KR20230094630A - Smart Farm System of Organic and Functional Ingredients based on the Hybrid Aquaponics - Google Patents
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- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
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Abstract
본 발명은 하이브리드 아쿠아포닉스 기반의 스마트팜 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 물고기의 배설물을 재활용하는 바이오플락 아쿠아포닉스 농법을 적용하여 화학 비료의 사용 없이 유기물만으로 재배하는 유기농 재배 환경을 제공하되, 별도로 배양된 유기 미생물, 유기 미량원소, 대량원소 및 기능성분 증진용 유기 유인제(elicitor) 중 적어도 하나를 양어 사육수에 첨가하여 식물에게 공급함으로써 바이오플락이 적용된 사육수에 부족하기 쉬운 각종 양분을 보완할 수 있는 하이브리드 아쿠아포닉스 기반의 유기농 기능성분 증진 스마트팜 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a hybrid aquaponics-based smart farm system, and more particularly, to provide an organic cultivation environment in which only organic matter is grown without the use of chemical fertilizers by applying a biofloat aquaponics farming method that recycles fish excrement. , At least one of separately cultured organic microorganisms, organic microelements, macroelements, and organic elicitors for enhancing functional components is added to fish breeding water and supplied to plants, thereby providing various nutrients that are likely to be insufficient in the breeding water to which biofloc is applied. It is about a hybrid aquaponics-based organic functional ingredient enhancement smart farm system that can complement
Description
본 발명은 하이브리드 아쿠아포닉스 기반의 스마트팜 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 물고기의 배설물을 재활용하는 바이오플락 아쿠아포닉스 농법을 적용하여 화학 비료의 사용 없이 유기물만으로 재배하는 유기농 재배 환경을 제공하되, 별도로 배양된 유기 미생물, 유기 미량원소, 대량원소 및 기능성분 증진용 유기 유인제(elicitor) 중 적어도 하나를 양어 사육수에 첨가하여 식물에게 공급함으로써 바이오플락이 적용된 사육수에 부족하기 쉬운 각종 양분을 보완할 수 있는 하이브리드 아쿠아포닉스 기반의 유기농 기능성분 증진 스마트팜 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a hybrid aquaponics-based smart farm system, and more particularly, to provide an organic cultivation environment in which only organic matter is grown without the use of chemical fertilizers by applying a biofloat aquaponics farming method that recycles fish excrement. , At least one of separately cultured organic microorganisms, organic microelements, macroelements, and organic elicitors for enhancing functional components is added to fish breeding water and supplied to plants, thereby providing various nutrients that are likely to be insufficient in the breeding water to which biofloc is applied. It is about a hybrid aquaponics-based organic functional ingredient enhancement smart farm system that can complement
농약과 화학비료는 농작물 생장과 병해충 관리에 유용하고, 농작물의 생산성을 높이는 데 도움을 주는 반면 인간의 건강을 위협하고, 또 환경문제를 야기한다.Pesticides and chemical fertilizers are useful for crop growth and control of pests and diseases, and while helping to increase crop productivity, they threaten human health and cause environmental problems.
최근 이러한 문제 해결의 대안으로 다양한 친환경 농업기술이 개발되고 있으며, 물고기 양식(Aquaculture)과 수경 재배(Hydroponics)를 결합한 아쿠아포닉스(Aquaponics)가 대표적인 친환경 농법 중 하나로 꼽힌다.Recently, various eco-friendly agricultural technologies have been developed as an alternative to solving these problems, and aquaponics, which combines fish farming (Aquaculture) and hydroponics (Hydroponics), is considered one of the representative eco-friendly farming methods.
바이오플락 아쿠아포닉스는 항생제, 농약 및 화학비료를 사용하지 않아 물고기에게 유해한 영향을 끼치지 않고, 식물의 생육에 필요한 영양분을 제공받기 때문에 재배 식물의 생산량을 일정하게 유지할 수 있으며, 사용한 물을 버리지 않고 물고기와 식물에게 순환적으로 제공하므로 농업용수를 절약할 수 있다.Bioflac Aquaponics does not use antibiotics, pesticides, or chemical fertilizers, so it does not harm fish, and because it receives nutrients necessary for plant growth, it is possible to maintain a constant production of cultivated plants and does not throw away used water. It is possible to save agricultural water because it is supplied to fish and plants cyclically.
아쿠아포닉스를 구현하기 위해 여러 가지 세부 기술들이 연구되고 있으며, 중의 하나인 바이오플락 기술(BFT, Biofloc Technology)은 물고기가 배출하는 배설물이나 사료찌꺼기를 유용 미생물의 먹이로 활용함으로써 새로운 양식수를 공급하지 않고 다시 사용하는 친환경 양식 기술로 각광받고 있다.Various detailed technologies are being researched to realize aquaponics, and one of them, Biofloc Technology (BFT), supplies new aquaculture water by using excrement or feed waste from fish as food for useful microorganisms. It is in the limelight as an eco-friendly aquaculture technology that can be used again without doing it.
바이오플락 기술을 이용한 아쿠아포닉스에 관하여 한국 공개특허공보 제10-2021-0017412호(선행문헌1)를 포함한 다양한 선행기술들이 제안된 바 있다. 다만, 선행문헌1을 포함한 종래 바이오플락 기반의 아쿠아포닉스 기술들은 물고기의 생육에 더 중점을 둔 것으로서 양어수조의 사육수에 바이오플락을 적용하여 유독성분을 제거한 후 일부를 후단의 식물재배시설에 공급함으로써 재배수로 활용하는 것을 내용으로 한다.Regarding aquaponics using biofloat technology, various prior arts have been proposed, including Korean Patent Publication No. 10-2021-0017412 (Prior Document 1). However, conventional biofloat-based aquaponics technologies, including Prior Document 1, are more focused on fish growth, and after removing toxic components by applying biofloat to breeding water in a fish tank, some of them are sent to the plant cultivation facility at the rear. The content is to use it as cultivation water by supplying it.
하지만 물고기 배설물에 바이오플락을 적용하는 것만으로는 식물 재배에 필요한 각종 영양분을 충분히 제공할 수 없어 이에 대한 보완이 필요한 상황이며, 재배 작물의 생육 상황에 따라 사육수의 조성이나 물리적, 화학적인 조건을 가변적으로 제공하는 기술에 대한 제안은 전무한 상황이다.However, the application of bioflac to fish manure alone cannot provide sufficient nutrients necessary for plant cultivation, so it is necessary to supplement this. There is no proposal for a variable providing technology.
본 발명이 해결하고자 하는 과제 중 하나는, 종래의 바이오플락-아쿠아포닉스 시스템에서 물고기 배설물 만으로는 부족하기 쉬운 유기농 미생물, 유기 미량원소, MKP 등 대량원소 및 기능성분 증진을 위한 유기 유인제(Elicitor)를 양어수조에서 배출된 재배양액에 혼합해 줌으로써 작물 생산량과 기능성분 함유량을 최대화하는 하이브리드 방식의 바이오플락-아쿠아포닉스 기반 스마트팜 시스템을 제공하는 것이다.One of the problems to be solved by the present invention is organic microorganisms, organic microelements, organic trace elements such as MKP, which are likely to be insufficient in the conventional bioflac-aquaponics system, and organic elicitors for enhancing functional components. It is to provide a hybrid biofloat-aquaponics-based smart farm system that maximizes crop production and functional ingredient content by mixing the nutrient solution discharged from the fish tank.
본 발명이 해결하고자 하는 과제 중 다른 하나는, 재배 작물의 품종이나 성장 단계 또는 생육 상태에 따라 양어수조 사육수를 재생한 양액의 조성을 가변적으로 제공하는 아쿠아포닉스 기반의 스마트팜 시스템을 제공하는 것이다.Another one of the problems to be solved by the present invention is to provide an aquaponics-based smart farm system that variably provides the composition of the nutrient solution regenerated from the breeding water in the fish tank according to the variety, growth stage, or growth state of the cultivated crop. .
본 발명이 해결하고자 하는 과제 중 다른 하나는, 작물 재배를 위한 화학 비료의 사용과 물의 사용을 최소화함으로써 탄소 배출량을 줄이는 한편, 화학 농약의 적용 없이 유기농 재배 환경을 조성하는 저탄소 유기농 기반의 스마트팜 시스템을 제공하는 것이다.Another of the problems to be solved by the present invention is a low-carbon, organic-based smart farm system that reduces carbon emissions by minimizing the use of chemical fertilizers and water for crop cultivation, while creating an organic cultivation environment without the application of chemical pesticides. is to provide
본 발명이 해결하고자 하는 과제 중 다른 하나는, 도심과 같은 제한된 면적의 재배 공간에서도 생산량을 극대화할 수 있는 도시농업을 겨냥한 스마트팜 시스템을 제공하는 것이다.Another of the problems to be solved by the present invention is to provide a smart farm system aimed at urban agriculture that can maximize production even in a limited area cultivation space such as a city center.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 바이오플락이 적용된 양어수조; 제1 배양조의 방선균과 제2 배양조의 미세조류가 인입되어 혼합되며, 혼합된 용액을 상기 양어수조에 공급하는 제1 혼합조; 상기 양어수조의 사육수가 인입되는 제2 혼합조; 및 상기 제2 혼합조의 재배 양액을 공급 받는 식물재배기를 포함하는 하이브리드 아쿠아포닉스 기반의 스마트팜 시스템을 일 실시예로 제안한다.In order to solve the above problems, the present invention, a fish tank to which a biofloat is applied; a first mixing tank in which actinomycetes in the first culture tank and microalgae in the second culture tank are introduced and mixed, and the mixed solution is supplied to the fish tank; A second mixing tank into which the breeding water of the fish tank is introduced; And a hybrid aquaponics-based smart farm system including a plant cultivator receiving the cultivation nutrient solution of the second mixing tank is proposed as an embodiment.
상기 미세조류는, 클로렐라 및 스피루리나 중 적어도 하나일 수도 있다.The microalgae may be at least one of chlorella and spirulina.
상기 양어수조에 유용미생물(EM)을 공급하는 제3 배양조를 더 포함할 수도 있다.A third culture tank for supplying useful microorganisms (EM) to the fish tank may be further included.
상기 양어수조에 키토산(Chitosan)과 키틴(Chitin)을 분해하는 미생물을 공급하는 제4 배양조를 더 포함할 수도 있다.A fourth culture tank for supplying microorganisms that decompose chitosan and chitin to the fish tank may be further included.
상기 제2 혼합조에 상기 식물재배기의 식물 생장에 필요한 추가 양분을 공급하는 양분 보충기를 더 포함할 수도 있다.A nutrient replenisher for supplying additional nutrients required for plant growth in the plant cultivator to the second mixing tank may be further included.
상기 추가 양분은, P(인산), Ca(칼슘), K(칼륨) 및 Fe(철) 중 적어도 하나이거나, 기능성분 증진용 유기 유인제(elicitor)일 수도 있다.The additional nutrient may be at least one of P (phosphoric acid), Ca (calcium), K (potassium), and Fe (iron), or an organic elicitor for enhancing functional components.
상기 식물재배기의 폐 양액을 회수하고, 회수된 폐 양액을 정화하며, 정화된 폐 양액을 상기 양어수조에 공급하는 회수조를 더 포함할 수도 있다.It may further include a recovery tank for recovering the waste nutrient solution of the plant cultivator, purifying the recovered waste nutrient solution, and supplying the purified waste nutrient solution to the fish tank.
다른 실시예의 스마트팜 시스템은, 상기 식물재배기에서 재배중인 작물의 성장단계 또는 생육 상태에 기초하여 미리 정해진 어느 하나의 상기 양어수조와 상기 식물재배기가 연결되도록 상기 양분 보충기를 제어하는 제어반(controller); 상기 식물재배기에서 재배중인 작물을 촬영하는 카메라; 및 상기 카메라의 촬영 영상을 분석하여 작물의 성장단계 또는 생육 상태를 판별하는 분석 모듈(analyzing module), 판별된 성장단계 또는 생육 상태에 따라 미리 정해진 양분 보충기의 양분 정보를 상기 제어반으로 송신하는 보고 모듈(reporting module)을 포함하는 분석서버를 더 포함할 수도 있다.The smart farm system of another embodiment is a control panel for controlling the nutrient replenisher so that the plant cultivator is connected to any one of the fish tank predetermined based on the growth stage or growth state of the crop being cultivated in the plant cultivator; a camera for photographing the crops being grown in the plant cultivator; and an analyzing module that analyzes the image taken by the camera to determine the growth stage or growth state of the crop, and a report that transmits nutrient information of a predetermined nutrient replenisher to the control panel according to the determined growth stage or growth state. An analysis server including a reporting module may be further included.
또 다른 실시예의 스마트팜 시스템은, 상기 제2 혼합조에 저장된 사육수의 산성도(pH), 전기전도도(EC), 용존산소량(DO), 산화환원전위(ORP) 중 적어도 하나를 측정하는 센서부를 더 포함하고, 상기 분석서버의 분석 모듈은 상기 상기 카메라의 촬영 영상과 상기 센서부의 측정 정보를 분석하여 작물의 성장단계 또는 생육 상태를 판별할 수도 있다.In another embodiment of the smart farm system, the sensor unit for measuring at least one of the acidity (pH), electrical conductivity (EC), dissolved oxygen (DO), and oxidation-reduction potential (ORP) of the breeding water stored in the second mixing tank is further In addition, the analysis module of the analysis server may analyze the image taken by the camera and the measurement information of the sensor unit to determine the growth stage or growth state of the crop.
본 발명의 실시예에 의하면, 바이오플락에 의해 독성 성분이 제거된 물고기 사육수에 EM 등의 유기농 미생물, 유기 미량원소, MKP 등 대량원소 및 기능성분 증진을 위한 유기 유인제(Elicitor)를 혼합하여 작물 생장에 최적의 양액을 공급함으로써 작물 재배량과 기능성분 함유량을 최대로 할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, organic microorganisms such as EM, organic microelements, macro elements such as MKP, and organic elicitors for enhancing functional components are mixed with fish breeding water from which toxic components have been removed by bioflac. By supplying the optimal nutrient solution for crop growth, the amount of crop cultivation and the content of functional components can be maximized.
본 발명의 실시예에 의하면, 재배 양액의 조성과 물리적 화학적인 특성을 가변적으로 조정함으로써 재배 작물의 품종이나 성장 단계 또는 생육 상태에 최적화된 양액을 공급할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by variably adjusting the composition and physical and chemical properties of the cultivation nutrient solution, it is possible to supply a nutrient solution optimized for the variety, growth stage or growth state of cultivated crops.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 바이오플락 기술을 적용함으로써 통상의 어류 양식에 비해 사료의 사용량을 최소화하고 물고기의 양식과 작물의 재배에 소요되는 물의 양을 대폭 절감할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, by applying the biofloat technology, the amount of feed used can be minimized and the amount of water required for fish farming and crop cultivation can be significantly reduced compared to conventional fish farming.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 복수의 양어수조와 식물재배기를 다층 구조로 적층함으로써 어류 양식 및 식물 재배를 위한 공간 활용을 최대화할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, space utilization for fish farming and plant cultivation can be maximized by stacking a plurality of fish tanks and plant cultivators in a multi-layered structure.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 가변 중력의 회전형 식물재배기를 채택하여 작물 재배에 필요한 물 사용량을 최소로 하고 작물 재배에 소요되는 기간을 단축할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, it is possible to minimize the amount of water required for crop cultivation and shorten the period required for crop cultivation by adopting a rotary plant cultivator of variable gravity.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 화학 비료를 거의 사용하지 않는 친환경 아쿠아포닉스 기술을 적용함으로써 화학 비료의 제조 공정 중 발생하는 탄소 배출량을 최소화할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, carbon emissions generated during the manufacturing process of chemical fertilizers can be minimized by applying eco-friendly aquaponics technology that hardly uses chemical fertilizers.
도 1은 일 실시예에 따른 하이브리드 아쿠아포닉스 기반 스마트팜 시스템의 구성도이다.
도 2는 다른 일 실시예에 따른 하이브리드 아쿠아포닉스 기반 스마트팜 시스템의 구성도이다.
도 3은 카메라가 도입된 다른 일 실시예의 스마트팜 시스템의 구성도이다.
도 4는 센서부가 도입된 다른 일 실시예의 스마트팜 시스템의 구성도이다.
도 5는 관상용 수조가 도입된 다른 일 실시예의 스마트팜 시스템의 개략도이다.1 is a configuration diagram of a hybrid aquaponics-based smart farm system according to an embodiment.
2 is a configuration diagram of a hybrid aquaponics-based smart farm system according to another embodiment.
3 is a configuration diagram of a smart farm system of another embodiment in which a camera is introduced.
4 is a configuration diagram of a smart farm system of another embodiment in which a sensor unit is introduced.
5 is a schematic diagram of a smart farm system of another embodiment in which an ornamental water tank is introduced.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, or substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "구비" 또는 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부(Unit)", "...모듈(Module)" 및 "컴포넌트(Component)" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어, 소프트웨어 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In the entire specification, when a part is said to "comprise" or "include" a certain element, it means that it may further include other elements, not excluding other elements, unless otherwise stated. . In addition, terms such as "...unit", "...module" and "component" described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which It may be implemented in hardware, software, or a combination of hardware and software.
또한, 본 명세서에서 "실시예"라는 용어는 예시, 사례 또는 도해의 역할을 의미하지만 발명의 대상은 그러한 예에 의해 제한되지 않는다. 또한, "포함하는", "구비하는", "갖는" 및 기타 유사한 용어가 사용되지만 청구범위에 사용될 경우 개방적인 전환어(Transition word)로서 "포함하는(Comprising)"과 동일한 의미로 사용된다.In addition, although the term "embodiment" in this specification means the role of illustration, example, or illustration, the subject matter of the invention is not limited by such example. Also, "comprising", "comprising", "having" and other similar terms are used, but when used in the claims, they are used in the same sense as "comprising" as an open transition word.
본 명세서에 설명된 다양한 기법은 하드웨어 또는 소프트웨어와 함께 구현될 수 있거나, 적합한 경우에 이들 모두의 조합과 함께 구현될 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같은 "부(Unit)", "시스템(System)" 등의 용어는 마찬가지로 컴퓨터 관련 엔티티(Entity), 즉 하드웨어, 하드웨어 및 소프트웨어의 조합, 소프트웨어 또는 실행시의 소프트웨어와 등가로 취급할 수 있다. 예를 들어, 프로그램 모듈은 하나의 컴포넌트와 등가 혹은 둘 이상의 컴포넌트의 조합으로 구성될 수 있다.The various techniques described herein may be implemented with hardware or software, or a combination of both, where appropriate. As used herein, the terms "Unit", "System", etc. are likewise equivalent to a computer-related entity, that is, hardware, a combination of hardware and software, software, or software in execution. can handle For example, a program module may be composed of one component and equivalent or a combination of two or more components.
<실시예 1><Example 1>
실시예 1은 바이오플락이 적용된 양어수조에 방선균, 미세조류, 유용미생물을 추가로 투입하여 바이오플락-아쿠아포닉스를 보완한 하이브리드 아쿠아포닉스 기반의 스마트팜 시스템에 관한 것이다. Example 1 relates to a hybrid aquaponics-based smart farm system supplemented with biofloat-aquaponics by additionally adding actinomycetes, microalgae, and useful microorganisms to a fish tank to which bioflac is applied.
도 1은 실시예 1에 따른 하이브리드 아쿠아포닉스 기반 스마트팜 시스템의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a hybrid aquaponics-based smart farm system according to Example 1.
실시예 1의 스마트팜 시스템은, 적어도 하나의 양어수조(10), 제1 배양조(20), 제2 배양조(30), 제1 혼합조(40), 제2 혼합조(50) 및 식물재배기(100)을 포함하여 이루어지며, 제3 배양조(60), 제4 배양조(도면에 미도시), 제5 배양조(도면에 미도시), 제6 배양조(도면에 미도시), 양분 보충기(70) 및 회수조(80) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.The smart farm system of Example 1 includes at least one
양어수조(10)는 바이오플락 기술을 적용하여 물고기를 양식한다.The
양어수조(10) 내에 남은 사료 찌꺼기와 양식생물의 배설물에서 발생하는 암모니아, 아질산은 독성으로 인해 양식생물에게 나쁜 영향을 미친다. 바이오플락은 미생물과 작은 미소생물들이 솜뭉치처럼 뭉쳐져 있는 형태로 물속을 떠다니며 탄소원을 이용하여 독성의 암모니아 및 아질산을 세균 단백질로 변경시킴으로써 수질을 정화한다. 또한 바이오플락은 그 자체로서 양식생물의 먹이원이 되기도 한다.Ammonia and nitrous acid generated from feed residues remaining in the
양어수조(10)는 복수로 구비될 수 있으며, 공간 활용을 위해 적어도 두 개의 양어수조가 적층될 수 있다. 도 1에서는 2개의 양어수조(10)가 적층된 경우를 도시하였으나 반드시 이에 한정할 필요는 없으며 양식할 어류의 종류, 크기, 양 등에 따라 단층 또는 3층 이상의 구조로 설계 변경도 가능하다. 그리고 상단의 양어수조와 하단의 양어수조는 연동 배관(도면에 미도시)을 통해 연결되고, 상단 또는 하단의 양어수조에서 제2 혼합조(50)로 배출되는 사육수의 용량만큼 하단 또는 상단 양어수조의 사육수가 상기 연동배관을 통해 상대방의 양어수조로 보충될 수 있다.A plurality of
양어수조(10)에는 뱀장어, 메기, 흰 다리 새우 등과 같은 민물고기 또는 광어, 도미, 황복 등과 같은 바다고기가 양식될 수 있으며 예시된 어종에 반드시 한정할 필요는 없다.In the
제1 배양조(20)는 방선균(Actinomycetes)을 배양하고, 배양된 방선균은 제1 혼합조(40)로 공급된다. 배양된 방선균은 제1 혼합조(40)를 거치지 않고 양어수조(10) 또는 제2 혼합조(50)에 직접 공급될 수도 있다.The
방선균(Actinomycetes)은 토양에 공생하는 98종의 미생물균으로서 스트렙토마이세스에 의한 스트렙토마이신 또는 카나마이세스에 기반한 카나마이신 등의 천연 항생물질 미생물균을 지칭한다. 방선균을 양어수조(10)에 투입하면 물고기의 배설물과 결합하여 천연 항생제로서 다양한 항생물질 미생물군이 조성되어 물고기의 무항생제 양식을 가능하게 한다. 종래의 바이오플락 기술에서 더 나아가 양어수조에 방선균을 추가로 투입한다는 의미에서 하이브리드 바이오플락이라 지칭한다. Actinomycetes are 98 types of microorganisms that live symbiotically in soil and refer to natural antibiotic microorganisms such as streptomycin caused by Streptomyces or kanamycin based on Kanmyces. When the actinomycetes are introduced into the
제1 배양조(20)의 방선균 배양 및 증식을 활성화하기 위해 키토산, 깻묵 및 클로렐라를 비롯한 각종 미세조류 중 적어도 하나를 제1 배양조(20)에 투입할 수도 있다.In order to activate the culture and proliferation of actinomycetes in the
제2 배양조(30)는 제1 배양조(20)에 투입할 각종 미세조류를 배양한다.The
제2 배양조(30)의 미세조류 중 하나는 클로렐라일 수도 있다. 클로렐라는 민물에 사는 녹조류로서 플랑크톤의 일종이다. 클로렐라는 약 60%의 단백질, 엽록소, 30종 이상의 지방산, 비타민 B군 등 다양한 비타민이 풍부하므로 물고기의 면역력을 증진하고 양어수조(10)의 수질 정화에 도움을 준다.One of the microalgae of the
제2 배양조(30)의 미세조류 중 다른 하나는 스피루리나일 수도 있다. 스피루리나는 청정 해역에서 자라는 청록색 해조류이며, 스피루리나에는 약 70%의 단백질, 탄수화물, 수용성 식이섬유, 필수 아미노산, 항산화성 효소, 12종의 비타민, 10종의 미네랄 등이 포함되어 있으며 천연 항산화 미생물로서 물고기의 면역력을 증진하고 양어수조(10)의 수질 정화에 도움을 준다.Another of the microalgae of the
제1 혼합조(40)는 제1 배양조(20) 및 제2 배양조(30)로부터 각각 방선균과 미세조류를 공급 받고 방선균과 미세조류를 균일하게 혼합한다.The
제2 혼합조(50)는 양어수조(10)로부터 사육수를 공급 받고, 제1 배양조(20), 제2 배양조(30), 제3 배양조(60), 제4 배양조(도면에 미도시), 제5 배양조(도면에 미도시), 제6 배양조(도면에 미도시), 양분 보충기(70) 중 적어도 하나의 배출물을 상기 공급된 사육수와 혼합하여 재배 양액을 조성한다. 그리고 조성된 재배 양액을 식물재배기(100)에 공급한다.The
제3 배양조(60)는 양어수조(10)에 유용 미생물(Effectine Micro-organisms, EM)을 선택적으로 공급한다.The
유용 미생물(EM)은 유산균, 광합성균, 효모균을 주균으로 하여 환경에 유익한 미생물을 조합, 배양한 미생물 복합체를 가리킨다. 유용 미생물(EM)은 미생물 균들 간의 복잡한 공존, 공생 관계를 통해 발효 생성물인 항산화 물질을 생성하고 악취 제거, 수질 정화, 유기물 발효 등을 수행한다.Useful microorganisms (EM) refer to a microbial complex in which microorganisms beneficial to the environment are combined and cultured using lactic acid bacteria, photosynthetic bacteria, and yeast as main bacteria. Beneficial microorganisms (EM) produce antioxidants, which are fermentation products, through complex coexistence and symbiotic relationships among microorganisms, and perform odor removal, water purification, organic matter fermentation, and the like.
제4 배양조(도면에 미도시)는 키토산(Chitosan)과 키틴(Chitin)을 분해하는 미생물을 배양하고, 배양된 미생물을 양어수조(10), 제1 혼합조(40) 및 제2 혼합조(50) 중 적어도 하나에 공급한다. 키토산 및 키틴 분해 미생물은 해충의 알 껍질과 병원성 곰팡이의 주 성분인 키토산 및 키틴을 분해하며, 병원성 곰팡이와 같은 병해충의 원인을 제거한다.The fourth culture tank (not shown) cultivates microorganisms that decompose chitosan and chitin, and the cultured microorganisms are transferred to the
제5 배양조(도면에 미도시)는 젤라틴(Gelatin)을 분해하는 미생물을 배양하고, 배양된 미생물을 양어수조(10), 제1 혼합조(40) 및 제2 혼합조(50) 중 적어도 하나에 공급한다. 젤라틴 분해 미생물은 식물재배기(100)에서 재배되는 작물에 유해를 주는 주성분인 젤라틴을 분해하며 선충, 유충 및 난낭 등 각종 병해충의 원인을 제거한다.The fifth culture tank (not shown) cultures microorganisms that decompose gelatin, and transfers the cultured microorganisms to at least one of the
제6 배양조(도면에 미도시)는 어류의 사체, 배설물, 고형물질 등을 분해하여 수질환경을 개선하고 재생하는 특수 미생물을 배양하고, 배양된 미생물을 양어수조(10), 제1 혼합조(40) 및 제2 혼합조(50) 중 적어도 하나에 공급한다.The 6th culture tank (not shown in the drawing) cultivates special microorganisms that improve and regenerate the water quality environment by decomposing fish bodies, excrement, solid substances, etc., and uses the cultured microorganisms in the
양분 보충기(70)는 제2 혼합조(5)에 식물재배기(100)의 식물 생장에 필요한 추가 양분을 공급한다. 양분 보충기(70)는 추가 양분으로 특정 유기 미량원소, 기능성분 증진용 유기 유인제(elicitor), MKP 등의 대량원소 중 적어도 하나를 공급할 수 있다.The nutrient replenisher 70 supplies additional nutrients necessary for plant growth in the
아쿠아포닉스에서 식물이 필요로 하는 13종류의 영양소는 N, P, K, S, Ca, Mg, Fe,Mn, Cu, Zn, B, Mo, Al이다. 여기서 N, P, K는 대량원소이고 S, Ca, Mg, Fe,Mn, Cu, Zn, B, Mo, Al은 유기 미량원소이다. The 13 nutrients that plants need in aquaponics are N, P, K, S, Ca, Mg, Fe, Mn, Cu, Zn, B, Mo, and Al. Here, N, P, and K are macro elements, and S, Ca, Mg, Fe, Mn, Cu, Zn, B, Mo, and Al are organic trace elements.
양어수조(10)에 투입되는 상용의 배합사료는 상기 13종류의 영양소 중 P(인산), Ca(칼슘), K(칼륨), Fe(철), MKP(일인산칼륨)이 부족하므로 후단의 식물 재배를 위해 상기 부족한 영양소를 인위적으로 보충해줄 필요가 있다.Among the 13 types of nutrients, the commercially formulated feed introduced into the
일인산칼륨(monobasic potassium phosphate, MKP)과 같은 대량원소는 화학비료를 통해 보충하거나 일인산칼륨과 유사한 다른(other) 천연성분으로 대체하여 보충할 수도 있다.A bulk element such as monobasic potassium phosphate (MKP) can be supplemented through chemical fertilizers or by replacing it with other natural ingredients similar to potassium monophosphate.
유기 미량원소 중 Fe(철분)가 결핍되면 어린 식물에서 창백하거나 노란 잎을 유발하는 바, 재배 작물의 기능성분을 증진하기 위하여 통상의 수경재배에 비해 철(Fe) 함유량을 4배, 아연(Zn)을 8배로 늘려 공급할 수도 있다.A lack of Fe (iron) among organic trace elements causes pale or yellow leaves in young plants. In order to improve the functional components of cultivated crops, iron (Fe) content is quadrupled compared to conventional hydroponic cultivation, and zinc (Zn) ) can be increased eightfold.
회수조(80)는 식물재배기(100)에서 사용 연한이 만료된 폐 양액을 회수하여 저장하고, 회수된 폐 양액을 사육수로 재활용할 수 있도록 여과 및 정화한다. 이를 위해 회수조(80)에는 폐 양액에 포함된 고형물을 걸러 내기 위한 물리적 여과기, 유해 성분을 제거하기 위한 화학적 또는 생물학적 여과기, 유해 미생물 또는 유해 바이러스를 멸균하기 위한 광학적 여과기, 기체를 이용하여 고형물 제거 및 살균 처리를 수행하는 오존 발생기 또는 산소 발생기 중 적어도 하나가 설치될 수 있다. 회수조(80)에서 여과 및 정화된 폐 양액은 순환 배관을 통해 양어수조(10)로 다시 공급된다.The
식물재배기(100)는 수경재배방식으로 작물을 재배하는 장치이다. The
도 1은 원형 또는 타원형의 회전체에 재배 베드가 동심축을 향해 장착되는 가변 중력의 회전형 식물재배기를 예시한다. 다만 식물재배기(100)는 회전형에 한정될 필요는 없으며 수경재배 방식을 이용하는 기타의 다른 방식들 즉, 평판형의 재배 베드를 이용하는 전형적인(conventional) 하이드로포닉스 재배 시스템, 다수의 재배 베드를 선반에 적층하는 수직형 식물재배기, 다양한 형태의 회전체에 다수의 재배 베드가 상방을 향해 매달리는 회전 걸이형 식물재배기, 막대 형상의 기둥에 다수의 재배 포트가 곳곳에 비스듬히 배치되는 타워형 식물재배기 등도 적용 가능하다.1 illustrates a variable gravity rotating plant cultivator in which a cultivation bed is mounted concentrically on a circular or elliptical rotating body. However, the
또한 식물재배기(100)는 둘 이상의 식물재배기가 적층되는 구조로 배치될 수도 있다. 이로 인하여 회전형 식물재배기는 수직형 식물재배기 대비 동일한 바닥 면적당 더 많은 재배 면적을 확보할 수 있고, 물 사용량이 상대적으로 더 적으며, 작물이 동심의 회전축을 바라보면서 회전하므로 중력 세포의 작용에 의해 성장이 더욱 촉진되는 장점을 가진다.In addition, the
도 1에서 도시되지는 않았지만 제어반은 식물재배기(100)의 동작을 제어하는 한편, 스마트팜 시스템의 각종 배관에 장착된 제어밸브들의 On/Off 또는 흐름량을 조절할 수도 있다.Although not shown in FIG. 1, the control panel controls the operation of the
<실시예 2><Example 2>
실시예 2는 실시예 1의 스마트팜 시스템에서 제3 배양조의 연결 구조가 변경된 경우에 관한 것이다. Example 2 relates to a case in which the connection structure of the third culture tank is changed in the smart farm system of Example 1.
도 2는 다른 일 실시예에 따른 하이브리드 아쿠아포닉스 기반 스마트팜 시스템의 구성도이며, 도 2에서 제3 배양조(60)가 양어수조(10) 대신 제2 혼합조(50)로 연결되는 것 외에는 실시예 1과 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.2 is a block diagram of a hybrid aquaponics-based smart farm system according to another embodiment, in FIG. 2, the
<실시예 3><Example 3>
실시예 3은 실시예 1 또는 실시예 2에서 카메라 및 분석서버가 더 포함된 스마트팜 시스템에 관한 것이다.Example 3 relates to a smart farm system further comprising a camera and an analysis server in Example 1 or Example 2.
도 3은 실시예 3에 따른 스마트팜 시스템의 구성도이다.3 is a configuration diagram of a smart farm system according to Example 3.
실시예 3의 스마트팜 시스템은, 적어도 하나의 양어수조(10), 제1 배양조(20), 제2 배양조(30), 제1 혼합조(40), 제2 혼합조(50), 카메라(C)를 포함하는 식물재배기(100), 분석서버(110) 및 제어반(120)을 포함하여 이루어지며, 제3 배양조(60), 제4 배양조(도면에 미도시), 제5 배양조(도면에 미도시), 제6 배양조(도면에 미도시), 양분 보충기(70) 및 회수조(80) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.The smart farm system of Example 3 includes at least one
실시예 3의 양어수조(10), 제1 배양조(20), 제2 배양조(30), 제1 혼합조(40), 제2 혼합조(50), 식물재배기(100), 제3 배양조(60), 제4 배양조(도면에 미도시), 제5 배양조(도면에 미도시), 제6 배양조(도면에 미도시), 양분 보충기(70) 및 회수조(80)는 실시예 1 또는 실시예 2의 그것들과 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다. The fish tank (10), the first culture tank (20), the second culture tank (30), the first mixing tank (40), the second mixing tank (50), the plant cultivator (100), and the third of Example 3 A
실시예 3의 식물재배기(100)는 재배 작물을 촬영하는 카메라(C)가 더 구비하는 점에서 일부 차이가 있다. 카메라(C)는 재배중인 작물의 영상을 촬영하고, 촬영된 영상을 제어반(120)을 경유하여 분석서버(110)에 전송하거나 분석서버(110)에 직접 전송한다.The
분석서버(110)는 식물재배기(100)에 설치된 카메라(C)로부터 작물의 영상을 수신하고, 수신된 촬영 영상에 기초하여 작물의 현재 상태에 필요한 양액의 조성을 찾아내고, 상기 양액을 조성하기 위한 양분 보충기(70)의 각 양분별 공급 배관의 제어 정보를 제어반(120)에 송신한다. 이를 위해 분석서버(110)는 분석 모듈(111), 조회 모듈(112) 및 보고 모듈(113)을 포함할 수 있다. The
분석 모듈(111)은 카메라(C)가 제공한 촬영 영상을 분석하여 작물의 성장 단계 및 생육 상태 중 적어도 하나를 판별한다. 구체적인 예로, 분석 모듈(111)은 촬영 영상으로부터 작물 전체, 잎사귀, 꽃 중 적어도 하나의 객체를 탐지하고, 탐지된 객체를 미리 구축된 레시피 데이터베이스(growth DB, 도면에 미도시)의 기준 이미지와 대비함으로써 작물의 성장 단계 및 생육 상태 중 적어도 하나를 판별할 수도 있다. 성장 단계의 구체적인 예로 발아 단계, 성장 단계, 개화 단계, 과실 단계 등을 들 수 있고, 생육 상태의 구체적인 예로 잎마름, 생육부진, 황반화, 병충해 감염 등을 들 수 있다. The
조회 모듈(112)은 분석 모듈(111)의 판별 결과에 기초하여 현재 작물에게 필요한 양분 정보를 레시피 데이터베이스(recipe DB, 도면에 미도시)에서 확인한다. 여기서 양분 정보라 함은 작물의 성장 단계에 필요한 영양 성분의 조성 또는 그러한 조성에 매칭되는 양분 보충기(70)의 각 양분별 공급 배관별 제어 밸브의 설정에 관한 정보가 될 수도 있고, 작물의 생육 상태 즉, 일례로 특정 병충해에 감염된 상태를 치유하기 위한 치료 성분의 조성 또는 그러한 조성에 매칭되는 양분 보충기(70)의 각 양분별 공급 배관별 제어 밸브의 설정에 관한 정보가 될 수도 있다.The
보고 모듈(113)은 조회 모듈(112)에 의해 확인된 양분 정보를 제어반(120)에 송신한다.The
구체적인 예로, 분석 모듈(111)이 식물재배기(20)의 카메라(C)가 보내온 영상을 분석한 결과 작물의 생장 상태가 '잎마름병 감염'으로 판단되면, 조회 모듈(112)은 잎마름병을 치유하기 위한 양분 정보 즉, 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘 등의 함량비 또는 그러한 함량비에 부합하기 위한 양분 보충기(70)의 각 양분별 공급 배관의 제어 정보를 찾아내고, 보고 모듈(113)은 상기 찾아낸 양분 정보를 제어반(120)에 제공함으로써 제어반(120)이 양분 보충기(70)의 각 양분별 공급 배관에 배치된 제어밸브들의 동작을 제어하도록 한다.As a specific example, when the
제어반(120)은 식물재배기(100)의 동작을 제어하는 한편, 분석서버(110)의 분석 결과에 기초하여 각종 공급 배관, 연동 배관, 회수 배관 및 순환 배관의 제어밸브들과 펌프들을 제어한다. 제어반(120)은 분석서버(110)의 분석 결과에 기초하여 양분 보충기(70)의 각 양분별 공급 배관의 제어밸브 중 어느 하나를 개방할 수도 있고, 둘 이상을 동시에 개방할 수도 있다. 또한 각 제어밸브(들)의 개방 정도를 서로 다르게 제어할 수 있다.The
본 발명에서 각종 배관들은 일방의 유체 흐름만을 허용하므로 배관들에 배치되는 제어밸브는 역 방향으로의 유동을 방지하는 체크밸브(check valve)의 기능을 포함할 수도 있다.In the present invention, since various pipes allow only one-way fluid flow, control valves disposed in the pipes may include a function of a check valve to prevent flow in the reverse direction.
<실시예 4><Example 4>
실시예 4는 실시예 3에 센서부가 더 포함된 스마트팜 시스템에 관한 것이다.Embodiment 4 relates to a smart farm system in which a sensor unit is further included in embodiment 3.
도 4는 실시예 4에 따른 스마트팜 시스템의 구성도이다.4 is a configuration diagram of a smart farm system according to the fourth embodiment.
실시예 4의 스마트팜 시스템은, 적어도 하나의 양어수조(10), 제1 배양조(20), 제2 배양조(30), 제1 혼합조(40), 제2 혼합조(50), 센서부(51), 카메라(C)를 포함하는 식물재배기(100), 분석서버(110) 및 제어반(120)을 포함하여 이루어지며, 제3 배양조(60), 제4 배양조(도면에 미도시), 제5 배양조(도면에 미도시), 제6 배양조(도면에 미도시), 양분 보충기(70) 및 회수조(80) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.The smart farm system of Example 4 includes at least one
실시예 3의 양어수조(10), 제1 배양조(20), 제2 배양조(30), 제1 혼합조(40), 제2 혼합조(50), 식물재배기(100), 제3 배양조(60), 제4 배양조(도면에 미도시), 제5 배양조(도면에 미도시), 제6 배양조(도면에 미도시), 양분 보충기(70) 및 회수조(80)는 실시예 1 또는 실시예 2의 그것들과 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다. The fish tank (10), the first culture tank (20), the second culture tank (30), the first mixing tank (40), the second mixing tank (50), the plant cultivator (100), and the third of Example 3 A
센서부(51)는 제2 혼합조(50)에 저장된 양액의 산성도를 측정하는 pH센서, 전기전도도(Electric Conductivity)를 측정하는 EC센서, 용존 산소량(Dissolved Oxygen)을 측정하는 DO센서, 산화환원전위를 측정하는 ORP센서, 수온(Temperature)을 측정하는 온도센서(도면에 미도시) 중 적어도 하나를 포함한다. 각 센서들에 의해 측정된 정보는 제어반(120)을 경유하여 분석서버(110)로 송신되거나 또는 직접 분석서버(110)로 송신된다.The
실시예 4의 분석서버(110)는 식물재배기(100)에 설치된 카메라(C)로부터 작물의 영상을 수신하고 제2 혼합조(50)에 설치된 센서(들)로부터 측정 정보를 수신한다. 그리고 수신된 영상 및 측정 정보에 기초하여 작물의 생육 상태를 판단하고, 해당 생육 상태의 치유에 필요한 양분 정보를 제어반(120)에 송신한다. 이를 위해 실시예 4의 분석서버(110)는 분석 모듈(111), 조회 모듈(112) 및 보고 모듈(113)을 포함할 수 있다.The
분석 모듈(111)은 카메라(C)가 제공한 작물의 영상과 센서부가 제공한 측정 정보를 종합적으로 고려 및 분석하여 작물의 생육 상태를 판별한다. 생육 상태의 예가 병충해 감염이라면 영상에서 찾을 수 있는 특정 병충해의 특징과 병충해 별로 발명 원인 중 산성도, 산소 요구량, 특정 이온의 부족을 직간접적으로 알 수 있는 센서부의 측정 정보를 종합적으로 고려함으로써 보다 정확한 병명을 판단할 수 있게 된다. The
구체적인 예로, 분석 모듈(111)은 촬영 영상으로부터 작물 전체, 잎사귀, 꽃 중 적어도 하나의 객체를 탐지하고, 탐지된 객체와 센서부가 제공한 측정 정보를 미리 구축된 레시피 데이터베이스(growth DB, 도면에 미도시)의 기준 이미지 및 발병 원인과 대비함으로써 작물의 생육 상태를 판별할 수 있다.As a specific example, the
조회 모듈(112)은 분석 모듈(111)의 판별 결과에 기초하여 현재 작물에게 필요한 양분 정보를 레시피 데이터베이스(recipe DB, 도면에 미도시)에서 확인한다. 여기서 양분 정보라 함은 작물의 생육 상태 즉, 일례로 특정 병충해에 감염된 상태를 치유하기 위한 치료 성분의 조성 또는 그러한 조성에 매칭되는 양분 보충기(70)의 각 양분별 공급 배관별 제어 밸브의 설정에 관한 정보가 될 수 있다.The
보고 모듈(113)은 조회 모듈(112)에 의해 확인된 양분 정보를 제어반(120)에 송신한다.The
구체적인 예로, 분석 모듈(111)이 식물재배기(100)의 카메라(C)가 보내온 영상을 분석한 결과 ‘칼리결핍증’ 또는 ‘칼슘결핍증’과 같이 외관상 특징이 유사한 둘 이상의 병해 후보가 도출되는 경우가 발생할 수 있다. 이때 pH센서(81)의 감지 정보가 pH4로 확인될 때 둘 중에서 산성에서 자주 발생하는 병해는 칼슘결핍증 이므로 분석 모듈(111)은 재배 작물의 생육 상태를 칼슘결핍증으로 최종 판단한다. As a specific example, when the
조회 모듈(112)은 칼슘결핍증을 치유하기 위한 양분 정보 즉, 산성을 중화하기 위한 탄산수소나트륨 등 염기물의 함량비 또는 그러한 함량비에 부합하기 위한 양분 보충기(70)의 각 양분별 비율을 찾아내고, 보고 모듈(113)은 상기 찾아낸 양분 정보를 제어반(120)에 제공함으로써 제어반(120)이 양분 보충기(70)의 각 양분별 공급 배관의 제어밸브들의 동작을 제어하도록 한다.The
또는 조회 모듈(112)은 칼슘결핍증을 치유하기 위한 양분 정보 즉, 산성을 중화하기 위한 탄산수소나트륨 등 염기물의 함량비를 포함하는 양분 정보를 찾아내고, 보고 모듈(113)은 상기 찾아낸 양분 정보를 별도의 디스플레이 장치(미도시)에 출력하거나 관리자 단말(미도시)에 제공함으로써 관리자의 조치를 유도할 수도 있다.Alternatively, the
<실시예 5><Example 5>
실시예 5는 실시예 1 내지 실시예 4의 전면에 관상용 수조가 더 추가된 경우에 관한 것이다.Example 5 relates to a case in which an ornamental water tank is further added to the front surface of Examples 1 to 4.
도 5는 실시예 5에 따른 스마트팜 시스템의 개략도이다.5 is a schematic diagram of a smart farm system according to Example 5;
실시예 5에 따른 스마트팜 시스템의 구성은 실시예 1 내지 실시예 4와 동일하며 다만 관상용 수조(90)가 더 추가된다.The configuration of the smart farm system according to Example 5 is the same as Examples 1 to 4, but an ornamental water tank 90 is further added.
전술한 바와 같이 양어수조(10)에는 바이오플락 기술이 적용된다. 다만, 바이오플락 기술을 적용하면 바이오플락 미생물들이 어류의 배설물에 형성된 암모니아성 질소를 분해하는 과정에서 양어수조(10) 내 사육수의 수온이 저하되면서 부유물이나 이끼 등이 발생하면서 수조의 외관이 지저분하게 보이는 단점이 있다.As described above, the biofloat technology is applied to the
따라서 실시예 5에서는 스마트팜 시스템의 전면부 특히, 양어수조(10)의 전단에 유려한 관상용 수조(90)를 설치함으로써 식물재배기(100)에 설치된 재배용 조명과 더불어 본 스마트팜 시스템의 전면 경관을 미려하게 보이도록 한다.Therefore, in Example 5, by installing the elegant ornamental water tank 90 on the front of the smart farm system, especially the front end of the
또한 하단에 관상용 수조(90), 양어수조(10)를 배치하고 상단에는 길이 방향으로 양어수조(10)보다 긴 식물재배기(100)를 적층하되, 상단 또는 하단의 빈 공간에각종 혼합조(40, 50), 배양조(20, 30, 60, 70) 및 회수조(80)를 적절히 배치함으로써 다양한 어류 및 관상어의 양식과 식물 재배를 위한 공간 효율성을 높일 수 있다.In addition, the ornamental tank 90 and the
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.Although the above has been described with reference to several embodiments of the present invention, those skilled in the art can make the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. It will be appreciated that various modifications and variations may be made.
10: 양어수조
20: 제1 배양조
30: 제2 배양조
40: 제1 혼합조
50: 제2 혼합조
60: 제3 배양조
70: 영양 보충기
80: 회수조
90: 관상용 수조
100: 식물재배기
110: 분석서버
120: 제어반10: fish tank 20: first culture tank
30: second culture tank 40: first mixing tank
50: second mixing tank 60: third culture tank
70: nutritional supplement 80: recovery tank
90: ornamental tank 100: plant cultivator
110: analysis server 120: control panel
Claims (10)
제1 배양조의 방선균과 제2 배양조의 미세조류가 인입되어 혼합되며, 혼합된 용액을 상기 양어수조에 공급하는 제1 혼합조;
상기 양어수조의 사육수가 인입되는 제2 혼합조; 및
상기 제2 혼합조의 재배 양액을 공급 받는 식물재배기
를 포함하는 하이브리드 아쿠아포닉스 기반의 스마트팜 시스템.Fish tank with bioflac applied;
a first mixing tank in which actinomycetes in the first culture tank and microalgae in the second culture tank are introduced and mixed, and the mixed solution is supplied to the fish tank;
A second mixing tank into which the breeding water of the fish tank is introduced; and
Plant cultivator receiving the nutrient solution of the second mixing tank
A hybrid aquaponics-based smart farm system that includes.
상기 미세조류는, 클로렐라 및 스피루리나 중 적어도 하나인
하이브리드 아쿠아포닉스 기반의 스마트팜 시스템.According to claim 1,
The microalgae is at least one of chlorella and spirulina
A smart farm system based on hybrid aquaponics.
상기 양어수조에 유용미생물(EM)을 공급하는 제3 배양조를 더 포함하는
하이브리드 아쿠아포닉스 기반의 스마트팜 시스템.According to claim 1,
Further comprising a third culture tank for supplying useful microorganisms (EM) to the fish tank
A smart farm system based on hybrid aquaponics.
상기 양어수조에 키토산(Chitosan)과 키틴(Chitin)을 분해하는 미생물을 공급하는 제4 배양조를 더 포함하는
하이브리드 아쿠아포닉스 기반의 스마트팜 시스템.According to claim 3,
Further comprising a fourth culture tank for supplying microorganisms that decompose chitosan and chitin to the fish tank
A smart farm system based on hybrid aquaponics.
상기 제2 혼합조에 상기 식물재배기의 식물 생장에 필요한 추가 양분을 공급하는 양분 보충기를 더 포함하는
하이브리드 아쿠아포닉스 기반의 스마트팜 시스템.According to claim 1,
Further comprising a nutrient replenisher for supplying additional nutrients necessary for plant growth of the plant cultivator to the second mixing tank
A smart farm system based on hybrid aquaponics.
상기 추가 양분은,
P(인산), Ca(칼슘), K(칼륨) 및 Fe(철)중 적어도 하나인
하이브리드 아쿠아포닉스 기반의 스마트팜 시스템.According to claim 5,
The additional nutrients,
At least one of P (phosphate), Ca (calcium), K (potassium) and Fe (iron)
A smart farm system based on hybrid aquaponics.
상기 추가 양분은, 기능성분 증진용 유기 유인제(elicitor)인
하이브리드 아쿠아포닉스 기반의 스마트팜 시스템.According to claim 5,
The additional nutrient is an organic elicitor for enhancing functional components.
A smart farm system based on hybrid aquaponics.
상기 식물재배기의 폐 양액을 회수하고, 회수된 폐 양액을 정화하며, 정화된 폐 양액을 상기 양어수조에 공급하는 회수조를 더 포함하는
하이브리드 아쿠아포닉스 기반의 스마트팜 시스템.According to claim 1,
Further comprising a recovery tank for recovering the waste nutrient solution of the plant cultivator, purifying the recovered waste nutrient solution, and supplying the purified waste nutrient solution to the fish tank
A smart farm system based on hybrid aquaponics.
상기 식물재배기에서 재배중인 작물의 성장단계 또는 생육 상태에 기초하여 미리 정해진 어느 하나의 상기 양어수조와 상기 식물재배기가 연결되도록 상기 양분 보충기를 제어하는 제어반(controller);
상기 식물재배기에서 재배중인 작물을 촬영하는 카메라; 및
상기 카메라의 촬영 영상을 분석하여 작물의 성장단계 또는 생육 상태를 판별하는 분석 모듈(analyzing module), 판별된 성장단계 또는 생육 상태에 따라 미리 정해진 양분 보충기의 양분 정보를 상기 제어반으로 송신하는 보고 모듈(reporting module)을 포함하는 분석서버를 더 포함하는
하이브리드 아쿠아포닉스 기반의 스마트팜 시스템.According to claim 5,
a controller controlling the nutrient replenisher so that the plant cultivator is connected to any one of the fish tank predetermined based on the growth stage or growth state of the crop being cultivated in the plant cultivator;
a camera for photographing the crops being grown in the plant cultivator; and
An analyzing module for determining the growth stage or growth state of the crop by analyzing the image taken by the camera, and a reporting module for transmitting nutrient information of the nutrient supplementer determined in advance according to the determined growth stage or growth state to the control panel. Further comprising an analysis server including a (reporting module)
A smart farm system based on hybrid aquaponics.
상기 제2 혼합조에 저장된 사육수의 산성도(pH), 전기전도도(EC), 용존산소량(DO), 산화환원전위(ORP) 중 적어도 하나를 측정하는 센서부를 더 포함하고,
상기 분석서버의 분석 모듈은 상기 상기 카메라의 촬영 영상과 상기 센서부의 측정 정보를 분석하여 작물의 성장단계 또는 생육 상태를 판별하는
하이브리드 아쿠아포닉스 기반의 스마트팜 시스템.According to claim 9,
Further comprising a sensor unit for measuring at least one of acidity (pH), electrical conductivity (EC), dissolved oxygen content (DO), and oxidation-reduction potential (ORP) of the breeding water stored in the second mixing tank,
The analysis module of the analysis server analyzes the image taken by the camera and the measurement information of the sensor unit to determine the growth stage or growth state of the crop.
A smart farm system based on hybrid aquaponics.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210183950A KR20230094630A (en) | 2021-12-21 | 2021-12-21 | Smart Farm System of Organic and Functional Ingredients based on the Hybrid Aquaponics |
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KR1020210183950A KR20230094630A (en) | 2021-12-21 | 2021-12-21 | Smart Farm System of Organic and Functional Ingredients based on the Hybrid Aquaponics |
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KR20230094630A true KR20230094630A (en) | 2023-06-28 |
Family
ID=86994294
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KR (1) | KR20230094630A (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210017412A (en) | 2019-08-08 | 2021-02-17 | 대한민국(관리부서:국립수산과학원) | Aquaponics cultivation system based on Biofloc technology with compact filter |
-
2021
- 2021-12-21 KR KR1020210183950A patent/KR20230094630A/en not_active Application Discontinuation
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