼(10)를 식재하였다. 그리고, 하나의 농업용 부직포로 구성된 또 다른 식생 레이어로 구성된 대조군의 일면에 동일한 종류의 이끼(10)를 식재하였다.
도 1에 도시된 이끼 생장 장치(1000) 내부에 식생부(100)가 배치된 바와 같이 동일한 종류의 이끼(10)가 식재된 제 1 실시 예에 따른 식생부(100), 제 1 비교군, 제 2 비교군 및 대조군 각각을 이끼 생장 장치(1000)에 배치하여 동일한 관찰 기간동안 동일한 수경재배 환경에서 상이한 식생부들에 따른 이끼(10)의 생장에 대해 관찰하였다.
여기서 동일한 수경재배 환경이란, 이끼(10)에 공급된 물 및 양액 각각의 양, 물 및 양액 공급 시간, 이끼 생장 장치(1000)의 내부 습도, 공급된 빛의 세기 등이 동일한 것일 수 있다.
관찰 기간 이후에 식생부들의 표면 습도 측정 및 이끼(10)의 길이 측정을 하여 그 결과들을 아래의 표 1 및 표 2로 나타내었다.
식생부 표면 습도 (%)
관수 직후 관수 1시간 후 습도 차이값
대조군 14.3 10.1 4.2
제 1 비교군 13.8 8.3 5.5
제 2 비교군 13.8 7.4 6.4
제 1 실시 예 12.8 10.7 2.1
표 1은 관수 시간에 따라 대조군, 제 1 비교군, 제 2 비교군, 제 1 실시 예의 표면 습도를 습도 측정 기기로 측정한 표면 습도를 백분율 값으로 나타내고 있다. 관수는 식생부에 물 및 양액을 제공하는 것을 의미하며, 관수 직후에 표면 습도는 농업용 부직포로만 이루어진 대조군이 높게 측정되었다.
표 1에 도시된 바와 같이, 관수하고 1시간이 지난 경우에는 제 1 실시 예에서 측정된 표면 습도가 관수 직후와 비교했을 때 가장 적은 습도 차이값을 가지는 것을 볼 수 있다. 즉, 제 1 실시 예가 장기간에 있어 표면 습도를 유지하는데 가장 적합하다고 볼 수 있다.
이와 같이, 코이어로 구성된 제 1 레이어 및 부직포로 구성된 제 2 레이어를 포함하는 제 1 실시 예에 따른 식생부를 사용하여 이끼(10)를 재배하는 경우, 이끼(10)의 생장에 필요한 표면 습도 범위의 식생 환경을 조성하는데 있어서 자주 수분을 공급할 필요가 없어 이끼 재배 비용 및 관리 비용이 절약되고, 표면 습도 관리도 용이할 수 있다.
식생부 평균 이끼 길이(mm)
대조군 2.95
제 1 비교군 2.565
제 2 비교군 1.755
제 1 실시예 3.235
표 2는 대조군, 제 1 비교군, 제 2 비교군 및 제 1 실시 예 각각에서 무작위로 동일한 개수의 이끼(10)들을 선정하여 식생부 표면에서부터 길이를 측정하고 평균을 계산한 값을 나타낸다.
표 2에 따르면, 제 1 실시 예의 식생부에서 자란 이끼(10)들의 평균 길이가 제 1 비교군, 제 2 비교군 및 대조군의 식생부에서 자란 이끼(10)들의 평균 길이보다 긴 것을 알 수 있다. 따라서, 제 1 실시 예에 따른 식생부에서 수경 재배된 이끼들이 빠른 생장 속도를 가진다는 것을 알 수 있다.
또한, 단위 표면적 당 이끼(10)의 분포 정도를 육안으로 비교하였을 경우에도 제 1 실시 예에 따른 식생부에서 생장한 이끼(10)의 분포가 가장 넓고 단위 표면적당 이끼(10)의 개수도 많아 높은 밀도의 이끼(10) 분포가 관찰되었다.
따라서, 표 1 내지 표 2를 통해 코이어로 구성된 제 1 식생 레이어(110) 및 부직포로 구성된 제 2 식생 레이어(120)를 적층한 제 1 실시 예에 따른 식생부가 이끼(10)의 수경 재배에 있어서 이끼(10)의 생장 속도가 빠르고, 이끼(10)의 관리가 용이한 식생부인 것을 알 수 있다.
도 2에서는 제 1 식생 레이어(110) 및 제 2 식생 레이어(120)의 두께가 비슷한 것으로 도시되어 있으나, 제 1 식생 레이어(110)의 두께가 제 2 식생 레이어(120)의 두께보다 두껍게 구성될 수도 있다. 구체적으로, 제 1 식생 레이어(110)는 5mm초과 10mm미만의 두께로 구성될 수 있고, 그리고 제 2 식생 레이어(120)는 2mm 초과 5mm미만의 두께로 구성될 수도 있다. 보다 바람직하게는 코이어로 구성된 제 1` 식생 레이어(110)가 제 2 식생 레이어(120)보다 두껍게 구성된다. 예를 들어, 바람직한 실시 예로서 코이어로 구성된 제 1 식생 레이어(110)는 5mm의 두께를 가지며, 부직포로 구성된 제 2 식생 레이어(120)는 2mm의 두께를 가지도록 구성될 수 있다. 전술한 제 1 식생 레이어(110)의 두께 및 제 2 식생 레이어(120)의 두께는 예시들일 뿐, 본 개시의 제 1 식생 레이어(120)의 두께 및 제 2 식생 레이어(120)의 두께는 전술한 예시들로 제한되지 않는다.
구체적으로, 코이어로 구성되는 제 1 식생 레이어(110)의 경우 2mm이하의 두께로 구성되는 경우, 견고성이 떨어서 형태를 유지하기 어려울 수 있다. 특히, 제 1 식생 레이어(110)의 경우 이끼(10)가 식재되는데, 식생부(100)를 수직으로 배치하여 이끼(10)를 재배하는 경우에 이끼가 생장함에 따라 2mm이하의 두께의 제 1 식생 레이어는 견고성이 현저히 떨어질 수 있다. 또한, 제 1 식생 레이어(110)가 7mm보다 두껍게 구성되는 경우, 통기성이 높아 건조가 빨라져 이끼(10)의 생장에 적합한 식생 환경을 조성하는데 어려울 수 있다.
본 개시의 제 2 식생 레이어(120)의 경우 2mm이하의 두께로 구성되는 경우 보습성이 떨어진다. 또한, 제 2 식생 레이어(120)가 10mm이상의 두께로 구성되고, 식생부(100)를 수직으로 배치하여 이끼(10)를 재배하는 경우에 제 2 식생 레이어(120)상에 위치된 제 1 식생 레이어(110)의 위치가 고정되지 못하고 늘어지는 현상이 발생될 수 있다.
전술한 식생부(100)를 수직으로 배치하여 이끼(10)를 재배하는 것은 이후 도 6을 참고하여 자세히 설명한다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 이끼 생장 장치(1000)는 식생부(100) 또는 이끼 생장 장치(1000)의 내부 중 적어도 하나에 식생용 액체를 공급하기 위한 적어도 하나의 관수부를 포함할 수 있다.
도 1을 참고하면 이끼 생장 장치(1000)는 식생용 액체를 공급하기 위한 관수부들을 포함할 수 있다. 구체적으로 관수부는 호스(290)와 연결되어 식생용 액체를 식생부(100) 또는 이끼 생장 장치(1000)의 내부에 공급할 수 있는 장치일 수 있다.
또한, 관수부는 식생용 액체를 균일한 입자 형태로 분무할 수 있는 분무 유닛을 포함할 수 있다. 예를 들어, 분무 유닛은 스프링클러와 같이 액체의 입자들을 균일하게 분사하는 장치일 수도 있으나, 본 개시의 분무 유닛은 전술한 스프링클러로 제한되지 않는다.
도 1에서는 4개의 관수부들 중 제 1 관수부(210) 및 제 2 관수부(220)에 대해서만 부호가 기재되어 있으나, 본 개시의 일 실시 예에 따른 관수부들의 개수는 도 1에 도시된 바와 같이 2개 또는 4개로 제한되지 않는다.
적어도 하나의 관수부는 식생용 액체를 이끼 생장 장치(1000)의 내부 또는 식생부(100)에 분사하기 용이한 위치에 배치될 수 있다. 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이 관수부들은 식생부(100) 위에 배치될 수 있다. 다른 예를 들면, 도 1에 도시된 관수부들 중 일부인 제 1 관수부(210) 및 제 2 관수부(220)는 식생부(100) 위에 배치되고, 나머지 관수부들은 식생부(100)와 연결되어 직접적으로 액체를 공급하도록 구성될 수도 있다. 전술한 관수부들의 위치는 예시들일 뿐, 전술한 예시들로 인해 본 개시의 관수부들의 위치가 제한되어 해석되지 않아야 할 것이다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 식생용 액체는 이끼(10)의 생장에 도움을 주거나 필수적인 성분 또는 수분을 포함하는 액체일 수 있다. 구체적으로, 식생용 액체는 이끼(10)의 생장에 필요한 영양분을 포함하는 액체인 양액을 포함할 수 있다. 또한, 식생용 액체는 이끼(10)의 수분 공급 또는 이끼 생장 장치(1000) 내부의 습도 조절 및 식생부(100) 표면 습도 조절을 위해 물을 포함할 수도 있다. 또한, 식생용 액체는 양액 및 물 외에도 소독을 위한 약품 등 두가지 이상의 무기적 성분 및 유기적 성분을 포함하는 액체를 추가로 포함할 수도 있다.
본 개시의 양액의 영양분은 식물의 생존에 필수적인 다량원소 및 미량원소를 포함하는 필수 성분일 수 있다. 다량원소는 식물의 생존에 다량으로 필요한 양분 성분인 탄소, 인, 수소, 질소, 칼슘 등으로 구성될 수 있으나, 본 개시의 양액의 다량원소는 전술한 성분들로 제한되지 않는다. 미량원소는 식물의 생존에 소량으로 필요하지만 필수 불가결한 양분 성분인, 아연, 니켈, 붕소, 구리 등으로 구성될 수 있으나, 본 개시의 미량 원소는 전술한 성분들로 제한되지 않는다. 또한, 양액은 식물의 성장에 도움을 줄 수 있는 비료 성분을 포함하는 액체이거나, 또는 배양액일 수 있다. 또한, 본 발명의 양액은 물과 농축 양액을 혼합한 액체일 수도 있다. 예를 들어, 물과 농축 양액의 비율이 10:1, 또는 60-70%로 희석된 액체일 수도 있다. 전술한 물과 농축 양액의 비율은 예시일 뿐, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 식생용 액체는 관수부를 통해 물 및 양액의 구성 비율이 결정될 수도 있다. 구체적으로, 관수부는 제어 신호에 기초하여 식생용 액체에 포함된 양액 및 물 각각의 구성 비율을 결정하고, 양액 및 물 각각의 구성 비율이 결정된 식생용 액체를 식생부(100) 또는 이끼 생장 장치(1000)의 내부로 공급할 수 있다. 양액의 구성 비율은 식생용 액체에 양액이 포함된 정도를 나타내는 것으로, 식생용 액체의 총 질량 대비 양액의 질량 비율일 수 있다. 또한, 물의 구성 비율은 식생용 액체에 물이 포함된 정도를 나타내는 것으로, 식생용 액체의 총 질량 대비 물의 질량 비율일 수 있다. 또한 사전에 결정된 양액의 농도로 식생용 액체에 대한 양액의 구성 비율이 보정될 수도 있다.
또한, 관수부는 도면들에는 도시되지 않았지만 양액 및 물 각각을 따로 보관하는 양액 보관부 및 물 보관부 각각에 대해 호스(290)들로 연결되거나 관수부 내에 양액 및 물을 각각 따로 보관하는 양액 보관 유닛 및 물 보관 유닛을 포함할 수도 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따라 관수부에서 물 및 양액의 구성 비율을 결정하여 식생부(100) 또는 이끼 생장 장치(1000)의 내부로 공급하는 것에 대한 자세한 설명은 이후 도 3 내지 도 4b를 통해 설명한다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 이끼 생장 장치(1000)는 관수부로부터 공급된 후 배수된 식생용 액체를 저수하기 위한 저수부(300)를 포함할 수 있다. 구체적으로 저수부(300)는 도 1에 도시된 바와 같이 식생부(100) 아래에 배치되어 식생부(100)에 공급된 식생용 액체가 아래로 배수되는 경우, 배수된 식생용 액체를 저수부(300)에 저수할 수 있다. 이에 따라, 저수부(300)는 도 1에 도시된 바와 같이 그릇, 저수부와 같은 액체를 수집하기 적합한 형상으로 구성될 수 있으며, 저수부(300)는 가볍고 튼튼한 고무 및 플라스틱과 같은 재료로 구성될 수 있다. 전술한 저수부(300)의 형상 및 재료는 예시들일 뿐, 본 개시의 저수부(300)의 형상 및 재료는 전술한 예시들로 제한되지 않는다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 저수부(300)는 저수부(300)에 저수된 식생용 액체를 다시 관수부로 공급하도록 관수부와 연결된 펌프(310)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 식생부(100)로부터 배수된 식생용 액체를 저수하고 있는 저수부(300)에서 관수부로 다시 식생용 액체를 전달하기 위해 이끼 생장 장치(1000)는 펌프(310) 및 호스(290)들을 포함할 수 있다.
도 1을 참고하여 설명하면, 펌프(310)는 저수부(300)와 연결되고, 호스(290)는 펌프(310) 및 관수부들과 연결될 수 있다. 이에 따라, 저수부(300)에 저수된 액체를 펌프(310)를 통해 관수부로 전달할 수 있다. 또한, 저수부(300)는 저수된 식생용 액체의 양액 및 물을 분리하기 위한 분리 유닛을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 저수부(300)의 필터를 통해 분리된 양액 및 물 각각은 펌프(310)를 통해 적어도 하나의 관수부로 전달될 수 있다. 전술한 필터는 분리 유닛의 예시일 뿐, 본 개시의 분리 유닛은 필터로 제한되지 않는다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 이끼 생장 장치(1000)는 식생부(100)에 공급되는 빛을 제어하기 위한 광원 제어부(400)를 포함할 수 있다. 본 개시의 광원 제어부(400)는 외부의 빛을 차단하거나 외부의 빛 이외의 추가적인 빛을 제공하기 위한 이끼 생장 장치(1000)의 구성일 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 광원 제어부(400)는 외부로부터의 빛의 적어도 일부를 차단하기 위한 광원 차단막(420)을 포함할 수 있다. 구체적으로 도 1을 참고하여 설명하면, 하나 이상의 광원 차단막(420)들은 식생부(100)를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 구체적으로, 광원 차단막(420)들은 이끼 생장 장치(1000)의 프레임(900) 사이에 배치되어 이끼 생장 장치(1000)의 외곽을 둘러싸도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 이끼 생장 장치(1000)의 외곽을 둘러싸는 광원 차단막(420)들을 기준으로 식생부(100)가 위치된 공간을 이끼 생장 장치(1000)의 내부 공간으로 구분할 수 있다. 도 1에서는 이끼 생장 장치(1000)의 내부를 같이 도시하기 위해 광원 차단막(420)들 중 일부만 도시하였다.
또한, 광원 차단막(420)들은 이끼 생장 장치(1000)의 프레임(900)을 따라 이동하면서 외부로부터의 빛의 적어도 일부를 차단할 수도 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 이끼 생장 장치(1000)가 육면체 형상의 프레임(900)으로 구성되는 경우, 이끼 생장 장치(1000)는 6개의 일면들로 구성될 수 있다. 이에 따라, 도 1에 도시된 광원 차단막(420)들은 외부로부터의 빛의 일부를 차단하기 위해 일면을 구성하는 프레임(900)을 따라 절반만 이동된 상태이다.
본 개시의 광원 차단막(420)은 외부로부터의 빛을 차단할 수 있는 가림막 장치일 수 있다. 이에 따라, 광원 차단막(420)은 빛을 차단할 수 있도록 어두운 색상으로 구성될 수 있으며, 빛을 차단할 수 있는 두께를 가진 플라스틱 및 금속 등과 같은 단단한 재료로 구성될 수 있다. 또한, 광원 차단막(420)은 암막 커튼과 같은 두꺼운 천으로 구성될 수도 있다. 전술한 광원 차단막(420)을 구성하는 재료는 예시들일 뿐, 전술한 예시들로 인해 광원 차단막(420)을 구성하는 재료가 제한되어 해석되지 않아야 할 것이다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 광원 제어부(400)는 외부로부터의 빛 이외의 추가 광원을 식생부(100)로 공급할 수 있는 하나 이상의 광원 추가 유닛(410)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 추가 광원은 인공적인 광원일 수 있으며, 광원 추가 유닛(410)은 이끼(10)의 광보상점 및 광포화점에 기초하는 사전 결정된 빛 세기의 기준 범위의 빛을 출력할 수 있는 LED 또는 형광등 중 하나일 수 있다.
본 개시의 사전 결정된 빛 세기의 기준 범위는 이끼(10)가 최대로 광합성 하는데 적정한 세기의 빛에 대한 범위일 수 있다. 구체적으로, 사전 결정된 빛 세기의 기준 범위는 이끼(10)의 종류에 따른 광보상점 이상 광포화점 이하의 범위일 수 있다. 사전 결정된 빛 세기의 기준 범위는 전술한 바에 따라 이끼(10)의 종류에 따라 상이할 수 있다. 예를 들어, 털깃털이끼에 대한 사전 결정된 빛 세기의 기준 범위는 모래이끼에 대한 사전 결정된 빛 세기의 기준 범위와 상이할 수 있다. 전술한 이끼의 종류는 예시들일 뿐, 본 개시의 이끼의 종류는 전술한 예시들로 제한되지 않는다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 이끼 생장 장치(1000)는 빛에 민감한 음지 식물인 이끼(10)의 생장에 있어서 광원 추가 유닛(410)을 통해 적정한 세기의 빛을 제공할 수 있다. 일반적으로 자연적인 햇빛은 이끼(10)가 생장하기에 빛의 세기가 강하기 때문에 광원 차단막(420)으로 외부로부터의 빛인 햇빛을 완전히 차단하고 광원 추가 유닛(410)을 통해 적정한 세기의 빛을 식생부(100)의 이끼(10)에 제공할 수 있다. 다만, 흐린 날씨나 적정한 세기의 햇빛은 이끼(10)의 생장에 적합할 수도 있다. 이에 따라, 이끼 생장 장치(1000)는 적합한 햇빛 또는 외부 광원의 빛의 세기를 감지하여 광원 추가 유닛(410) 대신에 적정한 세기의 자연 햇빛을 이용하도록 광원 차단막(420) 및 광원 추가 유닛(410)을 제어함에 따라, 광원 추가 유닛(410)에 소비되는 에너지를 절약할 수 있다. 광원 제어부(400)를 제어하는 것에 대한 구체적인 설명은 이후 도 3 및 도 5에 대한 설명을 통해 자세히 설명한다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 이끼 생장 장치(1000)는 이끼 생장 장치(1000)의 내부의 식생 환경에 대해 모니터링 하기 위해 하나 이상의 환경 센서들을 포함하는 모니터링부(500)를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 환경 센서는 이끼(10)의 생장과 관련된 환경을 감지하기 위한 센서일 수 있다. 구체적으로, 본 개시의 모니터링부(500)에 포함된 하나 이상의 환경 센서들은 내부 광원 센서(510), 외부 광원 센서(520), 표면 습도 센서(530) 및 장치 습도 센서(540) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 환경 센서는 습도 및 빛의 세기 등과 같은 이끼(10)의 생장 환경과 관련된 환경 요인들에 대한 값을 측정할 수 있는 센서일 수 있다.
구체적으로, 내부 광원 센서(510)는 식생부(100)에 공급되는 빛의 세기 값인 내부 빛의 세기를 측정하는 센서이다. 구체적으로, 내부 빛은 이끼 생장 장치(1000)의 내부의 이끼(10)가 식재된 식생부(100) 표면에 공급되는 빛을 의미한다. 도 1을 참고하여 설명하면 이끼 생장 장치(1000)의 내부는 이끼 생장 장치(1000)의 프레임(900)이 이루는 공간의 내부를 의미할 수 있다. 구체적으로, 도 1의 광원 차단막(420)들이 이끼 생장 장치(1000)를 완전히 둘러싼 상태에서 형성되는 내부 공간을 이끼 생장 장치(1000)의 내부를 의미하는 것일 수 있다. 이에 따라, 내부 광원 센서(510)는 내부 공간에 배치된 식생부(100) 표면에 식재된 이끼(10)에 직접적으로 공급되는 빛의 세기인 내부 빛의 세기를 감지할 수 있다
또한, 외부 광원 센서(520)는 외부로부터의 빛의 세기 값인 외부 빛의 세기를 측정할 수 있는 센서이다. 외부로부터의 빛은 이끼 생장 장치(1000)의 프레임(900)이 이루는 내부 공간을 기준으로 외부에 대한 빛을 의미한다. 외부로부터의 빛은 예를 들면 햇빛 및 이끼 생장 장치(1000)가 배치된 외부 공간 상의 형광등과 같은 빛들일 수 있으나, 본 개시의 외부로부터의 빛은 전술한 예시들로 제한되지 않는다.
또한, 표면 습도 센서(530)는 이끼(10)가 식재된 식생부(100)의 일면에 대한 습도 값인 표면 습도를 측정할 수 있는 센서일 수 있다. 구체적으로, 이끼(10)가 식재된 식생부(100)의 제 1 식생 레이어(110)의 표면에 대한 습도가 표면 습도이며, 표면 습도 센서(530)를 통해 이끼(10)와 직접적인 영향을 주는 습도인 표면 습도를 측정할 수 있다. 이 경우, 표면 습도 센서(530)는 제 1 식생 레이어(110)의 표면에 위치될 수도 있으나, 본 개시의 표면 습도 센서(530)의 위치는 제 1 식생 레이어(110)의 표면으로 제한되지 않는다.
또한, 장치 습도 센서(540)는 이끼 생장 장치(1000)의 내부에 대한 습도 값인 내부 습도를 측정할 수 있는 센서일 수 있다. 구체적으로, 이끼 생장 장치(1000)의 프레임(900)이 구성하는 내부 공간에 대한 습도를 측정할 수 있는 센서로서 식생부(100)와 프레임(900) 사이의 임의의 위치에 배치될 수 있다. 보다 구체적으로 식생부(100)로부터 사전 결정된 주변 환경 공간 상에 장치 습도 센서(540)가 배치될 수 있다. 주변 환경 공간은 이끼(10)가 식재된 식생부(100)의 일면을 기준으로 이끼(10)에 간접적으로 영향을 끼치는 주변 공기의 공간일 수 있다. 즉, 이끼 생장 장치(1000)의 프레임(900)으로 인해 내부 공간이 크게 구성되는 경우, 장치 습도 센서(540)는 식생부(100)의 이끼(10)에 영향을 주지 않는 공간 상에 위치될 수도 있다. 따라서, 사전 결정된 주변 환경 공간 상에 배치된 장치 습도 센서(540)는 이끼(10) 생장에 간접적인 영향을 주는 주변 공간에 대한 습도인 내부 습도를 측정할 수 있다.
본 개시의 실시 예에 따르면, 환경 센서들은 저수부(300) 및 관수부들 중 적어도 하나의 식생용 액체에 포함된 양액의 농도를 측정할 수 있는 EC(electrical conductivity) 센서를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, EC 센서를 통해 저수부(300) 및 관수부 내에 포함된 식생용 액체에 대한 양액의 농도를 측정할 수 있다. 보다 구체적으로, 관수부에 분사되는 식생용 액체에 포함된 양액의 농도를 관수부의 EC 센서를 통해 모니터링 할 수 있다. 또한, 저수부(300)로 배수된 식생용 액체의 양액 농도를 저수부(300)의 EC 센서를 통해 모니터링 할 수도 있다. 이에 따라, 저수부(300)로 배수된 식생용 액체의 양액 농도에 기초하여 식생부(100)의 이끼(10)가 흡수한 양액의 양이 결정될 수도 있다.
본 개시의 실시 예에 따라 EC 센서가 환경 센서로서 모니터링부(500)에 추가로 포함되는 경우, 환경제어부(600)는 저수부(300)에 저장된 식생용 액체의 농도를 조정하는 제어 신호를 생성할 수도 있다. 구체적으로, 저수부(300)와 연결된 별도의 양액 탱크 및 물 탱크가 추가로 구성될 수도 있다. 환경제어부(600)는 저수부(300)의 하나 이상의 EC 센서들의 신호에 기초하여, 저수부(300)에 저수된 식생용 액체가 사전 결정된 양액 농도를 가지도록 저수부(300)의 식생용 액체의 양액 농도를 조정하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 또한, 환경제어부(600)는 양액 농도를 조정하는 제어 신호를 별도의 양액 탱크 또는 물 탱크 중 적어도 하나로 전달할 수 있다. 또한, 환경제어부(600)의 제어 신호에 기초하여 양액 탱크 및 물 탱크에 저장된 양액 및 물이 저수부(300)의 식생용 액체에 공급될 수도 있다.
보다 구체적으로, 관수부들에서 식생부(100)의 이끼(10)로 공급된 식생용 액체는 이끼(10)가 식생용 액체의 양액의 적어도 일부를 흡수함에 따라 양액의 농도가 낮은 식생용 액체가 저수부(300)로 배수될 수도 있다. 이 경우, 저수부(300)의 EC 센서를 통해 저수부(300)로 배수된 낮아진 양액 농도를 가지는 식생용 액체에 대해 모니터링 할 수 있다. 또한, 사전 결정된 양액 농도보다 낮은 양액 농도에 대한 EC 센서의 측정값 또는 신호에 기초하여 환경제어부(600)는 저수부(300)의 식생용 액체가 사전 결정된 양액 농도를 가지도록 양액을 추가로 공급하도록 하는 제어 신호를 생성하여 별도의 양액 탱크에 제어 신호를 전달할 수도 있다.
따라서, 관수부들이 저수부(300)의 식생용 액체를 다시 식생부(100)로 공급하는 경우, 사전 결정된 양액 농도를 가지는 식생용 액체가 식생부(100)의 이끼(10)로 공급될 수 있다. 또한, 저수부(300)는 배수된 식생용 액체가 이물질을 포함하여 오염될 수도 있다. 이 경우, 저수부(300)는 오염된 식생용 액체의 이물질을 제거하기 위한 이물질 필터를 추가로 포함할 수도 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 이끼 생장 장치(1000)는 모니터링부(500)에서 측정된 값들에 기초하여, 이끼(10)의 생장에 도움을 주는 식생 환경을 조성하기 위해 하나 이상의 제어 신호들을 생성하는 환경제어부(600)를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 환경제어부(600)는 모니터링부(500)의 환경 센서들에서 측정된 값들에 기초하여 관수부를 제어하는 습도 제어 신호 및 광원 제어부(400)를 제어하는 광원 제어 신호 중 적어도 하나를 생성할 수 있다. 또한, 환경제어부(600)는 생성된 습도 제어 신호를 관수부로 전송하고, 생성된 광원 제어 신호를 광원 제어부(400)로 전송할 수도 있다.
구체적으로, 모니터링부(500)로부터 측정된 값을 신호로서 수신하고 생성된 제어 신호들을 전송하는 것에 대해 도 3을 참고하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따라 환경제어부(600)에서 생성된 제어 신호들이 전달되는 것에 대해 예시적으로 도시한 예시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 모니터링부(500)에 포함된 내부 광원 센서(510)는 내부 빛의 세기에 대한 측정값을 환경제어부(600)로 전송할 수 있다. 또한, 외부 광원 센서(520)는 외부로부터의 빛의 세기에 대한 측정값을 환경제어부(600)로 전송하고, 표면 습도 센서(530)는 표면 습도에 대한 측정값을 환경제어부(600)로 전송하고, 그리고 장치 습도 센서(540)는 이끼 생장 장치(1000) 내부의 내부 습도에 대한 측정값을 환경제어부(600)로 전송할 수 있다.
이에 따라, 환경제어부(600)는 수신한 측정값들에 기초하여 관수부를 제어하는 습도 제어 신호 및 광원 제어부(400)를 제어하는 광원 제어 신호 중 적어도 하나를 생성할 수 있다.
구체적으로, 습도 제어 신호는 적어도 하나의 관수부 각각에 대해서 식생용 액체의 공급을 제어하는 신호일 수 있다. 환경제어부(600)는 표면 습도 센서(530)의 표면 습도에 기초하여 하나 이상의 관수부들 각각에 대해 식생용 액체의 공급을 제어하는 습도 제어 신호를 생성할 수 있다. 또한, 환경제어부(600)는 장치 습도 센서(540)의 내부 습도에 기초하여 하나 이상의 관수부들 각각에 대해 식생용 액체의 공급을 제어하는 습도 제어 신호를 생성할 수 있다.
보다 구체적으로, 표면 습도 센서(530)에서 측정된 표면 습도에 기초하여 환경제어부(600)는 제 1 습도 제어 신호 또는 제 2 습도 제어 신호 중 하나를 생성할 수 있다.
보다 구체적으로, 표면 습도가 사전 결정된 표면 습도의 기준 범위 미만인 경우, 환경제어부(600)는 물의 구성 비율이 양액의 구성 비율보다 낮은 식생용 액체를 식생부(100)에 공급하도록 적어도 하나의 관수부 중 적어도 일부를 제어하는 제 1 습도 제어 신호를 생성할 수 있다. 양액의 구성 비율이 물의 구성 비율보다 낮다는 것은 양액의 질량이 물의 질량보다 낮다는 것을 의미한다. 또한, 물이 아예 포함되지 않을 수도 있으며, 식생용 액체에 양액만 포함할 수도 있으나 본 개시는 이에 제한되지 않는다.
또한, 표면 습도가 사전 결정된 표면 습도의 기준 범위인 경우, 환경제어부(600)는 적어도 하나의 관수부에서 식생부(100)로 공급되는 식생용 액체의 공급을 중단하도록 제어하는 제 2 습도 제어 신호를 생성할 수 있다.
본 개시에서 표면 습도의 기준 범위는 이끼의 종류에 기초하여 이끼의 생장에 적합한 표면 습도 센서(530)의 측정값 범위일 수 있다. 이에 따라, 표면 습도 센서(530)에서 측정된 표면 습도가 기준 범위 미만인 경우는 식생부(100)의 이끼(10)에 직접적으로 수분 및 양액을 공급할 필요가 있는 경우일 수 있다. 따라서, 하나 이상의 관수부들을 통해 양액의 구성 비율이 물의 구성 비율보다 낮은 식생용 액체를 식생부(100)의 이끼(10)에 공급하도록 제 1 습도 제어 신호를 환경제어부(600)에서 생성할 수 있다.
본 개시에서 사전 결정된 양액 농도에 기초하여 식생용 액체에 포함되는 양액의 구성 비율 및 물의 구성 비율이 결정될 수도 있다. 구체적으로, 환경제어부(600)는 사전 결정된 양액 농도에 기초하여 관수부들의 식생용 액체에 포함되는 양액의 질량 및 물의 질량 각각을 결정하는 제 1 습도 제어 신호를 생성하여 관수부들에 전달할 수도 있다. 제 1 습도 제어 신호를 수신한 관수부는 양액의 질량이 물의 질량보다 크도록 구성하여 양액 및 물을 식생용 액체로 혼합할 수 있다. 예를 들어, 환경제어부(600)로부터 제 1 습도 제어 신호를 수신한 관수부는 양액의 질량은 95g이고, 물의 질량은 5g인 식생용 액체 100g을 구성하여 식생부(100)에 100g의 식생용 액체를 공급할 수도 있다. 전술한 질량들은 예시들일 뿐, 전술한 예시들로 인해 식생용 액체, 물의 질량 및 양액의 질량이 제한되어 해석되지 않아야 할 것이다. 본 개시의 사전 결정된 양액 농도는 이끼(10)의 생장 단계 및 종류에 따라 상이할 수 있다.
또한, 충분한 식생용 액체가 공급된 경우 표면 습도 센서(530)에서 측정된 표면 습도가 기준 범위에 포함될 수 있다. 이 경우, 환경제어부(600)는 식생용 액체를 공급하는 관수부들의 동작을 중단시키기 위한 제 2 습도 제어 신호를 생성할 수 있다.
이에 따라, 환경제어부(600)는 생성된 제 1 습도 제어 신호 및 제 2 습도 제어 신호를 제 1 관수부(210), 제 2 관수부(220), 제 3 관수부(230) 및 제 4 관수부(240) 중 적어도 하나로 전송할 수 있다. 따라서, 모니터링부(500)에서 수신한 측정값들에 기초하여 이끼의 습도 관련 상황을 환경제어부(600)에서 판단하고, 그리고 이끼 습도 상황을 제어하기 위해 환경제어부(600)에서 관수부들을 제어하는 제 1 습도 제어 신호 및 제 2 습도 제어 신호를 전송할 수 있다.
환경제어부(600)로부터 제 1 습도 제어 신호를 수신한 관수부들에 대해 도시한 도 4a를 참고하여 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 4a는 본 개시의 일 실시 예에 따라 표면 습도가 사전 결정된 표면 습도의 기준 범위 미만인 경우에 적어도 하나의 관수부를 제어하는 것에 대해 예시적으로 도시한 예시도이다.
구체적으로, 환경제어부(600)에서 제 1 습도 제어 신호를 제 1 관수부(210), 제 2 관수부(220), 제 3 관수부(230) 및 제 4 관수부(240)로 전송한 경우 도 4a에 도시된 바와 같이 관수부들이 동작할 수 있다. 이에 따라, 표면 습도 센서(530)에서 측정된 표면 습도가 기준 범위 미만인 경우는 식생부(100)의 이끼(10)에 직접적으로 식생용 액체가 공급될 수 있다. 이 경우, 제 1 관수부(210), 제 2 관수부(220), 제 3 관수부(230) 및 제 4 관수부(240) 각각에서 공급하는 식생용 액체는 양액의 구성 비율이 물의 구성 비율보다 높을 수 있다. 즉, 제 1 관수부(210), 제 2 관수부(220), 제 3 관수부(230) 및 제 4 관수부(240) 각각에서 양액의 질량이 물의 질량보다 크게 포함된 식생용 액체로 혼합될 수도 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면 장치 습도 센서(540)에서 측정된 내부 습도에 기초하여 환경제어부(600)는 제 3 습도 제어 신호 또는 제 4 습도 제어 신호 중 하나를 생성할 수 있다.
구체적으로, 장치 습도 센서(540)에서 측정된 내부 습도가 사전 결정된 내부 습도의 기준 범위 미만인 경우, 환경제어부(600)는 물의 구성 비율이 양액의 구성 비율보다 높은 식생용 액체를 장치의 내부에 공급하도록 적어도 하나의 관수부 중 적어도 일부를 제어하는 제 3 습도 제어 신호를 생성할 수 있다.
또한, 내부 습도가 사전 결정된 내부 습도의 기준 범위인 경우, 환경제어부(600)는 적어도 하나의 관수부에서 장치의 내부로 공급되는 식생용 액체의 공급을 중단하도록 제어하는 제 4 습도 제어 신호를 생성할 수 있다.
본 개시의 내부 습도의 기준 범위는 이끼의 종류에 기초하여 이끼의 생장에 적합한 장치 습도 센서(540)의 측정값 범위일 수 있다. 구체적으로, 이끼 생장 장치(1000)의 내부 공간 중 이끼(10)의 생장에 영향을 주는 주변 환경 공간에 대해 습도를 장치 습도 센서(540)를 통해 내부 습도로 측정할 수 있다. 내부 습도가 기준 범위 미만인 경우는 주변 환경 공간이 이끼(10)가 생장하기에 건조하거나 이끼(10)의 생장을 방해할 수 있는 정도의 습도값을 가지는 경우일 수 있다. 이에 따라, 환경제어부(600)는 적어도 하나의 관수부에서 식생부(100)의 이끼(10)에 영양분을 공급하는 양액보다 물의 구성 비율이 높은 식생용 액체를 이끼 생장 장치(1000)의 내부 공간에 공급하거나 분사하도록 제 3 습도 제어 신호를 생성할 수 있다. 또한, 내부 습도가 상승하여 기준 범위에 포함되는 경우, 환경제어부(600)는 식생용 액체를 장치의 내부 공간에 공급하는 하나 이상의 관수부들의 동작을 중단하는 제 4 습도 제어 신호를 생성할 수 있다.
본 개시의 양액은 이끼(10)의 생장을 위한 영양성분을 포함하는 액체이므로, 이끼(10)에 직접 분사되는 것이 양액의 효율적인 사용으로 볼 수 있다. 또한, 양액은 물보다 단가가 비싸기 때문에 단순히 습도 조절을 위해 양액을 분사하는 것은 자원의 낭비가 될 수 있다. 따라서, 내부 공간의 습도 조절에 사용되는 식생용 액체에서 물의 구성 비율을 양액의 구성 비율보다 높도록 구성되는 것이 비용 절감에 도움이 될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 환경제어부(600)는 생성된 제 3 습도 제어 신호 및 제 4 습도 제어 신호를 이끼 생장 장치(1000)에 포함된 관수부들 각각에 전송할 수 있다. 구제척으로 도 3을 참고하여 설명하면, 환경제어부(600)는 생성된 제 3 습도 제어 신호 및 제 4 습도 제어 신호를 제 1 관수부(210), 제 2 관수부(220), 제 3 관수부(230) 및 제 4 관수부(240) 중 적어도 하나로 전송할 수 있다. 따라서, 모니터링부(500)에서 수신한 측정값들에 기초하여 이끼(10)의 주변 환경에 대한 습도 관련 상황을 환경제어부(600)에서 판단하고, 그리고 이끼(10) 주변 환경의 습도를 제어하기 위해 환경제어부(600)에서 관수부들을 제어하는 제 3 습도 제어 신호 및 제 4 습도 제어 신호를 전송할 수 있다.
이에 따라, 환경제어부(600)로부터 제 3 습도 제어 신호를 수신한 관수부들에 대해 도시한 도 4b를 참고하여 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 4b는 본 개시의 일 실시 예에 따라 내부 습도가 사전 결정된 내부 습도의 기준 범위 미만인 경우에 적어도 하나의 관수부를 제어하는 것에 대해 예시적으로 도시한 예시도이다.
구체적으로, 환경제어부(600)로부터 제 3 습도 제어 신호를 수신한 제 1 관수부(210), 제 2 관수부(220), 제 3 관수부(230) 및 제 4 관수부(240)는 이끼(10)가 식재된 식생부(100)에 직접적으로 식생용 액체를 분사하지 않고 내부 공간을 향해 액체를 분사할 수 있다. 즉, 제 3 습도 제어 신호는 이끼(10) 자체의 수분을 공급하는 것보다 이끼(10) 주변 환경의 습도를 제어하기 위한 신호이며, 제 3 습도 제어 신호를 수신한 관수부들은 내부 공간을 향해 식생용 액체를 분사하도록 제어될 수 있다. 이 경우, 식생용 액체를 구성하는 물의 구성 비율이 양액의 구성 비율보다 높을 수 있다. 즉. 제 3 습도 제어 신호에 기초하여 관수부들은 물의 질량이 양액의 질량보다 높은 식생용 액체를 구성하여 식생부(100)에 식생용 액체를 공급할 수도 있다. 예를 들어, 제 3 습도 제어 신호를 수신한 관수부들은 물의 질량이 95g이고 양액의 질량이 5g인 식생용 액체 100g을 구성하여 식생부(100)에 식생용 액체 100g을 공급할 수도 있다. 전술한 질량들은 예시들일 뿐, 전술한 예시들로 인해 식생용 액체, 물의 질량 및 양액의 질량이 제한되어 해석되지 않아야 할 것이다.
본 개시의 환경제어부(600)는 생성된 제 1 내지 제 4 습도 제어 신호를 이끼 생장 장치(1000)에 포함된 관수부들 중 일부에만 전송할 수도 있다. 구체적으로, 이끼 생장 장치(1000)에 도 3 내지 4b에 도시된 바와 같이 제 1 관수부(210), 제 2 관수부(220), 제 3 관수부(230) 및 제 4 관수부(240)가 포함될 수 있다. 환경제어부(600)는 생성된 제 1 습도 제어 신호를 제 1 관수부(210) 및 제 2 관수부(220)에만 전달하거나, 제 3 습도 제어 신호를 제 3 관수부(230) 하나에만 전달하는 것과 같이 관수부들 중 일부에만 전송할 수도 있다. 이 경우, 제 1 습도 제어 신호를 수신한 관수부들 중 일부만 동작할 수도 있다. 본 개시의 환경제어부(600)가 관수부들 중 일부에 전달하는 것은 전술한 예시들로 제한되지 않는다.
또한, 환경제어부(600)는 이끼 생장 장치(1000)에 포함된 관수부들 중 적어도 일부에 대해 상이한 습도 제어 신호를 전송할 수도 있다 구체적으로, 환경제어부(600)는 상이한 둘 이상의 습도 제어 신호들을 생성한 경우, 습도 제어 신호들을 관수부들 각각으로 전송할 수 있다. 예를 들어, 이끼 생장 장치(1000)에 도 3 내지 4b에 도시된 바와 같이 제 1 관수부(210), 제 2 관수부(220), 제 3 관수부(230) 및 제 4 관수부(240)가 포함될 수 있다. 환경제어부(600)는 제 1 습도 제어 신호 및 제 3 습도 제어 신호를 생성할 수도 있다. 이 경우, 환경제어부(600)는 제 1 습도 제어 신호는 제 1 관수부(210) 및 제 4 관수부(240)로 전송하고, 제 3 습도 제어 신호는 제 2 관수부(220)에만 전송할 수 있다. 이에 따라, 제 1 관수부(210) 및 제 4 관수부(240)는 양액의 구성 비율이 물보다 높은 식생용 액체를 식생부(100)를 향해서 공급하고, 제 3 관수부(230)는 동작하지 않고, 제 2 관수부(220)는 식생부(100)다 아닌 내부 공간을 향해서 물 구성 비율이 양액보다 높은 식생용 액체를 공급할 수 있다.
전술한 상이한 둘 이상의 습도 제어 신호 및 관수부들은 예시들일 뿐, 전술한 예시들로 인해 본 개시의 일 실시 예에 따른 상이한 둘 이상의 습도 제어 신호 및 관수부들에 대해 제한하여 해석하지 않아야 할 것이다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 환경제어부(600)에서 생성되는 제어 신호들 중 일부는 내부 광원 센서(510)의 내부 빛의 세기 및 외부 광원 센서(520)의 외부 빛의 세기 중 적어도 하나에 기초하여 광원 제어부(400)의 광원 추가 유닛(410) 및 광원 차단막(420) 각각을 제어하는 하나 이상의 광원 제어 신호들일 수 있다.
구체적으로, 도 3을 참고하여 설명하면 외부 광원 센서(520)에서 측정된 외부 빛의 세기를 환경제어부(600)에서 수신할 수 있다. 외부 빛의 세기가 사전 결정된 빛 세기의 기준 범위를 초과하는 경우, 환경제어부(600)는 외부로부터의 빛을 차단하도록 광원 제어부(400)의 광원 차단막(420)을 제어하는 제 1 광원 제어 신호를 생성할 수 있다.
또한, 환경제어부(600)는 생성된 제 1 광원 제어 신호를 광원 제어부(400)의 광원 차단막(420)으로 전송할 수 있다. 이에 따라, 광원 차단막(420)은 제 1 광원 제어 신호에 기초하여 제어될 수 있으며 이에 대해 도시한 도 5를 참고하여 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따라 외부 빛의 세기가 사전 결정된 빛 세기의 기준 범위를 초과하는 경우 광원 차단막(420)을 제어하는 것에 대해 예시적으로 도시한 예시도이다.
구체적으로, 환경제어부(600)에서 생성된 제 1 광원 제어 신호를 수신한 광원 차단막(420)은 도 5에 도시된 바와 같이 외부로부터의 빛을 완전히 차단하도록 제어될 수 있다. 빛의 세기는 빛의 일부만 차단하는 것으로는 빛의 세기가 조절되지 않을 수 있기 때문에 도 5에 도시된 바와 같이 완전히 차단되도록 광원 차단막(420)이 제어될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 광원 차단막(420)을 프레임(900)이 이루는 이끼 생장 장치(1000)의 모든 일면에 구성될 수 있으며, 광원 차단막(420)은 광원 제어 신호를 수신하는 경우 프레임(900)을 따라 광원 차단막(420)이 이동하여 외부로부터의 빛을 차단할 수도 있다. 도 5 에서는 이끼 생장 장치(1000)의 내부도 도시하기 위해 광원 차단막(420)들 중 일부만 도시하였다.
또한, 환경제어부(600)는 내부 광원 센서(510)로부터 내부 빛의 세기에 대한 측정값을 수신할 수 있다. 즉, 환경제어부(600)는 이끼(10)에 직접적으로 공급되는 임의의 빛에 대한 세기를 내부 광원 센서(510)로부터 수신할 수 있다. 이에 따라, 내부 빛의 세기가 사전 결정된 빛 세기의 기준 범위 미만인 경우, 환경제어부(600)는 광원 제어부(400)의 광원 추가 유닛(410)으로부터 인공 빛을 식생부(100)로 공급하도록 제어하는 제 2 광원 제어 신호를 생성할 수 있다. 또한, 환경제어부(600)는 광원 추가 유닛(410)을 제어하여 적정 세기의 빛을 이끼(10)에 공급하도록 제 2 광원 제어 신호를 광원 추가 유닛(410)으로 전송할 수 있다.
또한, 환경제어부(600)는 외부 광원 센서(520)로부터 외부 빛의 세기에 대한 측정값을 수신할 수 있다. 외부 빛의 세기가 사전 결정된 빛 세기의 기준 범위인 경우, 환경제어부(600)는 외부로부터의 빛이 식생부(100)에 공급되도록 광원 차단막(420) 및 광원 추가 유닛(410)을 제어하는 제 3 광원 제어 신호를 생성할 수 있다. 즉, 외부 빛의 세기가 적정 세기의 빛인 경우, 환경제어부(600)는 외부 빛을 이끼(10)에 공급하기 위해 제 3 광원 제어 신호를 광원 차단막(420) 및 광원 추가 유닛(410)으로 전송할 수 있다. 이 경우, 광원 차단막(420)은 외부로부터의 빛을 차단하지 않도록 이동하고, 광원 추가 유닛(410)의 전원이 꺼질 수 있다.
전술한 바와 같이 이끼 생장 장치(1000)는 모니터링부(500)에 포함된 환경 센서들의 측정값에 기초하여 환경제어부(600)의 제어 신호들을 생성하여 관수부들 및 광원 제어부(400)를 제어함에 따라, 이끼(10)에 공급되는 빛 또는 습도, 영양분 등 식생 환경을 조성하여 이끼(10)의 생장률을 높일 수 있다. 또한, 이끼 생장 장치(1000)는 광원 추가 유닛(410)에 소비되는 에너지를 절약할 수 있도록 모니터링부(500)를 통해 외부 빛에 대한 세기를 감지하여 적정 세기의 외부 빛이 감지되는 경우 외부 빛을 이용하여 이끼(10)를 재배할 수도 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면 환경제어부(600)는 환경 센서들 중 적어도 하나에서 생성된 하나 이상의 신호들에 기초하여 이끼의 생육 단계를 결정할 수 있다. 생육 단계는 생물의 생육 기간을 생리적 변화 양상에 따라 구분한 단계로, 이끼의 생육 단계는 이끼의 생장 변화 양상에 따라 구분한 단계일 수도 있다. 구체적으로, 본 개시의 환경 센서들은 식생부(100)의 이끼(10)에 대한 생장 정도와 관련된 측정값 또는 신호를 생성하는 센서를 하나 이상 포함할 수 있다. 예를 들어, 이끼의 생육 관련 시각 정보를 생성할 수 있는 이미지 센서 또는 이끼의 생육에 따라 상이한 광합성량에 기초하여 발생되는
Figure pat00001
또는
Figure pat00002
와 같은 기체(gas)의 양을 측정하거나 기체의 종류를 센싱할 수 있는 가스 센서일 수 있다. 전술한 이미지 센서 및 가스 센서는 본 개시의 이끼의 생육과 관련된 신호를 생성하는 센서의 예시일 뿐이다. 따라서, 본 개시의 일 실시 예에 따라 이끼의 생육 관련 신호를 생성하는 환경 센서들은 이미지 센서 또는 가스 센서에 제한되지 않는다.
본 개시의 환경제어부(600)는 환경 센서들의 신호들에 기초하여 이끼의 생육 단계를 결정하고, 광원 제어부(400)를 제어하기 위한 하나 이상의 광원 제어신호들을 생성할 수 있다. 구체적으로, 환경제어부(600)는 결정된 이끼의 생육 단계에 기초하여 광원 추가 유닛(410)을 통해 광원을 추가로 공급하기 위한 광원 제어신호를 하나 이상 생성할 수 있다. 또한, 환경제어부(600)는 결정된 이끼의 생육 단계에 기초하여 외부 빛을 차단하거나 외부 빛을 식생부(100)의 이끼(10)에 공급하기 위해 광원 차단막(420)을 제어하는 광원 제어신호를 하나 이상 생성할 수도 있다.
따라서, 하나 이상의 광원 제어신호들은 생육 단계에 기초하여 광원 제어부(400)의 광원 추가 유닛(410) 및 광원 차단막(420) 각각을 제어하는 신호를 포함할 수 있다.
또한, 환경제어부(600)는 사전 결정된 빛 조사 시간 및 빛 차단 시간에 기초하여 광원 제어부(400)의 광원 추가 유닛(410) 및 광원 차단막(420) 각각을 제어하는 신호를 생성할 수도 있다. 구체적으로 예를 들면 사전 결정된 빛 조사 시간이 8시간인 경우 8시간동안 외부 빛이 식생부(100)의 이끼(10)에 공급되도록 광원 차단막(420)을 제어하는 신호 또는 광원 추가 유닛(410)로부터 광원이 이끼(10)로 8시간동안 공급하도록 광원 추가 유닛(410)을 제어하는 신호가 환경제어부(600)에서 생성될 수 있다. 전술한 사전 결정된 빛 조사 시간은 예시일 뿐, 본 개시의 빛 조사 시간은 전술한 예시로 인해 제한되지 않는다.
다른 예를 들면, 사전 결정된 빛 차단 시간이 10 시간인 경우, 외부 빛이 10시간동안 식생부(100)의 이끼(10)에 공급되지 않도록 광원 차단막(420)을 제어하는 신호를 환경제어부(600)에서 생성할 수도 있다. 즉, 광원 차단막(420)이 도 5에 도시된 바와 같이 이동하여 외부 빛을 차단하고, 이 상태를 10시간 동안 유지하도록 제어하는 신호를 환경제어부(600)에서 생성할 수도 있다. 전술한 사전 결정된 빛 사단 시간은 예시일뿐, 본 개시의 빛 차단 시간은 전술한 예시로 인해 제한되지 않는다. 또한, 광원 추가 유닛(410)이 이끼(10)로 추가 광원을 공급 중인 경우, 사전 결정된 빛 차단 시간에 기초하여 광원 추가 유닛(410)의 광원 공급 관련 동작을 중단하도록 하는 제어 신호를 환경제어부(600)에서 생성할 수도 있다.
도 6은 본 개시의 다른 일 실시 예에 따라 수직으로 배치된 식생부(100)를 포함하는 이끼 식생 장치(1000)를 도시한 예시도이다.
본 개시의 다른 일 실시 예에 따르면, 이끼(10)가 식재된 제 1 식생 레이어(110) 및 제 2 식생 레이어(120)를 포함하는 식생부(100)는 도 6에 도시된 바와 같이 수직으로 배치될 수 있다. 도 6에서는 식생부(100)가 이끼 생장 장치(1000)의 내부 공간에 위치된 모습이 도시되어 있으나, 본 개시의 식생부(100)의 위치는 이끼 생장 장치(1000)의 내부 공간으로 제한되지 않는다. 예를 들어, 이끼 생장 장치(1000)의 프레임(900)이 형성하는 벽면들 중 하나의 벽면으로 구성됨에 따라 수직으로 배치될 수도 있다.
본 개시의 다른 일 실시 예에 따른 식생부(100)는 일 실시 예와 같이 제 1 식생 레이어(110) 및 제 2 식생 레이어(120)를 포함할 수 있다. 제 1 식생 레이어(110) 및 제 2 식생 레이어(120)의 두께 및 재료 등과 같은 자세한 설명은 도 2를 참고하여 위에서 설명된 바와 동일하므로 생략한다.
또한, 도 6에서는 바람직한 일 실시 예로서 식생부(100)의 제 1 식생 레이어(110)의 일면 상에 이끼(10)가 식재된 것으로 도시되어 있지만, 제 2 식생 레이어(120)의 일면 상에 이끼(10)가 식재될 수도 있다. 즉, 제 1 식생 레이어(110)의 일면 및 제 2 식생 레이어(120)의 일면 각각에 이끼(10)가 식재될 수도 있다. 또한, 식생부(100)가 수직으로 배치되는 경우, 2개 이상의 제 1 식생 레이어(110)들을 포함하고 제 1 식생 레이어(110)들 사이에 제 2 식생 레이어(120)가 포함되도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 샌드위치처럼 제 2 식생 레이어(120)가 2개의 제 1 식생 레이어(110)들 사이에 위치되고, 코이어로 구성된 제 1 식생 레이어(110)들 각각의 일면에 이끼들이 식재될 수도 있다.
도 6과 같이 수직으로 배치된 식생부(100)는 관수부(210)가 이끼(10)에 균일하게 식생용 액체를 공급할 수 있다. 특히, 관수부(210)가 식생용 액체를 분무하는 분무 유닛을 포함하는 경우, 식생부(100)가 수직으로 배치됨에 따라 넓게 분포된 이끼(10)들에 대해 균일한 식생용 액체 분사가 가능하다. 또한, 도 6에 도시된 바와 같이 수직으로 이끼(10)를 재배하는데 코이어로 구성된 제 1 식생 레이어(110)는 견고성이 높아 형태를 유지하며 이끼(10)를 안정적으로 재배할 수 있게 한다.
전술한 도 1 내지 도 6에 도시된 식생부(100)가 수평 또는 수직으로 배치된 것은 예시일 뿐, 본 개시의 식생부(100)는 이끼 생장 장치(1000)에서 수평 또는 수직으로 배치하는 것으로 제한되지 않는다.

Claims (14)

  1. 이끼의 수경 재배를 위한 이끼 생장 장치로서, 상기 장치는,
    일면에 상기 이끼를 식재할 수 있는 둘 이상의 식생 레이어들을 포함하는 식생부; 및
    상기 식생부 또는 상기 장치의 내부 중 적어도 하나에 식생용 액체를 공급하기 위한 적어도 하나의 관수부;
    를 포함하는,
    이끼 생장 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 둘 이상의 식생 레이어들은:
    코이어(coir) 단일 재료 또는 코이어 복합 재료 중 적어도 하나로 구성된 제 1 식생 레이어; 및
    상기 식생부의 표면 습도 유지를 위해 수지 재료의 섬유들로 구성된 제 2 식생 레이어;
    를 포함하는,
    이끼 생장 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 식생 레이어의 두께는 상기 제 2 식생 레이어의 두께보다 두꺼우며,
    상기 제 1 식생 레이어의 두께는 5mm 초과 10mm 미만으로 구성되고, 그리고
    상기 제 2 식생 레이어의 두께는 2mm 초과 5mm 미만으로 구성되는,
    이끼 생장 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 관수부는 상기 식생용 액체를 균일한 입자 형태로 분무(spray)할 수 있는 분무 유닛을 포함하는,
    이끼 생장 장치
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 관수부로부터 공급되고 배수된 상기 식생용 액체를 저수하기 위한 저수부; 및
    상기 식생부에 공급되는 빛을 제어하기 위한 광원 제어부;
    를 더 포함하는,
    이끼 생장 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 저수부는,
    상기 저수부에 저수된 상기 식생용 액체를 다시 관수부로 공급하도록 상기 관수부와 연결된 펌프를 포함하는,
    이끼 생장 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 광원 제어부는,
    외부로부터의 빛의 적어도 일부를 차단하기 위한 광원 차단막; 및
    상기 외부로부터의 빛 이외의 추가 광원을 상기 식생부로 공급할 수 있는 하나 이상의 광원 추가 유닛;
    을 포함하는,
    이끼 생장 장치
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 광원 추가 유닛은 상기 이끼의 광보상점 및 광포화점에 기초하는 사전 결정된 빛 세기의 기준 범위의 빛을 출력할 수 있는 LED 또는 형광등인,
    이끼 생장 장치
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 이끼 생장 장치의 내부의 식생 환경에 대해 모니터링 하기 위해 하나 이상의 환경 센서들을 포함하는 모니터링부; 및
    상기 모니터링부에서 측정된 값들에 기초하여, 하나 이상의 제어 신호들을 생성하는 환경제어부;
    를 더 포함하고, 그리고
    상기 식생용 액체는,
    상기 이끼의 생장에 필요한 영양분을 포함하는 액체인 양액 및 물을 포함하고, 그리고
    상기 관수부는 상기 제어 신호에 기초하여 상기 식생용 액체에 포함된 상기 양액 및 물 각각의 구성 비율을 결정하고, 상기 양액 및 물 각각의 구성 비율이 결정된 상기 식생용 액체를 상기 식생부 또는 상기 장치의 내부로 공급하는,
    이끼 생장 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 환경 센서들은,
    상기 식생부에 공급되는 빛의 세기 값인 내부 빛의 세기를 측정하는 내부 광원 센서;
    외부로부터의 빛의 세기 값인 외부 빛의 세기를 측정할 수 있는 외부 광원 센서;
    상기 이끼가 식재된 상기 식생부의 일면에 대한 습도 값인 표면 습도를 측정할 수 있는 표면 습도 센서; 및
    상기 장치의 내부에 대한 습도 값인 내부 습도를 측정할 수 있는 장치 습도 센서;
    를 포함하는,
    이끼 생장 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 제어 신호들은,
    상기 표면 습도 센서의 표면 습도 및 상기 장치 습도 센서의 내부 습도 중 적어도 하나에 기초하여 상기 적어도 하나의 관수부 각각에 대해서 상기 식생용 액체의 공급을 제어하는 하나 이상의 습도 제어신호들; 및
    상기 내부 광원 센서의 내부 빛의 세기 및 상기 외부 광원 센서의 외부 빛의 세기 중 적어도 하나에 기초하여 상기 광원 제어부의 광원 추가 유닛 및 광원 차단막 각각을 제어하는 하나 이상의 광원 제어신호들;
    을 포함하는,
    이끼 생장 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 습도 제어신호들은,
    상기 표면 습도가 사전 결정된 표면 습도의 기준 범위 미만인 경우, 상기 물의 구성 비율이 상기 양액의 구성 비율보다 낮은 상기 식생용 액체를 상기 식생부에 공급하도록 상기 적어도 하나의 관수부 중 적어도 일부를 제어하는 신호;
    상기 표면 습도가 사전 결정된 표면 습도의 기준 범위인 경우, 상기 적어도 하나의 관수부에서 상기 식생부로 공급되는 상기 식생용 액체의 공급을 중단하도록 제어하는 신호;
    상기 내부 습도가 사전 결정된 내부 습도의 기준 범위 미만인 경우, 상기 물의 구성 비율이 상기 양액의 구성 비율보다 높은 상기 식생용 액체를 상기 장치의 내부에 공급하도록 상기 적어도 하나의 관수부 중 적어도 일부를 제어하는 신호; 및
    상기 내부 습도가 사전 결정된 내부 습도의 기준 범위인 경우, 상기 적어도 하나의 관수부에서 상기 장치의 내부로 공급되는 상기 식생용 액체의 공급을 중단하도록 제어하는 신호 중 적어도 하나를 포함하는,
    이끼 생장 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 광원 제어신호들은,
    상기 외부 빛의 세기가 사전 결정된 빛 세기의 기준 범위를 초과하는 경우, 상기 외부로부터의 빛을 차단하도록 상기 광원 제어부의 광원 차단막을 제어하는 신호;
    상기 내부 빛의 세기가 사전 결정된 빛 세기의 기준 범위 미만인 경우, 상기 광원 제어부의 광원 추가 유닛으로부터 인공 빛을 상기 식생부로 공급하도록 제어하는 신호; 및
    상기 외부 빛의 세기가 사전 결정된 빛 세기의 기준 범위인 경우, 상기 외부로부터의 빛이 상기 식생부에 공급되도록 상기 광원 차단막 및 상기 광원 추가 유닛을 제어하는 신호; 중 적어도 하나를 포함하는,
    이끼 생장 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 환경제어부는 상기 환경 센서들 중 적어도 하나에서 생성된 하나 이상의 신호들에 기초하여 상기 이끼의 생육 단계를 결정하고, 그리고
    상기 하나 이상의 광원 제어신호들은,
    상기 생육 단계에 기초하여 상기 광원 제어부의 광원 추가 유닛 및 광원 차단막 각각을 제어하는 신호;
    를 더 포함하는,
    이끼 생장 장치.
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