KR20240039344A - Mobile farming system provided in a transport to grow, harvest and process crops during transit time - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 운송 수단에 구비되어 운송 기간 중 작물을 재배, 수확 및 가공하는 이동식 작물 재배 시스템은 상기 작물 재배 시스템에 담수를 공급하도록 구성되는 담수 공급 장치; 작물이 재배되는 공간을 제공하도록 구성되는 작물 재배 하우스; 상기 작물 재배 하우스 내에 제공되어, 상기 작물의 재배 과정을 관리하고 성장한 작물을 수확하여 가공하도록 구성되는 작물 재배 장치; 상기 담수를 이용하여 상기 작물의 성장에 요구되는 양액을 제조하도록 구성되는 양액 공급 장치; 상기 작물 재배 하우스와 상기 양액 공급 장치 사이에서 상기 양액을 순환시키도록 구성되는 순환 장치; 및 상기 이동식 작물 재배 시스템의 동작을 제어하도록 구성되는 제어 장치를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a mobile crop cultivation system provided on a transportation means to grow, harvest, and process crops during the transportation period includes a fresh water supply device configured to supply fresh water to the crop cultivation system; A crop growing house configured to provide space for crops to be grown; A crop cultivation device provided in the crop cultivation house and configured to manage the crop cultivation process and harvest and process the grown crops; a nutrient solution supply device configured to produce the nutrient solution required for the growth of the crop using the fresh water; a circulation device configured to circulate the nutrient solution between the crop cultivation house and the nutrient solution supply device; and a control device configured to control the operation of the mobile crop cultivation system.
Description
본 발명은 선박, 차량, 기차, 비행기, 우주선 등의 운송 수단에 구비되며, 운송 기간 중 작물을 재배, 수확 및 가공할 수 있는 이동식 작물 재배 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a mobile crop cultivation system that is installed in transportation means such as ships, vehicles, trains, airplanes, and spacecraft, and is capable of growing, harvesting, and processing crops during the transportation period.
근래에는 국제 항해를 하는 선박이나 장기간 동안 해상 생활을 하는 선원 및 승무원들의 삶의 질 개선에 대한 요구가 증가하고 있다.In recent years, there has been an increasing demand for improved quality of life for ships sailing internationally or for sailors and crew members living at sea for long periods of time.
그러나, 종래에는 선박에 이미 생산된 작물을 냉장 또는 냉동한 후 이를 냉장고에 장기간 보관하고 있었기에 시간이 지남에 따라 해당 작물의 신선도가 저하되고 또한 보관 관리의 부실로 인하여 선원 또는 승무 원들에게 적절한 야채 또는 과일을 제공하는 데 어려운 문제점이 있었다.However, conventionally, crops already produced on ships were refrigerated or frozen and then stored in the refrigerator for a long period of time, so the freshness of the crops deteriorated over time and poor storage management led to the loss of suitable vegetables or vegetables for sailors or crew members. There was a difficult problem in providing fruit.
이에 따라, 최근에는 장거리/장시간 운행하는 선박, 열차, 차량, 비행기, 우주선 등의 운송 수단에서 작물을 직접 재배한 후 이를 수확 및 가공하여 탑승객에게 제공하고자 하는 요구가 증대되고 있다.Accordingly, in recent years, there has been an increasing demand to directly grow crops in transportation vehicles such as ships, trains, vehicles, airplanes, and spacecraft that operate for long distances/long periods of time, then harvest and process them and provide them to passengers.
또한, 운송지에서 필요한 작물을 최초 출항 시 모두 적재하여 출발할 경우 발생할 수 있는 공간의 낭비나 적재된 작물로 인한 무게 증가 등의 문제점을 해결하고자 하는 요구 역시 증대되고 있다.In addition, the demand to solve problems such as waste of space or increase in weight due to the loaded crops that may occur when loading all the crops needed at the transport destination upon initial departure is also increasing.
본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 작물 재배 시스템은 담수를 획득하여 양액을 제조하고 이를 이용하여 운송 수단의 운송 기간 중 작물을 재배하며, 재배된 작물을 수확 및 가공하는 것을 목적으로 한다.The purpose of the mobile crop cultivation system according to an embodiment of the present invention is to obtain fresh water to produce nutrient solution, use it to grow crops during transportation by means of transportation, and harvest and process the cultivated crops.
또한, 기 설정된 조건들을 만족 여부를 고려하여 이동식 작물 재배 시스템을 통해 재배할 작물의 종류를 선정하는 것을 목적으로 한다.In addition, the purpose is to select the type of crop to be grown through the mobile crop cultivation system by considering whether the preset conditions are satisfied.
또한, 이동식 작물 재배 시스템을 통한 작물 재배 과정은 사람의 인위적인 조작 없이도 기 설정된 프로세스에 따라 자동적으로 수행되는 것을 목적으로 한다.In addition, the crop cultivation process through the mobile crop cultivation system is intended to be automatically performed according to a preset process without human intervention.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Meanwhile, the technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly apparent to those skilled in the art from the description below. It will be understandable.
본 발명의 일 실시예에 따른 운송 수단에 구비되어 운송 기간 중 작물을 재배, 수확 및 가공하는 이동식 작물 재배 시스템은 상기 작물 재배 시스템에 담수를 공급하도록 구성되는 담수 공급 장치; 작물이 재배되는 공간을 제공하도록 구성되는 작물 재배 하우스; 상기 작물 재배 하우스 내에 제공되어, 상기 작물의 재배 과정을 관리하고 성장한 작물을 수확하여 가공하도록 구성되는 작물 재배 장치; 상기 담수를 이용하여 상기 작물의 성장에 요구되는 양액을 제조하도록 구성되는 양액 공급 장치; 상기 작물 재배 하우스와 상기 양액 공급 장치 사이에서 상기 양액을 순환시키도록 구성되는 순환 장치; 및 상기 이동식 작물 재배 시스템의 동작을 제어하도록 구성되는 제어 장치를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a mobile crop cultivation system provided on a transportation means to grow, harvest, and process crops during the transportation period includes a fresh water supply device configured to supply fresh water to the crop cultivation system; A crop growing house configured to provide space for crops to be grown; A crop cultivation device provided in the crop cultivation house and configured to manage the crop cultivation process and harvest and process the grown crops; a nutrient solution supply device configured to produce the nutrient solution required for the growth of the crop using the fresh water; a circulation device configured to circulate the nutrient solution between the crop cultivation house and the nutrient solution supply device; and a control device configured to control the operation of the mobile crop cultivation system.
상기 작물 재배 장치는: 상기 제어 장치로부터 수신한 파종 작물 선택 데이터를 기반으로 종자를 파종하도록 구성되는 파종부를 포함하고, 상기 제어 장치는: 상기 파종부를 통해 파종할 작물을 선택하여 상기 파종 작물 선택 데이터를 생성하도록 구성되는 파종 작물 선택부를 포함할 수 있다.The crop cultivation device includes: a sowing unit configured to sow seeds based on the sowing crop selection data received from the control device, and the control device: selects a crop to be sown through the sowing unit to obtain the sowing crop selection data. It may include a sowing crop selection unit configured to generate.
상기 파종 작물 선택부는: 상기 운송 수단의 도착지에서의 작물 필요 순위를 산출하고, 상기 작물 필요 순위를 기반으로 파종할 작물을 선택하도록 포함할 수 있다.The sowing crop selection unit may include: calculating a crop need ranking at the destination of the transportation means, and selecting a crop to be sown based on the crop need ranking.
상기 파종 작물 선택부는: 상기 운송 수단의 운송 경로와 운송 기간, 그리고 상기 작물의 생장 기간과 생장 조건을 고려하여 파종할 작물을 선택하도록 포함할 수 있다.The sowing crop selection unit may include selecting a crop to be sown in consideration of the transportation route and transportation period of the transportation means, and the growth period and growth conditions of the crop.
상기 작물 재배 장치는: 상기 가공된 작물을 저장하고, 각 작물의 저장량을 모니터링하도록 구성되는 저장부를 포함하고, 상기 파종 작물 선택부는: 상기 각 작물의 저장량이 기 설정된 저장량을 만족하는지 여부를 기반으로 파종할 작물을 선택하도록 포함할 수 있다.The crop cultivation device includes: a storage unit configured to store the processed crops and monitor the storage amount of each crop, and the sowing crop selection unit: based on whether the storage amount of each crop satisfies a preset storage amount. This can include selecting crops to sow.
상기 담수 공급 장치는: 담수를 획득하도록 구성되는 담수 획득부; 및 상기 담수를 상기 작물 재배 시스템에 공급하도록 구성되는 담수 공급부를 포함할 수 있다.The fresh water supply device includes: a fresh water acquisition unit configured to obtain fresh water; And it may include a fresh water supply unit configured to supply the fresh water to the crop cultivation system.
상기 담수 획득부는: 상기 이동식 작물 재배 시스템의 외부로부터 염수를 공급받아 증발시킨 후 다시 냉각하여 담수를 획득하거나; 수소 연료 전지와 산소를 이용하여 담수를 획득하거나; 강수를 포집하여 담수를 획득하거나; 공기 중의 수분을 응축시켜 담수를 획득하도록 구성될 수 있다.The fresh water acquisition unit: receives salt water from the outside of the mobile crop cultivation system, evaporates it, and then cools it again to obtain fresh water; Obtaining fresh water using hydrogen fuel cells and oxygen; Obtain fresh water by capturing precipitation; It may be configured to obtain fresh water by condensing moisture in the air.
상기 작물 재배 장치는: 상기 작물 재배 과정에서의 온도, 습도 및 광량 중 적어도 어느 하나를 모니터링하고, 상기 작물의 재배 과정을 관리하도록 구성되는 관리부; 성장이 완료된 작물을 수확하도록 구성되는 수확부; 및 상기 수확된 작물을 냉장, 냉동, 건조 또는 염장 방식으로 가공하도록 구성되는 가공부를 포함할 수 있다.The crop cultivation device includes: a management unit configured to monitor at least one of temperature, humidity, and light amount during the crop cultivation process and manage the crop cultivation process; A harvesting unit configured to harvest crops that have completed growth; And it may include a processing unit configured to process the harvested crop by refrigerating, freezing, drying, or salting.
상기 양액 공급 장치는: 상기 작물을 재배하는데 필요한 원소 중 기 설정된 원소를 포함하는 원소액이 각각 내장된 복수의 원소액 카트리지; 및 상기 복수의 원소액 카트리지 중 적어도 어느 하나의 원소액 카트리지를 선택하여 원소액을 추출 후 배합한 다음, 상기 담수에 희석하여 상기 양액을 제조하도록 구성되는 양액 제조부를 포함할 수 있다.The nutrient solution supply device includes: a plurality of elemental solution cartridges each containing an elemental solution containing a predetermined element among the elements necessary for growing the crop; And it may include a nutrient solution production unit configured to select at least one elemental solution cartridge among the plurality of elemental solution cartridges, extract and mix the elemental solution, and then dilute it with fresh water to produce the nutrient solution.
상기 양액 제조부는: 상기 작물의 종류를 기반으로 상기 복수의 원소액 카트리지 중 특정 원소액 카트리지를 선택하도록 구성될 수 있다.The nutrient solution manufacturing unit may be configured to select a specific elemental solution cartridge among the plurality of elemental solution cartridges based on the type of the crop.
상기 순환 장치는: 상기 작물 재배 하우스 내에 존재하는 양액의 양을 측정하도록 구성되는 양액량 측정부; 및 상기 작물 재배 하우스 내의 양액을 상기 작물 재배 하우스에서 상기 양액 공급 장치로 이동시키고, 상기 양액 공급 장치에서 제조된 양액을 상기 작물 재배 하우스로 다시 공급하도록 구성되는 양액 순환부를 포함할 수 있다.The circulation device includes: a nutrient solution amount measuring unit configured to measure the amount of nutrient solution present in the crop cultivation house; And it may include a nutrient solution circulation unit configured to move the nutrient solution in the crop cultivation house from the crop cultivation house to the nutrient solution supply device, and to supply the nutrient solution produced in the nutrient solution supply device back to the crop cultivation house.
상기 양액 순환부는: 상기 양액 공급 장치에서 제조된 양액을 미스트 형태로 만들어 상기 작물 재배 하우스에 공급하도록 구성되는 양액 공급 유닛; 및 상기 작물 재배 하우스 내의 상기 미스트 형태의 양액을 회수하여 상기 양액 공급 장치로 이동시키도록 구성되는 양액 회수 유닛을 포함할 수 있다.The nutrient solution circulation unit: a nutrient solution supply unit configured to form the nutrient solution produced in the nutrient solution supply device into a mist form and supply it to the crop cultivation house; And it may include a nutrient solution recovery unit configured to recover the nutrient solution in the form of a mist in the crop cultivation house and move it to the nutrient solution supply device.
상기 양액 공급 유닛은: 초음파 진동 장치에 의한 진동 또는 복수의 회전 날개로 인한 원심력을 이용하여 상기 양액을 상기 미스트 형태로 만들어 상기 작물 재배 하우스에 공급하도록 구성될 수 있다.The nutrient solution supply unit may be configured to form the nutrient solution into the mist form and supply it to the crop cultivation house using vibration by an ultrasonic vibration device or centrifugal force due to a plurality of rotary blades.
상기 양액량 측정부는: 상기 작물 재배 하우스 내에 존재하는 상기 미스트 형태의 양액의 밀도를 측정하고, 상기 제어 장치는: 상기 양액 순환부의 구동과 상기 작물 재배 하우스와 상기 순환 장치에 공기를 공급하도록 구성되는 기체 공급 장치의 구동을 제어함으로써 상기 작물 재배 하우스 내의 상기 미스트 형태의 양액의 밀도를 조절하도록 구성될 수 있다.The nutrient solution amount measuring unit: measures the density of the nutrient solution in the form of a mist present in the crop cultivation house, and the control device is configured to drive the nutrient solution circulation unit and supply air to the crop cultivation house and the circulation device. It may be configured to adjust the density of the nutrient solution in the form of mist in the crop cultivation house by controlling the operation of the gas supply device.
상기 이동식 작물 재배 시스템은: 상기 작물 재배 하우스에 공기를 공급하도록 구성되는 기체 공급 장치를 더 포함하고, 상기 작물 재배 하우스는: 가요성 소재로 제공되며; 상기 기체 공급 장치로부터 상기 공기를 공급받음에 따라 내부 공간의 부피가 증가하여 상기 작물이 재배될 수 있는 공간을 형성하도록 구성될 수 있다.The mobile crop growing system further includes: a gas supply device configured to supply air to the crop growing house, wherein the crop growing house is: provided with a flexible material; As the air is supplied from the gas supply device, the volume of the internal space increases to form a space where the crops can be grown.
본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 작물 재배 시스템은 담수를 획득하여 양액을 제조하고 이를 이용하여 운송 수단의 운송 기간 중 작물을 재배하며, 재배된 작물을 수확 및 가공할 수 있다.The mobile crop cultivation system according to an embodiment of the present invention can obtain fresh water to produce nutrient solution, use it to grow crops during the transportation period of the transportation means, and harvest and process the cultivated crops.
또한, 기 설정된 조건들을 만족 여부를 고려하여 이동식 작물 재배 시스템을 통해 재배할 작물의 종류를 선정할 수 있다.Additionally, it is possible to select the type of crop to be grown through the mobile crop cultivation system by considering whether or not preset conditions are met.
또한, 이동식 작물 재배 시스템을 통한 작물 재배 과정은 사람의 인위적인 조작 없이도 기 설정된 프로세스에 따라 자동적으로 수행될 수 있다.Additionally, the crop cultivation process using the mobile crop cultivation system can be automatically performed according to a preset process without human intervention.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Meanwhile, the effects that can be obtained from the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below. You will be able to.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 작물 재배 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 이동식 작물 재배 시스템이 선박에 구비된 모습을 나타낸 예시도이다.
도 3은 이동식 작물 재배 시스템이 우주선에 구비된 모습을 나타낸 예시도이다.
도 4는 담수 공급 장치, 작물 재배 하우스, 양액 공급 장치 및 순환 장치 간의 관계를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 작물 재배 장치의 각 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.Figure 1 is a diagram schematically showing the configuration of a mobile crop cultivation system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an example diagram showing a mobile crop cultivation system installed on a ship.
Figure 3 is an example diagram showing a mobile crop cultivation system installed on a spacecraft.
Figure 4 is a diagram schematically showing the relationship between a fresh water supply device, a crop cultivation house, a nutrient solution supply device, and a circulation device.
Figure 5 is a diagram schematically showing each configuration of a crop cultivation device.
본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Other advantages and features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms. The present embodiments are only provided to ensure that the disclosure of the present invention is complete and to provide common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.
만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 가진다.Even if not defined, all terms (including technical or scientific terms) used herein have the same meaning as generally accepted by the general art in the prior art to which this invention belongs.
일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고/혹은 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있고, 그리고 여기서 명확하게 정의된 표현이 아니더라도 개념화되거나 혹은 과도하게 형식적으로 해석되지 않을 것이다.Terms defined by general dictionaries may be interpreted as having the same meaning as they have in the related art and/or text of the present application, and should not be conceptualized or interpreted in an overly formal manner even if expressions are not clearly defined herein. won't
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.The terms used in this specification are for describing embodiments and are not intended to limit the invention. As used herein, singular forms also include plural forms, unless specifically stated otherwise in the context.
명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 이 동사의 다양한 활용형들 예를 들어, '포함', '포함하는', '포함하고', '포함하며' 등은 언급된 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 본 명세서에서 '및/또는' 이라는 용어는 나열된 구성들 각각 또는 이들의 다양한 조합을 가리킨다.As used in the specification, 'comprises' and/or various conjugations of this verb, such as 'comprises', 'comprising', 'includes', 'comprises', etc., refer to the composition, ingredient, or component mentioned. A step, operation and/or element does not exclude the presence or addition of one or more other compositions, ingredients, components, steps, operations and/or elements. As used herein, the term 'and/or' refers to each of the listed components or various combinations thereof.
한편, 본 명세서 전체에서 사용되는 '~부', '~기', '~블록', '~모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미할 수 있다.Meanwhile, terms such as '~unit', '~unit', '~block', and '~module' used throughout this specification may mean a unit that processes at least one function or operation. For example, it can refer to software, hardware components such as FPGAs or ASICs.
이하, 본 명세서의 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings attached to this specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 작물 재배 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 이동식 작물 재배 시스템이 선박에 구비된 모습을 나타낸 예시도이고, 도 3은 이동식 작물 재배 시스템이 우주선에 구비된 모습을 나타낸 예시도이다.Figure 1 is a diagram schematically showing the configuration of a mobile crop cultivation system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an exemplary diagram showing a mobile crop cultivation system installed on a ship, and Figure 3 is a mobile crop cultivation system. This is an example diagram showing what is equipped on this spacecraft.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 이동식 작물 재배 시스템(10)은 선박, 차량, 열차, 비행기 및 우주선 중 적어도 어느 하나의 운송 수단에 구비될 수 있으며, 운송 기간 중 작물을 재배, 수확 및 가공하도록 구성될 수 있다. 다만, 선박, 우주선 등은 운송 수단의 예시일 뿐이며, 그 외 작물 재배 공간이 확보될 수 있는 운송 수단이라면 제한 없이 적용될 수 있다.Referring to FIGS. 1 to 3, the mobile crop cultivation system 10 may be installed in at least one means of transportation among ships, vehicles, trains, airplanes, and spacecraft, and is used to grow, harvest, and process crops during the transportation period. It can be configured. However, ships, spacecraft, etc. are only examples of transportation means, and any other transportation method that can secure space for crop cultivation can be applied without limitation.
본 발명의 이동식 작물 재배 시스템(10)은 작물 재배 시스템(10)에 담수를 공급하도록 구성되는 담수 공급 장치(100), 작물이 재배되는 공간을 제공하도록 구성되는 작물 재배 하우스(200), 작물 재배 하우스(200) 내에 제공되어 작물의 재배 과정을 관리하고 성장한 작물을 수확하여 가공하도록 구성되는 작물 재배 장치(300), 담수를 이용하여 작물의 성장에 요구되는 양액을 제조하도록 구성되는 양액 공급 장치(400), 작물 재배 하우스(200)와 양액 공급 장치(400) 사이에서 양액을 순환시키도록 구성되는 순환 장치(500), 이동식 작물 재배 시스템(10)에 포함된 각 구성들의 동작을 제어하도록 구성되는 제어 장치(600), 그리고 작물 재배 하우스(200)와 순환 장치(500)에 기체를 공급하도록 구성되는 기체 공급 장치(700)를 포함할 수 있다.The mobile crop cultivation system 10 of the present invention includes a fresh water supply device 100 configured to supply fresh water to the crop cultivation system 10, a crop cultivation house 200 configured to provide a space where crops are grown, and crop cultivation. A crop cultivation device 300 provided in the house 200 and configured to manage the crop cultivation process and harvest and process the grown crops, and a nutrient solution supply device configured to manufacture the nutrient solution required for crop growth using fresh water ( 400), a circulation device 500 configured to circulate the nutrient solution between the crop cultivation house 200 and the nutrient solution supply device 400, and a nutrient solution configured to control the operation of each component included in the mobile crop cultivation system 10. It may include a control device 600 and a gas supply device 700 configured to supply gas to the crop cultivation house 200 and the circulation device 500.
담수 공급 장치는(100)는 담수를 획득하여 이를 이동식 작물 재배 시스템(10)에 공급할 수 있으며, 특히 획득한 담수를 양액 공급 장치(400)로 공급할 수 있다.The fresh water supply device 100 can obtain fresh water and supply it to the mobile crop cultivation system 10. In particular, the obtained fresh water can be supplied to the nutrient solution supply device 400.
예를 들어, 이동식 작물 재배 시스템(10)이 선박, 기차 등과 같이 지구에서 운행하는 운송 수단에 제공되는 경우, 담수 공급 장치(100)는 강수를 포집하여 담수를 획득하거나, 공기 중의 수분을 응축시켜 담수를 획득할 수 있다.For example, when the mobile crop cultivation system 10 is provided to a means of transportation operating on Earth, such as a ship, a train, etc., the fresh water supply device 100 captures precipitation to obtain fresh water, or condenses moisture in the air to obtain fresh water. Fresh water can be obtained.
또한, 이동식 작물 재배 시스템(10)이 해상에서 운항하는 선박 등에 제공되는 경우, 담수 공급 장치(100)는 바다로부터 염수를 공급받아 증발시킨 후 이를 다시 냉각하여 담수를 획득할 수 있다.In addition, when the mobile crop cultivation system 10 is provided to a ship operating at sea, the fresh water supply device 100 can obtain fresh water by receiving salt water from the sea, evaporating it, and then cooling it again.
또한, 이동식 작물 재배 시스템(10)이 우주에서 운항하는 우주선이나 우주정거장 등에 제공되는 경우, 수소 연료 전지와 산소를 이용하여 담수를 획득하는 것 역시 가능하다.Additionally, when the mobile crop cultivation system 10 is provided to a spacecraft or space station operating in space, it is also possible to obtain fresh water using a hydrogen fuel cell and oxygen.
이 외에도, 담수를 획득할 수 있는 공지의 기술이라면 담수 공급 장치(100)에 제한 없이 적용될 수 있다.In addition, any known technology capable of obtaining fresh water can be applied to the fresh water supply device 100 without limitation.
도 4는 담수 공급 장치(100), 작물 재배 하우스(200), 양액 공급 장치(400) 및 순환 장치(500) 간의 관계를 개략적으로 나타낸 도면이다.Figure 4 is a diagram schematically showing the relationship between the fresh water supply device 100, the crop cultivation house 200, the nutrient solution supply device 400, and the circulation device 500.
도 4를 참조하면, 양액 공급 장치(400)는 담수 공급 장치(100)로부터 담수를 공급받은 후, 이를 이용하여 작물의 성장에 요구되는 양액을 제조하여 작물 재배 하우스(200)에 공급할 수 있다.Referring to FIG. 4, the nutrient solution supply device 400 may receive fresh water from the fresh water supply device 100, use it to manufacture the nutrient solution required for crop growth, and supply it to the crop cultivation house 200.
이러한 양액 공급 장치(400)는 작물을 재배하는데 필요한 원소 중 기 설정된 원소를 포함하는 원소액이 각각 내장된 복수의 원소액 카트리지(410), 그리고 적어도 어느 하나의 원소액 카트리지(410)를 선택하여 원소액을 추출하여 배합한 다음, 담수 공급 장치(100)로부터 공급받은 담수에 희석하여 양액을 제조하는 양액 제조부(420) 를 포함할 수 있다.This nutrient solution supply device 400 selects a plurality of element solution cartridges 410, each containing an element solution containing a preset element among the elements necessary for growing crops, and at least one element solution cartridge 410. It may include a nutrient solution production unit 420 that extracts and mixes the elemental solution and then dilutes it with fresh water supplied from the fresh water supply device 100 to produce the nutrient solution.
작물이 자라는 데는 이산화탄소, 물, 햇빛 이외에도 여러가지 양분을 필요로 하는데 뿌리가 이러한 여러 가지 성분을 흡수한다. 작물이 정상적인 생장 사이클을 마치려면 최소 16개의 원소가 필요하며 작물 성장에 관여하는 원소는 총 22개의 원소(9개의 다량원소, 7개의 미량원소, 6개의 기타원소)가 필요한 것으로 알려져 있다.Crops require various nutrients in addition to carbon dioxide, water, and sunlight to grow, and the roots absorb these various ingredients. It is known that at least 16 elements are needed for crops to complete a normal growth cycle, and a total of 22 elements (9 macroelements, 7 trace elements, and 6 other elements) are involved in crop growth.
이 중 탄소(C), 산소(O), 수소(H)에 해당하는 3개의 다량원소는 공기와 물로부터 공급될 수 있으며, 원소액 카트리지(410)에 내장된 원소액에는 그 외의 원소가 포함될 수 있다.Among these, the three macroelements corresponding to carbon (C), oxygen (O), and hydrogen (H) can be supplied from air and water, and the elemental solution contained in the elemental solution cartridge 410 may contain other elements. You can.
보다 상세히 말하면, 각각의 원소액 카트리지(410)에는 1차 다량원소에 해당하는 질소(N), 인산(P), 칼륨(K), 2차 다량원소(1차 다량원소보다 소량으로 필요한)에 해당하는 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg) 및 황(S), 7종 미량원소, 그리고 6종 기타원소가 선택적으로 포함된 원소액이 내장될 수 있다.More specifically, each elemental solution cartridge 410 contains nitrogen (N), phosphoric acid (P), potassium (K) corresponding to the primary macroelements, and secondary macroelements (required in smaller amounts than the primary macroelements). An elemental solution containing the corresponding calcium (Ca), magnesium (Mg), sulfur (S), 7 types of trace elements, and 6 types of other elements can be installed.
예를 들어, 제1 내지 제6 원소액 카트리지에는 6개의 다량원소가 각각 내장되어 있을 수 있고, 제7 내지 제13 원소액 카트리지에는 7개의 미량원소가 각각 내장되어 있을 수 있고, 제14 내지 제19 원소액 카트리지에는 6개의 기타원소가 각각 내장되어 있을 수 있다.For example, the first to sixth element solution cartridges may each have six macro elements built in, the seventh to thirteenth element solution cartridges may each have seven trace elements built in, and the fourteenth to thirteenth element solution cartridges may each have seven trace elements built in. 19 Each elemental liquid cartridge may contain six other elements.
양액 제조부(420)는 재배되는 작물의 종류에 따라 복수의 원소액 카트리지(410)중 특정 원소액 카트리지를 선택하여 양액을 제조할 수 있다.The nutrient solution manufacturing unit 420 may produce a nutrient solution by selecting a specific elemental solution cartridge among the plurality of elemental solution cartridges 410 according to the type of crop being grown.
예를 들어, 작물 재배 하우스(200)에서 재배되는 작물이 생식 성장 단계 없이 수확할 수 있는 작물인 경우, 각각의 1차 다량원소가 내장된 제1 내지 제3 원소액 카트리지와 각각의 2차 다량원소가 내장된 제4 내지 제6 원소액 카트리지를 선택하여 양액을 제조할 수 있다.For example, if the crop grown in the crop cultivation house 200 is a crop that can be harvested without a reproductive growth stage, first to third element solution cartridges containing each primary macroelement and each secondary macroelement Nutrient solution can be produced by selecting the fourth to sixth element solution cartridges with built-in elements.
또한, 작물 재배 하우스(200)에서 재배되는 작물이 생식 성장 단계의 결과물을 사용하지는 생육 기간이 긴 작물의 경우, 각각의 1차 다량원소가 내장된 제1 내지 제3 원소액 카트리지, 각각의 2차 다량원소가 내장된 제4 내지 제6 원소액 카트리지, 그리고 각각의 7종 미량원소가 내장된 제7 내지 제13 원소액 카트리지를 선택하여 양액을 제조할 수 있다.In addition, in the case where the crops grown in the crop cultivation house 200 are crops with a long growth period that do not use the results of the reproductive growth stage, first to third element solution cartridges each containing primary macroelements, each of 2 The nutrient solution can be manufactured by selecting the 4th to 6th elemental solution cartridges containing the primary macroelements, and the 7th to 13th elemental solution cartridges containing each of the 7 types of trace elements.
또한, 작물 재배 하우스(200)에서 재배되는 작물이 꽃이나 열매의 수확이 필요함에 따라 영양 성장과 더불어 생식 성장의 품질 관리가 필요한 작물인 경우, 각각의 1차 다량원소가 내장된 제1 내지 제3 원소액 카트리지, 각각의 2차 다량원소가 내장된 제4 내지 제6 원소액 카트리지, 각각의 7종 미량원소가 내장된 제7 내지 제13 원소액 카트리지, 그리고 각각의 6종 기타원소가 내장된 제14 내지 제19 원소액 카트리지를 선택하여 양액을 제조할 수 있다.In addition, if the crop grown in the crop cultivation house 200 is a crop that requires quality control of reproductive growth as well as nutritional growth as it requires harvesting of flowers or fruits, the first to first macroelements each containing primary macroelements are used. 3 elemental solution cartridges, 4th to 6th elemental solution cartridges each containing secondary macro elements, 7th to 13th elemental solution cartridges each containing 7 types of trace elements, and each of 6 types of other elements built in. Nutrient solution can be produced by selecting the 14th to 19th element solution cartridges.
상술한 바와 같이, 이동식 작물 재배 시스템(10)은 작물 재배 하우스(200)와 양액 공급 장치(400) 사이에서 양액을 순환시키도록 구성되는 순환 장치(500)를 포함할 수 있다.As described above, the mobile crop cultivation system 10 may include a circulation device 500 configured to circulate the nutrient solution between the crop cultivation house 200 and the nutrient solution supply device 400.
이러한 순환 장치는 작물 재배 하우스(200) 내에 존재하는 양액의 양을 측정하도록 구성되는 양액량 측정부(510)를 포함할 수 있다.This circulation device may include a nutrient solution amount measuring unit 510 configured to measure the amount of nutrient solution present in the crop cultivation house 200.
양액량 측정부(510)는 작물 재배 하우스(200)의 저면에 제공되는 무게 감지 센서를 포함할 수 있으며, 측정된 무게를 기반으로 작물 재배 하우스(200) 내의 양액의 양을 산출할 수 있다.The nutrient solution amount measuring unit 510 may include a weight detection sensor provided on the bottom of the crop cultivation house 200, and may calculate the amount of nutrient solution in the crop cultivation house 200 based on the measured weight.
양액량 측정부(510)는 작물 재배 하우스(200) 내의 습도를 측정하는 습도 측정 센서 또는 작물 재배 하우스(200) 내의 미스트 형태의 양액의 밀도를 측정하는 밀도 측정 센서를 포함할 수 있으며, 측정된 값들을 기반으로 작물 재배 하우스(200) 내의 양액의 양을 산출할 수 있다.The nutrient solution amount measuring unit 510 may include a humidity measurement sensor for measuring the humidity within the crop cultivation house 200 or a density measurement sensor for measuring the density of the nutrient solution in the form of mist within the crop cultivation house 200. Based on the values, the amount of nutrient solution in the crop cultivation house 200 can be calculated.
양액량 측정부(510)는 작물 재배 하우스(200) 저면의 양액의 무게가 기준치를 초과하거나, 작물 재배 하우스(200) 내의 습도가 기준치를 초과하거나, 작물 재배 하우스(200) 내에 존재하는 양액의 밀도가 기준치를 초과하는 경우, 후술할 양액 순환부(520)가 구동될 수 있도록 제어 장치(600)에 이러한 측정 결과를 전달할 수 있다.The nutrient solution amount measuring unit 510 detects when the weight of the nutrient solution on the bottom of the crop cultivation house 200 exceeds the standard value, when the humidity within the crop cultivation house 200 exceeds the standard value, or when the nutrient solution present in the crop cultivation house 200 exceeds the standard value. If the density exceeds the standard value, these measurement results can be transmitted to the control device 600 so that the nutrient solution circulation unit 520, which will be described later, can be driven.
또한, 순환 장치(500)는 작물 재배 하우스(200) 내의 양액을 양액 공급 장치(400)로 이동시키고, 양액 공급 장치(400)에서 제조된 양액을 작물 재배 하우스(200)로 다시 공급하도록 구성되는 양액 순환부(520)를 더 포함할 수 있다.In addition, the circulation device 500 is configured to move the nutrient solution in the crop cultivation house 200 to the nutrient solution supply device 400 and supply the nutrient solution produced in the nutrient solution supply device 400 back to the crop cultivation house 200. It may further include a nutrient solution circulation unit 520.
보다 상세히 말하면, 양액 순환부(520)는 양액 공급 장치(400)에서 제조된 양액을 미스트 형태로 만들어 작물 재배 하우스(200)에 공급하도록 구성되는 양액 공급 유닛(521)과 작물 재배 하우스(200) 내에 공급된 미스트 형태의 양액을 회수하여 양액 공급 장치(400)로 다시 이동시키도록 구성되는 양액 회수 유닛(522)을 포함할 수 있다.In more detail, the nutrient solution circulation unit 520 includes a nutrient solution supply unit 521 and a crop cultivation house 200 configured to form the nutrient solution produced in the nutrient solution supply device 400 into a mist form and supply it to the crop cultivation house 200. It may include a nutrient solution recovery unit 522 configured to recover the nutrient solution in the form of mist supplied therein and move it back to the nutrient solution supply device 400.
여기서, 양액 공급 유닛(521)은 초음파 진동 장치에 의한 진동 또는 복수의 회전 날개로 인한 원심력을 이용하여 양액을 미스트 형태로 만들어 작물 재배 하우스(200)에 공급하도록 구성될 수 있으며, 양액 회수 유닛(522)은 흡입 방식 또는 복수의 회전 날개의 회전으로 인해 발생하는 공기의 유동을 통해 미스트 형태의 양액을 회수할 수 있다.Here, the nutrient solution supply unit 521 may be configured to make the nutrient solution in the form of mist using vibration by an ultrasonic vibration device or centrifugal force due to a plurality of rotary blades and supply it to the crop cultivation house 200, and the nutrient solution recovery unit ( 522) can recover the nutrient solution in the form of mist through suction or air flow generated by the rotation of a plurality of rotary blades.
예를 들어, 양액 공급 유닛(521) 또는 양액 회수 (522)이 복수의 회전 날개를 갖는 회전 장치인 경우, 이러한 회전 장치 역시 복수개로 구성될 수 있다.For example, if the nutrient solution supply unit 521 or the nutrient solution recovery 522 is a rotating device having a plurality of rotating blades, such rotating devices may also be composed of a plurality.
제어 장치(600)는 양액 순환부(520)의 구동과 작물 재배 하우스(200)와 순환 장치(500)에 기체(예를 들어, 공기)를 공급하도록 구성되는 기체 공급 장치(700)의 구동을 제어함으로써 작물 재배 하우스(200) 내의 미스트 형태의 양액의 밀도를 조절할 수 있다.The control device 600 operates the nutrient solution circulation unit 520 and drives the gas supply device 700 configured to supply gas (e.g., air) to the crop cultivation house 200 and the circulation device 500. By controlling, the density of the nutrient solution in the form of mist within the crop cultivation house 200 can be adjusted.
보다 상세히 말하면, 작물의 상육 단계별로 미스트 형태의 양액의 밀도를 조절해야 할 필요가 있다. 이 경우 제어 장치(600)는 양액 순환부(520)의 동작을 제어하여 양액과 기체 간의 혼합비를 조절함으로써 미스트 형태의 양액의 밀도를 조절할 수 있다. 또한, 제어 장치(600)는 기체 공급 장치(700)의 동작을 제어하여 기체가 작물 재배 하우스(200) 또는 순환 장치(500) 내에 유입되는 양을 조절함으로써 작물 재배 하우스(200) 내의 미스트 형태의 양액의 밀도를 조절할 수 있다.In more detail, it is necessary to adjust the density of the nutrient solution in the form of mist at each stage of crop growth. In this case, the control device 600 can control the operation of the nutrient solution circulation unit 520 to adjust the mixing ratio between the nutrient solution and the gas, thereby adjusting the density of the nutrient solution in the form of mist. In addition, the control device 600 controls the operation of the gas supply device 700 to adjust the amount of gas flowing into the crop cultivation house 200 or the circulation device 500, thereby creating a mist form in the crop cultivation house 200. The density of the nutrient solution can be adjusted.
이러한 순환 장치(500)를 통해 작물에 영양분을 공급하고 난 양액이 다시 영약 공급 장치(400)로 회수될 수 있으며, 양액 공급 장치(400)는 회수된 양액을 재사용하여 양액을 제조한 후 이를 다시 작물 재배 하우스(200)로 제공할 수 있다. 또한, 작물 재배 하우스(200) 내의 미스트 형태의 양액의 밀도를 필요에 따라 제어할 수 있다. 이 과정에서, 경우에 따라 양액 공급 장치(400)에서는 회수한 양액에 포함된 각 원소들의 농도를 측정한 후, 측정된 농도가 기 설정된 농도 미만인 원소가 내장되어 있는 원소액 카트리지(410)만을 선택적으로 사용하여 양액을 제조하는 것 역시 가능하다.The nutrient solution that supplies nutrients to crops through this circulation device 500 can be recovered back to the elixir supply device 400, and the nutrient solution supply device 400 reuses the recovered nutrient solution to manufacture nutrient solution and then reuses it. It can be provided as a crop cultivation house (200). Additionally, the density of the nutrient solution in the form of mist within the crop cultivation house 200 can be controlled as needed. In this process, in some cases, the nutrient solution supply device 400 measures the concentration of each element contained in the recovered nutrient solution and then selectively selects only the element solution cartridge 410 containing an element whose measured concentration is less than a preset concentration. It is also possible to produce nutrient solution using .
상술한 바와 같이, 이동식 작물 재배 시스템(10)은 작물 재배 하우스(200)와 순환 장치(500)에 공기를 공급하는 기체 공급 장치(700)를 더 포함할 수 있다.As described above, the mobile crop cultivation system 10 may further include a gas supply device 700 that supplies air to the crop cultivation house 200 and the circulation device 500.
기체 공급 장치(700)는 작물 재배 하우스(200) 내에 기체를 공급함으로써 작물이 성장하는데 필요한 산소, 이산화탄소 등의 기체를 공급하도록 구성될 수 있다.The gas supply device 700 may be configured to supply gases such as oxygen and carbon dioxide necessary for crop growth by supplying gas into the crop cultivation house 200.
또한, 기체 공급 장치(700)는 순환 장치(500)가 미스트 형태의 양액을 제조하여 이를 작물 재배 하우스(200) 내에 공급하는 과정에 기체를 공급함으로써, 작물 재배 하우스(200) 내에 기류를 형성하고 이를 통해 미스트 형태의 양액이 계속하여 순환할 수 있도록 구성될 수 있다.In addition, the gas supply device 700 supplies gas during the process in which the circulation device 500 produces nutrient solution in the form of mist and supplies it into the crop cultivation house 200, thereby forming an air current within the crop cultivation house 200. Through this, the nutrient solution in the form of mist can be configured to continuously circulate.
작물 재배 하우스(200)는 일반적으로 컨테이너와 같이 고정적인 형상으로 제공될 수 있다. 다만, 경우에 따라 가요성 소재로 제공됨으로써 그 부피가 조절되도록 제공되는 것 역시 가능하다. 이때, 작물 재배 하우스(200)는 기체 공급 장치(700)로부터 공기를 공급받음에 따라 내부 공간의 부피가 증가하여 작물이 재배될 수 있는 공간을 형성하도록 구성될 수 있다.The crop cultivation house 200 may generally be provided in a fixed shape, such as a container. However, in some cases, it is also possible to provide it with a flexible material so that its volume can be adjusted. At this time, as the crop cultivation house 200 receives air from the gas supply device 700, the volume of the internal space increases to form a space where crops can be grown.
도 5는 작물 재배 장치의 각 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.Figure 5 is a diagram schematically showing each configuration of a crop cultivation device.
도 1 및 도 5를 참조하면, 작물 재배 하우스(200) 내에는 작물 재배 장치(300)가 제공될 수 있다. 만약, 작물 재배 하우스(200)가 상술한 바와 같이 가요성 소재로 제공됨으로써 공기 공급에 따라 내부 공간의 부피가 증가하도록 제공되는 경우, 작물 재배 장치(300)는 작물 재배 하우스(200)의 부피 증가가 완료되고 난 후에 제공될 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 5 , a crop cultivation device 300 may be provided within the crop cultivation house 200 . If the crop cultivation house 200 is provided with a flexible material as described above so that the volume of the internal space increases according to the air supply, the crop cultivation device 300 increases the volume of the crop cultivation house 200. Can be provided after completion.
작물 재배 장치(300)는 재배하고자 하는 작물의 종자를 파종하는 파종부(310), 작물 재배 과정에서의 온도, 습도 및 광량 중 적어도 어느 하나를 모니터링하고 이들을 제어함으로써 작물의 재배 과정을 관리하도록 구성되는 관리부(320), 성장이 완료된 작물을 수확하도록 구성되는 수확부(330), 수확된 작물을 냉장, 냉동, 건조 또는 염장 방식으로 가공하도록 구성되는 가공부(340), 그리고 가공된 작물을 저장하고 각 작물의 저장량을 모니터링하도록 구성되는 저장부(350)를 포함할 수 있다. 다만, 경우에 따라 저장부(350)는 작물 재배 하우스(200) 내부가 아닌 다른 공간에 별도로 제공되는 것 역시 가능하다.The crop cultivation device 300 is configured to manage the crop cultivation process by monitoring and controlling at least one of the seeding unit 310 for sowing the seeds of the crop to be grown, and temperature, humidity, and light amount during the crop cultivation process. a management unit 320, a harvesting unit 330 configured to harvest crops that have completed growth, a processing unit 340 configured to process the harvested crops by refrigerating, freezing, drying, or salting, and storing the processed crops. and may include a storage unit 350 configured to monitor the storage amount of each crop. However, in some cases, the storage unit 350 may be provided separately in a space other than the inside of the crop cultivation house 200.
이러한 작물 재배 장치(300)는 사람의 인위적인 조작 없이도 기 설정된 프로세스에 따라 자동적으로 동작될 수 있다.This crop cultivation device 300 can be automatically operated according to a preset process without human manipulation.
다시 도 1을 참조하면, 이동식 작물 재배 시스템(10)의 각 구성의 동작을 제어하는 제어 장치(600)는 파종부(310)를 통해 파종할 작물을 선택하여 파종 작물 선택 데이터를 생성하도록 구성되는 파종 작물 선택부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이 경우 파종부(310)는 제어 장치(600)로부터 수신한 파종 작물 선택 데이터를 기반으로 종자를 파종할 수 있다.Referring again to FIG. 1, the control device 600 that controls the operation of each component of the mobile crop cultivation system 10 is configured to select crops to be sown through the seeding unit 310 and generate sowing crop selection data. It may further include a sowing crop selection unit (not shown). In this case, the sowing unit 310 may sow seeds based on the sowing crop selection data received from the control device 600.
파종 작물 선택부는 아래의 사항들을 고려하여 파종할 작물을 선택한 후 파종 작물 선택 데이터를 생성할 수 있다.The sowing crop selection unit can select crops to be sown by considering the following items and then generate sowing crop selection data.
파종 작물 선택부는 운송 수단의 도착지에서의 작물 필요 순위를 산출하고, 산출된 작물 필요 순위를 기반으로 파종할 작물을 선택하도록 구성될 수 있다.The sowing crop selection unit may be configured to calculate a crop need ranking at the destination of the transportation means and select crops to be sown based on the calculated crop need ranking.
예를 들어, 파종 작물 선택부는 운송 수단이 A 대륙의 a 항구를 출발하여 B 대륙의 b 항구로 도착할 예정인 경우, B 대륙의 b 항구에서의 각각의 작물에 대한 작물 필요 순위를 산출할 수 있다. 이때, B 대륙의 b 항구와 가장 인접한 시장에서 거래되는 작물들 중 기 설정된 기간의 평균 거래 가격이 높은 순으로 작물 필요 순위를 산출할 수 있으며, 작물 필요 순위가 가장 높은 작물을 선택하여 파종부(310)를 통해 파종하도록 제어할 수 있다. For example, the sowing crop selection unit may calculate a crop need ranking for each crop at port b on continent B, if the transportation means departs port a on continent A and is scheduled to arrive at port b on continent B. At this time, the crop need ranking can be calculated in the order of the highest average transaction price in a preset period among the crops traded in the market closest to port b on continent B, and the crop with the highest crop need ranking can be selected to place the seeding portion ( 310) can be used to control sowing.
또한, 파종 작물 선택부는 운송 수단의 운송 경로와 운송 기간, 그리고 작물의 생장 기간과 생장 조건을 고려하여 파종할 작물을 선택하도록 구성될 수 있다.Additionally, the sowing crop selection unit may be configured to select the crop to be sown in consideration of the transportation route and transportation period of the transportation means, and the growing period and growth conditions of the crop.
예를 들어, 운송 경로 상의 온도 등의 환경이 작물의 생장 조건에 적합하고, 작물의 생장 기간의 n배수(n은 1 이상의 자연수)와 운송 기간 간의 오차가 기 설정된 기준치 미만인 작물을 선택할 수 있으며, 이러한 과정을 통해 선택된 작물이 파종부(310)를 통해 파종되도록 제어할 수 있다.For example, a crop can be selected where the environment, such as temperature on the transportation route, is suitable for the growth conditions of the crop, and the error between n multiples of the crop's growth period (n is a natural number of 1 or more) and the transportation period is less than a preset standard, Through this process, the selected crop can be controlled to be sown through the seeding unit 310.
또한, 파종 작물 선택부는 저장부(350)에 저장된 각 작물의 저장량이 기 설정된 저장량을 만족하는지 여부를 기반으로 파종할 작물을 선택하도록 구성될 수 있다.Additionally, the sowing crop selection unit may be configured to select crops to be sown based on whether the storage amount of each crop stored in the storage unit 350 satisfies a preset storage amount.
예를 들어, 장거리 운행 과정에서 제1 작물의 저장량은 기 설정된 저장량을 만족하나, 제2 작물의 저장량은 기 설정된 저장량을 만족하지 못한 경우, 파종 작물 선택부는 파종부(310)를 통해 제2 작물의 종자가 파종되도록 제어할 수 있다.For example, in the process of long-distance driving, if the storage amount of the first crop satisfies the preset storage amount, but the storage amount of the second crop does not satisfy the preset storage amount, the sowing crop selection unit selects the second crop through the seeding unit 310. The seeds can be controlled to be sown.
더불어, 파종 작물 선택부는 작물 재배 하우스(200)에서 파종이 가능한 영역을 복수의 구획으로 구분한 후, 파종부(310)를 통해 각 구획에 서로 다른 작물이 파종되도록 제어할 수 있다.In addition, the sowing crop selection unit may divide the area where seeding is possible in the crop cultivation house 200 into a plurality of compartments and then control the sowing of different crops in each compartment through the sowing unit 310 .
예를 들어, 운송 수단의 도착지에서의 작물 필요 순위를 기반으로 파종할 작물을 선택하여 파종부(310)를 통해 파종할 경우, 복수의 구획 중 제1 영역에는 1순위 작물을 파종하고, 제2 영역에는 2순위 작물을 파종할 수 있으며, 이때 제1 영역은 제2 영역보다 넓은 영역일 수 있다.For example, when crops to be sown are selected based on the crop need ranking at the destination of the transportation vehicle and sown through the sowing unit 310, the first priority crop is sown in the first area among the plurality of compartments, and the second priority crop is sown in the first area among the plurality of compartments. A second priority crop may be sown in the area, and in this case, the first area may be a larger area than the second area.
이상에서 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 위 실시예는 단지 본 발명의 사상을 설명하기 위한 것으로 이에 한정되지 않는다. 통상의 기술자는 전술한 실시예에 다양한 변형이 가해질 수 있음을 이해할 것이다. 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위의 해석을 통해서만 정해진다.Although the present invention has been described above through examples, the above examples are merely for illustrating the spirit of the present invention and are not limited thereto. Those skilled in the art will understand that various modifications may be made to the above-described embodiments. The scope of the present invention is determined only through interpretation of the appended claims.
10 이동식 작물 재배 시스템
100 담수 공급 장치
200 작물 재배 하우스
300 작물 재배 장치
310 파종부
320 관리부
330 수확부
340 가공부
350 저장부
400 양액 공급 장치
410 원소액 카트리지
420 양액 제조부
500 순환 장치
510 양액량 측정부
520 양액 순환부
521 양액 공급 유닛
522 양액 회수 유닛
600 제어 장치
700 기체 공급 장치10 Mobile Crop Growing System
100 fresh water supply
200 Crop Growing House
300 crop growing devices
310 seeding department
320 Management Department
330 Harvest Department
340 processing department
350 storage unit
400 nutrient solution supply device
410 elemental liquid cartridge
420 Nutrient Solution Manufacturing Department
500 circulator
510 Nutrient solution amount measuring unit
520 Nutrient solution circulation unit
521 Nutrient solution supply unit
522 Nutrient solution recovery unit
600 control unit
700 gas supply device
Claims (15)
상기 작물 재배 시스템에 담수를 공급하도록 구성되는 담수 공급 장치;
작물이 재배되는 공간을 제공하도록 구성되는 작물 재배 하우스;
상기 작물 재배 하우스 내에 제공되어, 상기 작물의 재배 과정을 관리하고 성장한 작물을 수확하여 가공하도록 구성되는 작물 재배 장치;
상기 담수를 이용하여 상기 작물의 성장에 요구되는 양액을 제조하도록 구성되는 양액 공급 장치;
상기 작물 재배 하우스와 상기 양액 공급 장치 사이에서 상기 양액을 순환시키도록 구성되는 순환 장치; 및
상기 이동식 작물 재배 시스템의 동작을 제어하도록 구성되는 제어 장치를 포함하는, 이동식 작물 재배 시스템.In a mobile crop cultivation system equipped on a transportation means and cultivating, harvesting, and processing crops during the transportation period,
a fresh water supply device configured to supply fresh water to the crop cultivation system;
A crop growing house configured to provide space for crops to be grown;
A crop cultivation device provided in the crop cultivation house and configured to manage the crop cultivation process and harvest and process the grown crops;
a nutrient solution supply device configured to produce the nutrient solution required for the growth of the crop using the fresh water;
a circulation device configured to circulate the nutrient solution between the crop cultivation house and the nutrient solution supply device; and
A mobile crop growing system, comprising a control device configured to control operation of the mobile crop growing system.
상기 작물 재배 장치는:
상기 제어 장치로부터 수신한 파종 작물 선택 데이터를 기반으로 종자를 파종하도록 구성되는 파종부를 포함하고,
상기 제어 장치는:
상기 파종부를 통해 파종할 작물을 선택하여 상기 파종 작물 선택 데이터를 생성하도록 구성되는 파종 작물 선택부를 포함하는, 이동식 작물 재배 시스템.According to paragraph 1,
The crop cultivation device:
A sowing unit configured to sow seeds based on the sowing crop selection data received from the control device,
The control device is:
A mobile crop cultivation system comprising a sowing crop selection unit configured to select crops to be sown through the sowing unit and generate the sowing crop selection data.
상기 파종 작물 선택부는:
상기 운송 수단의 도착지에서의 작물 필요 순위를 산출하고, 상기 작물 필요 순위를 기반으로 파종할 작물을 선택하도록 구성되는, 이동식 작물 재배 시스템.According to paragraph 2,
The sowing crop selection section:
A mobile crop cultivation system configured to calculate a crop need ranking at the destination of the transportation means and select crops to be sown based on the crop need ranking.
상기 파종 작물 선택부는:
상기 운송 수단의 운송 경로와 운송 기간, 그리고 상기 작물의 생장 기간과 생장 조건을 고려하여 파종할 작물을 선택하도록 구성되는, 이동식 작물 재배 시스템.According to paragraph 2,
The sowing crop selection section:
A mobile crop cultivation system configured to select crops to be sown in consideration of the transportation route and transportation period of the transportation means, and the growth period and growth conditions of the crops.
상기 작물 재배 장치는:
상기 가공된 작물을 저장하고, 각 작물의 저장량을 모니터링하도록 구성되는 저장부를 포함하고,
상기 파종 작물 선택부는:
상기 각 작물의 저장량이 기 설정된 저장량을 만족하는지 여부를 기반으로 파종할 작물을 선택하도록 구성되는, 이동식 작물 재배 시스템.According to paragraph 2,
The crop cultivation device:
A storage unit configured to store the processed crops and monitor the storage amount of each crop,
The sowing crop selection section:
A mobile crop cultivation system configured to select crops to be sown based on whether the storage amount of each crop satisfies a preset storage amount.
상기 담수 공급 장치는:
담수를 획득하도록 구성되는 담수 획득부; 및
상기 담수를 상기 작물 재배 시스템에 공급하도록 구성되는 담수 공급부를 포함하는, 이동식 작물 재배 시스템.According to paragraph 1,
The fresh water supply device is:
A fresh water acquisition unit configured to obtain fresh water; and
A mobile crop cultivation system, comprising a fresh water supply configured to supply the fresh water to the crop cultivation system.
상기 담수 획득부는:
상기 이동식 작물 재배 시스템의 외부로부터 염수를 공급받아 증발시킨 후 다시 냉각하여 담수를 획득하거나;
수소 연료 전지와 산소를 이용하여 담수를 획득하거나;
강수를 포집하여 담수를 획득하거나;
공기 중의 수분을 응축시켜 담수를 획득하도록 구성되는, 이동식 작물 재배 시스템.According to clause 6,
The fresh water acquisition unit:
Receive salt water from the outside of the mobile crop cultivation system, evaporate it, and then cool it again to obtain fresh water;
Obtaining fresh water using hydrogen fuel cells and oxygen;
Obtain fresh water by capturing precipitation;
A mobile crop growing system configured to obtain fresh water by condensing moisture in the air.
상기 작물 재배 장치는:
상기 작물 재배 과정에서의 온도, 습도 및 광량 중 적어도 어느 하나를 모니터링하고, 상기 작물의 재배 과정을 관리하도록 구성되는 관리부;
성장이 완료된 작물을 수확하도록 구성되는 수확부; 및
상기 수확된 작물을 냉장, 냉동, 건조 또는 염장 방식으로 가공하도록 구성되는 가공부를 포함하는, 이동식 작물 재배 시스템.According to paragraph 1,
The crop cultivation device:
a management unit configured to monitor at least one of temperature, humidity, and light amount during the crop cultivation process and manage the crop cultivation process;
A harvesting unit configured to harvest crops that have completed growth; and
A mobile crop cultivation system comprising a processing unit configured to process the harvested crops by refrigerating, freezing, drying, or salting.
상기 양액 공급 장치는:
상기 작물을 재배하는데 필요한 원소 중 기 설정된 원소를 포함하는 원소액이 각각 내장된 복수의 원소액 카트리지; 및
상기 복수의 원소액 카트리지 중 적어도 어느 하나의 원소액 카트리지를 선택하여 원소액을 추출 후 배합한 다음, 상기 담수에 희석하여 상기 양액을 제조하도록 구성되는 양액 제조부를 포함하는, 이동식 작물 재배 시스템.According to paragraph 1,
The nutrient solution supply device:
a plurality of elemental solution cartridges each containing an elemental solution containing a predetermined element among the elements necessary for growing the crop; and
A mobile crop cultivation system comprising a nutrient solution manufacturing unit configured to select at least one elemental solution cartridge among the plurality of elemental solution cartridges, extract and mix the elemental solution, and then dilute it with fresh water to produce the nutrient solution.
상기 양액 제조부는:
상기 작물의 종류를 기반으로 상기 복수의 원소액 카트리지 중 특정 원소액 카트리지를 선택하도록 구성되는, 이동식 작물 재배 시스템.According to clause 9,
The nutrient solution manufacturing unit:
A mobile crop cultivation system configured to select a specific elemental solution cartridge among the plurality of elemental solution cartridges based on the type of the crop.
상기 순환 장치는:
상기 작물 재배 하우스 내에 존재하는 양액의 양을 측정하도록 구성되는 양액량 측정부; 및
상기 작물 재배 하우스 내의 양액을 상기 작물 재배 하우스에서 상기 양액 공급 장치로 이동시키고, 상기 양액 공급 장치에서 제조된 양액을 상기 작물 재배 하우스로 다시 공급하도록 구성되는 양액 순환부를 포함하는, 이동식 작물 재배 시스템.According to paragraph 1,
The circulatory device:
a nutrient solution amount measuring unit configured to measure the amount of nutrient solution present in the crop cultivation house; and
A mobile crop cultivation system comprising a nutrient solution circulation unit configured to move the nutrient solution in the crop cultivation house from the crop cultivation house to the nutrient solution supply device, and to supply the nutrient solution produced in the nutrient solution supply device back to the crop cultivation house.
상기 양액 순환부는:
상기 양액 공급 장치에서 제조된 양액을 미스트 형태로 만들어 상기 작물 재배 하우스에 공급하도록 구성되는 양액 공급 유닛; 및
상기 작물 재배 하우스 내의 상기 미스트 형태의 양액을 회수하여 상기 양액 공급 장치로 이동시키도록 구성되는 양액 회수 유닛을 포함하는, 이동식 작물 재배 시스템.According to clause 11,
The nutrient solution circulation unit:
a nutrient solution supply unit configured to form the nutrient solution produced in the nutrient solution supply device into a mist form and supply it to the crop cultivation house; and
A mobile crop cultivation system comprising a nutrient solution recovery unit configured to recover the nutrient solution in the form of mist within the crop cultivation house and move it to the nutrient solution supply device.
상기 양액 공급 유닛은:
초음파 진동 장치에 의한 진동 또는 복수의 회전 날개로 인한 원심력을 이용하여 상기 양액을 상기 미스트 형태로 만들어 상기 작물 재배 하우스에 공급하도록 구성되는, 이동식 작물 재배 시스템.According to clause 12,
The nutrient solution supply unit:
A mobile crop cultivation system configured to form the nutrient solution into the mist form and supply it to the crop cultivation house using vibration by an ultrasonic vibration device or centrifugal force due to a plurality of rotary blades.
상기 양액량 측정부는:
상기 작물 재배 하우스 내에 존재하는 상기 미스트 형태의 양액의 밀도를 측정하도록 구성되고,
상기 제어 장치는:
상기 양액 순환부의 구동과 상기 작물 재배 하우스와 상기 순환 장치에 기체를 공급하도록 구성되는 기체 공급 장치의 구동을 제어함으로써 상기 작물 재배 하우스 내의 상기 미스트 형태의 양액의 밀도를 조절하도록 구성되는, 이동식 작물 재배 시스템.According to clause 12,
The nutrient solution amount measuring unit:
Configured to measure the density of the nutrient solution in the form of mist present in the crop cultivation house,
The control device is:
Mobile crop cultivation, configured to adjust the density of the nutrient solution in the form of mist in the crop cultivation house by controlling the operation of the nutrient solution circulation unit and the operation of a gas supply device configured to supply gas to the crop cultivation house and the circulation device. system.
상기 이동식 작물 재배 시스템은:
상기 작물 재배 하우스에 공기를 공급하도록 구성되는 기체 공급 장치를 더 포함하고,
상기 작물 재배 하우스는:
가요성 소재로 제공되며;
상기 기체 공급 장치로부터 상기 공기를 공급받음에 따라 내부 공간의 부피가 증가하여 상기 작물이 재배될 수 있는 공간을 형성하도록 구성되는, 이동식 작물 재배 시스템.According to paragraph 1,
The mobile crop cultivation system:
Further comprising a gas supply device configured to supply air to the crop cultivation house,
The crop cultivation house is:
Available in flexible material;
A mobile crop cultivation system configured to increase the volume of the internal space as the air is supplied from the gas supply device to form a space in which the crops can be grown.
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