KR20230061233A - 식물 재배 장치 - Google Patents

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KR20230061233A
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Abstract

본 개시의 몇몇 실시예에 따른 식물 재배 장치는, 식물이 배치되는 식물 배치부; 상기 식물 배치부와 연결되고, 상기 식물에 액체를 분무하는 가습 공급부; 및 상기 가습 공급부와 연결되고, 상기 가습 공급부에 상기 액체를 공급하는 액체 공급부;를 포함할 수 있다.

Description

식물 재배 장치{PLANT CULTIVATION APPARATUS}
본 개시는 식물 재배 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 액체를 분무하는 식물 재배 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 작물용 또는 관상용 식물을 재배하기 위한 기술로서 수경 재배 기술이 알려져 있다. 수경 재배는 배양토와 같은 흙이 필요하지 않고 작물에 공급될 액체(예를 들어, 양액)의 성분을 임의로 조정할 수 있으며, 위생적인 작물 재배가 가능하여 주요한 실내 농업 기술로서 주목받고 있다. 이러한 수경재배방식은 산업 발달에 따른 농경지 감소 및 농약의 발달 및 사용 증가에 따른 안전한 먹거리에 대한 소비자의 욕구 증가, 사계절 무공해 채소류의 지속적인 수요 증가, 핵가족화 및 노령화에 따른 가족 수의 감소 등에 따른 소량의 소비패턴 증가 등에 따라 그 이용이 더욱 증가되고 있는 추세에 있다.
그런데, 이와 같은 수경 재배 기술은 뿌리의 적어도 일부가 액체 속에 잠기게 되어서 뿌리로의 산소 공급이 취약해지므로, 이런 조건에 취약한 다른 식물에는 적합하지 않으므로 재배 가능한 식물의 종류에 제한이 있다는 문제점이 있다.
또한, 액체는 조류나 세균이 성장하기에도 적합하므로 이들의 성장을 막기 위한 조치가 따로 필요하다는 문제점이 있다. 아울러, 이런 방식에서는 식물이 필요로 하는 양보다 많은 액체가 필요하므로, 액체가 낭비되는 문제도 있다.
대한민국 등록특허 제10-1802874호(2017.11.23. 등록)
본 개시는 전술한 배경 기술에 대응하여 안출된 것으로, 액체를 분무하는 식물 재배 장치를 제공하기 위함이다.
본 개시의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 과제를 해결하기 위한 몇몇 실시예에 따른 식물 재배 장치에 관한 것으로, 식물 재배 장치는, 식물이 배치되는 식물 배치부; 상기 식물 배치부와 연결되고, 상기 식물에 액체를 분무하는 가습 공급부; 및 상기 가습 공급부와 연결되고, 상기 가습 공급부에 상기 액체를 공급하는 액체 공급부;를 포함할 수 있다.
대안적으로, 상기 가습 공급부는, 상기 액체의 양이 기준 액체량 이하로 수용되고, 상기 액체 공급부와 연결되는 액체 용기; 상기 액체 용기의 하부에 구비되고, 상기 액체에 진동을 가하여 무화시키는 진동자; 상기 액체 용기의 상부에 형성되고, 무화된 액체를 상기 식물 배치부로 배출하는 배출구; 상기 액체 용기의 상부에 형성되고, 상기 배출구를 통해 상기 식물 배치부로 배출된 상기 무화된 액체를 흡입하는 흡입구; 및 상기 액체 용기의 상부에 상기 흡입구에 대응하여 구비되고, 상기 무화된 액체를 순환시키는 순환기기;를 포함할 수 있다.
대안적으로, 상기 액체 공급부는, 상기 액체가 보관되고, 상기 가습 공급부에 상기 액체를 공급시키기 위한 동력을 제공하는 펌프를 포함하는 액체 보관부; 내부가 빈 관 형태로, 일측은 상기 액체 보관부와 연결되고 타측은 상기 가습 공급부와 연결되어, 상기 액체 보관부에 보관된 상기 액체가 상기 가습 공급부로 이동되는 급수관; 내부가 빈 관 형태로, 일측은 상기 가습 공급부와 연결되고 타측은 상기 액체 보관부와 연결되어, 상기 가습 공급부에 수용된 액체가 상기 액체 보관부로 이동되는 제 1 배수관; 및 내부가 빈 관 형태로, 일측은 상기 식물 배치부와 연결되고 타측은 상기 액체 보관부와 연결되어, 상기 식물 배치부에서 응결된 액체가 상기 액체 보관부로 이동되는 제 2 배수관;을 포함할 수 있다.
대안적으로, 상기 제 1 배수관의 일측은, 상기 가습 공급부의 기 설정된 위치에 연결되고, 상기 기 설정된 위치는, 상기 가습 공급부에 수용된 상기 액체의 양이 기준 액체량을 초과하는 경우, 상기 가습 공급부에 수용된 액체 중 적어도 일부가 상기 액체 보관부로 이동되도록 설정된 위치일 수 있다.
대안적으로, 상기 액체 보관부는, 보관된 상기 액체의 수위를 감지하는 수위센서 모듈;을 포함하고, 상기 식물 재배 장치는, 상기 수위센서 모듈을 통해 상기 수위가 감지된 경우, 상기 수위에 기초하여 외부 기기에 위험 신호의 전송 여부를 판단하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
대안적으로, 상기 식물 재배 장치는, 상기 제어부에 의해 제어되는 네트워크부;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 수위가 기 설정된 높이 이하로 인식된 경우, 상기 네트워크부를 통해 상기 수위에 대한 정보를 포함하는 상기 위험 신호를 상기 외부 기기에 전송할 수 있다.
대안적으로, 상기 액체 보관부는, 보관된 상기 액체의 용존산소의 양을 측정하는 용존산소 측정센서 모듈;을 포함할 수 있다.
대안적으로, 상기 식물 재배 장치는, 상기 액체 공급부와 연결되고, 상기 액체 공급부에 산소를 공급하는 산소 공급부; 및 상기 용존산소 측정센서 모듈을 통해 상기 용존산소의 양이 측정된 경우, 상기 용존산소의 양에 기초하여 상기 산소 공급부를 통한 상기 산소의 공급 여부를 판단하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
대안적으로, 상기 제어부는, 상기 용존산소의 양이 기준 용존산소의 양 이하로 인식된 경우, 상기 산소 공급부에서 상기 산소의 공급하도록 제어할 수 있다.
대안적으로, 상기 식물을 향해 광원을 조사하는 적어도 하나의 조명이 구비되는 조명부; 및 상기 적어도 하나의 조명의 조사 각도 및 광의 세기 중 적어도 하나를 상기 식물의 배치에 기초하여 제어하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
본 개시는 액체를 분무하는 식물 재배 장치를 제공하여 액체 사용을 줄일 수 있다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
다양한 양상들이 이제 도면들을 참조로 기재되며, 여기서 유사한 참조 번호들은 총괄적으로 유사한 구성요소들을 지칭하는데 이용된다. 이하의 실시예에서, 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 몇몇 실시예에 따른 식물 재배 장치를 포함하는 식물 재배 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 식물 재배 장치의 일부의 정면도이다.
도 3은 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 식물 재배 장치의 일부의 측면도이다.
도 4는 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 식물 재배 장치의 일부의 상면도이다.
도 5는 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 식물 재배 장치의 가습 공급부의 정면도이다.
도 6은 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 식물 재배 장치의 가습 공급부의 측면도이다.
도 7은 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 식물 재배 장치의 가습 공급부의 상면도이다.
다양한 실시예들 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 "실시예", "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 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 개시가 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.
그리고, "A 또는 B 중 적어도 하나"이라는 용어는, "A만을 포함하는 경우", "B 만을 포함하는 경우", "A와 B의 구성으로 조합된 경우"를 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.
본 개시의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 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 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시예들은 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 몇몇 실시예에 따른 식물 재배 장치는 액체를 분무하여 수경 재배 방식에 비해 액체 사용을 줄일 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.
도 1은 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 식물 재배 장치를 포함하는 식물 재배 시스템을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 식물 재배 시스템은 식물 재배 장치(1000), 외부 기기(2000) 및 네트워크를 포함할 수 있다. 다만, 상술한 구성요소는 식물 재배 시스템을 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니며, 식물 재배 시스템은 위에 열거된 구성요소들보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
먼저 식물 재배 장치(1000)는 제어부(1100), 식물 배치부(1200), 가습 공급부(1300), 액체 공급부(1400), 산소 공급부(1500), 조명부(1600) 및 네트워크부(1700)를 포함할 수 있다.
제어부(1100)는 통상적으로 식물 재배 장치(1000)의 전반적인 동작을 처리할 수 있다. 제어부(1100)는 식물 재배 장치(1000)를 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 저장부에 저장된 응용 프로그램을 구동할 수 있다. 여기서, 저장부에는 각종 식물의 생육에 대한 정보를 데이터베이스로 저장하고 있을 수 있다. 예를 들어, 식물별 액체 공급량, 공급 횟수, 공급 시기 등과 같은 정보를 데이터베이스로 저장하고 있을 수 있다. 이 경우, 제어부(1100)는 저장부에 저장된 각종 식물의 생육에 대한 정보에 기초하여, 구성요소들을 제어하여 액체를 식물에 제공할 수 있다.
구체적으로, 제어부(1100)는 식물 배치부(1200), 가습 공급부(1300), 액체 공급부(1400), 산소 공급부(1500), 조명부(1600) 및 네트워크부(1700)를 제어하여 식물을 재배하기 위한 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1100)는 가습 공급부(1300)를 통해 식물 배치부(1200)에 액체를 공급할 수 있다. 액체는 식물의 생육에 필요한 성분을 가지는 양액을 포함할 수 있다. 따라서, 식물은 생육에 필요한 액체를 공급받을 수 있다.
이하에서, 제어부(1100)를 통해 제어되는 식물 재배 장치(1000)의 일부를 도 2 내지 도 7을 참조하여 후술하도록 한다.
도 2는 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 식물 재배 장치의 일부의 정면도이다. 도 3은 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 식물 재배 장치의 일부의 측면도이다. 도 4는 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 식물 재배 장치의 일부의 상면도이다.
도 2 내지 4를 참조하면, 식물 배치부(1200)는 일정 깊이(예를 들어, 10cm 등)의 내부가 빈 공간을 가지는 육면체 형태로 형성되고, 상부에 적어도 하나의 식물(10)이 배치될 수 있다. 따라서, 적어도 하나의 식물(10)은 뿌리 부분이 식물 배치부(1200)의 빈 공간에 위치할 수 있다. 그리고, 식물 배치부(1200)는 전체 캐비닛의 상부 및 중부에 각각 위치하도록 구비될 수 있다.
가습 공급부(1300)는 식물 배치부(1200)와 연결되고, 적어도 하나의 식물(10)에 액체를 분무할 수 있다. 구체적으로, 가습 공급부(1300)는 식물 배치부(1200)의 빈 공간에 위치하도록 구비되고, 적어도 하나의 식물(10)의 뿌리 부분에 액체를 분무할 수 있다. 따라서, 가습 공급부(1300)는 액체를 가습 형태의 방식으로 공급함으로써, 최소한의 액체로 식물의 재배가 가능하여 양액 공급 비용이 절감되고, 식물 배치부(1200)의 빈 공간, 즉, 공기 중에 노출된 식물의 뿌리로 산소를 충분히 공급할 수 있어 다른 수경재배 방법과 비교하여 생육발달이 매우 빠를 수 있다.
본 개시의 몇몇 실시예에 따르면, 가습 공급부(1300)는 복수로 구비되어 식물 배치부(1200) 각각에 위치하도록 구비되고, 액체 공급부(1400)와 각각 또는 같이 연결되어 액체 공급부(1400)에서 각각 또는 같이 액체(20)를 공급받을 수 있다.
한편, 가습 공급부(1300)에 대한 구체적인 설명은 도 5 내지 도 7을 참조하여 후술하도록 한다.
도 5는 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 식물 재배 장치의 가습 공급부의 정면도이다. 도 6은 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 식물 재배 장치의 가습 공급부의 측면도이다. 도 7은 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 식물 재배 장치의 가습 공급부의 상면도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 가습 공급부(1300)는 액체 용기(1310), 진동자(1320), 배출구(1330), 흡입구(1340), 순환기기(1350), 급수관 연결부(1360) 및 제 1 배수관 연결부(1370)를 포함할 수 있다. 다만, 상술한 구성요소는 가습 공급부(1300)를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니며, 가습 공급부(1300)는 열거된 구성요소들보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
액체 용기(1310)는 액체(20)가 수용되고, 액체 공급부(1400)와 연결될 수 있다. 구체적으로, 액체 용기(1310)는 액체(20)가 기준 액체량 이하로 수용될 수 있다. 기준 액체량은 제 1 배수관 연결부(1370)가 형성된 위치보다 낮게 액체(20)의 수위가 형성되도록 설정될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 기준 액체량은 상황에 따라 분무에 필요한 액체량에 따라 다르게 설정될 수 있다.
또한, 액체 용기(1310)는 Y자 형태로 형성되고, 액체(20)가 Y자 형태의 하부에 수용될 수 있다. 다만, 액체 용기(1310)의 형태는 이에 한정되지 않고, 다양한 형태로 형성될 수 있다.
진동자(1320)는 액체 용기(1310)의 하부에 구비되고, 액체(20)에 진동을 가하여 무화시킬 수 있다. 구체적으로, 진동자(1320)는 액체 용기(1310)의 액체(20)가 수용되는 부분과 분리되어 액체 용기(1310)의 액체(20)가 수용되는 부분의 하부에 구비되어 액체(20)에 진동을 가할 수 있다. 다만, 진동자(1320)의 위치는 이에 한정되지 않고, 진동자(1320)는 액체(20)에 진동을 가할 수 있는 위치에 구비될 수 있다.
한편, 진동자(1320)는 제어부(1100)에 의해 진동수, 진동 시간 등이 제어될 수 있다. 즉, 제어부(1100)는 진동자(1320)의 진동수, 진동 시간 등을 제어하여 무화되는 액체의 양, 액체가 무화되는 시간 등을 제어할 수 있다. 따라서, 제어부(1100)는 진동자(1320)를 제어하여 과도한 양의 무화된 액체가 식물 배치부(1200)로 배출되는 것을 방지할 수 있다. 본 개시의 몇몇 다른 실시예에 따르면, 진동자(1320)는 타이머를 포함하고, 타이머에 의해 기 설정된 시간에 작동될 수 있다.
배출구(1330)는 액체 용기(1310)의 상부에 형성되고, 무화된 액체를 식물 배치부(1200)로 배출할 수 있다. 구체적으로, 배출구(1330)는 액체 용기(1310)의 우측 상부에 형성되어 진동자(1320)에 의해 무화된 액체가 식물 배치부(1200)로 배출될 수 있다.
한편, 배출구(1330)에 대응하여 배출구 개폐기가 구비될 수 있다. 따라서, 제어부(1100)는 배출구 개폐기를 제어하여 배출구(1330)를 통해 식물 배치부(1200)로 배출되는 무화된 액체의 양, 시간 등을 조절할 수 있다.
흡입구(1340)는 액체 용기(1310)의 상부에 형성되고, 배출구(1330)를 통해 식물 배치부(1200)로 배출된 무화된 액체를 흡입할 수 있다. 구체적으로, 흡입구(1340)는 액체 용기(1310)의 좌측 상부에 형성되고, 배출구(1330)를 통해 식물 배치부(1200)로 배출된 무화된 액체가 흡입되어 액체 용기(1310) 내로 이동될 수 있다.
한편, 흡입구(1340)에 대응하여 흡입구 개폐기가 별도로 구비될 수 있다. 따라서, 제어부(1100)는 흡입구 개폐기를 제어하여 흡입구(1340)를 통해 액체 용기(1310)로 흡입되는 액체가 흡입되는 시간, 액체의 양 등을 조절할 수 있다.
순환기기(1350)는 액체 용기(1310)의 상부에 흡입구(1340)에 대응하여 구비되고, 무화된 액체를 순환시킬 수 있다. 구체적으로, 순환기기(1350)는 액체 용기(1310)의 좌측 상부에 흡입구(1340)에 대응하여 구비되고, 흡입구(1340)를 통해 식물 배치부(1200)로 배출된 무화된 액체가 흡입되도록 작동될 수 있다. 즉, 제어부(1100)는 흡입구(1340)를 통해 식물 배치부(1200)로 배출된 무화된 액체가 흡입되도록 순환기기(1350)를 제어할 수 있다. 따라서, 제어부(1100)는 순환기기(1350)가 작동되는 시간, 횟수 등을 제어하여 원활하게 식물 배치부(1200)로 배출된 무화된 액체가 흡입되도록 할 수 있다. 순환 기기(1350)를 통해 흡입된 식물 배치부(1200)로 배출된 무화된 액체는 액체 용기(1310) 내에 수용된 액체(20)와 합쳐질 수 있다.
급수관 연결부(1360)는 후술할 액체 공급부(1400)의 급수관(1420)과 연결되는 부분으로, 급수관(1420)을 통해 액체 공급부(1400)의 액체 보관부(1410)에 보관된 액체를 공급받을 수 있다.
제 1 배수관 연결부(1370)는 후술할 액체 공급부(1400)의 제 1 배수관(1430)과 연결되는 부분일 수 있다. 제 1 배수관 연결부(1370)는 액체 용기(1310)의 기 설정된 기준 액체량보다 많은 양의 액체(20)가 수용된 경우, 기준 액체량을 초과하는 양만큼 제 1 배수관(1430)을 통해 액체 보관부(1410)에 액체(20)를 전달할 수 있다.
다시 도 2 내지 4를 참조하면, 액체 공급부(1400)는 가습 공급부(1300)와 연결되고, 가습 공급부(1300)에 액체(20)를 공급할 수 있다. 그리고, 액체 공급부(1400)는 전체 캐비닛의 하부에 위치하도록 구비될 수 있다.
구체적으로, 액체 공급부(1400)는 액체 보관부(1410), 급수관(1420), 제 1 배수관(1430), 제 2 배수관(1440), 수위센서 모듈(1450) 및 용존산소 측정센서 모듈(1460)을 포함할 수 있다. 다만, 상술한 구성요소는 액체 공급부(1400)를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니며, 액체 공급부(1400)는 위에 열거된 구성요소들보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
액체 보관부(1410)는 내부에 수용 공간이 형성된 용기 형태로, 가습 공급부(1300)에 액체(20)를 공급시키기 위한 동력을 제공하는 펌프를 포함할 수 있다. 다만, 액체 보관부(1410)의 형태는 이에 한정되지 않고, 필요에 따라 다양한 형태로 형성될 수 있다. 펌프는 액체 보관부(1410)의 하면에 구비되어 급수관(1420)을 통해 가습 공급부(1300)에 액체(20)를 공급할 수 있다.
급수관(1420)은 내부가 빈 관 형태로, 일측은 액체 보관부(1410)와 연결되고 타측은 가습 공급부(1300)와 연결되어, 액체 보관부(1410)에 보관된 액체(20)가 가습 공급부(1300)로 이동될 수 있다. 구체적으로, 급수관(1420)은 일측이 액체 보관부(1410) 내측에 보관된 액체(20)에 닿도록 구비되어 액체 보관부(1410)의 펌프에 의해 액체(20)가 이동될 수 있다.
본 개시의 몇몇 실시예에 따르면, 급수관(1420)은 적어도 하나의 가습 공급부(1300) 각각과 연결되어 복수의 가습 공급부(1300) 각각에 선택적으로 액체(20)를 공급하는 밸브를 포함할 수 있다. 따라서, 제어부(1100)는 급수관(1420)의 밸브를 제어하여 적어도 하나의 가습 공급부(1300)에 선택적으로 액체(20)를 공급할 수 있다. 따라서, 제어부(1100)는 식물 배치부(1200)에 배치된 식물(10)의 종류에 따라 액체의 양, 액체가 공급되는 시간 등을 다르게 제어하여 식물(10)별로 원활한 성장이 이루어지도록 할 수 있다.
제 1 배수관(1430)은 내부가 빈 관 형태로, 일측은 가습 공급부(1300)와 연결되고 타측은 액체 보관부(1410)와 연결되어, 가습 공급부(1300)에 수용된 액체가 액체 보관부(1410)로 이동될 수 있다. 구체적으로, 제 1 배수관(1430)의 일측은 가습 공급부(1300)의 기 설정된 위치에 연결될 수 있다. 기 설정된 위치는 가습 공급부(1300)에 수용된 액체의 양이 기준 액체량을 초과하는 경우, 가습 공급부에 수용된 액체 중 적어도 일부가 액체 부관부(1410)로 이동되도록 설정된 위치일 수 있다. 예를 들어, 제 1 배수관(1430)의 일측은 기 설정된 위치에 형성된 제 1 배수관 연결부(1370)와 연결될 수 있다.
제 2 배수관(1440)은 내부가 빈 관 형태로, 일측은 식물 배치부(1200)와 연결되고 타측은 액체 보관부(1410)와 연결되어, 식물 배치부(1200)의 바닥에 존재하는 액체가 액체 보관부(1400)로 이동될 수 있다. 본 개시의 몇몇 실시예에 따르면, 식물 배치부(1200)는 제 2 배수관(1440)으로 식물 배치부(1200)의 바닥에 존재하는 액체의 이동이 원활하도록, 바닥이 경사를 가지도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 식물 배치부(1200)의 바닥은 제 2 배수관(1440)이 존재하는 방향으로 점차 하강하는 일정 각도의 경사를 포함할 수 있다.
수위센서 모듈(1450)은 액체 보관부(1410)에 포함되고, 액체 보관부(1410)의 내부에 구비되어 액체 보관부(1410)에 보관된 액체(20)의 수위를 감지할 수 있다. 따라서, 제어부(1100)는 수위센서 모듈(1450)을 통해 수위가 감지된 경우, 수위에 기초하여 외부 기기(200)에 위험 신호의 전송 여부를 판단할 수 있다. 구체적으로, 제어부(1100)는 수위가 기 설정된 높이(예를 들어, 50cm) 이하로 인식된 경우, 네트워크부(1700)를 통해 수위에 대한 정보를 포함하는 위험 신호를 외부 기기(2000)에 전송할 수 있다.
용존산소 측정센서 모듈(1460)은 액체 보관부(1410)에 포함되고, 액체 보관부(1410)의 내부에 구비되어 액체 보관부(1410)에 보관된 액체(20)의 용존산소의 양을 측정할 수 있다. 여기서, 제어부(1100)는 용존산소 측정센서 모듈(1460)을 통해 측정된 용존산소의 양에 대한 정보를 인식할 수 있다.
산소 공급부(1500)는 액체 공급부(1400)와 연결되고, 액체 공급부(1400)에 산소를 공급할 수 있다. 여기서, 제어부(1100)는 용존산소 측정센서 모듈(1460)을 통해 용존산소의 양이 측정된 경우, 용존산소의 양에 기초하여 산소 공급부(1500)을 통한 산소의 공급 여부를 판단할 수 있다. 구체적으로, 제어부(1100)는 용존산소 측정센서 모듈(1460)을 통해 측정된 용존산소의 양이 기준 용존산소의 양 이하로 인식된 경우, 산소 공급부(1500)에서 산소를 액체 공급부(1400)에 공급하도록 제어할 수 있다. 본 개시의 몇몇 실시예에 따르면, 제어부(1100)는 산소 공급부(1500)를 통해 기 설정된 시간마다 산소를 액체 공급부(1400)에 공급하도록 제어할 수 있다.
조명부(1600)는 식물을 향해 광원을 조사하는 적어도 하나의 조명이 구비될 수 있다. 구체적으로, 조명부(1600)는 식물 배치부(1200)의 상방에 위치하고, 제어부(1100)에 의해 적어도 하나의 조명이 각각 제어될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 네트워크부(1700)는 제어부에 의해 제어되고, 임의의 형태의 데이터 및 신호 등을 송수신할 수 있는 임의의 유무선 통신 네트워크를 포함할 수 있다. 예를 들어, 네트워크부(1700)는 제어부(1100)에 의해 생성된 위험 신호를 외부 기기(2000)에 전송할 수 있다. 그리고, 네트워크부(1700)는 외부 기기(2000)로부터 제어 신호를 수신할 수 있다.
외부 기기(2000)는 식물 재배 장치(1000)와 통신을 위한 메커니즘을 갖는 시스템에서의 임의의 형태의 기기를 의미할 수 있다. 예를 들어, 외부 기기(2000)는 PC(personal computer), 노트북(notebook) 및 태블릿 PC(tablet pc) 등을 포함할 수 있다. 다만, 외부 기기(2000)는 이에 한정되지 않는다.
외부 기기(2000)는 식물 재배 장치(1000)로부터 위험 신호를 수신할 수 있다. 따라서, 사용자는 외부 기기(2000)를 통해 식물 재배 장치(1000)의 상태를 확인할 수 있다. 또한, 외부 기기(2000)는 사용자의 입력에 대응하여 생성된 제어 신호를 식물 재배 장치(1000)로 전송할 수 있다.
따라서, 식물 재배 장치(1000)의 제어부(1100)는 외부 기기(2000)로부터 수신한 제어 신호에 기초하여, 식물 재배 장치(1000)의 구성요소들을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1100)는 수신한 제어 신호가 액체 분무 횟수에 대한 정보를 포함하는 경우, 가습 공급부(1300) 및 액체 공급부(1400)를 제어하여 액체 분무 횟수에 대한 정보에 대응되는 횟수만큼 액체를 분무하도록 제어할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 제어부(1100)는 식물 재배 장치(1000)의 구성요소들을 제어하여 수신한 제어 신호에 대응하는 동작을 수행할 수 있다.
네트워크는 식물 재배 장치(1000) 및 외부 기기(2000)가 서로 임의의 형태의 데이터 및 신호를 송수신할 수 있는 임의의 유무선 통신 네트워크를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 식물 재배 장치(1000)는 진동자를 이용하여 액체 사용을 최소화함으로써 식물 재배의 운용비용을 절감할 수 있다.
또한, 식물 재배 장치(1000)는 모든 작물의 개체마다 일정한 생육환경조건을 제공함으로써, 최종 수확물의 일정한 중량과 품질을 기대할 수 있다.
또한, 식물 재배 장치(1000)는 식물 배치부(1200) 내의 공간, 즉, 공기 중으로 노출된 식물(10)의 뿌리에 지속적인 양분 공급은 물론 산고 공급을 충분히 하여 생육 촉진에 따른 생육기간 단축으로 생산성이 크게 향상될 수 있다.
또한, 식물 재배 장치(1000)는 기존 수경재배방식인 분사 노즐을 이용한 분무식 방법과 다른 형태의 본 개시의 몇몇 실시예 따른 가습 공급부(1300)를 사용함으로써 기술 경쟁력을 높일 수 있다.
또한, 식물 재배 장치(1000)는 BT, ET, IT, NT 등의 기술 융복합으로 인하여 농식품 6차 산업으로의 도약이 가능하고, 관련 산업 종사 입력 수요 증가로 인하여 신규 일자리 고용 창출이 이루어질 수 있다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 개시를 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 개시의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 개시는 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 식물이 배치되는 식물 배치부;
    상기 식물 배치부와 연결되고, 상기 식물에 액체를 분무하는 가습 공급부; 및
    상기 가습 공급부와 연결되고, 상기 가습 공급부에 상기 액체를 공급하는 액체 공급부;
    를 포함하고,
    상기 가습 공급부는,
    상기 액체의 양이 기준 액체량 이하로 수용되고, 상기 액체 공급부와 연결되는 액체 용기;
    상기 액체 용기의 하부에 구비되고, 상기 액체에 진동을 가하여 무화시키는 진동자;
    상기 액체 용기의 상부에 형성되고, 무화된 액체를 상기 식물 배치부로 배출하는 배출구;
    상기 액체 용기의 상부에 형성되고, 상기 배출구를 통해 상기 식물 배치부로 배출된 상기 무화된 액체가 흡입되는 흡입구; 및
    상기 액체 용기의 상부에 상기 흡입구에 대응하여 구비되고, 배출된 상기 무화된 액체를 흡입하고, 그리고 흡입된 상기 무화된 액체를 상기 배출구를 통해 상기 식물 배치부로 배출하여 순환시키는 순환기기;
    를 포함하는,
    식물 재배 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 액체 공급부는,
    상기 액체가 보관되고, 상기 가습 공급부에 상기 액체를 공급시키기 위한 동력을 제공하는 펌프를 포함하는 액체 보관부;
    내부가 빈 관 형태로, 일측은 상기 액체 보관부와 연결되고 타측은 상기 가습 공급부와 연결되어, 상기 액체 보관부에 보관된 상기 액체가 상기 가습 공급부로 이동되는 급수관;
    내부가 빈 관 형태로, 일측은 상기 가습 공급부와 연결되고 타측은 상기 액체 보관부와 연결되어, 상기 가습 공급부에 수용된 액체가 상기 액체 보관부로 이동되는 제 1 배수관; 및
    내부가 빈 관 형태로, 일측은 상기 식물 배치부와 연결되고 타측은 상기 액체 보관부와 연결되어, 상기 식물 배치부에서 응결된 액체가 상기 액체 보관부로 이동되는 제 2 배수관;
    을 포함하는,
    식물 재배 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 배수관의 일측은,
    상기 가습 공급부의 기 설정된 위치에 연결되고,
    상기 기 설정된 위치는,
    상기 가습 공급부에 수용된 상기 액체의 양이 기준 액체량을 초과하는 경우, 상기 가습 공급부에 수용된 액체 중 적어도 일부가 상기 액체 보관부로 이동되도록 설정된 위치인,
    식물 재배 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 액체 보관부는,
    보관된 상기 액체의 수위를 감지하는 수위센서 모듈;
    을 포함하고,
    상기 식물 재배 장치는,
    상기 수위센서 모듈을 통해 상기 수위가 감지된 경우, 상기 수위에 기초하여 외부 기기에 위험 신호의 전송 여부를 판단하는 제어부;
    를 더 포함하는,
    식물 재배 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 식물 재배 장치는,
    상기 제어부에 의해 제어되는 네트워크부;
    를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 수위가 기 설정된 높이 이하로 인식된 경우, 상기 네트워크부를 통해 상기 수위에 대한 정보를 포함하는 상기 위험 신호를 상기 외부 기기에 전송하는,
    식물 재배 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 액체 보관부는,
    보관된 상기 액체의 용존산소의 양을 측정하는 용존산소 측정센서 모듈;
    을 포함하는,
    식물 재배 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 식물 재배 장치는,
    상기 액체 공급부와 연결되고, 상기 액체 공급부에 산소를 공급하는 산소 공급부; 및
    상기 용존산소 측정센서 모듈을 통해 상기 용존산소의 양이 측정된 경우, 상기 용존산소의 양에 기초하여 상기 산소 공급부를 통한 상기 산소의 공급 여부를 판단하는 제어부;
    를 더 포함하는,
    식물 재배 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 용존산소의 양이 기준 용존산소의 양 이하로 인식된 경우, 상기 산소 공급부에서 상기 산소의 공급하도록 제어하는,
    식물 재배 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 식물을 향해 광원을 조사하는 적어도 하나의 조명이 구비되는 조명부; 및
    상기 적어도 하나의 조명의 조사 각도 및 광의 세기 중 적어도 하나를 상기 식물의 배치에 기초하여 제어하는 제어부;
    를 더 포함하는,
    식물 재배 장치.
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