KR100441163B1 - 양액 재배용 재배용기 - Google Patents

Abstract

개시된 내용은 하나의 용기에 양액 재배에 필수적인 여러 가지의 설비를 갖춤으로써 양액 재배시 소요되는 과도한 초기 투자를 대폭 절감하고, 각종 작업의 생력화에 쉽게 적용될 수 있도록 하며, 여러가지 재배방식에 모두 적용할 수 있도록 한 양액 재배용 재배용기에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 투명 또는 반투명의 합성수지로 된 박스 내부공간이 3등분되어 양측은 심지탱크를 이루고, 중간은 양수분탱크를 이루며, 심지탱크와 양수분탱크의 사이 상부에는 냉난방용 파이프가 각각 설치되고, 심지탱크와 양수분탱크의 사이에는 차근시트가 각각 설치되며, 외측 네 모서리와 측면 중간 부분에는 홈통이 설치되고, 상면 외벽 테두리는 내측으로 라운드지게 돌출되며, 그 내벽 상단부는 단턱이 형성된 바닥틀과, 바닥틀 상면 내부에 형성된 단턱 형성부위 내부면적과 일치되는 면적을 가지고 심지탱크의 천장을 덮는 부분은 타원 또는 사각형 구멍이 배열되며, 양수분탱크의 천장을 덮는 부분은 미세한 구멍이 배열된 배지 받침판과, 배지의 높이보다는 높게 제작되어 배지를 수용하면서 배지 상면을 덮어 멀칭해주는 배지투입상자로 된 것이다.

Description

양액 재배용 재배용기{Culture receptacle for nutriculture}

본 발명은 양액 재배용 재배용기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하나의 용기에 양액 재배에 필수적인 여러 가지의 설비를 갖춤으로써 양액 재배시 소요되는 과도한 초기 투자를 대폭 절감하고, 각종 작업의 생력화에 쉽게 적용될 수 있도록 하며, 여러가지 재배방식에 모두 적용할 수 있도록 한 것이다.

주지하다시피, 토양 재배는 지나친 농약, 화학 비료의 남용, 휴경기 없는 다모작 재배 등에 의해 계속적으로 토양 환경이 악화되어 생산성이 저하되었던 바, 이를 극복하기 위해 고품질, 고생산, 고가격이 가능한 무토양 양액 재배가 대두되고 있다.

이러한 무토양 양액 재배는 네델란드, 덴마크, 프랑스, 이스라엘 등 선진 농업국들이 중앙 통제 자동화 시스템에 의한 고기술 고품질 고생산 체계를 확립하여 전체 시설면적의 30∼50%의 대규모 양액 재배를 통해 세계 고급 화훼와 원예 시장은 물론 관련 기자재 시장을 주도하고 있는 데 반하여 한국은 농업 인구의 노령화와 취약한 기술, 규모의 영세성, 농민 자체 투자 재원의 빈약 등의 구조적인 문제점을 안고 있을 뿐만 아니라 양액 재배 시스템화의 기초가 되는 배지가 재배에 적합하도록 규격화되지 못하여 희망 농가는 급속히 증가하고 있으나 전체 시설 면적의 2% 정도만이 양액 재배를 시도하고 있는 실정이다.

여기서 종래의 양액 재배 기술을 분야 별로 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 재배용기로는 스티로폴이나 합성수지로 만든 상자를 사용하는데, 스티로폴 상자는 수송과 보관 등 물류비용이 많이 들고 잘 부서지기 쉬우며, 폐기처리가 곤란한 문제가 있고, 합성수지 상자는 가격이 비싸고 보온력이 떨어지는 문제가 있으며, 상기한 종래 기술에 따른 재배용기들은 지상으로부터 70∼120cm 정도로 고설 재배할 때 알루미늄, 합성수지, 나무, 철재 등으로 된 용기 배열 및 지지용 틀이 별도로 필요한 단점이 있다.

수분 및 양분 관리에 있어서는 점적핀, 점적 호스를 배지 위에 배관하여 중앙 집중식으로 양액과 수분을 공급하고 있는데, 평당 3∼5만원의 비용이 소요되며, 저면 관수인 경우에는 친수성인 부직포, 코코피트, 피트모스 등을 바닥에 깔고 여기에 양분과 수분을 공급할 수 있는 관수 호스를 깔거나 별도의 물탱크와 배지를 친수성 부직포 또는 면사 등으로 만든 심지와 연결하는 방법이 사용되는데, 이 역시 비용이 과다하고 장치가 복잡하여 제조가 어려운 문제가 있다.

온도 관리는 보온 덮개, 2∼3중의 커텐 설치, 지하수를 이용한 수막 장치, 경유, 연탄, 갈탄, 태양열을 이용한 지중 또는 지상 온수 난방, 온풍 난방 등을 이용하고 있는데, 그 설비를 갖추는데 평당 7∼20만원이 소요될 정도로 비용 부담이 크고, 연료비의 지출도 크다.

병충해 관리는 토양 재배와 비교할 때는 그 발생이 크게 줄어들고 방제가 훨씬 용이하지만 재배 특성상 초기에 방제를 하지 못하면 중앙 집중식으로 양수분 관리하기 때문에 모든 포장에 급속히 전염되기 쉬우며, 훈증이나 고온 살균을 통한 배지 소독, 회수된 양액을 오존이나 여과제나 고온 히타를 통한 살균을 하고 있는데, 농약 살포 장비와 농약 구입비 등 그 비용 부담도 문제지만 밀폐된 공간에서 작업을 해야하는 종사자의 건강과 잔류 농약에 의한 소비자의 건강문제가 심각한 실정이다.

마지막으로, 자동화 중앙 통제 관리에 있어 온도, 광선, 수분, 양분 등을 적정 한도 내에서 자동으로 관리하기 위해서는 전문적 기술과 함께 각종 센서와 작동 장치를 설치하고 이를 중앙 통제 시스템에 연결해야 하며, 상기한 모든 시설을 완벽하게 갖춘 유리 온실 1,000평에 소요되는 총 소요자금이 평당 40∼50만원, 총 4∼5억원 정도가 소요되고 있는 것이다.

본 발명은 이러한 점에 착안하여 안출한 것으로, 하나의 재배 용기가 여러 가지 기능을 겸하도록 구성함과 동시에 완전 자동화는 물론 반자동, 완전 수동, 저면 또는 상면 관수 재배, 용기별 단독 재배 또는 연결 재배 등 여러 가지 재배 유형에 쉽게 적응할 수 있고, 추가하고자 하는 설비가 있을 경우 저렴하고 간편한 설치가 용이하도록 하여 기존의 양액 재배 농가는 물론 토양 재배 농가도 기존의 시설과 설비를 최대한 이용하여 큰 경제적 기술적 부담없이 양액 재배를 할 수 있도록 하는 양액재배용 재배용기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 양액 재배용 재배용기의 분해사시도.

도 2는 본 발명에 따른 양액 재배용 재배용기의 결합 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 양액 재배용 재배용기를 직렬로 연결한 상태도.

도 4는 본 발명에 따른 양액 재배용 재배용기의 각 연결부위 상세도.

도 5는 본 발명에 따른 양액 재배용 재배용기를 상하 적층시킨 상태도.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

10 : 바닥틀 11 : 심지탱크

12 : 양수분탱크 13,13' : 냉난방용 파이프

14,14' : 차근시트 15 : 연결관

15a : 암나사 15b : 숫나사

16 : 홈통 17 : 라운드진 외벽 테두리

18 : 단턱 19 : 심지

20 : 배지 받침판 21 : 타원형 또는 직사각형의 구멍

22 : 미세한 구멍 30 : 배지투입상자

31 : 배지 32 : 작물모종

P : 지주

이하, 본 발명을 제시되는 실시예에 따라 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 양액 재배용 재배용기는 크게 여러가지 복합 기능을 겸비한 바닥틀(10)과, 배지(31)의 함몰 방지, 지하부의 통기성 증진, 작물 뿌리의 양수분유통로 침입 방지 기능을 하는 미세 기공을 가진 배지 받침판(20)과, 물류비 절감을 위해 접어지는 연질 합성수지로 된 배지투입상자(30)로 이루어진다.

이때, 본 발명에 따른 양액 재배용 재배용기의 규격은 관행 배지나 재배 상자와 마찬가지로 폭은 15∼60cm, 길이는 60∼120cm, 높이는 15∼37cm 범위로 구성하게 되는데, 그 구체적인 구성을 도 1 및 도 2를 참조하여 이하에서 상세히 설명한다.

먼저, 바닥틀(10)은 내부를 육안으로 확인할 수 있도록 투명 또는 반투명의 합성수지로 된 박스형상으로 제작되며, 그 내부공간이 3등분되어 양측의 각 공간은 병충해 예방 기능과 모관수 이동용 심지(19) 역할을 겸하면서 병원균 살균 및 억제 기능이 우수한 1∼9mm 규격의 숯, 활성탄, 맥반석, 제오라이트 중 2종 이상이 후에 투입될 배지(31)의 밑부분과 바로 연결되는 높이까지 각각 충진되는 심지탱크(11)를 이루고, 중간부분은 성장기를 기준으로 7∼10일간 필요한 수분이 저장되는 양수분탱크(12)를 이루며, 심지탱크(11)와 양수분탱크(12)의 사이 상부에는 배지(31)의 온도를 유지하거나 작기 변경시의 배지(31) 살균을 위한 고온 가온 시에 사용되는 고온 살균을 겸하는 냉난방용 파이프(13)(13')가 양쪽에 각각 설치되어 도 3과 같이 타 바닥틀(10)을 직렬 연결하고 이 파이프(13)(13')를 통해 소정온도의 수분을 주입할 때 수분이 모든 직렬 연결된 용기들을 회전한 다음 다시 역순으로 돌아 배출될 수 있도록 된 것이고, 이 파이프(13)(13') 상면은 후에 조립될 배지 받침판(20)을 지지하는 수평틀 역할을 하도록 편편하게 구성되며 이를 위해 각 파이프(13)(13')를 4각 파이프로 적용한다.

또한, 심지탱크(11)와 양수분탱크(12)의 사이에는 공기 및 수분은 통과하면서 작물의 뿌리는 통과할 수 없을 정도의 미세한 구멍을 가진 차근시트(14)(14')가 각각 설치되고, 각 파이프(13)(13')와 양수분탱크(12)로부터 바닥틀(10)의 양측 외부와 통하는 연결관(15)이 각각 인출되며, 각 연결관(15)은 도 4와 같이 일측은 암나사(15a)를 이루고 타측은 숫나사(15b)를 이루도록 하여 타 바닥틀(10)을 직렬로 연결할 때 편리하도록 구성되고, 양수분탱크(12)로부터 양측으로 인출되는 각 연결관(15)에는 독립재배시 배수구 역할을 하도록 뚜껑(미도시)을 구비할 수도 있다.

아울러, 바닥틀(10)의 네 모서리와 측면 중간 부분에는 보온덮개, 차광망, 작물지지대, 유인줄, 다단식 재배선반 및 이동용 바퀴 등 각종 용도의 지주(P)를 수직으로 삽입할 수 있도록 홈통(16)이 형성되는데, 다단 재배 시에 용기를 위아래에서 각각 결합할 수 있도록 이 홈통(16)은 중간부분이 막히도록 구성되며, 바닥틀(10)의 상면 외벽 테두리(17)는 후에 얹혀질 배지투입박스(30)가 별도의 접착제없이도 탄력적으로 삽입 고정될 수 있도록 내측으로 라운드지게 돌출 형성되고, 내벽의 상단부는 배지 받침판(20)이 수평으로 조립되도록 냉난방용 파이프(13)(13')의 상면과 수평을 이루는 단턱(18)이 테두리를 따라 연속적으로 형성된다.

배지 받침판(20)은 경질 합성수지를 이용하여 바닥틀(10) 상면 내부에 형성된 삽입 테두리 내부면적, 즉 단턱(18) 형성부위 내부면적과 일치되는 면적으로 구성되며, 그 구조는 심지탱크(11)의 천장을 덮는 부분은 직경 또는 한 면이 1∼5cm 범위의 타원형 또는 직사각형의 구멍(21)을 배열하여 후에 투입될 배지(31)의 밑면과 이미 투입된 심지(19)의 상면이 원활히 접촉되어 모관수 이동이 용이하도록 구성하고, 바닥틀(10)의 양수분탱크(12)의 천장을 덮는 부분은 일정한 간격으로 미세한 구멍(22)을 뚫어 작물 뿌리의 양수분탱크(12) 침입이나 배지(31)의 함몰을 방지하고, 양수분탱크(12)의 윗 부분에 보관되거나 강제 공급될 공기가 작물의 뿌리에 원활히 공급되도록 구성된다.

배지투입상자(30)는 일반적인 배지(31)나 사용자 스스로 제조한 배지(31)를 투입한 후 과도한 수분 증발의 억제와 이물질, 병충해의 침입 방지를 위해 접어 배지(31) 상면 전체를 덮어 주는 멀칭역할을 겸하도록 연질의 불투명 합성 수지를 사용하여 충분한 높이로 제작하게 되며, 그 사이즈는 바닥틀(10)에 형성된 라운드진 테두리(17) 면적보다 약간 작게 하여 연질 합성 수지의 신축성을 이용하여 아무런 접착제를 쓰지 않고도 단단히 삽입 고정시킬 수 있게 구성된다.

도면상의 미설명 부호 32는 작물모종을 나타낸다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 양액 재배용 재배용기는 양액 재배에 있어서 별도 설치가 필수적이고 많은 투자가 요구되는 양수분탱크(12) 및 심지탱크(11)로 된 양수분 공급 장치, 냉난방용 파이프(13)(13'), 뿌리의 양수분 통로 침입을 방지하는 차근 시트(14)(14') 등을 완벽한 형태로 내장하고 있고, 외측에는 재배 과정에 추가 설치가 필요한 보온 덮개, 차광 망, 작물지지 대, 유인 줄, 다단식 재배 선반 및 이동용 바퀴용기 등을 설치하기 용이한 홈통(16)이 구비되어 있으므로 설비에 소요되는 비용을 절감할 수 있음은 물론 설치시 편의성을 도모할 수 있는 것으로, 도 2와 같이 바닥틀(10) 양측의 심지탱크(11)에 병충해 예방 기능과 모관수 이동용 심지(19) 역할을 겸하면서 병원균 살균 및 억제 기능이 우수한 1∼9mm 규격의 숯, 활성탄, 맥반석, 제오라이트 중 2종 이상을 각각 충진하고 중앙의 양수분탱크(12)에 성장기를 기준으로 7∼10일간 필요한 양수분을 충진한 상태에서 바닥틀(10)의 상부에 배지 받침판(20)을 올려놓고, 그 위에 배지(31)를 포함한 배지투입상자(30)를 올려놓아 심지탱크(11)를 통한 모관수 이동작용에 의해 양수분탱크(12)에 있는 양수분이 서서히 균일하게 작물에 공급되어 양액재배가 가능해지는 것으로, 바닥틀(10) 상부에 배지 받침판(20)을 올려놓게 되면 배지 받침판(20)의 테두리가 바닥틀(10) 내벽 상단부의 단턱(18)에 끼워지면서 단턱(18)과 냉난방용 파이프(13)(13')의 상단면에 의해 견고히 지지되는 상태가 되며, 배지 받침판(20) 위에 배지투입상자(30)를 올려놓을 때에는 바닥틀(10)의 라운드지게 돌출된 테두리부(17)의 신축성에 의해 삽입이 용이하면서도 일단 삽입되면 배지투입상자(30)의 측면을 단단히 고정할 수 있게 된다.

이러한 본 발명에 따른 양액 재배용 재배용기는 독립재배용으로 사용할 수도 있지만 대규모 양액재배에 사용하기에도 편리하며, 도 3에 도시한 바와 같이 각 재배용기를 직렬로 연결하여 사용할 수도 있고, 도 5에 도시한 바와 같이 각 재배용기를 상하 다단으로 적층하여 사용할 수도 있다.

각 재배용기를 직렬로 연결할 경우에는 바닥틀(10)의 각 냉난방용 파이프(13)(13')와 양수분탱크(12)로부터 외측으로 인출된 연결관(15)을 타 바닥틀(10)의 연결관(15)과 연결하면 되는데, 도 4에 도시한 바와 같이 각 연결관(15)은 일측은 암나사(15a)(내측에 패킹재를 구비하고 관에 공회전되게 끼워진 너트)를 이루고 타측은 숫나사(15b)(너트에 나사결합될 수 있도록 나사가 형성된 볼트)를 이루고 있으므로 일 바닥틀(10)의 숫나사(15b)는 타 바닥틀(10)의 암나사(15a)와 연결할 수 있고, 일 바닥틀(10)의 암나사(15a)는 또 다른 타 바닥틀(10)의 숫나사(15b)와 연결하면 원하는 만큼 계속하여 직렬로 연결할 수 있으며, 끝 부분에만 "U"자형의 이음관을 연결해주면 적정온도를 가진 수분이 계속적으로 순환하여 모든 재배용기가 동시에 냉난방 및 살균 소독이 가능해지는 것이고, 각 바닥틀(10)의 양수분탱크(12)가 연결관(15)을 통해 연결되므로 양수분을 각 바닥틀(10)로 이동시킬 수 있게 되며, 독립 재배시에는 이 양수분 연결관(15)이 주입구 또는 배수구 역할을 하게 된다.

이와 같이 많은 수의 재배용기를 연결하여 온도조절, 양분조절이 모든 재배용기에서 동시에 가능하다는 것은 중앙 통제 시스템을 이용한 완전 자동화 재배가 가능하다는 것을 의미하며, 이외에도 초기 투자비 절감을 위한 반자동화 및 완전 수동식 재배, 양액의 폐쇄 순환식 또는 궤류식, 용기별 독립 재배, 화분의 밑부분 일부가 물 속에 잠기도록 하는 요수 재배 등 여러 가지 재배 방식에 모두 적용할 수 있음은 자명하다.

각 재배용기를 상하 다단으로 적층할 경우에는 바닥틀(10)의 네 모서리와 측면 중간 부분에 각각 중간부가 막혀 있는 홈통(16)이 형성되어 있으므로 각 바닥틀(10)의 홈통(16)에 동일한 높이를 가진 지주(P)를 끼워 별도의 지지틀없이도 얼마든지 적층할 수 있어 비용이 전혀 들지 않으면서도 공간 활용에도 매우 유리한 것이다.

이하, 본 발명에 따른 양액재배용 재배용기의 활용예를 통해 본 발명을 더욱 구체화한다.

[실시예 1]

하우스 300평에 방울토마토를 완전 자동화 방법으로 코코피트를 고형 배지로 이용한 양액 재배를 하기 위하여 본 발명에 따라 폭 25cm, 길이 100cm, 높이 25cm 규격의 재배용기(바닥틀과 배지 받침판 포함)를 제작하여 하우스 토양을 수평을 이루도록 고르게 평탄 작업한 다음 25m 길이로 각 용기에 부착된 암수 한 쌍의 양수분 이동용 연결구와 두 쌍의 냉난방용 파이프 연결구를 아무런 부속 자재 없이 25개 씩 연결하고, 이를 다시 중앙 통제 시스템과 연결된 양수분 공급 탱크와 난방용 보일러 장치에 각각 연결하였다.

용기의 규격과 일치하는 코코피트 압축 배지를 재배용기의 상면에 투입하고 나서 중앙 통제식으로 수분을 공급해 주었더니 3시간 정도 지나서 모든 배지가 적당한 수분 상태로 팽창되어 토마토 모종을 30cm 간격으로 이식하고 용기의 상단을 양쪽에서 접어 배지의 상면을 완전히 덮어 멀칭해주었다.

가장 일반적인 관행 재배 방법인 스티로폴 상자를 이용할 경우에는 물이 세지 않도록 상자 상호간을 접착제로 접착한 후 다시 그 위에 방수용 비닐 시트를 깔고 배수구 위치에 구멍을 뚫고 25mm 커플링을 이용하여 비닐 시트와 스티로폴 베드를 함께 조여 주는 방법으로 배수구를 연결하며, 70mm PE 재생관을 절반으로 반달 모양으로 쪼개서 베드의 길이와 일치하게 연결하여 뒤집어 놓는 방법으로 베드 내부의 배수로로 이용하고, 배지의 미세한 알맹이나 작물의 뿌리가 배수로에 침투하지 못하도록 하는 이명 방근 시트로는 초미립의 기공을 가진 다우다 천을 깔고, 배지를 절반정도 높이만 충진한 다음에 냉난방이나 살균 소독용으로 사용될 엑셀 파이프를 2줄로 깔고 나머지 절반을 배지로 채우며, 엑셀 파이프를 지중 난방용 보일러의 주배관과 연결하고, 별도로 양수분 공급용 파이프를 베드와 인접하여 병열로 배관하고 매 작물에 점적 호스나 점적 핀을 설치한 후 배지의 상면을 흑백 필름으로 멀칭하여야 하는데, 이를 위해서는 평당 약 15만원, 300평의 경우 약 4500만원 소요되고, 설치 작업에 5명이 7일간 작업을 해야 하는데 비해, 상기와 같이 본 발명에 따라 작업할 경우 소요 자금은 평당 7만원, 300평의 경우 2100만원, 설치 작업은 5명이 하루 작업으로 충분하였다.

파종 후 작물 성장 단계에 맞추어 모든 관리를 하였는데, 양수분은 일주일에 필요한 수분과 양분을 계산하여 일시에 본 발명의 바닥틀 부분의 양수분탱크에 투입하는 방법으로 하였으나 모든 용기의 수평 배열과 용기간 연결구를 통해 모두 균등하게 배분되었고, 투명한 바닥틀을 통해 양수분이 모두 흡수된 것을 육안으로 확인한 다음에 다시 공급하는 방법을 사용하여 단 한 방울의 양액도 외부에 흘려 보내지 않았고, 부패 방지와 유해균 억제기능과 모관수 심지 역할을 겸하는 제오라이트와 숯을 혼합 투입한 심지층을 통한 모관수 이동으로 모든 작물에 고르게 흡수되어 별다른 병충해없이 방울토마토가 고르게 잘 자랐다.

관행 방법에 따를 경우 작물 소용량보다 약 20%정도 증량하여 양수분을 공급하여 잔여량을 상자 밑면에 부착한 배수 파이프로 회수하여 이를 외부에 버리거나 다시 회수하여 재사용함으로써 환경 오염이나 양액의 성분별 농도가 변질되어 작물에 부적합해지거나 배수된 양수분의 병균 오염 우려와 재사용을 위한 살균 문제가 어려운 것과는 대조적이었다.

저온기의 난방은 본 발명에 따른 바닥틀의 홈통에 직경 10mm의 원형 프라스틱 지주를 이용하여 아치형 터널을 만들어 보온 덮개를 덮고 난 다음에 내장된 냉난방용 파이프에 온수를 보내는 방법으로 최소 필요 공간만 가온하였다. 각 용기간의 온도는 최초 투입 온수의 온도가 40℃ 일 경우 순차적으로 한 줄 당 배열된 25개의 용기에 도달하면 20∼25℃가 되고 다시 역순으로 돌아 맨처음 용기에서 배출될 때는 10∼15℃가 되어 결국 모든 용기의 배지 온도가 18∼22℃로 균일하게 되었다.

이는 직경 25mm 이상의 아연 도금 파이프를 이용하여 하우스 내부의 측면이나 천장을 자동화 커튼으로 보온하는 대부분의 관행 보온 방식에 비해 시설비와 연료비가 각각 50% 이상 절감된 것이었다.

특히, 중앙 통제 방식으로 양수분 공급 장치를 이용하여 야간에는 뿌리의 호흡과 양분 흡수를 원활히 하기 위해 산소를 공급하고, 주간에는 엽면의 탄소 동화 작용을 증진시키기 위해 탄산가스를 공급함과 동시에 고온기 주간에는 찬 공기를 보내고 저온기 야간에는 더운 공기를 보내 주었는데 관행에 비해 수확기간을 7일 정도 앞당길 수 있었고, 생산량은 50% 정도 증가하였다.

즉, 밀폐된 공간인 하우스에서의 저온기 재배는 온도 저하를 감안해 최소한의 환기만을 할 수밖에 없어 주간에는 엽면의 광합성 작용의 필수 성분인 탄산가스가 부족되기 쉽고, 야간에는 뿌리의 호흡에 필수 성분인 산소가 결핍되기 쉬우며,관행의 점적 핀, 점적 호스, 천장 또는 측면 부착 환기 팬, 탄산가스 발생기 등 어떤 방법으로도 완벽한 해결이 어려웠던 환기 문제를 본 발명에서는 중앙 통제 장치를 활용하여 양수분 공급용 연결구를 통해 바닥틀의 심지탱크와 양수분탱크를 구별하는 차근 시트와 배지 받침판에 형성된 수많은 미세 구멍을 통하여 적절한 온도를 가진 산소 또는 탄산가스를 필요한 만큼 임의대로 작물 뿌리에 공급할 수 있으므로 별도의 환기 장치가 크게 필요치 않으면서도 환기로 인한 온도 저하를 방지할 수 있어 운영 경비를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 지하부와 지상부의 균형 있는 성장 촉진으로 통상 관행 대비 7일 정도의 조기 수확과 약 50% 정도의 증수가 가능해 진 것으로 판단되었다.

참고로, '이론 실제 원예학'(대한 교과서주식회사 발행, J.B.Edmond, T.L.Senn, F.S.Andrews 공저, 표 현구, 곽 상만 공역) 64페이지에는 '수분 흡수대는 생활하는 세포로 구성되어 있으며 이들 세포는 항상 호흡한다. 그리하여 계속적으로 산소를 흡수하며, 이산화탄소를 방출한다. 실험에 의하면 토양 중의 공기에서 산소를 질소나 이산화탄소로 대치하면 수분의 흡수가 감소되거나 완전히 정지된다. 수분을 흡수하는 데 산소가 필요하다는 것은 적당한 배수가 필요하다는 것을 강조한다.'라고 명시하고 있고, 109페이지에는 '오이에 체적 0.313%의 이산화탄소를 가진 공기를 공급하였더니 보통 농도인 0.03%의 공기를 공급하였을 때보다 건물중이 60.0%가 증가하였다. 알파파, 감자, 토마토, 비이트, 당근 등을 사용한 실험에서도 생장의 증가에 차이가 있었다.'고 명시하고 있다.

[실시예 2]

딸기를 실시예 1과 같이 요령으로 3단 재배하였는데, 본 발명에 따른 바닥틀의 홈통 직경과 일치하는 직경 10mm의 합성 수지 환봉을 별도로 구입하여 지상에서 50cm 간격으로 벤치를 설치하였는데, 관행의 방법에 있어 조립식 알루미늄이나 철재로 만든 자재를 구입하여 다단 벤치를 설치할 경우 평당 4만원, 300평의 경우 1200만원의 비용이 소요되는 것에 반해, 본 발명에 따라 위아래에서 동시에 삽입이 가능한 홈통을 이용하여 설치할 때에는 평당 2만원, 300평의 경우 600만원으로 가능하게 되어 초기 투자비가 크게 절약되었다.

딸기 재배가 끝나고 다음에 상추를 재배하였는데, 딸기 뿌리를 제거한 후 배지 상면을 멀칭하고 보온 덮개를 덮고 나서 약 80℃의 온수를 본 발명에 따른 바닥틀의 양수분 탱크를 통해 약 1시간 정도 공급한 다음 메칠 브로마이드 훈증제를 다시 내장된 양수분 탱크를 통해 배지에 공급하고 24시간 정도 밀폐하였더니 완전 멸균 소독되었으며, 상추를 직파하여 실시예 1과 같은 요령으로 재배한 결과 생산성이 아주 좋았다.

고온기가 되어 하우스 내부의 주간 최고 온도가 35℃ 이상이 된 관계로 작물이 호흡 장해와 고온 바이러스에 의해 시들게 되어 냉난방용 파이프를 통해 18℃ 정도의 지하수를 계속 공급하였더니 배지내부 온도는 25℃, 배지 상면 주변의 온도는 27℃로 저하되어 생육 상태가 건실해 졌으며 고온 바이러스 증상도 없어졌다.

[실시예 3]

별도의 난방이 필요 없는 초여름을 이용하여 전기 인입이 안되어 자동화 양액 재배가 곤란한 하우스에서 참외를 완전 수동식으로 양액 재배를 하였다.

바닥을 수평이 되도록 평탄 작업을 하고 그 위에 바닥틀의 양수분탱크 연결관을 연결하여 한 줄에 30개씩 한 줄 당 30m가 되도록 하여 재배하였는데, 일주일 필요한 양분과 수분을 측정하여 이를 큰 물통을 통해 한번에 희석한 다음 모든 줄이 균등하도록 자연 낙하 방식으로 각 줄의 첫 번째에 놓인 양수분탱크 연결관을 통해 일시에 주입하였더니 용기간에 수위가 일정하게 되면서 골고루 용기에 배분되어 모든 작물이 잘 자랐으며, 근처의 토양 재배하는 참외와 비교해 볼 때 토양 재배는 수인성 입고병과 무름병으로 큰 피해를 보았는데, 본 발명에 따를 경우 토양과 완전히 차단되고 모세관 이동심지로 사용한 제오라이트와 숯에 의한 세균 억제 작용으로 전혀 피해가 없었으며, 퇴비 살포, 잡초 제거, 경운, 토양 소독, 염류 제거를 위한 담수, 이랑 만들기 등 토양 재배 시 필요한 작업이 필요없게 되어 3년 이상 사용할 수 있는 본 발명에 따른 재배용기 구입비와 토양의 평탄 작업에 들어간 투자비와 비교할 때 큰 차이가 없었으며, 재배 환경이 쾌적하고, 농약 살포 횟수를 줄일 수 있었으며, 참외의 품질이 우수하고 생산량과 소득이 모두 20% 이상 증가하는 성과가 있었다.

몇가지 작물을 3년 동안 8번 재배를 하니까 본 발명에 따른 재배용기의 바닥틀과 배지 받침판은 전혀 문제가 없어 다시 사용할 수 있었고, 부식이 되어 더 이상 사용이 불가능하게 된 배지투입상자만 별도로 주문하여 다시 삽입 고정시켜 사용하였는데, 바닥틀에 접착제로 부착되지 않아 분리 제거가 매우 간편하였으며 전체를 교체할 경우와 비교할 때 70% 정도의 비용이 절감되었다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 양액 재배에 있어서 반드시 필요한 양수분 공급 장치, 배지 내 냉난방용 파이프, 뿌리의 양수분 통로 침입을 방지하는 차근 시트 등을 완벽한 형태로 내장하고 있고, 재배 과정에 추가 설치가 필요한 보온덮개, 차광망, 작물지지대, 유인줄, 다단식 재배선반 및 이동용 바퀴용기 등의 설치를 간편하게 하는 홈통이 구비되어 있으므로 설비에 소요되는 비용이 평당 10∼20만원 정도 절감되는 경제적인 이점과 함께 중앙 통제 시스템을 이용한 완전 자동화 재배는 물론 초기 투자비 절감을 위한 반자동화 및 완전 수동식 재배, 양액의 폐쇄 순환식 또는 궤류식, 용기별 독립 재배, 화분의 밑부분 일부가 물 속에 잠기도록 하는 요수 재배 등 여러 가지 재배 방식에 모두 적용가능하게 되는 기능적인 이점이 있는 것이며, 또한 바닥틀이 투명 또는 반투명재질로 된 것이어서 재배 과정에서 지하부의 육안 관찰이 가능하여 지하부의 생육 상태 병충해 침해 여부를 쉽게 관찰 발견하여 조기에 적절한 대응을 할 수 있고, 접을 수 있는 유연한 합성 수지로 만든 상면의 배지투입박스에 의해 물류비용을 절감할 수 있음은 물론 별도의 멀칭재가 필요없이 멀칭을 할 수 있는 사용상 이점도 있는 것이다.

Claims (2)

1. 투명 또는 반투명의 합성수지를 사용하여 박스 형상으로 제작하며, 내부공간은 3등분하여 양측의 각 공간은 1∼9mm 규격의 숯, 활성탄, 맥반석, 제오라이트 중 2종 이상이 투입되는 심지탱크를 이루게 하고, 중간부분은 양수분이 저장되는 양수분탱크를 이루게 하며, 상기 심지탱크와 상기 양수분탱크의 사이 상부에는 냉난방용 파이프를 각각 설치하고, 상기 심지탱크와 상기 양수분탱크의 사이에는 미세한 구멍을 가진 차근시트를 각각 설치하며, 외측 네 모서리와 측면 중간 부분에는 수직상으로 통해있으면서 중간부가 막힌 홈통을 각각 형성하고, 상면 외벽 테두리는 내측으로 라운드지게 돌출 형성하며, 그 내벽의 상단부는 상기 냉난방용 파이프의 상면과 수평을 이루는 단턱을 테두리를 따라 연속적으로 형성한 바닥틀;

   경질 합성수지를 이용하여 상기 바닥틀 상면 내부에 형성된 단턱 형성부위 내부면적과 일치되는 면적으로 제작하되, 상기 심지탱크의 천장을 덮는 부분은 직경 또는 한 면이 1∼5cm 범위의 타원형 또는 직사각형으로 된 구멍을 배열하고, 상기 양수분탱크의 천장을 덮는 부분은 상기 심지탱크의 천장을 덮는 부분의 구멍보다는 작은 구멍을 배열한 배지 받침판; 및

   연질의 불투명 합성수지로 되며, 작물재배를 위한 배지의 높이보다는 높게 제작되어 상기 배지를 수용하면서 상기 배지 위쪽으로 올라오는 부분을 접어 상기 배지 상면을 덮어 멀칭해주는 배지투입상자를 포함하여서 된 것을 특징으로 하는 양액 재배용 재배용기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 각 냉난방용 파이프와 상기 양수분탱크로부터 상기 바닥틀의 양측 외부와 통하는 연결관을 각각 인출하되, 상기 인출되는 각 연결관 일측은 암나사를 이루고 타측은 숫나사를 이루게 한 것을 특징으로 하는 양액 재배용 재배용기.