KR101033007B1 - 양액 재배판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 포트의 상단이 양액 재배판의 상면과 동일 레벨을 이루도록 하여 미관을 해치지 않으면서도 포트를 양액 재배판으로부터 분리함에 있어서 기계 작업과 수작업 모두에 편리함을 줄 수 있도록 한 양액 재배판에 관한 것이다.
본 발명의 양액 재배판은 소정 두께의 합성수재 판재로 이루어지며 상기 판재를 상하로 관통하는 복수의 포트 출입공이 일정 간격을 두고 나란히 형성되어 있는 판부 및 상기 판부의 하면의 길이 방향의 양측에서 하향 돌출되어 삽입된 거터에서의 유동을 방지하는 유동 방지바를 구비하고, 상기 포트 출입공의 하단에는 포트 걸림턱이 헝성되어 있으며, 상기 포트 출입공과 그 주벽 사이에는 상기 포트 출입공에 삽입된 포트를 파지할 수 있는 파지용 틈새가 형성되어 이루어진다.

Description

양액 재배판{Nutriculture Plate}

본 발명은 양액 재배판에 관한 것으로, 특히 포트의 상단이 양액 재배판의 상면과 동일 레벨을 이루도록 하여 미관을 해치지 않으면서도 포트를 양액 재배판으로부터 분리함에 있어서 기계 작업과 수작업 모두에 편리함을 줄 수 있도록 한 양액 재배판에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 양액재배(養液栽培, nutriculture)란 작물의 생육에 필요한 양분을 수용액으로 만들어 재배하는 농사 방법으로서 용액재배(solution culture)라고도 한다. 이러한 양액재배는 무토양재배를 원칙으로 하는데, NFT(nutrient film technique)나 담액수경(湛液水耕), 분무경(噴霧耕), 모관수경(毛管水耕) 등과 같은 수경재배가 여기에 포함된다. 그리고 작물의 생육에 필요한 양분을 공급하는 것과 별개로 피트모스, 펄라이트, 버미큘라이트, 암면, 경석, 훈탄(燻炭), 톱밥, 자갈, 모래 등으로 만든 고형배지(固形培地)를 이용하여 작물이 생육하는 환경을 인위적으로 조성하기 때문에 탱크농법(tank farming), 베드농법(bed farming)이라고도 한다.

이러한 양액재배는 단기간에 많은 양의 작물을 수확할 수 있고 토양재배와 비교하여 자연환경의 지배를 훨씬 덜 받기 때문에 농경이 불가능한 곳에서도 실시가 가능하다. 그러나 많은 자본이 필요하고, 일단 병원균이 침투하면 단기간에 전염되며 작물에 대한 세심한 영양관리가 필요하다. 양액재배 해당 작물로는 오이, 토마토, 방울토마토와 고추 등의 과채류, 상추, 미나리, 앤다이브, 잎파와 들깨 등의 엽채류 및 장미, 거베라, 국화와 카네이션 등의 화훼류가 있을 수 있다.

한편, '식물공장'이라 함은 식물에 대하여 통제된 일정한 시설 내에서 빛, 온/습도, 이산화탄소 농도 및 배양액 등의 환경 조건을 인공적으로 제어하여 계절이나 장소에 관계없이 자동적으로 연속 생산하는 시스템을 말한다. 한 마디로 온도와 습도를 제어하고 인공 광원으로 농작물을 재배하는 시설농업으로서, 날씨나 계절에 관계없이 농작물을 연중 안정적으로 생산할 수 있다.

이와 같이 식물공장은 농작물의 생육 상태를 과학적으로 관리하여 비료나 농약을 저투입하는 정밀농업(precision agriculture)의 성격을 가지기 때문에 일반 농산물에 비해 안전성을 확보할 수 있다. 또한 노지에서 재배가 어려운 기능성 농작물을 재배함으로써 고부가가치 농업을 실현할 수 있고, 식량작물의 연중 재배를 통해 생산성을 비약적으로 높임으로써 식량기지로 활용할 수 있다는 점에서 식물공장 방식은 미래 농업의 대안이 될 수 있을 것이다.

도 1은 일반적인 식물공장의 예시 사진이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 일반적인 식물공장은 수경재배를 위한 양액이 담겨진 거터(1)가 상하 및 좌우로 간격을 두고 다층 배치되고, 각 층의 거터(1) 위에는 토양에서 파종되어 일정 정도까지 길러진 모종을 간격을 두고 고정시키는 양액 재배판(3)이 나란히 배열되며, 다시 각 층의 양액 재배판(3) 상부에는 간격을 두고 인공 광원(5)이 설치되어 이루어진다.

도 2a, 도 2b 및 도 2c는 각각 종래의 양액 재배판의 일례에 따른 평면도, 배면도 및 저면도이고, 도 3은 도 2에 도시한 양액 재배판 다수개가 연결된 상태를 보인 도이다. 먼저, 도 2에 도시한 바와 같이, 종래의 양액 재배판(10)은 장방형의 판상 구조물로 이루어지는데, 크게 복수, 예를 들어 3개의 포트 출입공(11a)이 일정 간격을 두고 나란히 형성되어 있는 판부(11) 및 판부(11) 하면의 길이 방향의 양측에서 하향 돌출되어 삽입된 거터에서의 유동을 방지하는 유동 방지바(12)로 구성될 수 있다.

전술한 구성에서, 판부(11)는 소정 두께, 예를 들어 10㎜를 갖는 합성수지 판재로 이루어지는데, 재료비 절감 등을 위해 포트 출입공 주위를 제외한 부분은 도 2c에 도시한 바와 같이 격자 형태로 살빼기가 되어 있다. 여기에서 '포트'라 함은 소정 높이, 예를 들어 대략 40㎜의 높이와 28㎜의 내경을 갖는 중공의 원통체로 이루어져서 식물의 직립을 유지시키는 부품을 말하는바, 초기 정식될 모종은 보다 확실한 고정을 위해 우레탄 스펀지 등으로 에워싸인 상태에서 포트에 삽입되게 된다. 그리고 이러한 포트를 거터 바닥으로부터 이격시킨 상태로 고정하기 위해 포트 출입공(11a) 하단부에는 포트 걸림턱(11c)이 형성되어 있고, 포트의 외경부 상측에도 역시 소정 높이, 예를 들어 8㎜ 정도의 높이를 갖는 띠형상으로 이루어져서 포트 걸림턱(11c)에 걸리는 걸림테가 포트의 외주면으로부터 돌출 형성되어 있다(도 3 참조). 결과적으로, 포트가 양액 재배판(10)의 포트 출입공(11a)에 삽입된 상태에서는 미관 등의 이유로 해서 포트의 상단과 판부의 상면이 도 3에 도시한 바와 같이 거의 동일 레벨을 갖도록 되어 있다.

판부(11)에는 또한 하나의 양액 재배판을 다른 양액 재배판에 연결하기 위한 결합 돌기(13)가 길이 방향의 일측면에 간격을 두고 돌출 형성되어 있고, 이와 마주하는 측면의 대향하는 위치에는 다른 양액 재배판의 결합 돌기가 연결되는 결합돌기 삽입홈(11d)이 형성되어 있다. 나아가, 포트를 양액 재배판(10)으로부터 자동화된 파지구, 예를 들어 로봇팔을 사용하여 분리시키기 위해 판부(11)의 일측면에서 포트 출입공(11a)에 이르는 부위에는 파지구 출입용 개구(11b)가 형성되어 있다.

이러한 구성에 의해 도 3에 도시한 바와 같이 다수의 양액 재배판(10)이 연결되어 있는 상태에서 수확을 위해 파지구가 파지구 출입용 개구(11b)를 통해 상측에서 하측으로 삽입된 후에 포트의 상단과 하단을 파지하여 포트를 양액 재배판으로부터 분리하게 된다. 도면에서 미설명 부호 11e는 양액 재배판(10)을 거터에서 분리할 때 양액 재배판(10)을 손쉽게 파지할 수 있도록 판부(11)의 길이 방향의 일측에 상면으로부터 소정 깊이만큼 단차를 갖는 파지용 단차홈을 나타낸다.

그러나 전술한 바와 같은 종래의 양액 재배판은 로봇팔과 같이 자동화된 수확 기구에 의해 포트를 옮기는 작업에는 편리하도록 되어 있으나 포트의 상단이 양액 재배판의 상면과 동일 레벨을 이루고 있을 뿐만 아니라 포트 출입공 주벽과 포트 사이에 틈새가 없기 때문에 로봇팔과 같이 자동화된 수확 기구를 갖추지 못한 소규모 식물 공장이나 가정 또는 매장 등에서 양액 재배판으로부터 포트를 분리함에 있어서는 손으로 포트를 파지하는데 많은 어려움이 있었다.

또한, 수확이나 청소를 위해 양액 재배판을 거터로부터 분리하고자 하는 경우에 파지용 단차홈이 일측에만 형성되어 있기 때문에 다수의 양액 재배판이 연결된 상태에서는 이를 손이나 기구를 이용하여 분리하는 것이 매우 어렵다고 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 포트의 상단이 양액 재배판의 상면과 동일 레벨을 이루도록 하여 미관을 해치지 않으면서도 포트를 양액 재배판으로부터 분리함에 있어서 기계 작업과 수작업 모두에 편리함을 줄 수 있도록 한 양액 재배판을 제공함을 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 양액 재배판은 소정 두께의 합성수재 판재로 이루어지며 상기 판재를 상하로 관통하는 복수의 포트 출입공이 일정 간격을 두고 나란히 형성되어 있는 판부 및 상기 판부의 하면의 길이 방향의 양측에서 하향 돌출되어 삽입된 거터에서의 유동을 방지하는 유동 방지바를 구비하고, 상기 포트 출입공의 하단에는 포트 걸림턱이 헝성되어 있으며, 상기 포트 출입공과 그 주벽 사이에는 상기 포트 출입공에 삽입된 포트를 파지할 수 있는 파지용 틈새가 형성되어 이루어진다.

전술한 구성에서, 상기 포트 출입공의 주벽은 상단의 직경이 하단의 직경보다 큰 깔때기 형상으로 이루어져서 포트와의 사이에서 상기 파지용 틈새로 기능하게 할 수 있다. 이와는 달리 상기 포트 출입공의 주벽에는 각각이 테이퍼진 요홈으로 이루어져서 상기 포트 출입공에 대해 날개 형상을 하고 있는 한 쌍의 파지용 요홈이 형성되어 상기 파지용 틈새로 기능하게 할 수도 있다.

또한, 상기 판부의 상기 포트 출입공 사이의 양측에는 상기 판부의 상면으로부터 소정 깊이만큼 단차를 갖는 파지용 단차홈이 형성되어 있고, 상기 파지용 단차홈에서 내측으로 파지시 손가락을 수용하는 손가락 수용홈이 형성될 수 있다.

상기 포트 출입공을 막는 덮개가 더 구비할 수 있고, 이 경우에 상기 덮개는 상기 판부의 하단에 탄성 힌지 결합된 원판으로 이루어져서 상기 포트 출입공으로부터 포트를 분리한 경우에 상기 포트 출입공을 막도록 탄성 복귀되도록 구현할 수 있다.

본 발명의 양액 재배판에 따르면, 포트의 상단이 양액 재배판의 상면과 동일 레벨을 이루도록 하여 미관을 해치지 않으면서도 포트를 양액 재배판으로부터 분리함에 있어서 기계 작업과 수작업 모두에 편리함을 줄 수 있다.

뿐만 아니라 파지용 단차홈을 판부의 양측에 형성함으로써 양액 재배판을 손쉽게 파지하여 거터로부터 분리할 수가 있다. 또한 포트를 포트 출입공으로부터 분리함과 동시에 덮개가 포트 출입공을 자동으로 막을 수 있도록 함으로써 별 다른 노력 없이도 거터에 녹조가 발생하는 것을 방지할 수가 있다.

도 1은 식물공장의 예시 사진,
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 각각 종래의 양액 재배판의 일례에 따른 평면도, 배면도 및 저면도,
도 3은 도 2에 도시한 양액 재배판 다수개가 연결된 상태를 보인 도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 양액 재배판의 사시도,
도 5는 도 4에 도시한 양액 재배판에 결합하여 사용될 수 있는 포트를 보인 사시도,
도 6은 도 4에 도시한 양액 재배판에 결합하여 사용될 수 있는 포트 출입공 덮개를 보인 사시도,
도 7은 도 4에 도시한 양액 재배판 다수개가 연결된 상태를 보인 도,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 양액 재배판의 사시도,
도 9는 도 8의 양액 재배판의 일부 포트 출입공에 포트를 삽입하고 덮개를 덮은 상태의 사시도,
도 10은 도 8에 도시한 양액 재배판에 결합하여 사용될 수 있는 포트 삽입구 덮개를 보인 사시도,
도 11a 및 도 11b는 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 양액 재배판을 상부 및 하부에서 본 사시도이다.

이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 양액 재배판의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 양액 재배판의 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시한 양액 재배판에 결합하여 사용될 수 있는 포트를 보인 사시도이며, 도 6은 도 4에 도시한 양액 재배판에 결합하여 사용될 수 있는 포트 출입공 덮개를 보인 사시도이고, 도 7은 도 4에 도시한 양액 재배판 다수개가 연결된 상태를 보인 도이다.

먼저 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 양액 재배판(100)은 장방형의 판상 구조물로 이루어지는데, 크게 복수, 예를 들어 3개의 포트 출입공(116)이 일정 간격을 두고 나란히 형성되어 있는 판부(110) 및 판부(110) 하면의 길이 방향의 양측에서 하향 돌출되어 삽입된 거터에서의 유동을 방지하는 유동 방지바(120)로 구성될 수 있다.

전술한 구성에서, 판부(110)는 소정 두께, 예를 들어 10㎜를 갖는 합성수지 판재로 이루어지는데, 재료비 절감 등을 위해 포트 출입공(116) 주위를 제외한 부분은 종래의 양액 재배판과 마찬가지로 격자 형태로 살빼기가 되어 있다. 포트 출입공(116)의 주벽(117)은 하단의 직경이 상단의 직경보다 작은 테이퍼 구조, 예를 들어 하단의 직경이 30㎜이고 상단의 직경이 50㎜인 깔때기 형상으로 이루어지고, 하단에는 전술한 바와 같이, 예를 들어 하단으로부터 2㎜ 정도의 높이를 갖는 포트 걸림턱(118)이 형성되어 있다.

한편, 포트(200)는 도 5에 도시한 바와 같이 대략 40㎜의 높이와 28㎜의 내경을 갖는 중공의 원통체로 이루어지고, 그 외경부 상측에는 소정 높이, 예를 들어 8㎜ 정도의 높이를 갖는 띠형상으로 이루어져서 포트 걸림턱(118)에 걸리는 걸림테(220)가 그 외주면으로부터 돌출 형성되어 있다. 결과적으로, 포트(200)가 양액 재배판(100)의 포트 출입공(116)에 삽입된 상태에서는 포트(200)의 상단과 판부(110)의 상면이 거의 동일 레벨을 갖게 됨으로써 미관을 좋게 할 수 있다. 이러한 본 발명에 따르면, 도 4에 도시한 바와 같이 비록 포트 출입공(116)에 포트(200)를 삽입하더라도 포트(200)의 외주면과 포트 출입공(116)의 주벽 사이에는 대략 10㎜의 틈새가 형성되기 때문에 이 틈새를 통해 손 또는 파지구를 이용하여 포트(200)를 파지함으로써 포트(200)를 양액 재배판(100)으로부터 용이하게 분리할 수가 있다.

다음으로, 판부(110)의 포트 출입공(116) 사이의 양측에는 판부(110)의 상면으로부터 소정 깊이만큼 단차를 두고 형성된 파지용 단차홈(112)이 형성되어 있고, 다시 이러한 파지용 단차홈(112)에서 내측으로 파지시 손가락 등을 수용하기 위한 손가락 수용홈(114)(점선 참조)이 형성되어 있어서 수확이나 청소 등을 위해 양액 재배판(100)을 거터에서 분리할 때 양액 재배판(100)을 보다 손쉽게 파지하여 분리할 수 있다.

한편, 양액 재배판(100)에서 포트(200)를 분리한 상태에서는 포트 출입공(116)을 통해 인공 광원이 양액에 조사됨으로써 거터에 녹조류가 번식할 우려가 있는데, 도 6은 이를 방지하기 위해 포트 출입공(116)을 덮는 포트 출입공 덮개(300)를 나타낸다. 도 4 및 도 6에 도시한 바와 같이, 포트 출입공 덮개(300) 역시 상단의 직경이 크고 하단의 직경이 상대적으로 작은 테이퍼 구조로 이루어져 있기 때문에 포트 출입공(116)에 이를 얹혀 놓았을 때 판부(110)의 상면에 대해 단차를 형성함이 없이 안정적으로 결합되게 된다.

이러한 구성에 의해 도 7에 도시한 바와 같이 다수의 양액 재배판(100)이 연결되어 있는 상태에서 청소나 수확을 위해 포트를 양액 재배판으로부터 분리하고자 하는 경우에는 포트 삽입구(116)의 주벽(117)과 포트(200) 사이에 형성된 틈새를 통해 손이나 파지구를 사용하여 포트의 주면을 파지하여 양액 재배판(100)으로부터 용이하게 분리할 수 있다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 양액 재배판의 사시도이고, 도 9는 도 8의 양액 재배판의 일부 포트 출입공에 포트를 삽입하고 덮개를 덮은 상태의 사시도인바, 도 4와 동일한 부분에는 동일한 참조 번호를 부여하고 그 상세한 설명은 생략한다. 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 양액 재배판(100')은 포트 출입공(116)의 상단과 하단의 직경을 동일하게 한 상태에서 포트 출입공 주위의 대향하는 위치에 날개 형상으로 한 쌍의 파지용 요홈(119)을 형성하고 있다. 그리고 이에 따라 도 9에 도시한 바와 같이 포트 출입공 덮개(300') 역시 이에 형합하도록 그 형상이 변형되어 있음을 알 수 있다.

도 10은 도 8에 도시한 양액 재배판에 결합하여 사용될 수 있는 포트 출입공 덮개를 보인 사시도이고, 도 11a 및 도 11b는 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 양액 재배판을 상부 및 하부에서 본 사시도인바, 도 8과 동일한 부분에는 동일한 참조 번호를 부여하고 그 상세한 설명은 생략한다. 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 양액 재배판(100")에서는 덮개를 포트 출입공(116)의 하단에 일체로 형성하고 있다. 구체적으로, 덮개(130)는 포트 출입공(116)의 하단을 완전히 막을 수 있도록 포트 출입공(116)의 하단 직경보다 큰 원판으로 형성하고, 이러한 덮개(130)를 비틀림 스프링에 의해 회동할 수 있도록 탄성 힌지(140)에 의해 결합함으로써 포트 출입공(116)에 포트(200)를 삽입할 때에는 그 삽입력에 의해 덮개(130)가 밀리도록 하며, 포트(200)를 분리한 경우에는 비틀림 스프링의 탄성력에 의해 덮개(130)가 포트 출입공(116)을 막는 상태로 원상 복귀되도록 하고 있다.

본 발명의 양액 재배판은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형할 수 있다. 즉 전술한 실시예에서 제시한 양액 재배판 및 포트와 관련된 각종 수치 및 양액 재배판의 포트 출입공의 형상과 개수는 적절하게 변형 내지는 증감 가능하다. 나아가 양액 재패판의 포트 출입공의 주위를 테이퍼 형상이 아니라 원통형 요홈으로 형성할 수도 있을 것이다.

1: 거터, 3: 양액 재배판,
5: LED 광원, 10: 양액 재배판,
11: 판부, 11a: 포트 출입공,
11b: 파지구 출입용 개구, 11c: 포트 걸림턱,
11d: 결합돌기 삽입홈, 11e: 파지용 단차홈,
13: 결합돌기, 15: 유동 방지바,
100, 100′, 100″: 양액 재배판, 110: 판부,
112: 파지용 단차홈, 114: 손가락 수용홈,
116: 포트 출입공, 117: 경사형 주벽,
118: 포트 걸림턱, 119: 경사형 주벽,
120: 유동 방지바, 130: 포트 출입공 덮개,
140: 탄성 힌지, 200: 포트,
210: 원통체, 220: 걸림테,
230: 재배공, 300, 300′: 포트 출입공 덮개,
130: 포트 출입공 덮개

Claims (6)

1. 소정 두께의 합성수재 판재로 이루어지며 상기 판재를 상하로 관통하는 복수의 포트 출입공이 일정 간격을 두고 나란히 형성되어 있는 판부 및
   상기 판부의 하면의 길이 방향의 양측에서 하향 돌출되어 삽입된 거터에서의 유동을 방지하는 유동 방지바를 구비하고,
   상기 포트 출입공의 하단에는 포트 걸림턱이 헝성되어 있으며, 상기 두께는 포트가 상기 포트 출입공에 삽입된 상태에서 포트의 상단이 상기 판부의 상면과 동일 레벨을 이루도록 정해지되,
   상기 포트 출입공과 그 주벽 사이에는 상기 포트 출입공에 삽입된 포트를 파지할 수 있는 파지용 틈새가 형성되어 이루어진 양액 재배판.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 포트 출입공의 주벽은 상단의 직경이 하단의 직경보다 큰 깔때기 형상으로 이루어져서 포트와의 사이에서 상기 파지용 틈새로 기능하는 것을 특징으로 하는 양액 재배판.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 포트 출입공의 주벽에는 각각이 테이퍼진 요홈으로 이루어져서 상기 포트 출입공에 대해 날개 형상을 하고 있는 한 쌍의 파지용 요홈이 형성되어 상기 파지용 틈새로 기능하는 것을 특징으로 하는 양액 재배판.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 판부의 상기 포트 출입공 사이의 양측에는 상기 판부의 상면으로부터 소정 깊이만큼 단차를 갖는 파지용 단차홈이 형성되어 있고, 상기 파지용 단차홈에서 내측으로 파지시 손가락을 수용하는 손가락 수용홈이 형성된 것을 특징으로 하는 양액 재배판.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 포트 출입공을 막는 덮개가 더 구비된 것을 특징으로 하는 양액 재배판.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 덮개는 상기 판부의 하단에 탄성 힌지 결합된 원판으로 이루어져서 상기 포트 출입공으로부터 포트를 분리한 경우에 상기 포트 출입공을 막도록 탄성 복귀되는 것을 특징으로 하는 양액 재배판.

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