KR20220083154A - 고압 분무형 식물재배 시스템 - Google Patents

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KR20220083154A KR1020200173102A KR20200173102A KR20220083154A KR 20220083154 A KR20220083154 A KR 20220083154A KR 1020200173102 A KR1020200173102 A KR 1020200173102A KR 20200173102 A KR20200173102 A KR 20200173102A KR 20220083154 A KR20220083154 A KR 20220083154A
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Abstract

본 발명은 고압 분사 및 저압 분사가 가능한 복수의 노즐과, 상기 복수의 노즐 및 원수가 유입되는 배관과 연결된 고압펌프 및 상기 배관에 연결되고 상기 노즐로 공급되는 상기 원수에 양액을 혼합시키는 양액혼합기로 이루어진 재배부; 및 상기 복수의 노즐에서 고압 분사 또는 저압 분사하도록 상기 고압펌프를 동작시키는 제어기 및 외부전력 또는 비상 전력을 통해 상기 고압펌프를 제어하는 컨트롤러로 이루어진 제어부를 포함할 수 있다.

Description

고압 분무형 식물재배 시스템{HIGH PRESSURE SPRAY TYPE PLANT CULTIVATION SYSTEM}
본 발명은 고압 분무형 식물재배 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 재배식물의 근부에 양액을 고압분사하여 흡수율을 높이고, 평상 시에 고압펌프에 의해 유입되는 원수를 이용해 발전된 전력을 축전하며, 비상 시에 축전된 전력으로 고압펌프를 가동시킴으로써 정전 시에도 재배식물의 근부에 양액을 고압 분사할 수 있는 고압 분무형 식물재배 시스템에 관한 것이다.
최근 예상할 수 없는 기상이변과 맞물려 전세계적으로 ‘애그플레이션’이 발생하고 있다. 그 가운데 식량 자급률과 곡물 자급률에서 OECD 29개국 중 26위에 자리한 채 5대 국물 수입국 중 하나인 대한민국에게 곡물의 무기화는 위협으로 다가오고 있다.
이러한 위협에 대처하기 어려운 까닭으로는 기상이변을 통한 공급감소, 유가 급등으로 인한 유통비 증가, 고령화, 도시-농촌간 소득 격차 확대가 제시된다. 그러나 사실 가장 근본적인 문제는 농업과 관련되어서 투입 노력에 비하여 소득이 현저히 적다는 것이다. 이로 인하여 농업인구의 평균 연령은 올라가고, 인구 규모는 적어지는 것을 막을 수 없게 되었으며, 기존 정부의 개입과 지원을 통한 유지 역시도 그 한계를 보이고 있다.
한편, 공간이 폐쇄된 폐쇄계의 환경 제어하에 있어서 식물의 재배를 행하는 인공광형 식물 재배 공장의 개발이 진행되고 있다. 이러한 인공광형 식물 재배 공장에서는, 흙을 사용하지 않고 식물의 뿌리(지하부)에 양액을 분사하여 재배를 행하는 양액 재배 방식이 주류가 되고 있다.
양액 재배의 장점으로는 토양 병해나 연작 장해를 회피할 수 있고, 경기 (耕起), 휴립, 배토, 시비, 제초 등의 토경에 필요한 작업을 생략할 수 있으며, 급액 (給液) 이나 시비 관리를 자동화할 수 있고, 대규모화가 용이해지며, 또한, 비료나 물의 이용 효율이 향상되는 것 등을 들 수 있다.
양액 재배 중에서도, 재배 식물의 근권부 (根圈部) 에 양액을 분무하여 안개상으로 충전시키는 「공중 재배」는, 양액의 흡수율이 높고, 생육을 빠르게 할 수 있다. 특히, 식물의뿌리에 흡수시키는 분무 양액을 자유자재로 컨트롤하여 재배 식물의 품질을 높일 수 있으며, 또한, 자동화, 생력화를 하기 쉬운 이점이 있다.
그러나 종래의 공중 재배는 분무 양액의 입자가 크기 때문에 입자에 이물질이 포함되기도 하고, 가습 범위가 적은 단점이 있다. 또한, 입자의 크기로 인해 상대적으로 거리가 먼 영역에는 입자가 도달하지 않아 식물체의 생장촉진이 더디게 된다.
또한, 이러한 공중 재배 방식은 뿌리가 외부에 노출되어 있기 때문에 양액이 정해진 시간에 공급되는 것이 중요하지만, 정전과 같이 전력이 차단될 경우 양액의 공급이 불가하여 식물체에 주는 영향이 크고 심할 경우 식물체가 고사할 수 있는 문제가 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2015-0113193호
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 본 발명은 재배식물의 근부에 양액을 고압분사하여 흡수율을 높이고, 노즐의 분사 방식을 고압 분사 및 저압 분사로 전환하여 재배식물에 양액 및 방제액을 선택적으로 분사할 수 있는 고압 분무형 식물재배 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 평상 시에 고압펌프에 의해 유입되는 원수의 이동 에너지에 의해 발전된 전력을 축전하고, 비상 시에 축전된 전력을 사용함으로써 정전 시에도 재배식물의 근부에 양액을 고압 분사할 수 있는 고압 분무형 식물재배 시스템을 제공하는데 다른 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적들은 이하에 서술되는 실시예를 통하여 더욱 명확해질 것이다.
본 발명의 제1 측면에 따른 고압 분무형 식물재배 시스템은 고압 분사 및 저압 분사가 가능한 복수의 노즐과, 상기 복수의 노즐 및 원수가 유입되는 배관과 연결된 고압펌프 및 상기 배관에 연결되고 상기 노즐로 공급되는 상기 원수에 양액을 혼합시키는 양액혼합기로 이루어진 재배부; 및 상기 복수의 노즐에서 고압 분사 또는 저압 분사하도록 상기 고압펌프를 동작시키는 제어기 및 외부전력 또는 비상 전력을 통해 상기 고압펌프를 제어하는 컨트롤러로 이루어진 제어부를 포함할 수 있다.
상기 재배부는, 재배식물을 바닥면으부터 이격되게 고정키는 고정수단이 구비되고, 상기 재배식물의 상부 및 하부에 상부 노즐 및 하부 노즐이 배치되는 케이스를 더 포함할 수 있다.
상기 상부 노즐 및 하부 노즐은, 상기 고압펌프와 연결된 배관으로부터 나뉘어진 상부 배관 및 하부 배관에 연결되고, 상기 상부 배관 및 하부 배관의 연결부위에는 양액의 공급경로를 결정하는 밸브가 구비될 수 있다.
상기 재배부는, 상기 하부 노즐로 상기 재배식물에 양액을 고압 분사하고, 상기 상부 노즐로 상기 재배식물에 방제액 또는 원수를 저압 분사하며, 상기 상부 노즐 및 상기 하부 노즐의 사용이 전환될 때 상기 원수를 이용하여 상기 배관을 세척할 수 있다.
상기 배관에 연결되고 상기 원수가 상기 고압펌프에 의해 이송되는 용수 에너지를 이용해 전력을 생산하는 수력 발전기와, 상기 수력 발전기에서 생산된 전력을 저장하는 축전기로 이루어진 발전부를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는 평상 시에 상기 수력 발전기에서 생산된 전력을 상기 축전기에 저장시키고, 비상 시에 상기 축전기에 저장된 전력을 상기 고압펌프로 공급시킬 수 있다.
상기 제어부는, 외부전력을 상기 고압펌프에 공급하거나 또는 상기 축전기에 저장된 전력을 상기 고압펌프로 공급하기 위한 전력 공급 경로를 결정하는 절체기를 더 포함할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 절체기에서 외부 전력이 상기 고압펌프로 공급되지 않는 것으로 감지되면, 상기 축전기의 전력이 상기 고압펌프로 공급되도록 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 고압 분무형 식물재배 시스템은 다음과 같은 효과를 제공한다.
본 발명은 재배식물의 근부에 양액을 고압분사하여 흡수율을 높임으로써 생장을 촉진할 수 있으며, 노즐의 분사 방식을 고압 분사 및 저압 분사로 전환하여 재배식물에 양액 및 방제액을 선택적으로 분사할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 평상 시에 고압펌프에 의해 유입되는 원수를 이용해 발전된 전력을 축전하고, 비상 시에 축전된 전력을 사용함으로써 정전 시에도 재배식물의 근부에 양액을 고압 분사할 수 있어 재배식물이 고사하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고압 분무형 식물재배 시스템을 예시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고압 분무형 식물재배 시스템의 케이스의 내부를 예시한 도면이다.
도 3은 도 2에 예시된 재배식물과 하부 노즐을 예시한 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 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.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 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.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 명세서에서 기재한 모듈(MODULE)이란 용어는 특정한 기능이나 동작을 처리하는 하나의 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합을 의미할 수 있다.
또한 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.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 고압 분무형 식물재배 시스템에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고압 분무형 식물재배 시스템을 예시한 개략도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 본 발명의 고압 분무형 식물재배 시스템은 재배부(100), 발전부(200) 및 제어부(300)를 포함한다.
재배부(100)는 재배식물(101)의 근부, 줄기부 및 입사귀부에 양액을 고압 분사하거나 또는 방제액 및 원수를 저압분사하기 위한 것으로서, 양액혼합기(132), 고압펌프(140), 복수의 노즐(121, 122) 및 케이스(110)를 포함한다.
먼저, 설명의 편의를 위해 양액혼합기(132), 고압펌프(140), 복수의 노즐(121, 122)의 연결 관계를 설명한다. 양액혼합기(132), 고압펌프(140), 복수의 노즐(121, 122)은 유입 배관(11), 공급 배관(12), 하부 배관(13) 및 상부 배관(14)을 통해 연결된다.
유입 배관(11)은 고압펌프(140)와 원수공급지(미도시)에 연결되는 배관이고, 공급 배관(12)은 고압펌프(140)와 복수의 노즐(121, 122)과 연결되는 배관이다. 도 2에서처럼 복수의 노즐(121, 122)은 하부 노즐(121) 및 상부 노즐(122)로 이루어지며, 하부 노즐(121)은 하부 배관(13)에 의해 공급 배관(12)과 연결되고, 상부 노즐(122)은 상부 배관(14)에 의해 공급 배관(12)과 연결된다.
고압펌프(140)는 유입 배관(11)과 공급 배관(12)에 연결되어 유입 배관(11)을 통해 원수를 원수공급지로부터 유입시키고 유입된 원수를 공급 배관(12)으로 배출시킨다. 고압펌프(140)에 의해 공급 배관(12)으로 배출된 원수는 하부 노즐(121) 또는 상부 노즐(122)을 통해 외부로 분사된다.
고압펌프(140)는 220V의 전압으로 구동되어 높은 압력으로 원수를 유입 및 배출시킬 수 있다. 예컨대, 고압펌프(140)는 바이패스에 의해 원수를 유입하는 압력이 조절될 수 있다. 이에 따라 고압펌프(140)는 원수를 고압 또는 저압으로 유입 및 배출시킬 수 있다. 만약, 하부 노즐(121) 및 상부 노즐(122)이 모두 고압 노즐로 구비된다면 바이패스를 사용하지 않아도 무방하다.
양액혼합기(132)는 고압펌프(140)와 연결된 유입 배관(11) 상에 연결된다. 양액혼합기(132)는 유입 배관(11)을 통해 고압펌프(140)로 이송되는 원수에 양액혼합조(131)에 저장된 양액을 혼합시킨다. 양액혼합기(132)는 관리자에 의해 입력된 값에 따라 원수에 양액을 혼합시키는 양이 달라질 수 있다.
고압펌프(140)에 의해 유입 배관(11)으로 이송되는 원수는 양액혼합기(132)를 통과하면서 양액과 혼합되고, 그 양액은 공급 배관(12)을 통해 복수의 노즐(121, 122)로 공급된다. 도 1에서는 복수의 노즐(121, 122) 중 하부 노즐(121)만 도시되었지만 공급 배관(12)은 하부 배관(13) 및 상부 배관(14)을 통해 하부 노즐(121) 및 상부 노즐(122) 모두와 연결된다.
본 실시예에서 도면에는 도시되지 않았지만, 고압펌프(140)에는 방제액이 저장된 방제수조(미도시)가 더 구비될 수 있다. 방제수조는 재배식물(101)에 방제액을 분사할 때 사용되는 방제액이 저장되는 것으로서, 고압펌프(140)는 상부 노즐(122)과 연결된 상부 배관(14)으로 방제액을 유입시키거나, 하부 노즐(121)과 연결된 하부 배관(13)으로 양액을 유입시킴으로써 재배식물(101)에 선택적으로 방제액 또는 양액을 분사할 수 있다.
유입 배관(11)에는 오염 방지 필터(133)가 더 구비될 수 있다. 오염 방지 필터(133)는 원수가 양액혼합기(132)를 통과하기 전에 원수에 포함된 이물질을 제거한다.
이하 도 2를 참조하여 케이스(110) 및 복수의 노즐(121, 122)을 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고압 분무형 식물재배 시스템의 케이스(110)의 내부를 예시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 케이스(110)는 재배식물(101)의 생장환경을 제공하는 곳으로서 재배식물(101)을 바닥면으로부터 이격되게 고정시키는 고정수단(111)에 의해 상층부 및 하층부로 분리된다. 케이스(110)의 내부에서 재배식물(101)은 고정수단(111)에 의해 근(根)부가 공기중에 노출되게 위치된다. 본 실시예에서 케이스(110)의 내부에는 재배식물(101)의 생장을 위한 온도제어기(미도시) 및 인공광을 조사하는 광원발생기(미도시)가 구비될 수 있다.
케이스(110)의 하층부 즉, 재배식물(101)의 하부에는 공급 배관(12)과 연결된 하부 배관(13)이 위치된다. 하부 배관(13)에는 하부 노즐(121)이 연결된다. 하부 노즐(121)은 고압분사가 가능한 노즐로 형성되며, 공급 배관(12) 및 하부 배관(13)으로 유입된 양액을 재배식물(101)의 근부를 향해 고압분사한다(도 3 참조). 예컨대, 하부 노즐(121)은 최대 70bar의 고압으로 양액을 분사할 수 있다.
하부 노즐(121)에 의해 고압 분사되는 양액은 6~10μm의 입자 단위를 가진 미립자의 안개 형태로 분무되는데 이로 인해 재배식물(101)의 근부에서 양액을 흡수하는 흡수율이 높아져 생장촉진의 효과를 가질 수 있다.
케이스(110)의 상층부 즉, 재배식물(101)의 상부에는 공급 배관(12)과 연결된 상부 배관(14)이 위치된다. 상부 배관(14)에는 상부 노즐(122)이 연결된다. 상부 노즐(122)은 저압분사가 가능한 노즐로 형성되며, 공급 배관(12) 및 상부 배관(14)으로 유입된 방제액을 재배식물(101)의 잎사귀 및 줄기를 향해 분사한다.
본 실시예에서 상부 노즐(122)에서는 방제액이 분사되는 것으로 설명하였지만, 상부 노즐(122)에서도 양액 또는 양액인 혼합되지 않은 원수만 분사하는 것도 가능하다.
본 실시예에서 상부 노즐(122)은 저압분사가 가능하다고 설명하였지만, 고압노즐로 형성되어 고압분사하는 것도 가능하다.
본 실시예에서, 상부 노즐(122) 및 하부 노즐(121)에서 원수 또는 양액을 선택적으로 분사할 때, 고압펌프(140)에는 원수 관이 별도로 연결될 수 있으며, 각 관에 솔밸브가 구비될 수 있다.
공급 배관(12)에서 상부 배관(14) 및 하부 배관(13)으로 나뉘어지는 연결부위에는 밸브(V)가 구비된다. 밸브(V)는 밸브동작에 따라 공급 배관(12)이 상부 배관(14) 및 하부 배관(13) 중 어느 하나와 연통되도록 경로를 결정한다.
예컨대, 밸브(V)의 동작에 따라 공급 배관(12)과 하부 배관(13)이 연결되면 고압펌프(140)는 양액을 하부 배관(13)으로 공급시키고, 공급 배관(12)과 상부 배관(14)이 연결되면 위에서 설명한 방제액을 상부 배관(14)으로 공급시킨다.
제어부(300)는 제어기(310)를 통해 고압펌프(140)의 동작 및 밸브(V)의 동작을 제어한다.
제어기(310)는 외부전력을 공급받아 고압펌프(140)의 펌핑 압력을 조절한다. 예컨대, 제어기(310)는 양액이 하부 노즐(121)을 통해 고압분사될 때 고압펌프(140)를 고압 가동시키고, 방제액이 상부 노즐(122)을 통해 저압분사될 때 고압펌프(140)를 저압 가동시킨다.
또한, 제어기(310)는 양액이 하부 노즐(121)을 통해 고압분사될 때 공급 배관(12)과 하부 배관(13)이 연결되도록 밸브(V)를 동작시키고, 방제액이 상부 노즐(122)을 통해 저압분사될 때 공급 배관(12)과 상부 배관(14)이 연결되도록 밸브(V)를 동작시킨다.
한편, 제어기(310)는 상부 노즐(122) 및 하부 노즐(121)의 사용이 전환될 때 고압펌프(140)를 동작시켜 유입 배관(11)을 통해 원수를 유입시키고, 공급 배관(12)을 통해 원수를 배출시킴으로써 공급 배관(12)에 잔존한 방제액 또는 양액을 세척할 수 있다. 여기서 공급 배관(12)으로 공급된 원수는 하부 노즐(121) 또는 상부 노즐(122) 중 어느 하나로 분사될 수 있다.
예컨대, 제어기(310)는 공급 배관(12) 및 상부 배관(14)으로 이송된 방제액이 상부 노즐(122)로 분사된 후, 공급 배관(12) 및 하부 배관(13)으로 양액이 분사되기 전에 공급 배관(12) 및 상부 배관(14)으로 원수를 이송시켜 상부 노즐(122)로 원수를 분사시켜 공급 배관(12)에 잔존하는 방제액을 세척할 수 있다.
반대로, 제어기(310)는 공급 배관(12) 및 하부 배관(13)으로 이송된 양액이 하부 노즐(121)로 분사된 후, 공급 배관(12) 및 상부 배관(14)으로 방제액이 분사되기 전에 공급 배관(12) 및 하부 배관(13)으로 원수를 이송시켜 하부 노즐(121)로 원수를 분사시켜 공급 배관(12)에 잔존하는 양액을 세척할 수 있다.
따라서, 본 발명은 제어기(310)는 상부 노즐(122) 및 하부 노즐(121)의 사용이 전환될 때 유입 배관(11)을 통해 원수를 유입시키고, 공급 배관(12)을 통해 원수를 배출시킴으로써 재배식물(101)의 근부에 방제액이 분사되는 것을 방지할 수 있다.
다시 도 1로 돌아와서, 본 발명의 고압 분무형 식물재배 시스템은 발전부(200)를 더 포함할 수 있다. 그리고 제어부(300)는 절체기(330) 및 컨트롤러(320)를 더 포함할 수 있다.
발전부(200)는 고압펌프(140)에 의해 유입되는 원수를 이용해 발전된 전력을 축전하고, 비상 시에 축전된 전력을 이용해 고압펌프(140)를 가동시키는 것으로서, 수력 발전기(210)와 축전기(220)를 포함한다.
수력 발전기(210)는 고압펌프(140)로 원수가 유입되는 유입 배관(11)에 연결된다. 수력 발전기(210)는 고압펌프(140)에 의해 고압으로 이송되는 용수 에너지를 이용하여 전력을 생산한다.
축전기(220)는 수력 발전기(210)와 연결되어 수력 발전기(210)에서 생성된 전력을 저장한다. 축전기(220)에 저장된 전력은 비상 전력으로 사용될 수 있다.
절체기(330)는 외부전력을 고압펌프(140)로 공급하거나 또는 축전기(220)에 저장된 전력을 상기 고압펌프(140)로 공급하기 위한 전력 공급 경로를 결정한다. 예컨대, 절체기(330)는 외부의 전력이 원활하게 공급되는 평상 시에 스위칭 동작을 통해 축전기(220)에서 고압펌프(140)로 공급되는 전력을 차단하고, 외부의 전력이 원활하게 공급되지 않는 비상 시에 축전기(220)에서 고압펌프(140)로 전력이 공급되도록 스위치를 전환한다.
컨트롤러(320)는 비상 시에 축전기(220)에 저장된 전력이 고압펌프(140)로 공급되도록 축전기(220)의 전력 공급을 제어한다. 예컨대, 컨트롤러(320)는 절체기(330)의 스위칭 동작을 상시 검출하고, 외부전력이 고압펌프(140)로 공급되고 있으면, 축전기(220)의 전력이 고압펌프(140)로 공급되는 것을 차단하고 수력 발전기(210)에서 생산된 전력이 축전기(220)에 저장되록 축전기(220)를 제어한다.
그리고 컨트롤러(320)는 외부전력이 고압펌프(140)로 공급되지 않아 절체기(330)의 스위치가 전환되면 수력 발전기(210)에서 생산된 전력이 축전기(220)에 저장되는 것을 중지시키고, 축전기(220)의 전력이 고압펌프(140)로 공급되도록 축전기(220)를 제어한다. 본 실시예에서 컨트롤러(320)와 축전기(220)은 ESS(Energy Storage System) 시스템으로 구현될 수 있다.
따라서, 본 발명의 고압 분무형 식물재배 시스템은 정전과 같은 비상 시에 고압펌프(140)로 전력공급이 불가한 경우에도 수력 발전기(210)를 통해 생산된 전력을 이용하여 고압펌프(140)를 동작시킬 수 있으므로 재배식물(101)이 고사하는 것을 방지할 수 있다.
이상에서는 본 발명에 관한 몇 가지 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.
11: 유입 배관
12: 공급 배관
13: 하부 배관
14: 상부 배관
100: 재배부
110 케이스
121: 하부 노즐
122: 상부 노즐
131: 양액혼합조
132: 양액혼합이기
140: 고압펌프
200: 발전부
210: 수력 발전기
220: 축전기
300: 제어부
310: 제어기
320: 컨트롤러
330: 절체기

Claims (6)

  1. 고압 분사 및 저압 분사가 가능한 복수의 노즐과, 상기 복수의 노즐 및 원수가 유입되는 배관과 연결된 고압펌프 및 상기 배관에 연결되고 상기 노즐로 공급되는 상기 원수에 양액을 혼합시키는 양액혼합기로 이루어진 재배부; 및
    상기 복수의 노즐에서 고압 분사 또는 저압 분사하도록 상기 고압펌프를 동작시키는 제어기 및 외부전력 또는 비상 전력을 통해 상기 고압펌프를 제어하는 컨트롤러로 이루어진 제어부
    를 포함하는 고압 분무형 식물재배 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 재배부는,
    재배식물을 바닥면으부터 이격되게 고정키는 고정수단이 구비되고, 상기 재배식물의 상부 및 하부에 상부 노즐 및 하부 노즐이 배치되는 케이스를 더 포함하는 고압 분무형 식물재배 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 상부 노즐 및 하부 노즐은,
    상기 고압펌프와 연결된 배관으로부터 나뉘어진 상부 배관 및 하부 배관에 연결되고,
    상기 상부 배관 및 하부 배관의 연결부위에는 양액의 공급경로를 결정하는 밸브가 구비되는 것을 특징으로 하는 고압 분무형 식물재배 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 재배부는,
    상기 하부 노즐로 상기 재배식물에 양액을 고압 분사하고, 상기 상부 노즐로 상기 재배식물에 방제액 또는 원수를 저압 분사하며, 상기 상부 노즐 및 상기 하부 노즐의 사용이 전환될 때 상기 원수를 이용하여 상기 배관을 세척하는 것을 특징으로 하는 고압 분무형 식물재배 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 배관에 연결되고 상기 원수가 상기 고압펌프에 의해 이송되는 용수 에너지를 이용해 전력을 생산하는 수력 발전기와, 상기 수력 발전기에서 생산된 전력을 저장하는 축전기로 이루어진 발전부를 더 포함하고,
    상기 컨트롤러는 평상 시에 상기 수력 발전기에서 생산된 전력을 상기 축전기에 저장시키고, 비상 시에 상기 축전기에 저장된 전력을 상기 고압펌프로 공급시키는 고압 분무형 식물재배 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    외부전력을 상기 고압펌프에 공급하거나 또는 상기 축전기에 저장된 전력을 상기 고압펌프로 공급하기 위한 전력 공급 경로를 결정하는 절체기를 더 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 절체기에서 외부 전력이 상기 고압펌프로 공급되지 않는 것으로 감지되면, 상기 축전기의 전력이 상기 고압펌프로 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 고압 분무형 식물재배 시스템.
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