KR20230120189A - 수경 재배 장치 - Google Patents

Abstract

최하단(bottom end) 및 최상단(top end)을 포함하는 경사진 가로 골조, 상기 가로 골조와 일정 각도를 이루도록 연결된 세로 골조, 상기 가로 골조 또는 상기 세로 골조의 어느 일측에 형성된 체결 구조 및 체결 부재를 통해 상기 체결 구조에 설치되고, 상기 가로 골조와 대응되도록 경사진 유수(water flow) 부재를 포함하고, 상기 유수 부재는 방수직물이고, 경사에 의한 양액의 흐름을 제공하고, 상기 최하단 지점에서 폐쇄(fully-closed) 또는 반폐쇄(semi-closed) 구조를 형성하여 상기 양액의 누수를 방지하는 수경 재배 장치가 개시된다.

Description

수경 재배 장치{HYDROPONICS APPARATUS}

배양판 처리 작업이 간편하고, 유수 부재의 탈부착 및 세척이 용이한 수경 재배 장치가 개시된다.

종래의 수경 재배 장치는 일체형 배양판을 사용하므로 작물을 시기별로 구분하여 식립하거나 수확하기 어렵다. 이후 분리형 배양판이 도입되기도 하였으나, 복수의 분리형 배양판이 사용되는 경우 수경 재배 장치의 양단(two end)에 노출되지 않는 배양판에 대한 작업 난이도는 여전히 높다.

세척 또는 작물 수확을 위해 수경 재배 장치의 일단(one end)에 노출된 분리형 배양판을 제거하는 것은 많은 노동력이 요구된다. 분리형 배양판이 제거됨으로써 발생한 공백 방향으로 나머지 분리형 배양판을 이동시키고자 하는 경우 많은 노동력이 요구된다. 나머지 분리형 배양판이 모두 이동한 후 수경 재배 장치의 타단(other end)에 발생한 공백에 새로운 분리형 배양판을 공급함에 있어서도 많은 노동력이 요구된다.

분리형 배양판의 이동을 자동화하기 위해, 분리형 배양판을 경사지게 배치한 수경 재배 장치가 도출되었다. 이러한 타입의 수경 재배 장치는 경사에 의한 양액의 흐름을 수반한다. 플라스틱, 금속 등과 같은 경질(hard) 부재를 양액 흐름에 사용하는 경우 제조 단가가 증가하고, 사후 폐기량이 많이 발생하며, 세척이 어렵다.

작물 수확량을 증대시키기 위해 여러 층으로 구성된 수경 재배 장치가 연구되었다. 담수식 수경 재배 장치는 일정량의 양액이 상시 공급되어야 하는데, 양액의 무게로 인해 수경 재배 장치의 층 수가 제한된다. 양액의 무게를 지탱할 정도로 고강도의 재료로 담수식 수경 재배 장치를 제조할 경우 제조 비용이 증가한다.

시기별로 작물을 식립하거나 수확하기 용이한 수경 재배 장치가 개시된다.

배양판 제거 및 공급에 투입되는 노동력을 절감할 수 있는 수경 재배 장치가 개시된다.

저비용이고 친환경적이며 탈부착이 용이한 유수 부재를 포함한 수경 재배 장치가 개시된다.

동일 작물 수 대비 많은 층을 포함할 수 있는 수경 재배 장치가 개시된다.

수경 재배 장치는, 최하단(bottom end) 및 최상단(top end)을 포함하는 경사진 가로 골조, 상기 가로 골조와 일정 각도를 이루도록 연결된 세로 골조, 상기 가로 골조 또는 상기 세로 골조의 어느 일측에 형성된 체결 구조 및 체결 부재를 통해 상기 체결 구조에 설치되고, 상기 가로 골조와 대응되도록 경사진 유수(water flow) 부재를 포함하고, 상기 유수 부재는 방수직물이고, 경사에 의한 양액의 흐름을 제공하고, 상기 최하단 지점에서 폐쇄(fully-closed) 또는 반폐쇄(semi-closed) 구조를 형성하여 상기 양액의 누수를 방지한다.

작물을 식립(implant)하는 배양판을 더 포함하고, 상기 가로 골조는 지지부를 포함하고, 상기 배양판은 상기 지지부에 의해 지지되고, 상기 최하단에 위치한 배양판이 상기 낙하하는 것을 방지하는 배양판 낙하 방지 수단을 포함하고, 지지부 상에 두 개 이상의 배양판이 병렬 배치된 경우, 최하단에 위치한 배양판이 제거됨으로써 공백이 발생하면 병렬 배치된 나머지 배양판은 상기 공백만큼 순차적으로 하강할 수 있다.

상기 배양판은 하단에 이동 부재를 포함하고, 상기 이동 부재는 상기 지지부에 의해 지지되어 상기 배양판의 하강을 도울 수 있다.

상기 지지부는 상기 이동 부재의 이탈을 방지하는 이탈 방지 구조를 포함할 수 있다.

상기 최하단 및 상기 최상단 중 적어도 한 곳에 갠트리(gantry) 로봇이 설치되고, 상기 최하단에 위치한 배양판의 제거 및 상기 최상단에의 배양판 공급 중 적어도 하나는 상기 갠트리 로봇에 의해 자동으로 수행될 수 있다.

상기 최하단에 위치한 유수 부재가 낙하하는 것을 방지하는 유수 부재 낙하 방지 수단을 포함하고, 상기 최상단에 위치한 유수 부재가 상기 가로 골조를 따라 하강하는 것을 방지하는 유수 부재 하강 방지 수단을 포함할 수 있다.

상기 유수 부재는 커튼식일 수 있다.

시기별로 작물을 식립하거나 수확하기 용이하다.

배양판 제거 및 공급에 투입되는 노동력을 절감할 수 있다.

저비용이고 친환경적이며 탈부착이 용이한 수경 재배 장치를 제공할 수 있다.

수경 재배 장치가 동일 작물 수 대비 많은 층을 포함할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 수경 재배 장치의 개략도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 수경 재배 장치의 단면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 수경 재배 장치의 사시도이다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.

아래 설명하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 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 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 일 실시예에 따른 수경 재배 장치의 개략도이다.

도 1을 참조하면, 수경 재배 장치(100)는 적어도 하나의 층을 포함할 수 있다. 이하에서는 편의를 위해 하나의 층을 기준으로 설명한다. 하나의 층은 적어도 하나의 가로 골조(130)를 포함할 수 있다. 수경 재배 장치(100)가 복수의 가로 골조(130)를 포함하는 경우, 각각 130a, 130b, 130c, ?? 등으로 참조될 수 있다.

도 1은 대칭 설치된 한 쌍의 가로 골조(130)를 도시한다. 가로 골조(130)는 최상단(110) 및 최하단(120)을 포함하고 경사지게 구성된다. 가로 골조(130)의 길이는 수경 재배 장치의 크기에 따라 조절될 수 있다.

여기에서, 최상단(110)은 가로 골조(130) 중 위치가 가장 높은 어느 일단(one end)을 의미하고, 최하단(120)은 가로 골조(130) 중 위치가 가장 낮은 나머지 일단(other end)을 의미한다.

각 층의 가로 골조(130)의 경사도는 0˚보다 큰 임의의 각도일 수 있다.

수경 재배 장치(100)는 가로 골조(130)와 일정 각도를 이루도록 연결된 세로 골조(140)를 더 포함한다. 도 1에서, 가로 골조(130)와 세로 골조(140)는 거의 90˚에 가까운 각도를 이룬다. 세로 골조(140)는 가로 골조(130)의 각도와 무관하게 지면과 90˚를 이루도록 구성될 수 있다.

세로 골조(140)의 길이는 수경 재배 장치의 크기에 따라 조절될 수 있다. 하나의 가로 골조(130)에는 적어도 둘 이상의 세로 골조(140)가 연결될 수 있다. 수경 재배 장치(100)가 복수의 세로 골조(140)를 포함하는 경우, 각각 140a, 140b, 140c, ?? 등으로 참조될 수 있다.

복수의 세로 골조(140)는 가로 골조(130)의 길이를 균분하는 지점 또는 임의의 지점에 연결될 수 있다.

세로 골조(140)와 가로 골조(130)는 연결 지점을 포함하는 동일 평면 상에 존재하거나, 연결 지점에서만 접점을 가지되 연결 지점 이외에는 상이한 평면 상에 존재하도록 구성될 수 있다.

가로 골조(130) 또는 세로 골조(140)의 어느 일측에는 체결 구조(150)가 형성된다. 체결 구조(150)에는 체결 부재(162)를 통해 유수(water flow) 부재가 설치된다. 체결 구조(150)에 대해서는 이후 도 2 및 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.

유수 부재(160)는 너비 방향의 양측에 각각 적어도 하나의 체결 부재(162)를 포함한다. 유수 부재(160)는 체결 부재(162)를 통해 체결 구조(150)에 설치되므로 가로 골조(130)와 대응하여 경사를 형성한다. 유수 부재(160)는 방수직물이고, 경사에 의한 양액의 흐름을 제공하고, 최하단(120) 지점에서 폐쇄(fully-closed) 또는 반폐쇄(semi-closed) 구조를 형성하여 양액의 누수를 방지한다.

수경 재배 장치(100)는 작물을 식립(implant)하는 적어도 하나의 배양판(170)을 더 포함할 수 있다. 이때, 가로 골조(130)는 수경 재배 장치(100)의 내측으로 형성된 지지부(132)를 포함할 수 있고, 배양판(170)은 지지부(132)에 의해 지지된다.

하나의 층에는 두 개 이상의 배양판(170)이 수경 재배 장치(100)의 가로 골조(130) 방향을 따라 병렬로 배치될 수 있다. 하나의 층에 두 개 이상의 배양판(170)을 포함하는 경우 각각 170a, 170b, 170c, ?? 등으로 참조될 수 있다.

지지부(132)는 가로 골조(130)의 경사를 따라 형성되므로 두 개 이상의 배양판(170)도 가로 골조(130)와 대응하여 경사를 형성한다. 수경 재배 장치(100)는 최하단(120)에 위치한 배양판(170)이 낙하하는 것을 방지하기 위한 배양판 낙하 방지 수단을 포함할 수 있다(도시되지 않음). 배양판 낙하 방지 수단은, 최하단(120) 일측에 구비된 돌기, 돌출부, 차단판, 차단망 등으로 구성될 수 있다.

지지부(132)에 대해서는 이후 도 2 및 도 3을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도시되지 않았으나 최하단(120)의 어느 일측에는 갠트리(gantry) 로봇이 설치될 수 있다. 갠트리 로봇은 일정한 조건에 따라 최하단(120)에 위치한 배양판(170)을 제거할 수 있다. 여기에서 일정한 조건은 시간, 작물의 생육 정도, 제어 신호 등을 포함할 수 있다.

일례에 있어서, 일정한 조건이 시간인 경우, 갠트리 로봇은 미리 정해진 시간 주기마다 자동적으로 최하단(120)에 위치한 배양판(170)을 제거할 수 있다. 상기 미리 정해진 시간 주기는 작물의 생육 주기에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 하나의 층에 총 6개의 배양판(170)이 병렬 배치되고, 배양판(170)에 식립된 작물은 A이고, 작물 A가 수확하기에 적합할 정도까지 생장하는 데 소요되는 기간이 6주라고 가정한다. 이 경우 갠트리 로봇은 미리 정해진 시간 주기를 1주(one week)로 하여 매주 최하단(120)에 위치한 배양판(170)을 제거하도록 설정될 수 있다. 이를 통해 배양판(170)이 매주 배양판(170) 한 개의 길이만큼 하강하므로, 최상단(110)에서 시작하여 6주에 걸쳐 최하단(120)에 도달하도록 설계할 수 있다.

다른 일례에 있어서, 일정한 조건이 작물의 생육 정도인 경우 수경 재배 장치(100)는 어느 일측에 촬영부를 더 포함할 수 있다. 수경 재배 장치(100)는 상기 촬영부를 통해 획득한 영상을 영상 인식 알고리즘에 입력하여 작물의 생육 정도를 판단할 수 있다. 영상 인식 알고리즘은 작물의 크기, 빛깔, 광택, 길이 등의 여러가지 요소에 기초하여 작물의 생육 정도를 판단할 수 있다. 판단 결과 작물이 수확하기에 적합할 정도로 생장한 경우, 수경 재배 장치(100)는 갠트리 로봇을 제어하여 최하단(120)에 위치한 배양판(170)을 제거할 수 있다. 판단 결과, 작물이 아직 수확하기에 적합할 정도로 생장하지 않은 경우, 수경 재배 장치(100)는 작물이 수확하기에 적합할 정도로 생장할 때까지 갠트리 로봇을 대기 상태로 유지할 수 있다. 여기에서 수확 적합도의 판단은 복수의 작물 중 생장이 가장 늦은 개체를 기준으로 수행할 수 있고, 미리 정해진 수 이상의 작물이 수확하기에 적합한지 여부를 기준으로 수행될 수도 있다.

또 다른 일례에 있어서, 일정한 조건이 제어 신호인 경우 수경 재배 장치(100)는 외부(예를 들어, 사용자 또는 외부 장치)로부터 입력된 제어 신호에 따라 배양판(170)을 제거할 수 있다.

수경 재배 장치(100)는, 갠트리 로봇을 구동하여 제거된(또는 제거되기 전의) 배양판(170) 상의 작물 수확을 더 수행하도록 구성될 수 있다. 또한, 수경 재배 장치(100)는 제거된 배양판(170)을 별도의 이송 로봇에 적재하여 다른 장소(예를 들어, 작물 수확 장치)로 이송하도록 구성될 수 있다.

최하단(120)에 위치한 배양판(170)이 제거됨으로써 공백이 발생하면 해당 층에 병렬 배치된 나머지 배양판(170)은 상기 공백만큼 순차적으로 하강한다. 배양판(170)의 순차적 하강은 지지부(132)(즉, 가로 골조(130))의 경사진 구성에 의해 자동으로 수행된다.

순차적 하강을 더 효과적으로 수행하기 위해, 배양판(170)은 하단에 이동 부재(172)를 포함할 수 있다. 이동 부재(172)는 바퀴, 볼형 캐스터 등 하강을 원활하게 하는 것이라면 모두 채용될 수 있다. 배양판(170)은 이동 부재(172)를 포함함으로써, 배양판(170)과 지지부(132) 간의 마찰계수를 낮춰 배양판(170)을 원활하게 하강시킬 수 있다.

배양판(170)이 이동 부재(172)를 포함하는 경우, 배양판(170)은 이동 부재(172)에 의해 지지되며, 이동 부재(172)는 지지부(132)에 의해 지지된다. 지지부(132)는 이동 부재(172)가 이탈하지 않을 정도로 충분한 면적 또는 길이로 구성될 수 있다. 특히 지지부(132)는 이동 부재(172)의 이탈을 방지하기 위한 이탈 방지 구조(133)를 더 포함할 수 있다. 이탈 방지 구조(133)에 대해서는 이후 도 2를 참조하여 자세히 설명한다.

병렬 배치된 나머지 배양판(170)의 순차적 하강이 완료되면, 최상단(110)에 공백이 발생한다. 도시되지 않았으나 최상단(110)에도 갠트리 로봇이 설치될 수 있다. 갠트리 로봇은 최상단(110)에 공백이 발생한 경우 최상단(110)에 배양판(170)을 공급할 수 있다.

일례에 있어서, 수경 재배 장치(100)는 최상단(110) 및 최하단(120) 사이를 이동하며 동작하는 하나의 이동식 갠트리 로봇만을 포함할 수 있다.

다른 일례에 있어서, 수경 재배 장치(100)는 최상단(110) 및 최하단(120)에 각각 고정식 갠트리 로봇을 채용하여 각각의 갠트리 로봇이 배양판(170)의 제거 및 공급을 수행하도록 구성될 수도 있다.

수경 재배 장치(100)는 일측에 양액 집수함(180)을 더 포함할 수 있다.

양액 집수함(180)의 폭은 배양판(170)의 폭과 같거나 작을 수 있다. 양액 집수함(180)은 수경 재배 장치(100)의 임의의 일측에 위치할 수 있다. 도 1은 최하층 배양판(170) 아래에 위치한 양액 집수함(180)을 도시한다. 양액 집수함(180)은 이동식 또는 고정식으로 구성될 수 있다.

수경 재배 장치(100)는 양액 급수관(115) 및 양액 배수관(117)을 통해 유수 부재(160)와 연결될 수 있다. 양액 급수관(115)은 최상단(110)에 위치한 유수 부재(160)의 어느 일측과 연결되어 양액 급수구(114)를 통해 유수 부재(160) 내로 양액을 공급한다. 양액 공급은 펌프 등의 다양한 출력 기관을 통해 수행될 수 있다.

양액은 경사진 유수 부재(160)를 따라 최상단(110)에서 최하단(120)으로 이동한다. 유수 부재(160)의 최하단(120)은 폐쇄 또는 반폐쇄 구조로 형성되므로 양액이 최하단(120)으로 이동한 후에도 누수되지 않는다. 최하단(120)으로 이동한 양액은 유수 부재(160)의 어느 일측에 구비된 양액 배수구(116)로 유입된 후 양액 배수관(117)을 거쳐 양액 집수함(180)으로 배출된다. 이처럼 양액을 순환적으로 재사용하는 구성을 채용함으로써, 수경 재배에 사용되는 양액의 낭비를 최소화할 수 있다.

수경 재배 장치(100)는 LED 패널(190)을 더 포함할 수 있다. LED 패널(190)은 각 층에서 배양판(170)보다 높은 지점에 위치하여 작물에게 필요한 파장의 빛을 제공할 수 있다.

도 2는 일 실시예에 따른 수경 재배 장치의 단면도이다.

도 2에는 특히 배양판(170)에 포함된 이동 부재(172), 이동 부재(172)의 이탈을 방지하는 이탈 방지 구조(133), 체결 부재(162)가 자세히 도시된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 수경 재배 장치(100)는 좌우 대칭으로 구성된 1쌍의 가로 골조(130)를 포함할 수 있다.

도 2에는 연결 지점을 포함하는 동일 평면 상에 존재하지 않는(가로 골조(130)가 세로 골조(140) 대비 외부로 돌출됨) 세로 골조(140)와 가로 골조(130)를 도시한다. 이미 언급한 바와 같이 가로 골조(130)와 세로 골조(140)는 돌출되지 않고 동일 평면상에 존재하도록 구성될 수도 있다.

세로 골조(140)(또는 가로 골조(130))는 내측으로 형성된 지지부(132)를 포함할 수 있다. 도 2에는 지지부(132) 일측에 이탈 방지 구조(133)가 구비되어 있으나, 지지부(132)는 이탈 방지 구조(133)를 포함하지 않을 수도 있다. 또한, 이탈 방지 구조(133)는 수직 이외의 각도로도 형성될 수 있다. 또한, 이탈 방지 구조(133)는 이동 부재(172)의 양측을 모두 제한하도록 형성될 수도 있으며(미도시), 그 높이 또한 이동 부재(172)의 높이 이내에서 다양하게 형성될 수 있다.

이동 부재(172) 및 지지부(132)의 구조나 형태는 도 2에 도시된 바에 국한되지 않는다. 예를 들어, 이동 부재(172)는 볼형(ball type) 캐스터일 수 있다. 또한, 지지부(132) 상에는 레일이 구비되고, 이동 부재(172)는 상기 레일을 따라 제한된 궤도만을 이동하도록 구성될 수도 있다. 또한, 지지부(132)의 적어도 일부는 평면, 경사면, 오목면, 볼록면 등으로 구성될 수 있다.

가로 골조(130) 또는 세로 골조(140)의 어느 일측에는 체결 구조(150)가 형성될 수 있다. 도 2는 지지부(132) 하측 및/또는 세로 골조(140)(또는 가로 골조(130)) 내측에 형성된 체결 구조(150)를 도시한다. 도 2에 도시된 체결 구조(150)는 직사각 기둥 형상의 공동(cavity)을 포함하되 하측 일부가 개방된다.

체결 구조(150)는 직사각 기둥 외에도 원기둥, 삼각기둥 등 다양한 형상의 공동을 포함할 수 있다.

체결 구조(150)는 하측 외에도 내측, 대각선 일측 등 다양한 위치가 개방될 수 있다.

유수 부재(160)는, 유수 부재(160)의 일 영역을 고정하는 체결 부재(162)를 통해 체결 구조(150)에 커튼 방식(curtain type)으로 설치될 수 있다. 커튼 방식은 아일렛 방식(봉형), 핀 방식(고리형), 레일 방식 등 다양한 방식을 포함할 수 있다.

체결 구조(150)는 경우에 따라 가로 골조(130)(또는 세로 골조(140)) 외측에 형성될 수도 있다.

도 2와 같은 형태의 체결 구조(150)에는 상기 공동의 폭보다 넓은 상부 및 상기 공동의 폭보다 좁은 하부를 포함하는 체결 부재(162)가 사용될 수 있다. 체결 부재(162)는 최상단(110)에 위치한 공동을 통해 체결 구조(150) 내부로 삽입되고, 최하단(120) 방향으로 하강할 수 있다. 체결 부재(162) 상부의 폭은 공동의 폭보다 넓어 걸림을 형성하기 때문에, 체결 부재(162)는 체결 구조(150)의 하측 방향으로 이탈하지 않는다.

수경 재배 장치(100)는 도 2에 도시된 것처럼 작물의 뿌리가 유수(water flow)로부터 이격되도록 구성될 수 있다. 이 경우, 수경 재배 장치(100)는 어느 일측, 예를 들어 가로 골조(130), 세로 골조(140), 체결 구조(150), 유수 부재(160) 등의 어느 일측에 설치된 양액 분사기를 포함할 수 있다. 양액 분사기는 유수 부재(160) 상의 유수를 공급 받아 작물에 분사할 수 있다.

도 3은 일 실시예에 따른 수경 재배 장치의 사시도이다.

체결 구조(150)는 가로 골조(130)의 경사를 따라 형성되므로, 체결 부재(162) 및 유수 부재(160)도 가로 골조(130)와 동일한 경사도를 가진다. 즉, 체결 부재(162) 및 유수 부재(160)도 최상단(110)에서 최하단(120)으로 갈수록 낮아지도록 경사지게 설치된다.

그러므로, 최하단(120)에 위치한 유수 부재(160)가 낙하하는 것을 방지하는 유수 부재 낙하 방지 수단(152)(stopper)이 필요하다. 유수 부재 낙하 방지 수단(152)의 형상은 체결 구조(150)의 형상과 대응될 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 체결 구조(150)에 사용되는 유수 부재 낙하 방지 수단(152)은 "I" 형상으로 구성될 수 있다.

유수 부재 낙하 방지 수단(152)은 어느 일측이 최하단(120)의 가로 골조(130) 또는 세로 골조(140)와 힌지(hinge) 결합, 나사 결합 등을 통해 연결되거나, 최하단(120)의 체결 구조(150)의 어느 일측에 탈착 가능하도록 구성될 수 있다.

또한, 유수 부재 낙하 방지 수단(152)은 체결 구조(150)의 공동의 적어도 일부를 폐색하거나, 체결 부재(162)를 파지(clamp)함으로써 유수 부재(160)의 낙하를 방지할 수도 있다. 즉, 유수 부재 낙하 방지 수단(152)은 유수 부재(160)가 낙하하는 것을 방지하는 기능을 달성하면 족한 것으로 그 위치나 형태는 제한되지 않는다.

한편, 유수 부재(160)는 일종의 방수직물이고 연질(soft)이기 때문에, 최상단(110)에 위치한 유수 부재(160)가 하강하는 것을 방지하기 위한 유수 부재 하강 방지 수단도 필요할 수 있다. 그렇지 않을 경우, 상단의 유수 부재(160)가 하강하고 밀집하여 일종의 "주름진 커튼" 상태를 형성할 수 있다. "주름진 커튼" 상태에서는 상단 또는 최상단(110)에 유수 부재(160)가 부존재하기 때문에 해당 위치의 배양판(170)은 양액을 공급 받을 수 없다. 그러므로, 유수 부재(160)가 "주름진 커튼" 상태가 되는 것을 방지할 필요가 있다.

유수 부재 하강 방지 수단은 어느 일측이 최상단의 가로 골조(130) 또는 세로 골조(140)와 힌지(hinge) 결합, 나사 결합 등을 통해 연결되거나, 최상단(110) 어느 일측의 체결 구조(150)로부터 탈착 가능하도록 구성될 수 있다. 또한, 유수 부재 하강 방지 수단은 최상단(110)의 체결 구조(162)의 적어도 일부를 파지(clamp)함으로써 유수 부재(160)의 하강을 방지할 수도 있다. 즉, 유수 부재 하강 방지 수단은 유수 부재(160)가 하강하는 것을 방지하는 기능을 달성하면 족한 것으로 그 위치나 형태는 제한되지 않는다.

세척이 필요한 경우, 유수 부재 하강 방지 수단 및 유수 부재 낙하 방지 수단(152)를 개방함으로써 손쉽게 유수 부재(160)를 최하단(120)으로 이동시킬 수 있다. 연질 유수 부재는 종래의 경질(hard) 유수 부재 대비 가볍고, 탈부착이 용이하며, 세척이 간편한 장점을 제공한다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 본원 발명의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

100: 수경 재배 장치 110: 최상단
116: 양액 배수구 117: 양액 배수관
120: 최하단 130: 가로 골조
132: 지지부 133: 이탈 방지 구조
140: 세로 골조 150: 체결 구조
152: 유수 부재 낙하 방지 수단 160: 유수 부재
162: 체결 부재 170: 배양판
172: 이동 부재 180: 양액 집수함
190: LED 패널

Claims (7)

1. 수경 재배 장치에 있어서,
   최하단(bottom end) 및 최상단(top end)을 포함하는 경사진 가로 골조;
   상기 가로 골조와 일정 각도를 이루도록 연결된 세로 골조;
   상기 가로 골조 또는 상기 세로 골조의 어느 일측에 형성된 체결 구조; 및
   체결 부재를 통해 상기 체결 구조에 설치되고, 상기 가로 골조와 대응되도록 경사진 유수(water flow) 부재를 포함하고,
   상기 유수 부재는 방수직물이고, 경사에 의한 양액의 흐름을 제공하고, 상기 최하단 지점에서 폐쇄(fully-closed) 또는 반폐쇄(semi-closed) 구조를 형성하여 상기 양액의 누수를 방지하는,
   수경 재배 장치.
2. 제1항에 있어서,
   작물을 식립(implant)하는 배양판을 더 포함하고,
   상기 가로 골조는 지지부를 포함하고,
   상기 배양판은 상기 지지부에 의해 지지되고,
   상기 최하단에 위치한 배양판이 낙하하는 것을 방지하는 배양판 낙하 방지 수단을 포함하고,
   지지부 상에 두 개 이상의 배양판이 병렬 배치된 경우, 최하단에 위치한 배양판이 제거됨으로써 공백이 발생하면 병렬 배치된 나머지 배양판은 상기 공백만큼 순차적으로 하강하는,
   수경 재배 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 배양판은 하단에 이동 부재를 포함하고, 상기 이동 부재는 상기 지지부에 의해 지지되어 상기 배양판의 하강을 돕는,
   수경 재배 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 지지부는 상기 이동 부재의 이탈을 방지하는 이탈 방지 구조를 포함하는,
   수경 재배 장치.
5. 제2항에 있어서,
   상기 최하단 및 상기 최상단 중 적어도 한 곳에 갠트리(gantry) 로봇이 설치되고,
   상기 최하단에 위치한 배양판의 제거 및 상기 최상단에의 배양판 공급 중 적어도 하나는 상기 갠트리 로봇에 의해 자동으로 수행되는,
   수경 재배 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 최하단에 위치한 유수 부재가 낙하하는 것을 방지하는 유수 부재 낙하 방지 수단을 포함하고,
   상기 최상단에 위치한 유수 부재가 상기 가로 골조를 따라 하강하는 것을 방지하는 유수 부재 하강 방지 수단을 포함하는,
   수경 재배 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 유수 부재는 커튼식인,
   수경 재배 장치.