KR20230138598A - 융합 재배시설 및 그를 이용한 융합 재배방법 - Google Patents

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Abstract

재배되는 식물이 배치되는, 배치 플레이트, 상기 배치된 식물에 공급수를 박막식으로 제공하는 토출구가 마련된, 제1 공급수 라인, 상기 배치된 식물에 공급수를 분무식 또는 담액식으로 제공하는 분사구가 마련된, 제2 공급수 라인, 상기 제1 및 제2 공급수 라인 중 적어도 하나로부터 제공된 공급수를 담지하는 수조, 및 상기 식물의 재배 환경에 따라, 상기 공급수를 박막식으로 제공하는 박막모드, 분무식으로 제공하는 분무모드, 및 담액식으로 제공하는 담액모드를 포함하는 공급수제공모드 중 선택되는 하나 이상의 모드 작동을 제어하는, 제어부를 포함하는, 융합 재배시설이 제공된다.

Description

융합 재배시설 및 그를 이용한 융합 재배방법{Fusion cultivation facility and fusion cultivation method using the same}
본 발명은 융합 재배시설 및 그를 이용한 융합 재배방법에 관련된 것으로, 보다 구체적으로는, 식물의 재배 환경에 따라, 박막모드, 분무모드, 및 담액모드 중 선택되는 하나 이상으로 공급수를 제공하는, 융합 재배시설 및 그를 이용한 융합 재배방법에 관련된 것이다.
통상적으로 수경재배는, 토양 대신에 식물의 생육에 요구되는 양분을 용해시킨 양액을 식물에 제공하여 재배하는 개념으로 이해될 수 있다.
이러한 수경재배는, 복잡한 토양 환경을 조성할 필요가 없기 때문에, 토양 환경을 조성하는 노력이 절감될 수 있고, 상기와 같은 양액을 사용하여 식물을 재배하기 때문에 수확품의 품질이 향상됨으로써, 수익성이 증대될 수 있는 이점이 있다.
또한 수경재배의 경우, 토양 재배와는 달리 연작장해에 구애 받지 않고, 동일한 장소에서 동일한 작물을 반복해서 재배할 수 있으며, 각종 식물의 청정 재배가 가능하고, 재배 관리의 자동화가 가능하기 때문에, 작업의 생력화가 가능한 이점도 있다.
한편, 이러한 이점과는 달리, 수경재배는, 배양액의 완충 능력이 약하기 때문에, 양분의 농도, 수소이온농도(pH, hydrogen exponent) 등의 조절이 어렵고, 각종 장치와 시설에 대한 자본이 필요하며, 식물의 영양생리와 양액관리 등의 전문적인 지식이 요구되고, 재배 방식에 따라 베드(bed)에 동일한 양액이 공통적으로 순환되어 사용되기 때문에 병원균 침입에 의한 감염의 문제도 있다.
특히, 수경재배는, 식물이 재배되는 재배 환경에 따라, 맞춤형으로 제공되어야 하는 특징이 있다. 예를 들어, 통상적으로 수경재배는, 식물의 뿌리에 양액을 조금씩 흘려보내는 박막식, 식물의 뿌리에 양액을 분사하는 분무식, 식물의 뿌리가 잠기도록 양액을 제공하는 담액식으로 구분될 수 있다.
한편, 종래에는 상기와 수경재배에 있어서 같이 식물에 따라 맞춤형으로 재배 환경을 제공하기 위해서, 상술된 박막식, 분무식, 및 담액식 수경재배 시설이 별도로 각각 마련되어 있다.
이러한 종래 수경재배 시설의 경우, 상기와 같이 박막식, 분무식, 및 담액식을 위한 수경재배 시설이 별도로 각각 마련되기 때문에, 넓은 시설 설치 공간이 요구될 뿐 아니라, 시설 비용이 고가인 단점이 있다.
이에, 식물의 재배 환경에 따라 별도의 시설을 각각 마련하지 않고도, 식물에 맞춤형 재배 환경을 제공할 수 있는 방법이 필요한 실정이다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 식물의 재배 환경에 따라 별도의 시설을 각각 마련하지 않고도 맞춤형으로 공급수를 제공할 수 있는, 융합 재배시설 및 그를 이용한 융합 재배방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 하나의 시설을 통하여, 박막식 재배 환경이 요구되는 제1 식물과, 분무식 재배 환경이 요구되는 제2 식물을 동시에 재배할 수 있는, 융합 재배시설 및 그를 이용한 융합 재배방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 식물을 재배하면서 이산화탄소를 저감함으로써 탄소중립에 기여할 수 있는, 융합 재배시설 및 그를 이용한 융합 재배방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 융합 재배시설을 제공한다.
일 실시 예에 따르면, 상기 융합 재배시설은, 재배되는 식물이 배치되는, 배치 플레이트, 상기 배치된 식물에 공급수를 박막식으로 제공하는 토출구가 마련된, 제1 공급수 라인, 상기 배치된 식물에 공급수를 분무식 또는 담액식으로 제공하는 분사구가 마련된, 제2 공급수 라인, 상기 제1 및 제2 공급수 라인 중 적어도 하나로부터 제공된 공급수를 담지하는 수조, 및 상기 식물의 재배 환경에 따라, 상기 공급수를 박막식으로 제공하는 박막모드, 분무식으로 제공하는 분무모드, 및 담액식으로 제공하는 담액모드를 포함하는 공급수제공모드 중 선택되는 하나 이상의 모드 작동을 제어하는, 제어부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 수조는, 상기 제1 공급수 라인으로부터 제공된 공급수를 담지하는, 제1 담지부, 및 상기 제2 공급수 라인으로부터 제공된 공급수를 담지하는, 제2 담지부를 포함하되, 상기 수조에는, 상기 제1 및 제2 담지부 중 적어도 하나에 담지된 공급수를 배출하는 배출구가 형성되고, 상기 제1 담지부는, 상기 토출구로부터 제공된 공급수가 상기 배출구를 향하여 흐르도록 경사질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 수조에 담지된 공급수를 외부로 배출시키는, 배출 라인을 더 포함하되, 상기 배출 라인에는, 상기 수조에 공급수를 담지시키는 닫힘작동 또는 상기 수조에 담지된 공급수를 배출시키는 열림작동되는 공급수 배출 밸브, 및 상기 수조에 설정된 기준 이상으로 오버플로우(overflow)된 공급수를 외부로 배출시키는 오버플로우 배출부가 마련되고, 상기 제어부는, 상기 박막모드의 작동을 제어하는 경우, 상기 제1 공급수 라인의 공급수 제공 및 상기 공급수 배출 밸브의 열림작동을 제어하고, 상기 분무모드의 작동을 제어하는 경우, 상기 제2 공급수 라인의 공급수 제공 및 상기 공급수 배출 밸브의 열림작동을 제어하고, 상기 담액모드의 작동을 제어하는 경우, 상기 제2 공급수 라인의 공급수 제공 및 상기 공급수 배출 밸브의 닫힘작동을 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 식물의 재배 환경에 따라, 상기 공급수의 수소이온농도(pH, hydrogen exponent)를 조절하는 pH조절모드, 및 상기 공급수의 전기전도도(EC, electrical conductivity)를 조절하는 EC조절모드를 포함하는 양액조절모드 중 선택되는 하나 이상의 모드 작동을 제어할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 융합 재배방법을 제공한다.
일 실시 예에 따르면, 상기 융합 재배방법은, 재배되는 식물을 배치하는 단계, 및 제1 공급수 라인에 마련된 토출구 및 제2 공급수 라인에 마련된 분사구 중 선택되는 하나 이상으로부터, 상기 배치된 식물에 공급수를 제공하는 단계를 포함하되, 상기 식물의 재배 환경에 따라, 상기 공급수를 박막식으로 제공하는 박막모드, 분무식으로 제공하는 분무모드, 및 담액식으로 제공하는 담액모드를 포함하는 공급수제공모드 중 선택되는 하나 이상의 모드 작동이 제어되는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 공급수를 제공하는 단계에서 제공된 공급수는, 제1 담지부 및 제2 담지부를 포함하는 수조에 담지되되, 상기 박막모드의 작동이 제어되는 경우, 상기 제1 공급수 라인으로부터 제공된 공급수는, 상기 제1 담지부에 담지되고, 상기 분무모드 또는 담액모드의 작동이 제어되는 경우, 상기 제2 공급수 라인으로부터 제공된 공급수는, 상기 제2 담지부에 담지되고, 상기 수조에는, 상기 제1 및 제2 담지부 중 적어도 하나에 담지된 공급수를 배출하는 배출구가 형성되되, 상기 박막모드에서, 상기 제1 담지부에 담지된 공급수는, 상기 토출구로부터 상기 배출구를 향하여 경사져 흐를 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제공된 공급수를 외부로 배출시키는 단계를 더 포함하되, 상기 배출시키는 단계에서 상기 수조에 담지된 공급수는, 배출 라인을 통하여 외부로 배출되되, 상기 배출 라인에는, 상기 수조에 공급수를 담지시키는 닫힘작동 또는 상기 수조에 담지된 공급수를 배출시키는 열림작동되는 공급수 배출 밸브, 및 상기 수조에 설정된 기준 이상으로 오버플로우된 공급수를 외부로 배출시키는 오버플로우 배출부가 마련되고, 상기 박막모드의 작동이 제어되는 경우, 상기 공급수를 제공하는 단계에서 상기 제1 공급수 라인의 공급수 제공, 및 상기 배출시키는 단계에서 상기 공급수 배출 밸브의 열림작동이 제어되고, 상기 분무모드의 작동이 제어되는 경우, 상기 공급수를 제공하는 단계에서 상기 제2 공급수 라인의 공급수 제공, 및 상기 배출시키는 단계에서 상기 공급수 배출 밸브의 열림작동이 제어되고, 상기 담액모드의 작동이 제어되는 경우, 상기 공급수를 제공하는 단계에서 상기 제2 공급수 라인의 공급수 제공, 및 상기 공급수 배출 밸브의 닫힘작동이 제어될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 공급수를 제공하는 단계는, 상기 식물의 재배 환경에 따라, 상기 공급수의 수소이온농도를 조절하는 pH조절모드, 및 상기 공급수의 전기전도도를 조절하는 EC조절모드를 포함하는 양액조절모드 중 선택되는 하나 이상의 모드 작동이 제어될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 재배되는 식물이 배치되는, 배치 플레이트, 상기 배치된 식물에 공급수를 박막식으로 제공하는 토출구가 마련된, 제1 공급수 라인, 상기 배치된 식물에 공급수를 분무식 또는 담액식으로 제공하는 분사구가 마련된, 제2 공급수 라인, 상기 제1 및 제2 공급수 라인 중 적어도 하나로부터 제공된 공급수를 담지하는 수조, 및 상기 식물의 재배 환경에 따라, 상기 공급수를 박막식으로 제공하는 박막모드, 분무식으로 제공하는 분무모드, 및 담액식으로 제공하는 담액모드를 포함하는 공급수제공모드 중 선택되는 하나 이상의 모드 작동을 제어하는, 제어부를 포함하는, 융합 재배시설이 제공될 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 의하면, 상기 배치 플레이트에 배치된 식물의 재배 환경에 따라, 상기 박막모드, 상기 분무모드, 및 상기 담액모드 중에서 선택되는 하나 이상의 모드로 상기 공급수를 맞춤형으로 제공할 수 있다.
따라서, 종래의 방법과는 다르게, 식물의 재배 환경에 따라 박막식, 분무식, 및 담액식 수경재배 시설을 별도로 각각 마련할 필요 없이, 하나의 융합 재배시설로 상기 공급수제공모드 중 선택되는 하나 이상의 모드를 제공할 수 있기 때문에, 넓은 시설 설치 공간이 불필요할 뿐 아니라, 시설 비용을 절약할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 하나의 융합 재배시설을 통하여, 상기 박막모드 및 상기 분무모드가 동시에 이루어질 수 있기 때문에, 하나의 융합 재배시설로 서로 다른 종류의 식물 즉, 박막식 재배 환경이 요구되는 제1 식물과, 분무식 재배 환경이 요구되는 제2 식물을 동시에 재배할 수 있는 기술적 효과도 있다.
따라서, 본 발명에 의하면, 다양한 종류의 식물을 재배함에 있어서, 식물의 재배 시간은 단축되되, 식물을 양질로 수확할 수 있는 기술적 효과가 있다.
나아가, 본 발명의 실시 예에 따르면, 식물의 재배에 있어서, 식물의 생장에 필수적으로 요구되는 이산화탄소를 상기 식물의 흡수원으로써 활용할 수 있기 때문에, 상기 식물을 재배하면서 이산화탄소를 저감함으로써 탄소중립에 기여할 수 있는 기술적 효과도 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 융합 재배시설을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 내지 도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 융합 재배방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 게재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 형상 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.
명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다.
또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 융합 재배시설이 설명된다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 융합 재배시설을 설명하기 위한 도면이다.
일 실시 예에 따르면, 본 발명의 실시 예에 따른 융합 재배시설은, 스마트 팜(smart farm)에 적용될 수 있다.
스마트 팜은, 스마트(smart)와 농장(farm)의 합성어로, 전통 경작 방식의 농업, 축산업, 수산업에 인공지능, 빅데이터, 사물인터넷, 지리정보시스템 등의 IT(information technology) 첨단기술을 접목한 시스템을 의미한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 이러한 스마트 팜의 일례로, 도 1에 도시된 식물 공장(pf)을 들 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 식물 공장(pf)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 빌딩과 같은 수직형 구조로 이루어질 수 있다.
도 1을 참조하면, 상기 식물 공장(pf)은, 식물이 재배되는 영역(ar: ar1~ arn)을 포함할 수 있다.
한편 도 2를 참조하면, 상기 영역(ar: ar1~ arn)은 각각 적어도 하나의 구역(zr: zn1-1~znn-n)을 포함할 수 있고, 상기 구역(zr: zn1-1~znn-n)은 각각 적어도 하나의 셀(cl: cl1-1a~cln-nn)로 이루어질 수 있다.
즉 다시 말해, 도 2를 참조하면, 상기 셀(cl: cl1-1a~cln-nn)이 모여서 상기 구역(zr: zn1-1~znn-n)을 이루고, 상기 구역(zr: zn1-1~znn-n)이 모여서 상기 영역(ar: ar1~ arn)을 이룰 수 있는 것이다.
한편, 일 실시 예에 따르면 상기 셀(cl)은, 단층 또는 복수의 층으로 이루어질 수 있다.
또는 일 실시 예에 의하면, 식물 공장(pf)은, 단층에 대규모 예를 들어, 축구장 크기 정도의 규모를 가지는 수평형 구조로 이루어질 수도 있다.
이러한 식물 공장(pf)에서는, 식물(pt)에 따라 식물 공장(pf) 내부의 광, 온도, 습도, 자양분 등과 같이 식물(pt)이 자라는 재배 환경이 맞춤형으로 조성되어 제공될 수 있기 때문에, 자연에서 식물이 재배되는 경우 보다 재배 시간은 단축되되, 양질로 수확할 수 있는 이점이 있다.
한편 최근, 지구온난화로 인한 폭염, 폭설, 태풍 산불 등 이상 기후변화 현상이 세계 곳곳에서 나타나고 있다.
이러한 지구온난화의 원인 중 하나로, 온실가스인 이산화탄소가 대기로 다량 배출되는 것을 들 수 있다.
이산화탄소와 같은 온실가스는 태양으로부터 지구에 들어오는 짧은 파장의 태양 복사에너지는 통과시키는 반면, 지구로부터 나가는 긴 파장의 복사에너지는 흡수하기 때문에 지표면을 보온하는 역할을 할 수 있다.
이에 따라, 다량의 이산화탄소가 대기로 배출되는 경우, 대기의 온도가 상승될 수 있는데, 이를 일컬어 온실효과라고 한다.
기후 시스템에서 온실효과는 필요하지만, 지난 산업혁명 이후 지속적으로 다량의 온실가스가 대기로 배출됨에 따라, 지구의 대기 중 온실가스 농도가 증가하였고, 지구의 지표온도가 과도하게 증가되어, 지구온난화 현상을 초래하게 되었다.
이에, 국제사회에서는 지구온난화로 인한 기후변화 문제의 심각성을 인식하게 되었고, 이를 해결하기 위한 노력이 전세계적으로 이루어지고 있다.
이러한 노력의 일환으로, 전세계적으로 탄소저감 정책을 수립하여 실행하고 있는데, 앞서 도 1을 참조하여 설명한 본 발명의 실시 예에 따른 식물 공장(pf)이 이러한 탄소저감 정책에 활용될 수 있다.
이는, 식물(pt)의 생장에 있어서 이산화탄소가 필수적으로 요구되는 점을 이용한 것이다.
즉 다시 말해, 대기중으로 다량 방출되는 이산화탄소를 저감하기 위하여, 이산화탄소를 생장에 필수적으로 요구하는 식물(pt)을, 이산화탄소 흡수원으로써 활용할 수 있는 것이다.
이에 따라, 본 발명에 의하면, 앞서 설명된 바와 같이 지구온난화의 원인인 이산화탄소를 식물(pt)의 생장에 이용함으로써, 식물 관점에서는 생장할 수 있는 기술적 효과가 있으며, 환경 관점에서는 이산화탄소를 저감할 수 있는 기술적 효과가 있다.
이에, 본 발명에서는 이러한 탄소저감 정책에 따른 시대의 흐름에 맞추어 이산화탄소를 흡수원으로 활용할 수 있는 식물(pt)을 재배하기 위한, 융합 재배시설(100)을 제공한다.
여기에서 식물(pt)이라 함은, 앞서 설명된 바와 같은 스마트 팜에서 재배될 수 있는 식물을 의미하며, 예를 들어, 식용, 약용, 관상용 등 각종 식물을 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 융합 재배시설(100)은, 식물(pt)의 재배 환경에 따라, 공급수를 박막식으로 제공하는 박막모드, 분무식으로 제공하는 분무모드, 및 담액식으로 제공하는 담액모드 중에서 선택되는 하나 이상의 모드로 공급수를 맞춤형으로 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 하나의 융합 재배시설(100)을 통하여, 상기 박막모드 및 상기 분무모드가 동시에 이루어질 수도 있다.
이를 위해, 도 3을 참조하면, 상기 융합 재배시설(100)은, 배치 플레이트(10), 제1 공급수 라인(20), 제2 공급수 라인(30), 수조(40), 배출 라인(50, 도 8 참조), 및 제어부(60, 도 16 참조) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
이하, 각 구성이 설명된다.
이하에서 설명되는 도 3, 도 6, 도 9은 상기 융합 재배시설(100)을 상 측에서 바라본 정면도이고, 도 7은, 도 6에 도시된 상기 융합 재배시설(100)의 A-A' 절단면 측면도이고, 도 8은, 도 6에 도시된 상기 융합 재배시설(100)의 B-B' 절단면 측면도이고, 도 10, 도 12, 도 14는, 도 9에 도시된 상기 융합 재배시설(100)의 C-C' 절단면 측면도이고, 도 11, 도 13, 도 15는, 도 9에 도시된 상기 융합 재배시설(100)의 D-D' 절단면 측면도이다.
또한, 이하에서 설명되는 도 3 내지 도 15는 앞서 도 2를 참조하여 설명된 식물 공장(pf, 도 1 참조)의 영역(ar)을 이루는 구역(zr) 중 셀(cl)에 적용된 융합 재배시설(100)의 일례를 도시한 것이다.
배치 플레이트(10)
도 3을 참조하면, 상기 배치 플레이트(10)에는, 재배되는 식물(pt)이 배치될 수 있다(도 6 및 도 9 참조).
이를 위해, 상기 배치 플레이트(10)에는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 식물(pt)이 배치되기 위한 홀(hl)이 형성될 수 있다.
이는 본 발명의 실시 예에 의하면, 상기 배치 플레이트(10)에 배치되는 식물(pt)에 공급수(wt)를 제공하기 위하여 고려된 것이다.
보다 구체적으로 도 8, 도 11, 및 도 13을 참조하면, 상기 배치 플레이트(10)의 홀(hl)에 상기 식물(pt)이 배치되면, 상기 식물(pt)의 뿌리에 상기 공급수(wt)가 제공되도록 고려된 것이다.
여기에서 공급수(wt)라 함은, 도 16을 참조하면, 상기 식물(pt)의 재배 환경에 따라, 원수(wt1) 예를 들어, 수돗물, 지하수 등과 하나 이상의 양액(wt2a~wt2n)을 혼합하여, 수소이온농도(pH, hydrogen exponent) 및 전기전도도(EC, electrical conductivity) 중 선택되는 적어도 하나가 조절된 액을 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.
한편 여기에서, 재배 환경이라 함은, 상기 식물(pt)이 양질로 재배될 수 있는 최적의 환경을 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.
예를 들어, 상기 식물(pt)이 쌈채소와 같이 뿌리에 공급수(wt)를 조금씩 흘려보내야 하는 수경재배 식물인 경우, 상기 재배 환경은 상기 공급수(wt)를 박막식으로 제공하는 환경일 수 있다.
또는 다른 예를 들어, 상기 식물(pt)이 미니 토마토, 샐러리와 같이 뿌리에 공급수(wt)가 분사되어야 하는 수경재배 식물인 경우, 상기 재배 환경은 상기 공급수(wt)를 분무식으로 제공하는 환경일 수 있다.
또는 다른 예를 들어, 상기 식물(pt)이 고사리와 같이 뿌리가 공급수(wt)에 잠겨야 하는 수경재배 식물인 경우, 상기 재배 환경은 상기 공급수(wt)를 담액식으로 제공하는 환경일 수 있다.
또는 본 발명의 실시 예에 의하면, 상기 재배 환경은, 상기 식물(pt)에 따라 상기 공급수(wt)의 수소이온농도(pH) 및 전기전도도(EC) 중 적어도 하나가 조절되어 제공되는 환경을 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 의하면, 상기 배치 플레이트(10)에 배치된 식물(pt)에 맞춤형으로 상술된 바와 같은 재배 환경을 제공할 수 있기 때문에, 상기 식물(pt)별로 최적의 생장 환경을 제공할 수 있음은 물론이다.
따라서, 본 발명에 의하면, 양질로 생장된 식물(pt)을 수확하되, 상기 양질의 식물(pt)을 수확하기까지의 재배 시간이 단축될 수 있는 기술적 효과가 있다.
제1 공급수 라인(20)
상기 제1 공급수 라인(20)은, 상기 배치 플레이트(10)에 배치된 식물(pt)에 공급수(wt)를 박막식으로 제공할 수 있다.
이를 위해, 도 3을 참조하면, 상기 제1 공급수 라인(20)에는, 상기 배치 플레이트(10)에 배치된 식물(pt)의 뿌리에 공급수(wt)를 박막식으로 제공하기 위한 토출구(21)가 마련될 수 있다.
한편, 여기에서 박막식이라 함은, 도 8을 참조하면, 상기 배치 플레이트(10)에 배치된 식물(pt)의 뿌리에 닿을 수 있도록, 마치 박막처럼 얇은 층을 이루는 공급수(wt)를 지속적으로 흘려주는(fl) 방법을 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.
이를 위하여, 상기 제1 공급수 라인(20)의 상기 토출구(21)의 반대측 일 단에는 상기 공급수(wt)를 제공하기 위한 펌프(미 도시)가 연결될 수 있음은 물론이다.
또는 일 실시 예에 따르면, 상술된 바와 같이 박막처럼 얇은 층을 이루는 공급수(wt)를 지속적으로 흘려주기(fl) 위하여, 상기 제1 공급수 라인(20)으로부터 상기 식물(pt)에 제공된 공급수(wt)는 회수되어 다시 재 공급될 수도 있다.
한편, 상기 공급수(wt)가 상기 제1 공급수 라인(20)을 통하여 상술된 바와 같은 박막식으로 제공되는 것은, 후술되는 제어부(60)에 의하여 박막모드(md1, 도 5 참조)의 작동이 제어됨으로써 이루어질 수 있다. 제어부(60)에 관해서는 보다 상세히 후술하기로 한다.
제2 공급수 라인(30)
상기 제2 공급수 라인(30)은, 상기 배치 플레이트(10)에 배치된 식물(pt)에 공급수(wt)를 분무식 또는 담액식으로 제공할 수 있다.
이를 위해, 도 3을 참조하면, 상기 제2 공급수 라인(30)에는, 상기 배치 플레이트(10)에 배치된 식물(pt)의 뿌리에 공급수(wt)를 분무식 또는 담액식으로 제공하기 위한 분사구(31)가 마련될 수 있다.
한편, 여기에서 분무식이라 함은, 도 11을 참조하면, 상기 배치 플레이트(10)에 배치된 식물(pt)의 뿌리에 공급수(wt)를 분사하는 방법을 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.
이때에도 앞서 제1 공급수 라인(20)에서 설명된 바와 같이, 상기 제2 공급수 라인(30)의 상기 분사구(31)의 반대측 일 단에는 상기 공급수(wt)를 제공하기 위한 펌프(미 도시)가 연결될 수 있음은 물론이다.
한편, 일 실시 예에 따르면, 상기 분사구(31)는, 후술되는 제어부(60)에 의하여, 상기 제2 공급수 라인(30)으로부터 제공된 공급수(wt)가 상기 배치 플레이트(10)에 배치된 식물(pt)을 향하여 분사되도록, 분사각도가 조절될 수 있다.
이는, 본 발명에 의하면, 상기 배치 플레이트(10)에 배치되는 식물(pt)의 크기는 다양할 수 있기 때문에, 예를 들어, 상기 배치 플레이트(10)에 배치된 식물(pt)의 뿌리 길이가 다양할 수 있기 때문에, 상기와 같은 다양한 크기를 가지는 다양한 식물(pt)에 맞춤형으로 상기 공급수(wt)가 분사되도록 고려된 것이다.
이를 위해, 상기 분사구(31)는, 예를 들어, 서보모터(servomotor)와 결합될 수 있고, 후술되는 제어부(60)는, 상기 서보모터의 각도를 제어함으로써, 상기 서보모터와 결합된 상기 분사구(31)의 분사각도가 조절될 수 있다.
한편, 상기 공급수(wt)가 상기 제2 공급수 라인(30)을 통하여 상술된 바와 같은 분무식으로 제공되는 것은, 후술되는 제어부(60)에 의하여 분무모드(md2, 도 5 참조)의 작동이 제어됨으로써 이루어질 수 있다. 제어부(60)에 관해서는 보다 상세히 후술하기로 한다.
한편, 여기에서, 담액식이라 함은, 도 13을 참조하면, 상기 배치 플레이트(10)에 배치된 식물(pt)의 뿌리가 잠기도록 공급수(wt)를 제공하는 방법을 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.
이러한 담액식은, 앞서 설명된 분무식에서, 상기 제2 공급수 라인(30) 및 상기 분사구(31)를 통하여, 상기 배치 플레이트(10)에 배치된 식물(pt)의 뿌리가 잠길 정도로 공급수(wt)를 지속적으로 분사하여 제공함으로써 구현될 수 있음은 물론이다.
한편, 상기 공급수(wt)가 상기 제2 공급수 라인(30)을 통하여 상술된 바와 같은 담액식으로 제공되는 것은, 후술되는 제어부(60)에 의하여 담액모드(md3, 도 5 참조)의 작동이 제어됨으로써 이루어질 수 있다. 제어부(60)에 관해서는 보다 상세히 후술하기로 한다.
수조(40)
상기 수조(40)는, 상기 제1 및 제2 공급수 라인(20, 30) 중 적어도 하나로부터 제공된 공급수(wt)를 담지할 수 있다.
이를 위해, 상기 수조(40)는, 도 7을 참조하면 상기 제1 공급수 라인(20)으로부터 제공된 공급수(wt)를 담지하는 제1 담지부(42) 및 도 12를 참조하면 상기 제2 공급수 라인(30)으로부터 제공된 공급수(wt)를 담지하는 제2 담지부(43)를 포함할 수 있다.
한편, 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 담지부(42) 및 상기 제2 담지부(43)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 수조(40) 내부에 마련된 격벽(41)에 의하여 구획됨으로써 형성될 수 있다. 하지만, 이는 일 실시 예일 뿐, 다른 예를 들어, 수조 형태의 제1 담지부(42) 및 제2 담지부(43)가 각각 먼저 마련되고, 전체 수조(40)를 이루는 구조가 형성될 수 있는 바와 같이, 상기 제1 담지부(42) 및 상기 제2 담지부(43)는, 다양한 실시 예에 의하여 상기 수조(40) 내부에 형성될 수 있음은 물론이다.
한편, 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 담지부(42) 및 상기 제2 담지부(43)는, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 수조(40) 내부에 교번하여 마련되도록, 상기 격벽(41)에 의하여 구획될 수 있다.
한편, 도 8, 도 11, 및 도 13 중 적어도 하나를 참조하면, 상기 수조(40)에는 상기 제1 및 제2 담지부(42, 43) 중 적어도 하나에 담지된 공급수(wt)를 배출하는 배출구(45)가 형성될 수 있다.
한편, 상기 배출구(45)는, 후술되는 배출 라인(50)과 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 수조(40)에 담지된 공급수(wt)는, 상기 배출구(45) 및 상기 배출 라인(50)을 통하여 외부로 배출될 수 있다.
한편, 도 8을 참조하면, 상기 제1 담지부(42)는, 상기 토출구(21)로부터 제공된 공급수(wt)가 상기 배출구(45)를 향하여 흐르도록(fl) 경사(θ)질 수 있다.
여기에서 경사(θ)는, 상술된 바와 같이, 상기 토출구(21)로부터 배출구(45)를 향하여 상기 공급수(wt)가 흐를 수 있는 정도의 경사이면 제한되지 않는다.
또한 여기에서 경사(θ)는, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 제1 담지부(42)의 바닥면이 경사(θ)진 것을 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.
한편 이 경우, 도 8을 참조하면, 상기 제1 담지부(42)의 바닥면 경사(θ)를 따라 상기 배치 플레이트(10) 또한 경사(θ)질 수 있다.
이와는 달리 상기 제1 담지부(42)의 바닥면은 상술된 바와 같이 경사(θ)지되, 상기 배치 플레이트(10)는 상기 경사(θ)지지 않는 경우, 상기 배치 플레이트(10) 중 상기 배출구(45) 측에 배치된 식물(pt)에는 상기 공급수(wt)가 제공되지 못할 수 있다.
하지만, 본 발명의 실시 예에 따르면, 상술된 바와 같이, 상기 제1 담지부(42)의 바닥면과 상기 배치 플레이트(10)가 상기 경사(θ)질 수 있기 때문에, 상기 공급수(wt)가 상기 경사(θ)를 따라 흐르는 경우, 상기 배치 플레이트(10)에 배치된 식물(pt)에 상기 공급수(wt)가 제공될 수 있다.
한편, 상기 경사(θ)에 따라, 상기 공급수(wt)가 흐르는 유속이 달라질 수도 있으나, 이러한 유속은 후술되는 제어부(60)에 의하여 앞서 설명된 펌프(미 도시)가 제어됨으로써 이루어질 수도 있음은 물론이다
이는, 본 발명에 의하면, 앞서 설명된 바와 같이, 상기 공급수(wt)가 박막식으로 제공되는 경우, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 배치 플레이트(10)에 배치된 식물(pt)의 뿌리에 닿을 수 있도록 마치 박막처럼 얇은 층을 이루는 공급수(wt)를 지속적으로 흘려(fl)주기 위하여 고려된 것이다.
배출 라인(50)
상기 배출 라인(50)은, 상기 수조(40)에 담지된 공급수(wt)를 외부로 배출시킬 수 있다.
이를 위해, 도 10을 참조하면, 상기 배출 라인(50)에는, 공급수 배출 밸브(51)가 마련될 수 있다.
보다 구체적으로, 도 10을 참조하면, 상기 공급수 배출 밸브(51)는, 상기 수조(40)에 공급수(wt)를 담지시키기 위하여 닫힘작동되거나, 또는 상기 수조(40)에 담지된 공급수(wt)를 배출(ot)시키기 위하여 열림작동될 수 있다.
한편, 상기 공급수 배출 밸브(51)의 상기 닫힘작동 및 상기 열림작동은 후술되는 제어부(60)에 의한 제어로써 이루어질 수 있다.
예를 들어, 도 5를 참조하면, 상기 공급수 배출 밸브(51)는, 앞서 설명된 바와 같이 후술되는 제어부(60)에서 상기 박막모드(md1)의 작동을 제어하는 경우, 열림작동 제어될 수 있다.
이는 본 발명에 의하면, 상기 박막모드(md1)에서 앞서 설명된 바와 같이, 상기 공급수(wt)가 박막식으로 제공되기 위해서는, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제1 공급수 라인(20)으로부터 제공된 공급수(wt)가 상기 배출구(45)와 연결된 상기 배출 라인(50)을 통하여 외부로 배출되어야 하기 때문에, 상기 공급수 배출 밸브(51)가 열려야 함을 고려한 것이다.
또는 다른 예를 들어, 도 5를 참조하면, 상기 공급수 배출 밸브(51)는, 앞서 설명된 바와 같이 후술되는 제어부(60)에서 상기 분무모드(md2)의 작동을 제어하는 경우, 열림작동 제어될 수 있다.
이는 본 발명에 의하면, 상기 분무모드(md2)에서 앞서 설명된 바와 같이, 상기 공급수(wt)가 분무식으로 제공되기 위해서는, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 제2 공급수 라인(30)으로부터 제공된 공급수(wt)가 상기 배출구(45)와 연결된 상기 배출 라인(50)을 통하여 외부로 배출되어야 하기 때문에, 상기 공급수 배출 밸브(51)가 열려야 함을 고려한 것이다.
또는 다른 예를 들어, 도 5를 참조하면, 상기 공급수 배출 밸브(51)는, 앞서 설명된 바와 같이 후술되는 제어부(60)에서 상기 담액모드(md3)의 작동을 제어하는 경우, 닫힘작동 제어될 수 있다.
이는 본 발명에 의하면, 상기 담액모드(md3)에서 앞서 설명된 바와 같이, 상기 공급수(wt)가 담액식으로 제공되기 위해서는, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 제2 공급수 라인(30)으로부터 제공된 공급수(wt)가 상기 제2 담지부(43)에 담지되되 외부로 배출되지 않아야 하기 때문에, 상기 공급수 배출 밸브(51)가 닫혀야 함을 고려한 것이다.
한편, 도 14를 참조하면, 상기 배출 라인(50)에는, 오버플로우 배출부(53)가 더 마련될 수 있다.
상기 오버플로우 배출부(53)는, 상기 수조(40)에 설정된 기준 이상으로 오버플로우(ov)된 공급수(wt)를 유입받아 외부로 배출시킬 수 있다.
여기에서 설정 기준이라 함은, 상기 배치 플레이트(10)에 배치된 식물(pt)에 상기 공급수(wt)가 제공되어야 할 영역 예를 들어, 뿌리 이외의 상기 식물(pt)의 영역 예를 들어, 줄기 및/또는 잎에 이르는 상기 수조(40)의 높이를 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.
즉 다시 말해, 상기 오버플로우 배출부(53)는, 상기 배치 플레이트(10)에 배치된 식물(pt)의 줄기 및/또는 잎에 이르는 높이로 상기 수조(40)에 상기 공급수(wt)가 오버플로우(ov)되는 경우, 상기 오버플로우(ov)된 공급수(wt)를 유입받아 외부로 배출시킬 수 있는 것이다.
이를 위해, 도 14 및 도 15를 참조하면, 상기 오버플로우 배출부(53)는, 상기 오버플로우(ov)된 공급수(wt)를 유입받도록, 앞서 설명된 바와 같이 상기 수조(40)에 설정된 기준에 해당하는 높이에 이르도록 마련될 수 있다.
한편, 도 3, 도 6, 및 도 9 중 적어도 하나를 참조하면, 상기 오버플로우 배출부(53)는, 상기 수조(40)의 배출구(45)에 인접하도록 마련될 수 있다.
보다 구체적으로, 도 10에 도시된 상기 배출구(45)로부터 배출되는 상기 수조(40) 내부의 공급수(wt)와, 도 14에 도시된 상기 오버플로우 배출부(53)를 통하여 배출되는 상기 수조(40)에 설정된 기준 이상으로 오버플로우(ov)된 공급수(wt) 모두는, 하나의 상기 배출 라인(50)을 통하여 외부로 배출(ot)될 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 의하면, 상기 배출구(45) 및 상기 오버플로우 배출부(53) 각각에 연결되는 배출 라인이 불필요하기 때문에, 하나의 배출 라인(50)을 통하여 간단한 구조로 이루어질 수 있는 이점이 있다.
제어부(60)
도 5를 참조하면, 상기 제어부(60, 도 16 참조)는, 상기 배치 플레이트(10)에 배치된 식물(pt)의 재배 환경에 따라, 상기 박막모드(md1), 상기 분무모드(md2), 및 상기 담액모드(md3)를 포함하는 공급수제공모드(md) 중 선택되는 하나 이상의 모드 작동을 제어할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제어부(60)는, 상기 공급수(wt)를 박막식으로 제공하는 박막모드(md1)의 제어를 위하여, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1 공급수 라인(20)으로부터 상기 공급수(wt)가 제공되고, 상기 공급수 배출 밸브(51)가 열리도록 열림작동을 제어할 수 있다.
이에 따라, 도 8을 참조하면, 상기 제1 담지부(42)에서는, 상기 제1 담지부(42)의 경사(θ)를 따라 상기 제1 공급수 라인(20)으로부터 제공된 공급수(wt)가, 상기 토출구(21)로부터 상기 배출구(45)를 향하여 흐르고(fl), 상기 배출구(45) 및 상기 배출 라인(50)을 통하여 배출(ot)될 수 있기 때문에, 상기 공급수(wt)는 앞서 설명된 바와 같은 박막식으로 제공될 수 있는 것이다.
한편, 이때 상기 제어부(60)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제2 공급수 라인(30)으로부터 공급수(wt)는 미-제공되도록 제어할 수 있다.
한편, 도 5를 참조하면, 상기 제어부(60)는, 상기 공급수(wt)를 분무식으로 제공하는 분무모드(md2)의 제어를 위하여, 상기 제2 공급수 라인(30)으로부터 상기 공급수(wt)가 제공되고, 상기 공급수 배출 밸브(51)가 열리도록 열림작동을 제어할 수 있다.
이에 따라, 도 10 및 도 11을 참조하면, 상기 제2 담지부(43)에서는, 상기 제2 공급수 라인(30)으로부터 제공된 상기 공급수(wt)가 상기 분사구(31)를 통하여, 상기 배치 플레이트(10)에 배치된 식물(pt)의 뿌리를 향하여 분사될 수 있다. 이를 위해, 상기 제어부(60)는 앞서 설명된 바와 같이, 상기 분사구(31)의 분사각도를 조절할 수 있음은 물론이다. 이에 관해서는 앞서 설명된 분사구(31)의 설명을 참고하기로 한다.
한편, 상기 분무모드(md2)에서, 상기 공급수 배출 밸브(51)는 앞서 설명된 바와 같이, 열리도록 열림작동 제어될 수 있는 데, 이는 본 발명에 의하면, 상기 식물(pt)의 뿌리를 향하여 분사된 공급수(wt)는 상기 뿌리에 닿거나 또는 닿지 않은 후에 상기 제2 담지부(43)의 바닥면을 향하여 떨어질 수 있음을 고려한 것이다.
본 발명의 실시 예와는 달리, 상기 분무모드(md2)에서, 상기 제어부(60)에 의하여 상기 공급수 배출 밸브(51)가 닫힘작동 제어된 경우, 상기 제2 담지부(43)의 바닥면을 향하여 떨어지는 공급수(wt)는 상기 제2 담지부에 누적될 수 있고, 이에 따라, 상기 제2 담지부(43)에 상기 공급수(wt)가 담지되어, 마치 담액식 처럼 제공될 수 있음을 고려한 것이다.
이 경우, 본 발명의 실시 예와는 달리, 상기 분무모드(md2)가 원활히 이루어지지 못할 수 있고, 이에 따라 상기 분무모드(md2)를 통하여 재배되는 식물(pt)은 상기 공급수(wt)를 분무식으로 제공할 때, 최적의 재배 환경이 형성될 수 있는 바, 상기 배치 플레이트(10)에 배치된 식물(pt)에 담액식으로 공급수를 제공하는 재배 환경이 조성되기 때문에, 상기 식물(pt)에 최적의 재배 환경이 제공되지 못할 수 있다.
하지만, 본 발명에 의하면, 상기 분무모드(md2)에서 상기 담액모드(md3)와는 달리, 상기 공급수(wt)를 분무식으로 제공하기 위하여, 상기 제어부(60)는 상기 공급수 배출 밸브(51)를 상술된 바와 같이 열림작동 제어할 수 있고, 이에 따라 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 분사구(31)를 통하여 제공된 공급수(wt)가 상기 배출구(45)를 통하여 배출(ot)될 수 있다.
한편, 이때 상기 제어부(60)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1 공급수 라인(20)으로부터 공급수(wt)는 미-제공되도록 제어할 수 있다.
한편, 도 5를 참조하면, 상기 제어부(60)는, 상기 공급수(wt)를 담액식으로 제공하는 담액모드(md3)의 제어를 위하여, 상기 제2 공급수 라인(30)으로부터 상기 공급수(wt)가 제공되고, 상기 공급수 배출 밸브(51)가 닫히도록 닫힘작동 제어할 수 있다.
이에 따라, 도 12 및 도 13을 참조하면, 상기 제2 담지부(43)에는, 상기 제2 공급수 라인(30)으로부터 제공되어 상기 분사구(31)를 통하여 분사된 상기 공급수(wt)가 담지될 수 있기 때문에, 상기 공급수(wt)는 앞서 설명된 바와 같은 담액식으로 제공될 수 있는 것이다.
한편, 이때 상기 제어부(60)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1 공급수 라인(20)으로부터 공급수(wt)는 미-제공되도록 제어할 수 있다.
한편, 도 14 및 도 15를 참조하면, 상기 제어부(60)의 상기 담액모드(md3) 작동 제어 중에, 상기 제2 담지부(43)에 담지된 공급수(wt)가 상기 수조(40)에 설정된 기준 이상으로 오버플로우(ov)될 수 있다.
이 경우, 앞서 설명된 바와 같이, 상기 오버플로우 배출부(53)를 통하여, 상기 수조(40)에 설정된 기준 이상으로 오버플로우(ov)된 공급수(wt)가 외부로 배출될 수 있다.
이에 관해서는 앞선 설명과 중복되는 바, 앞서 설명된 실시 예에서의 오버플로우 배출부(53) 설명을 참고하기로 한다.
또는 일 실시 예에 따르면, 상기 제어부(60)는, 상기 박막모드(md1) 및 상기 분무모드(md2)가 동시에 이루어지도록 상기 공급수제공모드(md)의 작동을 제어할 수도 있다.
이는 본 발명에 의하면, 앞서 설명된 바와 같이, 상기 수조(40) 내부는 상기 격벽(41)에 의하여, 상기 제1 및 제2 담지부(42, 43)로 구획되기 때문에 가능할 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 의하면, 하나의 상기 융합 재배시설(100)을 통하여, 상기 박막모드(md1) 및 상기 분무모드(md2)가 동시에 이루어질 수 있기 때문에, 하나의 상기 융합 재배시설(100)로 서로 다른 종류의 식물(pt) 즉, 박막식 재배 환경이 요구되는 제1 식물과, 분무식 재배 환경이 요구되는 제2 식물을 동시에 재배할 수 있는 기술적 효과도 있다.
다만, 상기 박막모드(md1) 및 상기 분무모드(md2)와는 달리 상기 담액모드(md3)에서는, 상기 공급수 배출 밸브(51)가 닫힘작동 제어되어야 하기 때문에, 상기 담액모드(md3)는, 상기 제어부(60)에 의하여, 상기 박막모드(md1) 및 상기 분무모드(md2)와는 별도로 이루어지도록 작동 제어될 수 있다.
한편, 도 16을 참조하면, 상기 제어부(60)는, 상기 식물(pt)의 재배 환경에 따라, pH조절모드 및 EC조절모드를 포함하는 양액조절모드 중 선택되는 하나 이상의 모드 작동을 제어할 수 있다.
여기에서, pH조절모드는, 상기 공급수(wt)의 수소이온농도(pH)를 조절하는 모드로 이해될 수 있고, 상기 EC조절모드는, 상기 공급수(wt)의 전기전도도(EC)를 조절하는 모드로 이해될 수 있다.
보다 구체적으로, 도 16을 참조하면, 상기 제어부(60)는, 상기 양액조절모드를 통하여, 상기 식물(pt)의 재배 환경에 따라, 원수(wt1) 예를 들어, 수돗물, 지하수 등과 하나 이상의 양액(wt2a~wt2n)이 혼합된 혼합양액(즉, 공급수(wt), 이하 공급수(wt)라함)의 수소이온농도(pH) 및 전기전도도(EC) 중 선택되는 하나 이상이 조절되도록 제어할 수 있는 것이다.
이때, 상기 제어부(60)는, 상기 식물(pt)의 재배 환경에 따라, 상기 공급수(wt))의 수소이온농도(pH) 및/또는 전기전도도(EC)가 설정된 값에 이르도록 제어할 수 있다.
여기에서 설정된 값이라 함은, 상기 식물(pt)이 재배되기 위하여 필요한 적정 수소이온농도(pH) 및/또는 적정 전기전도도(EC)로 설정된 값을 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.
이를 위해, 상기 제어부(60)는, 상기 식물(pt)에 따라 상기 설정된 값으로 상기 수소이온농도(pH) 및/또는 상기 전기전도도(EC)를 제어하기 위하여, 상기 공급수(wt)와 pH 조절 첨가제 및/또는 EC 조절 첨가제가 혼합되도록 제어할 수 있음은 물론이다.
이에 따라, 본 발명에 의하면, 앞서 설명된 바와 같이, 상기 배치 플레이트(10)에 배치된 식물(pt)의 재배 환경에 따라 맞춤형으로 상기 공급수(wt)를 제공할 수 있기 때문에, 상기 식물(pt)의 재배 시간은 단축되되, 상기 식물(pt)을 양질로 수확할 수 있는 기술적 효과가 있다. 예를 들어, 상기 식물(pt)이 홍삼인 경우, 자연환경에서 홍삼이 수확되기까지는, 하루 중 홍삼에 도달되는 일조량, 온도, 습도 등을 고려하면, 통상적으로 6년이라는 재배 시간이 필요할 수 있다. 하지만 본 발명에 의하면, 홍삼에 최적화된 재배 환경을 맞춤형으로 제공함으로써, 통상적으로 양질의 홍삼을 수확하기 까지 소요되는 재배 시간 6년을, 10개월로 단축할 수 있다.
한편, 이를 위해, 도 16을 참조하면, 앞서 설명된 상기 제1 공급수 라인(20) 및 상기 제2 공급수 라인(30) 중 적어도 어느 하나는 상기 공급수(wt)를 공급하기 위한 양액공급유닛(200)과 연결될 수 있다.
보다 구체적으로, 도 16을 참조하면, 상기 양액공급유닛(200)은, 양액탱크(61~66), 양액기(67), 및 혼합양액 제공 라인(70) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 양액탱크(61~66)에는, 상기 원수(wt1) 예를 들어, 수돗물, 지하수 등과 하나 이상의 양액(wt2a~wt2n)이 저장될 수 있다.
또는 상기 양액탱크(61~66)에는 앞서 설명된 pH 조절 첨가제 및/또는 EC 조절 첨가제가 저장될 수 있음은 물론이다.
한편, 상기 양액탱크(61~66)에는, 상기 양액탱크(61~66) 내부의 상기 원수(wt1), 상기 하나 이상의 양액(wt2a~wt2n), 상기 pH 조절 첨가제, 및 상기 EC 조절 첨가제 중 적어도 하나를 인출시키는 인출구가 형성될 수 있음은 물론이다.
상기 양액기(67)는, 상기 제어부(60)에 의하여, 상기 식물(pt)의 재배 환경에 따라, 상기 양액탱크(61~66)에 저장된, 상기 원수(wt1)와 하나 이상의 상기 양액(wt2a~wt2n)이 혼합되도록 제어되고, 상기 수소이온농도(pH) 및/또는 상기 전기전도도(EC)가 조절되도록 제어될 수 있다.
이를 위해, 상기 양액기(67)에는, 상기 원수(wt1)와 하나 이상의 상기 양액(wt2a~wt2n)이 혼합되고, 상기 수소이온농도(pH) 및 상기 전기전도도(EC)가 조절되어, 상기 공급수(wt)가 제조되는 혼합탱크가 마련될 수 있다.
또한, 상기 양액기(67)에는, 상기 양액탱크(62~66)의 상기 원수(wt1), 상기 하나 이상의 양액(wt2a~wt2n), 상기 pH 조절 첨가제, 및 상기 EC 조절 첨가제 중 적어도 하나를 상기 혼합탱크로 이송하기 위하여, 상기 양액 탱크(61~66)의 인출구와 상기 혼합탱크의 인입구를 연결하는, 이송라인이 마련될 수 있다.
또한, 상기 양액기(567)에는, 타이머, 유량계, pH센서, EC센서, 펌프, 밸브 등이 마련될 수 있음은 물론이다.
이에 따라, 상기 양액기(67)는, 상기 제어부(60)를 통하여 설정된 시간 및/또는 유량으로, 상기 혼합탱크에서 혼합되어 제조된 상기 공급수(wt)를, 상기 혼합양액 제공 라인(70)을 통하여 상기 제1 공급수 라인(20) 및 상기 제2 공급수 라인(30) 중 적어도 하나에 제공할 수 있다.
상기 혼합양액 제공 라인(70)은, 상기 원수(wt1)와 하나 이상의 상기 양액(wt2a~wt2n)이 혼합되고, 수소이온농도(pH) 및/또는 전기전도도(EC)가 조절된 공급수(wt)를, 상기 제1 공급수 라인(20) 및 상기 제2 공급수 라인(30) 중 적어도 어느 하나로 제공할 수 있다.
한편, 상기 제어부(60)를 통하여, 상기 양액기(67)에서 상기 식물(pt)의 재배 환경에 따른 상기 공급수(wt)가 준비되면, 상기 준비된 공급수(wt)는 상기 혼합양액 제공 라인(70)을 통하여, 상기 제1 공급수 라인(20) 및 상기 제2 공급수 라인(30) 중 적어도 하나로 제공될 수 있다.
이를 위해, 상기 혼합양액 제공 라인(70)에는, 도 16에 도시된 바와 같이, 혼합양액 배출 밸브(71~73) 및 공급수 인입 밸브(74~76) 중 적어도 하나가 마련될 수 있다.
상기 혼합양액 제공 라인(70)에서, 상기 혼합양액 배출 밸브(71~73)는 상기 양액기(67) 측에 마련될 수 있으며, 상기 공급수 인입 밸브(74~76)는 상기 제1 공급수 라인(20) 및 상기 제2 공급수 라인(30) 측에 마련될 수 있다.
한편, 상기 혼합양액 배출 밸브(71~73)가 마련된 혼합양액 제공 라인(70)은 상기 식물(pt)이 재배되는 영역(ar: ar1~ ar3)에 대응되는 수로 마련될 수 있다. 예를 들어, 도 16에 도시된 바와 같이, 상기 식물(pt)이 재배되는 영역(ar: ar1~ ar3)이 3개 인 경우, 상기 혼합양액 배출 밸브(71~73)가 마련된 혼합양액 제공 라인(70)은 3개의 영역(ar: ar1~ ar3)에 대응되는 수인 3개로 마련될 수 있는 것이다.
이는 본 발명에 의하면, 상기 영역(ar)별로 다르게 배합된 공급수(wt)를 제공하기 위하여 고려된 것이다.
이에 따라 본 발명에 의하면, 상기 영역(ar)별로 다른 식물(pt)을 재배할 수 있음은 물론이다.
한편, 상기 공급수 인입 밸브(74~76)가 마련된 혼합양액 제공 라인(70)의 수는, 상기 혼합양액 배출 밸브(71~73)가 마련된 혼합양액 제공 라인(70)의 수 보다 많을 수 있다.
이는, 본 발명의 실시 예에 따르면, 앞서 설명된 바와 같이 하나의 영역(ar)은, 적어도 하나 이상의 구역(zn) 즉, 복수의 구역(zn)으로 이루어 질 수 있기 때문에 이 점을 고려한 것이다.
예를 들어, 하나의 영역(ar)이 12개의 구역(zn)으로 이루어진 것을 상정하면, 상기 공급수 인입 밸브(74~76)가 마련된 혼합양액 제공 라인(70)은 하나의 영역(ar) 마다 12개의 구역(zn)에 대응되는 수인 12개로 마련될 수 있는 것이다.
즉 다시 말해, 앞서 설명된 혼합양액 배출 밸브(71~73)가 마련된 혼합양액 제공 라인(70)이 메인 배관(main pipe)의 개념이라면, 상기 공급수 인입 밸브(74~76)가 마련된 혼합양액 제공 라인(70)은 상기 메인 배관의 가지 배관(sub pipe)의 개념일 수 있다.
이는 본 발명에 의하면, 상기 셀(cl)별로 마련된 제1 및/또는 제2 공급수 라인(20, 30)에 상기 공급수(wt)를 제공하기 위하여 고려된 것이다.
이를 위해, 상기 메인 배관 즉, 상기 혼합양액 배출 밸브(71~73)가 마련된 혼합양액 제공 라인(70)의 일 단은 상기 혼합양액 배출 밸브(71~73)에 이르기 전, 상기 양액기(67)의 혼합탱크에서 상기 공급수(wt)를 인출하는 상기 혼합양액 제공 라인(70)의 공통관로와 연결될 수 있다.
한편, 상기 가지 배관 즉, 상기 공급수 인입 밸브(74~76)가 마련된 혼합양액 제공 라인(70)의 일 단은 상기 메인 배관의 타 단과 연결되고, 타 단은 상기 제1 및/또는 제2 공급수 라인(20, 30)과 연결될 수 있음은 물론이다.
이에 따라, 본 발명에 의하면, 상기 제어부(60)는, 상기 혼합양액 배출 밸브(71~73) 및 상기 공급수 인입 밸브(74~76) 중 적어도 어느 하나 이상의 열림 또는 닫힘을 제어함으로써, 상기 혼합양액 제공 라인(70)으로부터 상기 제1 및/또는 제2 공급수 라인(20, 30)으로 상기 공급수(wt)를 인입시키거나, 상기 인입을 중단시키도록 제어할 수 있는 것이다.
이에 따라, 본 발명의 실시 예에 의하면, 각 영역(ar)별, 각 구역(zn)별, 각 셀(cl)별로 재배되는 식물(pt)에 제공되는 공급수(wt)를 제어하여 관리할 수 있는 기술적 효과가 있다.
이하, 본 발명의 변형 예가 설명된다.
본 발명의 제1 변형 예에 따르면, 상기 혼합양액 배출 밸브(71~73)에 이르기 전 상기 혼합양액 제공 라인(70)의 공통관로에는, 공통관로 밸브(미 도시) 및 감지 센서(미 도시) 중 적어도 하나가 마련될 수 있다.
상기 공통관로 밸브(미 도시)는, 상기 양액탱크(61~66)의 원수(wt1)와 양액(wt2a~wt2n)이 혼합되고, 수소이온농도(pH) 및/또는 전기전도도(EC)가 조절된 공급수(wt)가 상기 공통관로(70)를 통하여 배출되도록, 상기 제어부(60)에 의하여 열림제어되거나 또는 상기 열림제어가 해제되도록 닫힘제어될 수 있다.
상기 감지 센서(미 도시)는, 상기 공통관로(70)를 통하여 배출되는 공급수(wt)의 pH를 측정할 수 있다.
이는 본 발명에 의하면, 상기 영역(qr)별로 재배 환경이 다른 식물(pt)이 재배될 수 있음을 고려한 것이다.
예를 들어, 도 16에 도시된 제1 영역(ar1)에는 상기 식물(pt)로 딸기가 재배되고, 제2 영역(ar2)에는 상기 식물(pt)로 고구마가 재배되고, 제3 영역(ar3)에는 상기 식물(pt)로 상추가 재배되는 상황을 상정해 보기로 한다. 한편 이는, 통상적으로 딸기가 재배되는 적정 pH는 5.0이고, 고구마가 재배되는 적정 pH는 5.5이고, 상추가 재배되는 적정 pH가 6.0인 것을 상정한 것이다.
한편 일례를 들어, 상기 제1 영역(ar1)에 공급수(wt)를 먼저 제공하고, 상기 제2 영역(ar2)에 공급수(wt)를 이어서 순차적으로 제공하는 상황을 상정해 보기로 한다.
이 경우, 상기 제어부(60)는, 먼저 상기 제1 영역(ar1)에 제1 공급수(wt)를 제공하기 위하여, 상기 공통관로 밸브(미 도시) 및 제1 혼합양액 배출 밸브(71)가 열리도록 제어할 수 있다.
한편, 이때 상기 제1 영역(ar1)에서 재배되는 식물(pt)은 pH 5.0인 딸기인 바, 상기 제어부(60)는, 상기 양액기(67)를 통하여 상기 공급수(wt)의 pH가 5.0이 되도록 제어할 수 있다. 한편 상기와 같은 공급수(wt)의 pH 조절은 앞서 설명된 바와 같이, 상기 공급수(wt)에 pH 조절 첨가제를 혼합하여 이루어질 수 있음은 물론이다.
한편, 이때 상기 감지 센서(미 도시)는, 상기 공통관로(70)를 통하여 상기 제1 영역(ar1)으로 제공되는 공급수(wt)의 pH를 측정할 수 있음은 물론이다.
이어서, 상기 제어부(60)는, 상기 제2 영역(ar2)에 제2 공급수(wt)를 제공하기 위하여, 상기 공통관로 밸브(미 도시) 및 상기 제1 혼합양액 배출 밸브(71)가 닫히도록 제어한 후에, 상기 공통관로 밸브(미 도시) 및 제2 혼합양액 배출 밸브(72)가 열리도록 제어할 수 있다.
한편, 이때 상기 제2 영역(ar2)에서 재배되는 식물(ph)은 pH 5.5인 고구마인 바, 상기 제어부(50)는, 상기 양액기(67)를 통하여 상기 공급수(wt)의 pH가 5.5가 되도록 제어할 수 있음은 물론이다.
한편, 이때에도 상기 감지 센서(미 도시)는, 상기 공통관로(70)를 통하여 상기 제2 영역(ar2)으로 제공되는 공급수(wt)의 pH를 측정할 수 있음은 물론이다.
하지만 이때, 상기 제2 영역(ar2)에 제공되어야 하는 공급수(wt)의 pH는 5.5가 요구되는 한편, 상기 공통관로(70)를 통하여 상술된 바와 같이 먼저 상기 제1 영역(ar1)에 pH 5.0인 공급수(wt)가 제공되었기 때문에, 상기 공통관로(70) 내부에 pH 5.0인 공급수(wt)가 잔존될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시 예에 의하면, 상기 제어부(60)는, 상술된 바와 같이 상이한 pH를 요구하는 영역들(ar)에 순차적으로 공급수(wt)를 제공하도록 제어하는 경우, 상기 공통관로(70)를 통하여 먼저 제공되어 잔존된 공급수(wt) 예를 들어, 앞서 설명된 pH 5.0인 제1 공급수(wt)를 외부로 배출하도록 제어할 수 있다.
이를 위하여, 상기 공통관로(70)의 일 측에는 상기 잔존된 공급수(wt)를 외부로 배출하기 위한 잔존수 배출구(미 도시)가 마련될 수 있음은 물론이다.
이에 따라, 본 발명에 의하면, 각 영역(ar)별로 상기 식물(pt)의 재배에 요구되는 수소이온농도(pH)를 맞춤형으로 정확하게 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
본 발명의 제2 변형 예에 따르면, 상기 제어부(60)는, 상기 영역(ar)별, 상기 구역(zn)별, 상기 셀(cl)별 중 선택되는 적어도 하나의 단위별로 재배되는 식물(pt)의 상황을 모니터링 할 수 있다.
이는 본 발명에 의하면, 양질의 식물(pt)을 재배하고, 수확되는 식물(pt)의 수율을 향상시키기 위하여 고려된 것이다.
이를 위해, 일 실시 예에 따르면, 상기 배출 라인(50)을 통하여 외부로 배출되는 상기 공급수(wt)의 환경을 측정하기 위한 확인 센서(미 도시), 상기 배치 플레이트(10)에 배치된 식물(pt)을 관측하기 위한 카메라(미 도시) 등과 같이, 상기 모니터링을 위한 장치가 더 마련될 수 있음은 물론이다.
이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 영역(ar)별, 상기 구역(zn)별, 상기 셀(cl)별 중 선택되는 적어도 하나의 단위별로, 상기 배치 플레이트(10)에서 재배 중인 식물(pt) 중 다른 식물과 비교하여 차별되는 특징을 가지는 식물을 모니터링 할 수 있다.
예를 들어, 도 16을 참조하여, 상기 제1 영역(ar1)을 이루는 복수의 셀(cl)에서 동일한 식물(pt)이 재배되는 상황을 상정해 보기로 한다. 한편, 이때 상기 복수의 셀(cl)에 마련된 복수의 수조(40)에는 각각 배출 라인(50)이 마련된 것을 상정한 것이다.
예를 들어, 상기 제어부(60)는, 상기 복수의 셀(cl)에서 재배되는 식물(pt)에 제공된 후에 각각 상기 배출 라인(50)을 통하여 외부로 배출되는 상기 공급수(wt)의 pH를 측정하여 모니터링 하는 중에, 특정 셀(cl1-1a)에서 재배되고 있는 식물(pt)에 제공된 후 배출되는 공급수(wt)의 pH가, 다른 복수의 셀에서 재배되고 있는 식물(pt)에 제공된 후 배출되는 공급수(wt)의 pH 보다 낮음을 판단할 수 있다.
이러한 경우, 상기 제어부(60)는, 상기 식물(pt)의 성장 속도가 낮은 특정 셀(cl1-1a)을 기준으로 하여, 상기 제1 영역(ar1)에 제공되는 혼합양액(즉, 공급수(wt))의 배합이 조절되도록, 상기 양액기(67)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 상기 식물(pt)에 제공되는 공급수(wt)의 pH는 5.0이 되어야 하지만, 상기 특정 셀(cl1-1a)에서 식물(pt)에 제공되고 배출된 공급수(wt)의 pH가 3.0으로 측정된 경우, 상기 제어부(60)는, 상기 특정 셀(cl1-1)에 제공되는 공급수(wt)를 기준으로 상기 제1 영역(ar1)에 제공되는 혼합양액(즉, 공급수(wt))의 배합이 조절되도록, 상기 양액기(67)를 제어할 수 있는 것이다.
이는 본 발명의 실시 예에 의하면, 도 16을 참조하여 앞서 설명된 바와 같이, 상기 제1 영역(ar1)에 공급되는 공급수(wt)는, 상기 제어부(60)에 의하여 상기 제1 혼합양액 배출 밸브(71)가 열리도록 제어되면, 상기 공통관로에서 상기 메인 배관을 통하여 하나의 경로로 제공될 수 있기 때문에 이 점을 고려한 것이다.
또는 다른 예를 들어, 상기 제어부(60)는, 상기 복수의 셀(cl)을 카메라(미 도시)를 통하여 모니터링 하는 중에, 특정 셀(cl1-1a)에서 재배되고 있는 식물(pt)의 키와 같은 성장 정도가 다른 복수의 셀에서 재배되고 있는 식물(pt)의 성장 정도 보다 낮음을 판단할 수 있다.
이러한 경우, 상기 제어부(60)는, 상기 특정 셀(cl1-1a)에서 상기 식물(pt)이 예를 들어, 박막식으로 재배되고 있는 상황이면, 상기 제1 담지부(42)에, 상기 경사(θ)를 따라 상기 공급수(wt)가 흐르는 경로를 방해하는 장애물이 있는 것은 아닌지, 상기 카메라(미 도시)를 통하여 확인할 수 있다.
또는 상기 제어부(60)는, 상기 공급수(wt)가 흐르는 경로를 방해하는 장애물이 있는 경우, 상기 장애물이 있음을 경고음 및/또는 관리자 단말을 통하여 관리자에게 알리도록 제어할 수도 있다.
이에 따라, 관리자는 상기 장애물을 제거함으로써, 상술된 바와 같은 특정 셀(cl1-1a)에서 성장 정도가 낮은 식물(pt)의 성장 저하를 최소화할 수 있음은 물론이다.
한편 본 발명의 실시 예와는 달리, 상기 모니터링이 이루어지지 않는 경우, 상기 제1 영역(ar1)의 복수의 셀(cl)에서는 동일한 식물(pt)이 재배되지만, 복수의 셀(cl)에서 수확된 식물 중 특정 셀(cl1-1a)에서 수확된 식물(pt)의 성장 상태가, 다른 복수의 셀(cl)에서 수확된 식물들의 평균 성장 정도에 못 미치는 상황이 발생될 수 있다.
하지만, 본 발명의 실시 예에 따르면, 앞서 설명된 바와 같이, 상기 제어부(60)는, 상기 영역(ar)별, 상기 구역(zn)별, 상기 셀(cl)별 중 선택되는 적어도 하나의 단위별로 재배되는 식물(pt)의 상황을 모니터링 할 수 있기 때문에, 한정된 영역에서 동일한 복수의 식물(pt)을 재배하는 경우, 상기 재배되는 복수의 식물(pt)이 균일하게 양질화될 수 있고, 수율이 향상될 수 있음은 물론이다.
이상, 본 발명의 실시 예 및 변형 예에 따른 융합 재배시설(100)이 설명되었다.
한편, 앞서 설명된 바와 같은 상기 제어부(60)에서의 각 부 제어는, 사용자 또는 관리자에 의할 수도 있다.
다시 말해, 앞서 설명된 바와 같이 상기 제어부(60)에 의하여, 앞서 설명된 각 부가 제어되는 경우, 이는 자동 제어로 정의될 수 있고, 상기와 같이 사용자 또는 관리자에 의하여 앞서 설명된 각 부가 제어되는 경우, 이는 수동 제어로 정의될 수 있다.
이상 설명된 본 발명의 융합 재배시설(100)에 따르면, 상기 배치 플레이트(10)에 배치된 식물(pt)의 재배 환경에 따라, 상기 박막모드(md1), 상기 분무모드(md2), 및 상기 담액모드(md3) 중에서 선택되는 하나 이상의 모드로 상기 공급수(wt)를 맞춤형으로 제공할 수 있다.
따라서, 종래의 방법과는 다르게, 본 발명에 따르면, 식물(pt)의 재배 환경에 따라 박막식, 분무식, 및 담액식 수경재배 시설을 별도로 각각 마련할 필요 없이, 하나의 상기 융합 재배시설(100)로 상기 공급수제공모드(md) 중 선택되는 하나 이상의 모드를 제공할 수 있기 때문에, 넓은 시설 설치 공간이 불필요할 뿐 아니라, 시설 비용을 절약할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 하나의 상기 융합 재배시설(100)을 통하여, 상기 박막모드(md1) 및 상기 분무모드(md2)가 동시에 이루어질 수 있기 때문에, 하나의 상기 융합 재배시설(100)로 서로 다른 종류의 식물(pt) 즉, 박막식 재배 환경이 요구되는 제1 식물과, 분무식 재배 환경이 요구되는 제2 식물을 동시에 재배할 수 있는 기술적 효과도 있다.
따라서, 본 발명에 의하면, 다양한 종류의 식물(pt)을 재배함에 있어서, 식물(pt)의 재배 시간은 단축되되, 식물(pt)을 양질로 수확할 수 있는 기술적 효과가 있다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 융합 재배방법이 설명된다.
도 4 내지 도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 융합 재배방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 상기 융합 재배방법은, 재배되는 식물(pt)을 배치하는 단계(S110), 상기 제1 공급수 라인(20)에 마련된 토출구(21) 및 상기 제2 공급수 라인(30)에 마련된 분사구(31) 중 선택되는 하나 이상으로부터, 상기 배치된 식물(pt)에 공급수(wt)를 제공하는 단계(S120), 및 상기 제공된 공급수(wt)를 외부로 배출시키는 단계(S130) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
이하, 각 단계가 설명된다.
이하 설명되는 각 단계에서, 앞서 설명된 융합 재배시설(100)의 각 구성과 중복되는 설명은 생략될 수도 있다.
하지만, 이하에서 중복되는 설명이 생략된다고 하여서 이를 배제하는 것은 아님은 물론이며, 이하에서 중복되어 생략되는 설명은 앞선 실시 예의 설명을 참고하기로 한다.
단계 S110
도 6 및 도 9를 참조하면, 단계 S110에서, 상기 배치 플레이트(10)에 재배되는 식물(pt)이 배치될 수 있다.
다만, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라, 상기 식물(pt)에 상기 공급수(wt)를 상기 제1 공급수 라인(20)으로부터 박막식으로 제공하기 위하여 고려된 것이며, 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따라, 상기 식물(pt)에 상기 공급수(wt)를 제2 공급수 라인(30)으로부터 분무식 또는 담액식으로 제공하기 위하여 고려된 것이다.
이는 본 발명의 실시 예에 의하면, 상기 재배되는 식물(pt)의 재배 환경을 고려한 것이다.
이에 따라, 본 발명에 의하면, 상기 배치 플레이트(10)에 배치된 식물(pt)에 맞춤형으로 상술된 바와 같은 재배 환경을 제공할 수 있기 때문에, 상기 식물(pt)별로 최적의 생장 환경을 제공할 수 있음은 물론이다.
따라서, 본 발명에 의하면, 양질로 생장된 식물(pt)을 수확하되, 상기 양질의 식물(pt)을 수확하기까지의 재배 시간이 단축될 수 있는 기술적 효과가 있다.
상기 배치 플레이트(10), 및 상기 재배되는 식물(pt)의 재배 환경에 따른 상기 배치 플레이트(10)의 배치는, 앞서 설명된 실시 예의 설명과 중복되는 바, 앞선 실시 예의 설명을 참고하기로 한다.
단계 S120, 단계 S130
단계 S120에서, 상기 제어부(60)는, 상기 제1 공급수 라인(20)에 마련된 토출구(21) 및 제2 공급수 라인(30)에 마련된 분사구(31) 중 선택되는 하나 이상으로부터, 상기 배치된 식물(pt)에 공급수(wt)를 제공하도록 제어할 수 있다.
한편 단계 S130에서, 상기 제어부(60)는, 상기 식물(pt)에 제공된 공급수(wt)를 외부로 배출하도록 제어할 수 있다.
한편 단계 S120과 단계 S130은 동시에 수행될 수도 있고, 단계 S120이 먼저 수행된 후에 단계 S130이 수행될 수도 있다.
보다 구체적으로, 도 5를 참조하면, 상기 제어부(60)는, 상기 배치 플레이트(10)에 배치된 식물(pt)의 재배 환경에 따라, 상기 박막모드(md1), 상기 분무모드(md2), 및 상기 담액모드(md3)를 포함하는 공급수제공모드(md) 중 선택되는 하나 이상의 모드 작동을 제어할 수 있다.
예를 들어, 상기 제어부(60)는, 상기 박막모드(md1)의 작동 제어를 위하여, 도 7을 참조하면, 단계 S120에서 상기 제1 공급수 라인(20)으로부터 공급수(wt)가 제공되는 한편, 도 8을 참조하면, 단계 S130에서 상기 공급수 배출 밸브(51)가 열리도록 제어할 수 있다.
한편, 앞서 설명된 바와 같이, 도 8을 참조하면, 상기 수조(40)의 제1 담지부(42)는 경사(θ)진 바, 이에 따라 상기 박막모드(md1)에서 상기 제어부(60)에 의하여, 상기 제1 공급수 라인(20)의 공급수 제공 및 상기 배출 라인(50)의 배출 밸브(51)의 열림작동이 제어되는 경우, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제1 공급수 라인(20)으로부터 제공된 공급수(wt)는 상기 경사(θ)를 따라 상기 수조(40)의 배출구(45)를 향하여 흐를(fl) 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 의하면, 상기 박막모드(md1)에서 상기 식물(pt)에 상기 공급수(wt)가 박막식으로 제공될 수 있음은 물론이다.
다른 예를 들어, 상기 제어부(60)는, 상기 분무모드(md2)의 작동 제어를 위하여, 도 10을 참조하면, 단계 S120에서 상기 제2 공급수 라인(30)으로부터 공급수(wt)가 제공되는 한편, 도 11을 참조하면, 단계 S130에서 상기 공급수 배출 밸브(51)가 열리도록 제어할 수 있다.
이에 따라, 도 10을 참조하면, 상기 제2 공급수 라인(30)의 분사구(31)를 통해 상기 식물(pt)의 뿌리를 향하여 상기 공급수(wt)가 분사되면, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 분사된 공급수(wt)는, 상기 식물(pt)의 뿌리에 닿거나 또는 닿지 않은 후에 상기 제2 담지부(43)의 바닥면을 향하여 떨어지되, 상기 제2 담지부(43)의 바닥면에 떨어진 공급수(wt)는 상기 배출구(45)를 통하여 배출(ot)될 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 의하면, 상기 분무모드(md2)에서 상기 식물(pt)에 상기 공급수(wt)가 분무식으로 제공될 수 있음은 물론이다.
다른 예를 들어, 상기 제어부(60)는, 상기 담액모드(md3)의 작동 제어를 위하여, 도 12를 참조하면, 단계 S120에서 상기 제2 공급수 라인(30)으로부터 상기 공급수(wt)가 제공되는 한편, 도 13을 참조하면, 상기 공급수 배출 밸브(51)가 닫히도록 제어할 수 있다.
이에 따라, 도 12를 참조하면, 상기 제2 공급수 라인(30)의 분사구(31)를 통하여 분사된 상기 공급수(wt)는, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 제2 담지부(43)에 담지될 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 의하면, 상기 담액모드(md3)에서 상기 식물(pt)에 상기 곰급수(wt)가 담액식으로 제공될 수 있음은 물론이다.
한편, 상기 담액모드(md3)에서, 상술된 바와 같은 담액식의 공급수(wt) 제공이 종료되는 시점에서, 상기 제어부(60)는 단계 S130에 의하여, 상기 공급수 배출 밸브(51)가 열리도록 제어함으로써, 상기 제2 담지부(43)에 담지된 상기 공급수(wt)가 상기 배출 라인(50)을 통하여 외부로 배출(ot)될 수 있음은 물론이다.
상기 박막모드(md1), 상기 분무모드(md2), 및 상기 담액모드(md3)에 관해서는, 앞서 설명된 실시 예의 설명과 중복되는 바, 앞선 실시 예의 설명을 참고하기로 한다.
한편, 상기 제어부(60)의 상기 담액모드(md3) 작동 제어 중에, 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 제2 담지부(43)에 담지된 공급수(wt)가 상기 수조(40)에 설정된 기준 이상으로 오버플로우(ov)될 수 있다.
이 경우, 앞서 설명된 바와 같이, 상기 오버플로우 배출부(53)를 통하여, 상기 수조(40)에 설정된 기준 이상으로 오버플로우(ov)된 공급수(wt)가 외부로 배출될 수 있다.
이에 관해서도 앞선 설명과 중복되는 바, 앞서 설명된 오버플로우 배출부(53)의 설명을 참고하기로 한다.
한편, 도 16을 참조하면, 단계 S120에서, 상기 제어부(50)는, 상기 박막모드(md1), 상기 분무모드(md2), 및 상기 담액모드(md3) 중 선택되는 하나 이상의 모드 작동제어를 위하여, 상기 제1 공급수 라인(20) 및 상기 제2 공급수 라인(30) 중 적어도 어느 하나와 연결된 양액공급유닛(200)을 제어할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시 예에 의하면, 단계 S120에서, 상기 제어부(60)는, 상기 식물(pt)의 재배 환경에 따라, 상기 공급수(wt)의 수소이온농도를 조절하는 pH조절모드, 및 상기 공급수(wt)의 전기전도도를 조절하는 EC조절모드를 포함하는 양액조절모드 중 선택되는 하나 이상의 모드 작동을 제어할 수 있음은 물론이다.
상기 양액공급유닛(200) 및 상기 양액조절모드에 관해서도 앞선 실시 예의 설명과 중복되는 바, 앞선 실시 예의 설명을 참고하기로 한다.
한편, 상술된 단계 S110 내지 S130은, 앞서 설명된 바와 같이, 상기 제어부(60)를 통한 자동 제어로 이루어질 수도 있고, 사용자 또는 관리자에 의하여 수동 제어로 이루어질 수 있음은 물론이다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
10: 배치 플레이트
20: 제1 공급수 라인
21: 토출구
30: 제2 공급수 라인
31: 분사구
40: 수조
41: 격벽
42: 제1 담지부
43: 제2 담지부
45: 배출구
50: 배출 라인
51: 공급수 배출 밸브
53: 오버플로우 배출부
60: 제어부
61~66: 양액탱크
70: 혼합양액 제공 라인
71~73: 혼합양액 배출 밸브
74~76: 공급수 인입 밸브
100: 융합 재배시설
200: 양액공급유닛

Claims (8)

  1. 재배되는 식물이 배치되는, 배치 플레이트;
    상기 배치된 식물에 공급수를 박막식으로 제공하는 토출구가 마련된, 제1 공급수 라인;
    상기 배치된 식물에 공급수를 분무식 또는 담액식으로 제공하는 분사구가 마련된, 제2 공급수 라인;
    상기 제1 및 제2 공급수 라인 중 적어도 하나로부터 제공된 공급수를 담지하는 수조; 및
    상기 식물의 재배 환경에 따라, 상기 공급수를 박막식으로 제공하는 박막모드, 분무식으로 제공하는 분무모드, 및 담액식으로 제공하는 담액모드를 포함하는 공급수제공모드 중 선택되는 하나 이상의 모드 작동을 제어하는, 제어부;를 포함하는, 융합 재배시설.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 수조는,
    상기 제1 공급수 라인으로부터 제공된 공급수를 담지하는, 제1 담지부; 및
    상기 제2 공급수 라인으로부터 제공된 공급수를 담지하는, 제2 담지부;를 포함하되,
    상기 수조에는,
    상기 제1 및 제2 담지부 중 적어도 하나에 담지된 공급수를 배출하는 배출구가 형성되고,
    상기 제1 담지부는,
    상기 토출구로부터 제공된 공급수가 상기 배출구를 향하여 흐르도록 경사진, 융합 재배시설.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 수조에 담지된 공급수를 외부로 배출시키는, 배출 라인을 더 포함하되,
    상기 배출 라인에는,
    상기 수조에 공급수를 담지시키는 닫힘작동 또는 상기 수조에 담지된 공급수를 배출시키는 열림작동되는 공급수 배출 밸브, 및 상기 수조에 설정된 기준 이상으로 오버플로우(overflow)된 공급수를 외부로 배출시키는 오버플로우 배출부가 마련되고,
    상기 제어부는,
    상기 박막모드의 작동을 제어하는 경우, 상기 제1 공급수 라인의 공급수 제공 및 상기 공급수 배출 밸브의 열림작동을 제어하고,
    상기 분무모드의 작동을 제어하는 경우, 상기 제2 공급수 라인의 공급수 제공 및 상기 공급수 배출 밸브의 열림작동을 제어하고,
    상기 담액모드의 작동을 제어하는 경우, 상기 제2 공급수 라인의 공급수 제공 및 상기 공급수 배출 밸브의 닫힘작동을 제어하는, 융합 재배시설.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 식물의 재배 환경에 따라, 상기 공급수의 수소이온농도(pH, hydrogen exponent)를 조절하는 pH조절모드, 및 상기 공급수의 전기전도도(EC, electrical conductivity)를 조절하는 EC조절모드를 포함하는 양액조절모드 중 선택되는 하나 이상의 모드 작동을 제어하는, 융합 재배시설.
  5. 재배되는 식물을 배치하는 단계; 및
    제1 공급수 라인에 마련된 토출구 및 제2 공급수 라인에 마련된 분사구 중 선택되는 하나 이상으로부터, 상기 배치된 식물에 공급수를 제공하는 단계;를 포함하되,
    상기 식물의 재배 환경에 따라, 상기 공급수를 박막식으로 제공하는 박막모드, 분무식으로 제공하는 분무모드, 및 담액식으로 제공하는 담액모드를 포함하는 공급수제공모드 중 선택되는 하나 이상의 모드 작동이 제어되는 것을 포함하는, 융합 재배방법.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 공급수를 제공하는 단계에서 제공된 공급수는, 제1 담지부 및 제2 담지부를 포함하는 수조에 담지되되,
    상기 박막모드의 작동이 제어되는 경우, 상기 제1 공급수 라인으로부터 제공된 공급수는, 상기 제1 담지부에 담지되고, 상기 분무모드 또는 담액모드의 작동이 제어되는 경우, 상기 제2 공급수 라인으로부터 제공된 공급수는, 상기 제2 담지부에 담지되고,
    상기 수조에는, 상기 제1 및 제2 담지부 중 적어도 하나에 담지된 공급수를 배출하는 배출구가 형성되되,
    상기 박막모드에서, 상기 제1 담지부에 담지된 공급수는, 상기 토출구로부터 상기 배출구를 향하여 경사져 흐르는, 융합 재배방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제공된 공급수를 외부로 배출시키는 단계를 더 포함하되,
    상기 배출시키는 단계에서 상기 수조에 담지된 공급수는, 배출 라인을 통하여 외부로 배출되되,
    상기 배출 라인에는, 상기 수조에 공급수를 담지시키는 닫힘작동 또는 상기 수조에 담지된 공급수를 배출시키는 열림작동되는 공급수 배출 밸브, 및 상기 수조에 설정된 기준 이상으로 오버플로우된 공급수를 외부로 배출시키는 오버플로우 배출부가 마련되고,
    상기 박막모드의 작동이 제어되는 경우, 상기 공급수를 제공하는 단계에서 상기 제1 공급수 라인의 공급수 제공, 및 상기 배출시키는 단계에서 상기 공급수 배출 밸브의 열림작동이 제어되고,
    상기 분무모드의 작동이 제어되는 경우, 상기 공급수를 제공하는 단계에서 상기 제2 공급수 라인의 공급수 제공, 및 상기 배출시키는 단계에서 상기 공급수 배출 밸브의 열림작동이 제어되고,
    상기 담액모드의 작동이 제어되는 경우, 상기 공급수를 제공하는 단계에서 상기 제2 공급수 라인의 공급수 제공, 및 상기 공급수 배출 밸브의 닫힘작동이 제어되는, 융합 재배방법.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 공급수를 제공하는 단계는,
    상기 식물의 재배 환경에 따라, 상기 공급수의 수소이온농도를 조절하는 pH조절모드, 및 상기 공급수의 전기전도도를 조절하는 EC조절모드를 포함하는 양액조절모드 중 선택되는 하나 이상의 모드 작동이 제어되는, 융합 재배방법.
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