KR20240063616A - 딸기 자묘 생산용 led 탑재 다단재배 장치 - Google Patents

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류현욱
이민정
이경희
이규회
윤은정
이희두
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충청북도 (관리부서:충청북도 농업기술원)
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Abstract

본 발명은 딸기 자묘 생산용 LED 탑재 다단재배 장치에 관한 것으로, 특히 다층형 구조로 되어 있어 공간 효율성이 향상되며, 복수의 모주 화분 홈이 형성된 모주 트레이와 복수의 자묘 화분 홈이 형성된 자묘 트레이를 분리하여 구성하고 모주 트레이를 자묘 트레이보다 높은 위치에 배치하여 작업의 편리성을 도모하며, 딸기의 런너 발생량이 많은 광질 및 광도의 빛을 선택하여 발생시킬 수 있는 LED를 구비하여 연중 생산이 가능한 딸기 자묘 생산용 LED 탑재 다단재배 장치에 관한 것이다.

Description

딸기 자묘 생산용 LED 탑재 다단재배 장치{MULTI-STAGE CULTIVATION DEVICE EQUIPPED WITH LED FOR STRAWBERRY SEEDLING PRODUCTION}
본 발명은 딸기 자묘 생산용 LED 탑재 다단재배 장치에 관한 것으로, 특히 다층형 구조로 되어 있어 공간 효율성이 향상되며, 복수의 모주 화분 홈이 형성된 모주 트레이와 복수의 자묘 화분 홈이 형성된 자묘 트레이를 분리하여 구성하고 모주 트레이를 자묘 트레이보다 높은 위치에 배치하여 작업의 편리성을 도모하며, 딸기의 런너 발생량이 많은 광질 및 광도의 빛을 선택하여 발생시킬 수 있는 LED를 구비하여 연중 생산이 가능한 딸기 자묘 생산용 LED 탑재 다단재배 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 딸기 품종은 대부분 종자가 아닌 포복지를 통해 영양적으로 번식되기 때문에 육묘 전반에 상당한 면적, 노력, 시간 등이 소요된다. 하우스 내에서 재배하는 딸기는 모주에서 런너가 뻗어 나온 어린 모종을 포트에 증식한 후, 이 포트에서 어느 정도 성장한 모종을 하우스 바닥의 흙이나 별도의 받침대 위에 설치한 베드에 정식하여 재배하게 된다. 한편 하우스 바닥에서의 딸기 재배는 각종 전염병의 확산 가능성이 높고 딸기 수확시의 작업 자세가 불편하여 베드를 일정한 높이로 설치한 받침대 위에 올려놓고 고설 재배를 실시하는 방법이 개발되어 확산되고 있는 추세이다. 딸기 고설 재배는 일반적으로 비닐하우스 내부에 금속제 파이프를 사용하여 일정한 높이로 받침대를 설치한 후, 그 위에서 베드와 포트를 설치하여 모종을 생산하거나 딸기를 재배하는데, 이때 받침대는 지중에 일정 간격으로 말뚝을 박고 해당 말뚝을 가로질러 가로대를 용접이나 기타 클램프 등을 사용하여 고정시킨 후 해당 가로대 위에 여러 개의 지지 파이프를 평행하게 설치한 후 그 위에 베드나 포트를 안치한다.
그러나, 종래의 관행 딸기 육묘의 경우 비닐하우스에서 진행되며 단층형 재배 배드 위에서 3개월간 1년에 1번 육묘가 진행되는데, 관행의 경우 해충 피해가 빈번히 발생하고 건전하지 못한 묘소질을 갖는 자묘 들이 발생하며 환경에 의한 피해가 많다. 한편, 딸기 자묘의 수출이 증가하며 건전한 자묘의 수요가 늘어남에 따라 연중 건전 자묘의 생산 및 공급이 필요하게 되었다.
[특허문헌 1] 국내 등록 특허 공보 제10-1774108호 공보(발명의 명칭: 딸기 재배 겸용 육모 시스템)
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 밀폐형 식물공장에서 딸기 자묘를 생산함에 있어서 공간 효율성이 향상되며 작업의 편리성을 도모할 수 있으며 딸기 자묘의 연중 생산이 가능한 딸기 자묘 생산용 LED 탑재 다단재배 장치를 제공하는 데에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시형태에 의한 딸기 자묘 생산용 LED 탑재 다단재배 장치는 가로 방향으로 일렬로 형성된 복수의 가로 프레임부, 상기 가로 프레임부와 직교하는 방향으로 간격을 두고 형성된 복수의 세로 프레임부; 두 개의 상기 세로 프레임부 사이에서 다단으로 양 단부가 고정된 복수의 제1 베드부; 상기 제1 베드부가 고정된 세로 프레임부 사이와 다른 세로 프레임부 사이에서 다단으로 양 단부가 고정되며 상기 제1 베드부보다 낮은 위치에 있는 복수의 제2 베드부; 상기 제1 베드부의 상부에 놓인 파이프에 의해 지지되고 모주가 자랄 수 있는 모주 화분 홈이 복수 개 형성되고 관수가 공급될 수 있도록 구성된 복수의 모주 트레이; 상기 제2 베드부의 상부에 놓인 파이프에 의해 지지되고 자묘가 자랄 수 있는 자묘 화분 홈이 복수 개 형성되고 관수가 공급될 수 있도록 구성된 복수의 자묘 트레이; 상기 제1 베드부 및 제2 베드부 하부에 설치되어 낙하하는 물을 저장하는 복수의 물 받침부; 및 상기 가로 프레임부에 배치되어 하방으로 딸기 육모를 위한 빛을 발생시키는 복수의 LED;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 실시형태에 의한 딸기 자묘 생산용 LED 탑재 다단재배 장치에 있어서, 상기 모주 트레이는 드리퍼 관수 또는 점적 관수가 적용되도록 구성될 수 있다.
상기 실시형태에 의한 딸기 자묘 생산용 LED 탑재 다단재배 장치에 있어서, 상기 자묘 트레이는 점적 관수가 적용되도록 구성될 수 있다.
상기 실시형태에 의한 딸기 자묘 생산용 LED 탑재 다단재배 장치에 있어서, 상기 LED에서 딸기 육모에 적합한 광질 및 광도의 빛을 발생하기 위해 타이머 및 디머가 사용될 수 있다.
상기 실시형태에 의한 딸기 자묘 생산용 LED 탑재 다단재배 장치에 있어서, 상기 파이프는 상기 제1 베드부 또는 제2 베드부 상에서 간격 조절 가능하도록 볼트 너트 시스템이 적용된 파이프 고정부에 의해 고정될 수 있다.
상기 실시형태에 의한 딸기 자묘 생산용 LED 탑재 다단재배 장치에 있어서, 세로 프레임부 사이에 다단으로 양단이 고정된 상기 제2 베드부의 배열은 서로 다른 세로 프레임부 사이에서 동일 높이로 복수 개 배치될 수 있다.
본 발명의 실시형태에 의한 딸기 자묘 생산용 LED 탑재 다단재배 장치에 의하면, 복수의 제1 베드부가 세로 프레임부 사이에서 다단으로 양 단부가 고정되고, 복수의 제2 베드부가 상기 제1 베드부가 고정된 세로 프레임부 사이와 다른 세로 프레임부 사이에서 다단으로 양 단부가 고정되며 상기 제1 베드부보다 낮은 위치에 있고, 복수의 모주 트레이가 상기 제1 베드부의 상부에 지지되고 모주가 자랄 수 있는 모주 화분 홈이 복수 개 형성되고 관수가 공급될 수 있도록 구성되고, 복수의 자묘 트레이가 상기 제2 베드부의 상부에 지지되고 자묘가 자랄 수 있는 자묘 화분 홈이 복수 개 형성되고 관수가 공급될 수 있도록 구성되고, 복수의 LED가 상기 가로 프레임부에 배치되어 하방으로 딸기 육모를 위한 빛을 발생시키도록 구성됨으로써, 밀폐형 식물공장에서 딸기 자묘를 생산함에 있어서 공간 효율성이 향상되며 작업의 편리성을 도모할 수 있으며 딸기 자묘의 연중 생산이 가능하다는 뛰어난 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 딸기 자묘 생산용 LED 탑재 다단재배 장치에서 모주 트레이 및 자묘 트레이가 분리된 상태를 나타낸 측면도이다.
도 2는 도 1의 파이프가 제2 베드부에 결합된 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 모주 트레이가 파이프 위에 장착된 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1의 자묘 트레이가 파이프 위에 장착된 상태를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1의 모주 트레이 및 자묘 트레이에 제공되는 관수 배관을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 1의 가로 프레임부에 배치된 LED에 의한 조명 상태를 나타낸 도면으로서, 딸기 육모에 적합하도록 광질 및 광도가 조절되는 상태를 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예를 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적으로 해석되어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
도면에서 도시된 각 시스템에서, 몇몇 경우에서의 요소는 각각 동일한 참조 번호 또는 상이한 참조 번호를 가져서 표현된 요소가 상이하거나 유사할 수가 있음을 시사할 수 있다. 그러나 요소는 상이한 구현을 가지고 본 명세서에서 보여지거나 기술된 시스템 중 몇몇 또는 전부와 작동할 수 있다. 도면에서 도시된 다양한 요소는 동일하거나 상이할 수 있다. 어느 것이 제1 요소로 지칭되는지 및 어느 것이 제2 요소로 불리는지는 임의적이다.
본 명세서에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송', '전달' 또는 '제공'한다 함은 어느 한 구성요소가 다른 구성요소로 직접 데이터 또는 신호를 전송하는 것은 물론, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송하는 것을 포함한다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 딸기 자묘 생산용 LED 탑재 다단재배 장치에서 모주 트레이 및 자묘 트레이가 분리된 상태를 나타낸 측면도이며, 도 2는 도 1의 파이프가 제2 베드부에 결합된 상태를 나타낸 도면이며, 도 3은 도 1의 모주 트레이가 파이프 위에 장착된 상태를 나타낸 도면이며, 도 4는 도 1의 자묘 트레이가 파이프 위에 장착된 상태를 나타낸 도면이며, 도 5는 도 1의 모주 트레이 및 자묘 트레이에 제공되는 관수 배관을 나타낸 도면이며, 도 6은 도 1의 가로 프레임부에 배치된 LED에 의한 조명 상태를 나타낸 도면으로서, 딸기 육모에 적합하도록 광질 및 광도가 조절되는 상태를 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시예에 의한 딸기 자묘 생산용 LED 탑재 다단재배 장치는, 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 가로 프레임부(10), 세로 프레임부(20), 제1 베드부(30), 제2 베드부(35), 모주 트레이(T2), 자묘 트레이(T1), 물 받침부(40) 및 LED(L)를 포함한다.
가로 프레임부(10)는 가로 방향으로 일렬로 형성되어 프레임의 상부를 이루고 있으며, 복수 개의 가로 프레임부가 수평 방향으로 일렬로 늘어서서 결합부재에 의해 결합된 형태를 이룬다. 가로 프레임부(10)에는 복수의 LED(L)가 배치된다.
세로 프레임부(20)는 가로 프레임부(20)와 직교하는 방향으로 간격을 두고 복수 개 형성되어 있다. 세로 프레임부(20)의 개수는 모주 트레이(T2) 및 자묘 트레이(T1)의 개수에 따라 결정될 수 있다.
제1 베드부(30)는 모주 트레이(T2)가 지지 장착되는 파이프(P)가 상부에 배치되며, 두 개의 세로 프레임부(20) 사이에서 다단으로 양 단부가 고정되어 있다. 제1 베드부(30)의 개수는 도 1에서는 상, 하의 두 쌍이지만 모주 프레이(T2)의 장착 개수에 따라 결정될 수 있다.
복수의 제2 베드부(35)는 자묘 트레이(T1)가 지지 장착되는 파이프(P)가 상부에 배치되며, 제1 베드부(30)가 고정된 세로 프레임부(20) 사이와 다른 세로 프레임부(20) 사이에서 다단으로 양 단부가 고정되며, 제1 베드부(30)보다 낮은 위치에 배치되어 있다. 제2 베드부(35)가 제1 베드부(30)보다 낮은 위치에 배치되므로 딸기 자묘 생산 시 작업자가 편리하게 작업할 수 있게 하고(즉, 접근성이 좋다)(세력이 약한 런너 제거 및 적정 엽수 유지를 위한 적엽 등 작업자가 편리하게 작업할 수 있다. 즉, 모주 식물체의 관리에 있어 단차가 없는 것보다 편리하다), 단차가 없는 구조보다 통풍이 좋다(모주와 자묘가 자람에 따라 엽수가 증가하기 때문에 식물체 간 통풍이 좋지 못하나 모주 구역과 자묘 구역의 단차를 통해 통풍성을 좋게 하였다). 세로 프레임부(20) 사이에 다단으로 양단이 고정된 제2 베드부(40)의 배열은 서로 다른 세로 프레임부(40) 사이에서 동일 높이로 복수 개 배치될 수 있다. 제2 베드부(40)의 다단 배열은 도 1에서는 2개가 도시되어 있으나, 장착되는 자묘 트레이(T1)의 개수에 따라 변경될 수 있다.
제1 베드부(30) 및 제2 베드부(35) 위에 장착되는 파이프(P)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 간격 조절 가능하도록 볼트 너트 시스템이 적용된 파이프 고정부(F)에 의해 제1 베드부(30) 또는 제2 베드부(35)에 고정될 수 있다.
모주 트레이(T2)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 베드부(30)의 상부에 놓인 파이프(P)에 의해 지지 장착되고, 모주가 자랄 수 있는 모주 화분 홈(A)이 복수 개 형성되어 있다. 모주 트레이(T2)는 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 드리퍼(D)에 의한 드리퍼 관수 또는 점적관에 의한 점적 관수가 적용되도록 구성될 수 있다. 드리퍼(D)에는 드리퍼 관수 배관(S2)에서 물이 공급될 수 있으며, 점적관에는 점적 관수 배관(S1)에서 물이 공급될 수 있다.
자묘 트레이(T1)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 베드부(35)의 상부에 놓인 파이프(P)에 의해 지지 장착되고, 자묘가 자랄 수 있는 자묘 화분 홈(B)이 복수 개 형성되어 있다. 자묘 트레이(T1)는 도 4에 도시된 바와 같이, 점적관에 의한 점적 관수가 적용되도록 구성될 수 있다. 점적관에는 점적 관수 배관(S1)에서 물이 공급될 수 있다.
물 받침부(40)는 제1 베드부(30) 및 제2 베드부(35) 하부에 설치되어 모주 트레이(T2) 또는 자묘 트레이(T1)에서 낙하하는 물을 저장하는 역할을 한다. 저장되는 물은 별도의 관을 따라 배출되거나 작업자에 의해 수동으로 비워질 수 있다.
LED(L)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 가로 프레임부(10)에 복수 개 배치되어 하방으로 딸기 육모를 위한 빛을 발생시키는 역할을 한다. LED(L)로부터 딸기 육모에 적합한(즉, 딸기의 런너 발생량이 많은) 광질 및 광도의 빛을 선택하여 발생하기 위해 타이머 및 디머가 사용될 수 있다. 도 6에는 딸기 육모에 적합하도록 광질 및 광도가 3가지로 조절되는 상태가 도시되어 있다.
한편, LED(L)는 보다 정확한 방법으로 광질 및 광도를 조절하기 위해, AI 분석 방법을 도입할 수 있다. 즉, 주변 환경 데이터(밝기 데이터, 온도 데이터, 관수 공급 데이터 등) 및 광질 및 광도 데이터의 데이터 세트에 의해 기계 학습된 인공 신경망에 별도의 센서(예컨대, 조도 센서, 온도 센서, 수위 센서)를 통해 감지된 주변 환경 데이터를 입력시켜 광질 및 광도 데이터를 획득하고, 컨트롤러에서 획득된 광질 및 광도 데이터를 입력받아 이를 기초로 LED 구동 장치를 통해 LED(L)의 광질 및 광도를 조절할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의한 딸기 자묘 생산용 LED 탑재 다단재배 장치에 의하면, 복수의 제1 베드부가 세로 프레임부 사이에서 다단으로 양 단부가 고정되고, 복수의 제2 베드부가 상기 제1 베드부가 고정된 세로 프레임부와 다른 세로 프레임부 사이에서 다단으로 양 단부가 고정되며 상기 제1 베드부보다 낮은 위치에 있고, 복수의 모주 트레이가 상기 제1 베드부의 상부에 지지되고 모주가 자랄 수 있는 모주 화분 홈이 복수 개 형성되고 관수가 공급될 수 있도록 구성되고, 복수의 자묘 트레이가 상기 제2 베드부의 상부에 지지되고 자묘가 자랄 수 있는 자묘 화분 홈이 복수 개 형성되고 관수가 공급될 수 있도록 구성되고, 복수의 LED가 상기 가로 프레임부에 배치되어 하방으로 딸기 육모를 위한 빛을 발생시키도록 구성됨으로써, 밀폐형 식물공장에서 딸기 자묘를 생산함에 있어서 공간 효율성이 향상되며 작업의 편리성을 도모할 수 있으며 딸기 자묘의 연중 생산이 가능하다.
도면과 명세서에는 최적의 실시예가 개시되었으며, 특정한 용어들이 사용되었으나 이는 단지 본 발명의 실시형태를 설명하기 위한 목적으로 사용된 것이지 의미를 한정하거나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10: 가로 프레임부
20: 세로 프레임부
30: 제1 베드부
35: 제2 베드부
40: 물 받침부
P: 파이프
T1: 자모 트레이
T2: 모주 트레이
L: LED
S1: 점적 관수 배관
S2: 드리퍼 관수 배관

Claims (6)

  1. 가로 방향으로 일렬로 형성된 복수의 가로 프레임부(10),
    상기 가로 프레임부와 직교하는 방향으로 간격을 두고 형성된 복수의 세로 프레임부(20);
    두 개의 상기 세로 프레임부 사이에서 다단으로 양 단부가 고정된 복수의 제1 베드부(30);
    상기 제1 베드부가 고정된 세로 프레임부 사이와 다른 세로 프레임부 사이에서 다단으로 양 단부가 고정되며 상기 제1 베드부보다 낮은 위치에 있는 복수의 제2 베드부(35);
    상기 제1 베드부의 상부에 놓인 파이프(P)에 의해 지지되고 모주가 자랄 수 있는 모주 화분 홈(A)이 복수 개 형성되고 관수가 공급될 수 있도록 구성된 복수의 모주 트레이(T2);
    상기 제2 베드부의 상부에 놓인 파이프(P)에 의해 지지되고 자묘가 자랄 수 있는 자묘 화분 홈(B)이 복수 개 형성되고 관수가 공급될 수 있도록 구성된 복수의 자묘 트레이(T1);
    상기 제1 베드부 및 제2 베드부 하부에 설치되어 낙하하는 물을 저장하는 복수의 물 받침부(40); 및
    상기 가로 프레임부에 배치되어 하방으로 딸기 육모를 위한 빛을 발생시키는 복수의 LED(L);를 포함하는 딸기 자묘 생산용 LED 탑재 다단재배 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 모주 트레이(T2)는 드리퍼 관수 또는 점적 관수가 적용되도록 구성된 딸기 자묘 생산용 LED 탑재 다단재배 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 자묘 트레이(T1)는 점적 관수가 적용되도록 구성된 딸기 자묘 생산용 LED 탑재 다단재배 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 LED(L)에서 딸기 육모에 적합한 광질 및 광도의 빛을 발생하기 위해 타이머 및 디머가 사용된 딸기 자묘 생산용 LED 탑재 다단재배 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 파이프(P)는 상기 제1 베드부(30) 또는 제2 베드부(35) 상에서 간격 조절 가능하도록 볼트 너트 시스템이 적용된 파이프 고정부(F)에 의해 고정되는 딸기 자묘 생산용 LED 탑재 다단재배 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    세로 프레임부 사이에 다단으로 양단이 고정된 상기 제2 베드부(40)의 배열은 서로 다른 세로 프레임부 사이에서 동일 높이로 복수 개 배치된 딸기 자묘 생산용 LED 탑재 다단재배 장치.
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