KR20220091130A - 다단형 양액 공급식 작물 재배 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 양액으로 작물을 재배하기 위한 작물 재배 시스템에 관한 것이다. 상기 양액을 이용한 작물 재배 시스템은, 내부에 수용공간을 갖는 다면체 형태로서, 측면은 하부로 갈수록 외측으로 경사지고, 측면에는 횡방향으로 연장되는 본체 개구가 하부로 소정의 간격으로 이격되어 복수의 단으로 형성되는 본체; 상기 본체의 상부를 따라 연장되는 양액관; 상기 양액관에서 분기되어 하부로 소정의 간격으로 이격되어 연장되고, 양액을 배출하기 위한 배출구가 형성된 복수의 양액 분기관; 상기 본체 개구를 덮도록 상기 본체에 결합되고, 외측으로 볼록한 형태를 갖고 볼록한 부분의 상부에 횡방향으로 소정의 간격으로 이격되어 작물 개구가 형성되는 작물 거치대; 작물 모종을 수용하면서 각각의 상기 작물 개구에 삽입되는 작물 용기; 를 포함한다.
이러한 구성에 따르면, 인공상토를 사용하지 않으면서, 양액을 미스트 형태로 분무하여 폐양액의 발생을 최소로 하고, 다단식의 구조로 면적 대비 많은 양의 작물을 재배할 수 있는 다단형 양액 공급식 작물 재배 시스템을 제공할 수 있다.

Description

다단형 양액 공급식 작물 재배 시스템 {Multi-stage crop cultivation system for supplying nutrient solution}

본 발명은 양액으로 작물을 재배하기 위한 작물 재배 시스템에 관한 것이다.

딸기와 같은 작물은 평지에 고랑을 만들어 재배하는 평지재배를 주로 하고 있는데, 평지재배에서는 작물의 관리와 수확 등을 위해 쪼그려 앉아서 작업을 해야 하기 때문에 작업이 힘들어지게 된다. 이러한 작업이 장기간에 걸쳐 진행되면 무릎관절과 허리에 상당한 무리가 되어 작업자의 건강에 위협이 되고 있다. 또한, 평지재배의 경우 지면에서 작물이 재배되기 때문에 병해충에 의한 피해가 많이 발생한다.

이러한 평지재배의 문제점을 개선하고자 최근에는 작물의 재배 위치를 지면에서 일정 높이 이상 띄워서 재배하는 고설재배가 시도되고 있으며, 이러한 고설 재배용 베드가 다양하게 개발되고 있다.

하우스 재배에 이용되는 고설재배 장치는 모종을 심어 생육시키는 재배 베드와, 이러한 재배베드를 지면에서 높은 위치에 지지하는 지지대로 구성되어 있다.

재배 베드를 사용할 때는 흙을 사용하지 않고 식물이 성장하는데 필요한 양분이 들어있는 양액을 식물에 공급하는 수경 재배 방식을 사용한다. 일반적으로, 재배 베드로서 속이 빈 직육면체 형태의 스티로폼 배드를 설치하고 내부에 인공상토를 채우고, 호스로 양액을 공급하여 작물을 재배한다.

종래의 방식에서는, 재배 베드 안에 인공상토로서 코코피드나 피트모스를 사용하는데, 코코피드나 피트모스는 몇년 동안 사용 후 폐기해야 한다. 사용 후 폐기되는 코코피드나 피트모스이를 처리하는 비용과 방법에 현실적인 어려움이 존재한다.

또한, 재배 베드에서 작물이 흡수하고 남은 폐양액은 전체 양액의 20% 이상이 되는데, 이러한 폐양액은 하천이나 토양에 스며들어 환경 오염을 유발하는 문제가 있다.

따라서, 인공상토와 폐양액으로 인한 문제를 해결하기 위해, 인공상토를 사용하지 않으면서 폐양액의 발생을 최소로 할 수 있는 고설재배 방식이 필요하다.

대한민국 등록특허 제10-2189913호

따라서, 본 발명은 상기 사정을 감안하여 발명한 것으로, 인공상토를 사용하지 않으면서, 양액을 미스트 형태로 분무하여 폐양액의 발생을 최소로 하고, 다단식의 구조로 면적 대비 많은 양의 작물을 재배할 수 있는 다단형 양액 공급식 작물 재배 시스템을 제공하고자 함에 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명에 따른 양액을 이용한 작물 재배 시스템은, 내부에 수용공간을 갖는 다면체 형태로서, 측면은 하부로 갈수록 외측으로 경사지고, 측면에는 횡방향으로 연장되는 본체 개구가 하부로 소정의 간격으로 이격되어 복수의 단으로 형성되는 본체; 상기 본체의 상부를 따라 연장되는 양액관; 상기 양액관에서 분기되어 하부로 소정의 간격으로 이격되어 연장되고, 양액을 배출하기 위한 배출구가 형성된 복수의 양액 분기관; 을 포함하고, 상기 본체 개구에 작물이 삽입되어 재배된다.

또한, 상기 본체 개구를 덮도록 상기 본체에 결합되고, 외측으로 볼록한 형태를 갖고 볼록한 부분의 상부에 횡방향으로 소정의 간격으로 이격되어 작물 개구가 형성되는 작물 거치대; 작물 모종을 수용하면서 각각의 상기 작물 개구에 삽입되는 작물 용기; 를 포함한다.

또한, 상기 본체의 상부를 덮는 단열부재; 를 더 포함한다.

또한, 상기 작물 거치대는 외측으로 볼록한 반원 형태를 갖는다.

본 발명에 따르면, 인공상토를 사용하지 않으면서, 양액을 미스트 형태로 분무하여 폐양액의 발생을 최소로 하고, 다단식의 구조로 면적 대비 많은 양의 작물을 재배할 수 있는 다단형 양액 공급식 작물 재배 시스템을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 작물 재배 시스템을 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1의 작물 재배 시스템을 정면에서 본 상태를 도시하는 도면이다.
도 3은 도 1의 작물 재배 시스템의 내부 단면을 도시하는 도면이다.
도 4는 도 1의 작물 재배 시스템에서 본체에서 작물 거치대가 분리된 상태를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 작물 재배 시스템을 조립하는 각 단계를 순차적으로 도시하는 도면이다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 작물 재배 시스템을 도시하는 사시도이다. 도 2는 도 1의 작물 재배 시스템을 정면에서 본 상태를 도시하는 도면이다. 도 3은 도 1의 작물 재배 시스템의 내부 단면을 도시하는 도면이다. 도 4는 도 1의 작물 재배 시스템에서 본체에서 작물 거치대가 분리된 상태를 도시하는 도면이다. 도 5는 본 발명의 작물 재배 시스템을 조립하는 각 단계를 순차적으로 도시하는 도면이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 양액을 이용한 작물 재배 시스템(이하, 작물 재배 시스템)(100)은 지지대(101), 본체(110), 작물 거치대(120), 단열부재(130), 작물 용기(140), 양액관(150), 양액 분기관(160) 등을 포함한다.

지지대(101)는 작물을 재배하기 위한 베드가 되는 본체(110) 등을 지상에서 이격되게 지지하는 부분이다.

본체(110)는 다면체 형태로 되어, 내부에 수용공간을 갖는다. 본체(110)의 측면은 하부로 갈수록 외측으로 경사지고, 측면에는 횡방향으로 연장되는 본체 개구(111)가 하부로 소정의 간격으로 이격되어 복수의 단으로 형성된다. 본체 개구(111)에는 작물 용기(140)에 수용되는 작물이 삽입되어 재배된다. 본 실시예에서, 본체(110)는 단면이 사다리꼴인 육면체 형상을 갖는다. 본 실시예에서, 본체 개구(111)가 본체(110)의 측면에 횡방향으로 연장되는 형태로 설명되었지만, 본체(110)에 소정의 간격으로 이격되게 형성되는 것도 가능하다.

작물 거치대(120)는 본체 개구(111)를 덮도록 본체(110)에 결합된다. 작물 거치대(120)는 외측으로 볼록한 형태를 갖고 볼록한 부분의 상부에 횡방향으로 소정의 간격으로 이격되어 작물 개구(121)가 형성된다. 작물 개구(121)에는 작물 용기(140)가 삽입된다.

작물 거치대(120)는 외측으로 볼록한 볼록부(120a)와, 이러한 볼록부(120a)의 양측에서 수평으로 연장되는 연장부(120b)를 포함한다. 연장부(120b)가 본체(110) 위에 놓인 상태에서, 연장부(120b)에 체결부재(125)를 체결하여 작물 거치대(120)가 본체(110)에 결합될 수 있다. 본 실시예에서, 작물 거치대(120)는 외측으로 볼록한 반원 형태를 가질 수 있다.

단열부재(130)는 본체 개구(111)를 제외하고 본체(110)의 상부를 덮는다. 단열부재(130)는 작물 거치대(120)가 본체(110)에 결합된 상태에서, 작물 거치대(120)의 볼록부를 제외하고 본체(110)의 상부를 덮는다. 단열부재(130)는 본체(110)의 상부를 덮어서, 본체(110) 내부에 위치되는 작물의 뿌리 등으로 외부 열이 전달되지 않도록 한다. 단열부재(130)는 EPP, EPS 소재를 사용할 수 있다.

작물 모종을 수용하는 작물 용기(140)는 각각의 작물 개구(121)에 삽입된다.

작물 용기(140)는 예를 들어, 컵 형상을 가질 수 있고, 작물의 뿌리가 미스트 형태의 양액을 흡수할 수 있도록 측면은 가로세로 격자 형태로 되어 다수의 개구가 형성된다. 뿌리가 성장할 수 있도록 작물 용기(140)의 하부는 개방되어 있다. 작물 용기(140)의 상부는 벌레 침입과 뿌리의 건조를 방지하기 위해 스펀지 형태의 재질로 밀봉되고, 스펀지의 가운데에는 작물이 성장할수 있도록 + 모양의 홈이 형성될 수 있다.

작물 용기(140)에는 작물 거치대(120)의 작물 개구(121)에 고정될 수 있도록 외부에 고정부가 형성될 수 있다. 고정부의 형상은 기술분야에 알려진 여러가지 형태를 사용할 수 있다.

양액관(150)은 본체(110)의 상부를 따라 연장된다. 양액관(150) 내로는 양액 저장 용기(도시 안됨)로부터 공급되는 양액이 흐르게 된다.

양액 분기관(160)은 양액관(150)을 따라 소정의 간격으로 이격되어 복수 개가 형성된다. 양액 분기관(160)은 양액관(150)에서 분기되어 본체(110)의 하부로 연장된다. 이를 위해, 본체(110)의 상부에는 양액 분기관(160)이 삽입되는 개구가 소정의 간격으로 이격되어 형성될 수 있다. 양액 분기관(160)에는 양액을 미스트 형태로 배출하기 위한 배출구(161)가 형성된다. 배출구(161)에서 배출되는 양액은 작물 용기(140)에 삽입되는 작물의 뿌리로 흡수될 수 있다. 배출구(161)에는 양액을 미스트 형태로 분무하기 위한 분무 노즐이 위치될 수 있다.

본 발명에서는 양액이 미스트 형태로 배출되어 배출구(161)에 인접하게 위치되는 작물의 뿌리로 흡수되므로, 버려지는 양액을 최소로 할 수 있다.

본체(110) 내부에는 버려지는 양액을 모아서 배출하기 위한 경사로(112)가 형성되어 있다. 경사로(112)는 본체(110)의 일측 단부에서 타측 단부로 경사지게 형성되어, 버려지는 양액이 경사로(112)를 따라 본체(110)의 타측 단부에 모이도록 할 수 있다.

작물 재배 시스템(100)은 S/W와 pcb 기판, 측정 센서 등으로 구성되어 있어 사용자가 조건을 입력하면 양액의 공급 등이 자동으로 실행되게 할 수 있다.

이하에서는, 도 1과 도 2를 참조하여, 본 발명의 작물 재배 시스템(100)에서 작물이 재배되는 과정을 설명하기로 한다.

작물 거치대(120)에 소정의 간격으로 이격되는 작물 개구(121)에 하나씩 작물 용기(140)가 삽입된다. 작물 용기(140)에는 예를 들어, 딸기와 같은 작물 모종이 삽입된다.

작물 거치대(120)는 경사지게 형성되는 본체(110)의 측면에 다단으로 형성되므로, 작물도 본체(110)의 측면에 다단으로 위치하게 되어, 작물의 위치에 관계없이 햇빛을 충분히 받을 수 있다.

또한, 작물 거치대(120)는 외측으로 볼록한 형태를 갖고, 볼록한 부분에 형성되는 작물 개구(121)에 작물이 삽입되므로, 작물이 성장하여 자라는 동안에 열매가 본체(110)의 측면에 접촉되지 않고 측면에서 이격되어 다른 부분과 간섭없이 자라게 된다. 그에 따라, 작물의 열매가 좋은 품질을 유지할 수 있다. 또한, 작물에 약품을 분무할 경우에도 열매에 전체적으로 분무될 수 있다.

본체(110)에서 가장 하부의 작물 거치대(120)는 본체(110)의 하부로부터 소정 거리만큼 이격되게 위치하여, 작물의 열매가 자라는 동안 지지대(101)와 같은 다른 부분에 접촉되지 않도록 한다.

본체(110)의 내부로는 작물의 뿌리에 미스트 형태로 양액을 분무할 수 있도록 양액 분기관(160)이 적절한 간격으로 이격되어 위치된다.

본체(110)을 덮는 단열부재(130)는 본체(110) 내부의 온도를 적절히 유지하여, 작물이 자라기에 유리한 환경을 조성한다.

작물 용기(140)에는 코코피드나 피트모스와 같은 인공상토 없이 스펀지 재질을 사용하여 작물을 고정한다. 따라서, 코코피드나 피트모스와 같은 폐기물의 양을 줄일 수 있다.

또한, 양액은 양액 분기관(160)을 통해 미스트 형태로 작물의 뿌리에 분무되므로 버려지는 양액을 최소로 한다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.

10 : 작물
100 : 작물 재배 시스템
101 : 지지대
110 : 본체
111 : 본체 개구
112 : 경사로
120 : 작물 거치대
121 : 작물 개구
125 : 체결부재
130 : 단열부재
140 : 작물 용기
150 : 양액관
160 : 양액 분기관
161 : 배출구

Claims (4)

1. 양액을 이용한 작물 재배 시스템에 있어서,
   내부에 수용공간을 갖는 다면체 형태로서, 측면은 하부로 갈수록 외측으로 경사지고, 측면에는 횡방향으로 연장되는 본체 개구가 하부로 소정의 간격으로 이격되어 복수의 단으로 형성되는 본체;
   상기 본체의 상부를 따라 연장되는 양액관;
   상기 양액관에서 분기되어 하부로 소정의 간격으로 이격되어 연장되고, 양액을 배출하기 위한 배출구가 형성된 복수의 양액 분기관;
   을 포함하고,
   상기 본체 개구에 작물이 삽입되어 재배되는 작물 재배 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 본체 개구를 덮도록 상기 본체에 결합되고, 외측으로 볼록한 형태를 갖고 볼록한 부분의 상부에 횡방향으로 소정의 간격으로 이격되어 작물 개구가 형성되는 작물 거치대;
   작물 모종을 수용하면서 각각의 상기 작물 개구에 삽입되는 작물 용기;
   을 포함하는 작물 재배 시스템.
3. 제1항에 있어서,
   상기 본체의 상부를 덮는 단열부재;
   를 더 포함하는 작물 재배 시스템.
4. 제2항에 있어서,
   상기 작물 거치대는 외측으로 볼록한 반원 형태를 갖는 작물 재배 시스템.

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