KR101739775B1 - 수경 재배 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 수경 재배 장치는 수경 재배 작물이 심어진 복수의 베이(bay); 상기 수경 재배 작물의 양액이 수용되고 상기 베이보다 작은 수용량을 갖는 버퍼 탱크; 및 상기 베이로 상기 양액을 공급하는 공급부;를 포함하고, 상기 버퍼 탱크에는 상기 양액에 추가되는 비료가 투입될 수 있다.

Description

수경 재배 장치{HYDROPONICS PLANT CULTIVATION DEVICE}

본 발명은 수경 재배 작물을 재배하는 장치에 관한 것이다.

농작물의 재배 시스템은 노지 재배와 시설 재배로 구분될 수 있다.

노지 재배는 실외의 토양에서 작물을 생육하는 것을 말하고, 시설 재배는 유리 온실이나 비닐하우스를 이용하여 작물을 생육하는 것을 말한다.

그런데, 화학 비료 또는 농업용 화학 약품 등의 과다한 사용에 의하여 토양의 질이 불량해지는 관계로 작물이 동일한 지면에서 반복 재배될 경우 노지 재배와 시설 재배를 불문하고 좋은 수확을 기대하기 어렵다.

이에 대한 대안으로 양액에 의한 수경 재배가 이루어지고 있다.

수경 재배는 흙에서 재배하지 않고 각종 영양분이 용해된 배양액을 재배조에 채워 넣고 이를 이용하여 엽채류나 과채류 등의 다양한 작물을 재배하는 것이다. 수경 재배는 작물의 성장속도가 빠르고 필요한 시기에 맞춰 작물을 재배할 수 있는 장점이 있다.

수경 재배를 위해서는 작물의 재배 환경이 관리 감독되는 것이 중요하다.

한국등록특허공보 제0459632호에는 게르마늄 성분이 함유된 농산물을 재배할 수 있는 수경 식물 재배 장치가 개시되고 있으나, 식용 가능한 인삼의 줄기와 잎을 제공하는 방안은 나타나지 않고 있다.

한국등록특허공보 제1248473호

본 발명은 수경 재배 작물의 생장에 필요한 양액을 제공하는 수경 재배 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 수경 재배 장치는 수경 재배 작물이 심어진 복수의 베이(bay); 상기 수경 재배 작물의 양액이 수용되는 버퍼 탱크; 및 상기 베이로 상기 양액을 공급하는 공급부;를 포함하고, 상기 버퍼 탱크에는 상기 양액에 추가되는 비료가 투입될 수 있다.

본 발명의 수경 재배 장치는 버퍼 탱크를 이용해 비료가 투입된 양액을 복수의 베이에 용이하게 공급할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 설정 주기마다 특정 베이에 채워진 양액이 다른 베이에 채워지므로, 소위 양액이 순환되는 시스템을 구현할 수 있다. 이를 통해 양액에 침지된 상태와 공기에 노출된 상태가 교대로 반복될 필요가 있는 수경 재배 작물의 재배에 적합하다.

이에 따르면, 줄기와 잎의 식용이 가능하도록 인삼을 재배할 수 있다.

특히, 일정 기간이 경과하면 줄기와 잎의 식용이 불가능한 인삼을 효과적으로 재배할 수 있다. 다시 말해, 일정 기간 내에 식용 가능한 범위 내에서 인삼의 줄기와 잎의 크기를 최대한 키울 수 있다.

도 1은 본 발명의 수경 재배 장치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 수경 재배 장치의 동작을 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 수경 재배 장치를 구성하는 베이 및 베드를 나타낸 개략도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.

도 1은 본 발명의 수경 재배 장치를 나타낸 개략도이다.

도 1에 도시된 수경 재배 장치는 복수의 베이(110), 버퍼 탱크(130) 및 공급부(150)를 포함할 수 있다.

베이(110)(bay)에는 수경 재배 작물(10)이 심어질 수 있다.

수경 재배 작물(10)의 생장을 위해 베이(110)에는 양액이 수용될 수 있다. 양액은 수경 재배 작물(10)의 생장에 필요한 물과 비료를 포함할 수 있다.

수경 재배 작물(10)은 생장을 위해 물을 흡수하므로, 베이(110)에 수용된 양액의 양은 줄어들 수 있다. 또한, 수경 재배 작물(10)은 양액에 포함된 비료도 흡수하므로, 베이(110)에 수용된 양액의 비료 농도가 낮아질 수 있다.

부족해진 물과 비료를 보충하기 위해 수경 재배 작물(10)이 심어진 베이(110)에 직접 물과 비료가 투입될 수 있다. 그러나, 이러한 비교 실시예에 따르면 비료의 농도가 잘못된 경우 수경 재배 작물(10)에 치명적인 영향을 미칠 수 있다. 또한, 수경 재배 작물(10)이나 외부로부터 유입된 이물질 등이 양액을 오염시킬 수 있는데, 베이(110)에 양액이 고인 상태가 되면 양액의 오염 상태가 심각하게 나빠질 수 있다.

또한, 특수한 목적으로 수경 재배 작물(10)을 재배하는 경우, 베이(110)에 수용된 양액을 빼낼 필요가 있을 수 있다. 일예로, 인삼의 경우 주로 식용 가능한 뿌리를 키우게 된다. 특정 사포닌의 경우 인삼의 뿌리보다 인삼의 줄기와 잎에 많이 함유될 수 있다. 그럼에도 인삼의 줄기와 잎을 식용하지 않고 뿌리만 식용하는 이유는 인삼의 줄기와 잎이 식용 불가능할 정도로 억세기 때문이다.

인삼의 줄기와 잎은 재배 후 20일이 넘어가면 억세져서 식용이 어렵다. 그렇다고 20일 내의 기간 동안만 인삼을 재배한다면, 인삼의 줄기, 잎, 뿌리를 충분하게 키우기 어렵다. 20일 이내의 재배 기간 동안 식용 가능한 억센 범위 내에서 줄기와 잎을 최대한 키우기 위해 인삼은 침지 단계와 노출 단계가 반복 적용될 수 있다.

이때, 침지 단계는 인삼의 뿌리가 양액에 침지된 상태를 의미하고, 노출 단계는 인삼의 뿌리가 공기에 노출된 상태를 의미할 수 있다. 이와 같은 침지 단계와 노출 단계가 적절하게 교번될 경우 20일 이내의 재배 기간 동안 줄기와 잎을 최대한 키울 수 있다. 아울러, 인삼의 뿌리 역시 식용 가능하므로, 뿌리, 줄기, 잎을 모두 섭취할 수 있는 인삼의 생산이 가능하다.

침지 단계와 노출 단계가 반복적으로 적용되면서 20일동안 재배된 인삼에 포함된 사포닌의 함유량은 다음의 표 1과 같다.

비교군으로 일반 노지에서 재배된 6년근 인삼에 포함된 사포닌 함유량도 함께 나타내었다. 표 1에 표시된 각 수치는 단위 중량당 포함된 성분비일 수 있다.

	일반 노지재배 6년근 인삼	본 발명에 따라 20일 동안 재배된 인삼
	뿌리	뿌리	줄기	잎	총합
Rb1	3.07	8.47	0.74	1.96	11.17
Rc	1.32	6.59	0.46	3.35	10.4
Rb2	0.78	2.99	0.38	3.78	7.15
Rb3	0.15	0.55	0.04	0.56	1.15
Rd	0.35	1.87	1.96	10.11	13.94

살펴보면, 특정 사포닌의 경우 뿌리보다 줄기와 잎에 많이 함유된 것을 알 수 있다. 그리고, 본 발명의 수경 재배 방법에 의해 재배된 뿌리는 전체 크기와 중량이 작은 대신 중량 대비 사포닌 함량이 기존 인삼과 비교할 수 없을 정도로 높은 것을 알 수 있다.

특히, Rd의 경우 줄기와 잎에 현저하게 많이 함유되고 있으며, Rc, Rb2, Rb3의 경우 잎에 대단히 많이 함유된 것을 알 수 있다. 그러나, 일반 노지에서 재배된 인삼의 경우 줄기와 잎의 식용이 불가능하다.

이와 달리 본 발명에 따라 재배된 인삼은 뿌리뿐만 아니라 줄기와 잎까지 식용이 가능하므로, 적은 중량의 섭취로 많은 사포닌을 섭취할 수 있다.

이상에서 살펴본 비료 농도의 조절 문제, 부족해진 양액의 보충, 양액의 오염 문제, 특수한 목적의 달성을 위해 베이(110)는 제1 시간동안 양액이 채워진 상태가 유지되고, 제2 시간 동안 양액이 빠진 상태가 유지될 수 있다. 그리고, 제2 시간이 경과되면 다시 해당 베이(110)에는 양액이 채워질 수 있다.

이렇게 베이(110)에 채워지는 양액은 외부에서 비료 농도가 조절된 상태일 수 있다. 또한, 수경 재배 작물(10)이 흡수한 양만큼의 추가분이 더해진 것일 수 있다. 베이(110)에 직접 비료가 투입될 경우, 비료가 물에 용해된 후 물이 순환되기 전까지 비료가 투입된 영역의 비료 농도가 대단히 높아질 것이다. 이에 따라 수경 재배 작물(10)의 생장에 문제가 발생될 수 있다. 그러나, 외부에서 비료가 완전히 용해된 상태의 양액이 입력되면 해당 베이(110)에 채워진 양액은 전체적으로 고른 비료 농도를 갖게 될 것이다.

또한, 오염도가 높아진 양액이 베이(110)로부터 빠져나가고 새로운 양액이 베이(110)로 입력되므로, 베이(110)에 수용된 양액의 오염도는 적정 수준으로 유지될 수 있다.

또한, 베이(110)로부터 기존 양액이 빠져나가고, 새로운 양액이 채워지는 과정을 이용해 침지 단계와 노출 단계가 적용될 수 있다. 이에 따라, 줄기와 잎을 식용 가능한 정도로 인삼을 재배하는 등의 특수한 목적이 달성될 수 있다.

베이(110)로부터 배출된 양액을 그대로 버리게 되면 많은 자원이 낭비될 것은 자명하다. 또한, 베이(110)의 외부에서 비료 농도가 조절된 양액을 생산하는 수단이 요구된다. 또한, 제2 시간 동안 베이(110)로부터 배출된 양액을 저장하는 수단이 요구된다. 이러한 수단으로 수경 재배 작물(10)의 양액이 수용되는 수용 공간이 마련된 버퍼 탱크(130)가 이용될 수 있다.

버퍼 탱크(130)에는 양액에 추가되는 비료가 투입될 수 있다. 이렇게 버퍼 탱크(130)에 투입된 비료는 버퍼 탱크(130)에 수용된 양액에 완전하게 용해될 수 있다. 그리고, 비료의 투입으로 인해 양액의 비료 농도가 조절될 수 있다. 아울러, 버퍼 탱크(130)에는 물이 추가로 투입될 수 있다. 이렇게 추가로 투입된 물은 베이(110)에서 소모된 양액의 부족분을 채우는 용도로 이용될 수 있다.

이렇게 비료 농도가 조절된 양액은 공급부(150)에 의해 베이(110)로 공급될 수 있다. 이때, 베이(110)와 버퍼 탱크(130)의 사이 또는 버퍼 탱크(130)와 공급부(150)의 사이에는 베이(110)로부터 배출된 양액에 포함된 이물질을 걸러내는 필터(미도시)가 마련될 수 있다. 이때의 필터에 따르면 적어도 버퍼 탱크(130)로부터 베이(110)로 공급되는 양액은 이물질이 필터링된 상태가 된다. 따라서, 베이(110)에는 오염도가 낮아진 양액이 공급될 수 있다.

특정 베이(110)에 심어진 수경 재배 작물(10)이 제2 시간 동안 노출 단계가 유지되도록, 특정 베이(110)로부터 출력된 모든 양액은 버퍼 탱크(130)에 수용될 수 있다. 그리고, 제2 시간이 경과하면 버퍼 탱크(130)에 수용된 양액은 물과 비료가 보충되고, 이물질이 제거된 상태로 다시 특정 베이(110)로 입력될 수 있다. 다만, 이러한 경우 버퍼 탱크(130)의 수용량이 베이(110)의 수용량 이상일 필요가 있으므로, 큰 설치 공간이 요구되므로 불합리하다.

버퍼 탱크(130)에 양액이 수용되는 수용량을 베이(110)보다 작게 형성하기 위해 본 발명의 수경 재배 장치에는 베이(110)가 복수로 마련될 수 있다. 그리고, 특정 베이(110)로부 출력된 양액은 제2 시간 동안 다른 베이(110)에 보관될 수 있다. 제2 시간이 경과되면 다른 베이(110)에 보관된 양액은 다시 특정 베이(110)로 입력될 수 있다. 이때, 다른 베이(110)의 입장에서 살펴보면, 특정 베이(110)의 기준으로 제2 시간 동안 양액이 채워진 침지 단계가 적용되고, 제1 시간 동안 양액이 빠져나간 노출 단계가 적용되는 셈이 된다.

따라서, 특정 베이(110)로부터 빠져나간 양액의 보관 수단으로 다른 베이(110)가 이용되면, 복수의 베이(110)에 침지 단계와 노출 단계를 반복적으로 적용될 수 있다.

이를 위해, 베이(110)에 수용된 양액은 설정 주기마다 배출되어 버퍼 탱크(130)로 입력될 수 있다. 공급부(150)는 버퍼 탱크(130)에 수용된 양액이 넘치지 않도록 위 설정 주기마다 동작될 수 있다. 그리고, 공급부(150)는 위 설정 주기마다 양액이 공급되는 베이(110)를 변경할 수 있다. 이를 통해 복수의 베이(110) 중 하나에 수용된 양액이 설정 주기마다 베이(110)를 옮겨다니는 것과 같은 효과가 발현될 수 있다.

도 2는 본 발명의 수경 재배 장치의 동작을 나타낸 개략도이다.

설정 주기마다 다른 베이(110)에 양액을 공급하기 위해 공급부(150)와 각 베이(110)를 연결하는 파이프 등의 유로가 마련될 수 있다. 유로의 구성을 간소화하고, 전체 유로의 길이를 줄이기 위해 본 발명의 수경 재배 장치에는 복수의 베이(110)와 버퍼 탱크(130)에 연결되는 제1 유로(120) 및 제2 유로(140)를 포함할 수 있다. 이때, 공급부(150)는 버퍼 탱크(130)와 제2 유로(140)의 사이에 배치될 수 있다.

또한, 본 발명의 수경 재배 장치에는 제1 밸브(160), 제2 밸브(180) 및 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.

제1 밸브(160)는 제1 유로(120)와 각 베이(110)에서 양액이 입력되는 입력단 사이에 개재될 수 있다. 제2 밸브(180)는 제2 유로(140)와 각 베이(110)에서 양액이 배출되는 출력단 사이에 개재될 수 있다. 이들 제1 밸브(160)와 제2 밸브(180)는 각 베이(110)마다 마련될 수 있다. 아울러, 제2 밸브(180)는 1개의 베이(110)마다 복수로 마련될 수 있다. 그리고, 하나의 베이(110)당 복수로 마련된 제2 밸브(180)는 제2 유로(140)에 병렬로 연결될 수 있다. 이때, 일부 밸브는 해당 베이(110)에 채워진 양액이 다른 베이(110)로 이동하기 위해 배출될 때 개방되고 나머지 시간에는 폐쇄될 수 있다. 그리고, 위 밸브보다 작은 단면적의 유로가 형성된 다른 밸브는 특정 베이(110)가 양액이 채워진 침지 상태에 돌입하면 개방될 수 있다. 이때, 개방은 양액을 다른 베이(110)로 옮기기 위한 것이 아니라, 침지 상태에 돌입한 특정 베이(110)와 펌프의 사이에서 양액을 순환시키기 위한 것일 수 있다. 이를 통해 침지 상태에 있는 베이(110)에 수용된 양액의 오염도를 낮추고, 비료 농도를 균일하게 유지할 수 있다.

제어부는 공급부(150), 제1 밸브(160) 및 제2 밸브(180)를 제어할 수 있다.

제어부는 설정 주기마다 양액이 수용된 특정 베이(110)에 마련된 제2 밸브(180) 및 다른 베이(110)에 마련된 제1 밸브(160)를 개방할 수 있다. 그리고, 제어부는 공급부(150)를 온(on)시킬 수 있다.

이에 따르면, 특정 베이(110)에 수용된 양액은 제2 밸브(180) 및 제2 유로(140)를 거쳐 버퍼 탱크(130)로 입력될 수 있다. 특정 베이(110)로부터 배출된 양액은 공급부(150), 예를 들어 펌프에 의해 버퍼 탱크(130)로 이동할 수 있다. 만약, 버퍼 탱크(130)가 중력 방향 상으로 베이(110)보다 낮은 위치에 배치된다면, 베이(110)에 수용된 양액은 공급부(150)가 배제되더라도 중력에 의해 버퍼 탱크(130)로 배출될 수 있다.

그리고, 버퍼 탱크(130)에 수용된 양액은 제1 유로(120) 및 제1 밸브(160)를 거쳐 다른 베이(110)로 입력될 수 있다. 구체적으로, 제어부에 의해 동작이 개시된 공급부(150)는 버퍼 탱크(130)에 수용된 양액을 제1 유로(120)로 공급할 수 있다. 제1 유로(120)로 공급된 양액은 제1 유로(120)에 연결된 복수의 밸브 중에서 제어부에 의해 개방된 제1 밸브(160)가 마련된 다른 베이(110)로 유입될 수 있다.

예를 들어 도 2에는 4개의 베이(110) ①, ②, ③, ④가 중력 방향의 반대 방향으로 순서대로 배치되고 있다. 참고로, 베이(110) ①의 경우 제2 밸브에 연결된 배관(119)이 제2 유로에 연결되지 않고 바로 버퍼 탱크에 연결되고 있다. 베이(110) ①은 버퍼 탱크의 바로 위에 있으므로, 배관의 구성을 간략화하기 위해 버퍼 탱크에 직접 연결되어도 무방하다.

초기에 베이(110) ①과 버퍼 탱크(130)에 물과 비료를 채울 수 있다. 만약, 비료를 자동으로 투입하는 비료 조절기(131), 비료 농도를 측정하는 비료 센서, 물을 자동으로 투입하는 물 투입기(133)가 버퍼 탱크(130)에 마련된 경우라면, 버퍼 탱크에서 적절한 비료 농도를 갖는 양액이 생성될 수 있다. 그리고, 공급부(150)는 버퍼 탱크(130)에서 생성된 양액을 베이(110) ①에 채울 수 있다. 그리고, 베이(110) ①로 양액이 빠져나가는 양만큼 계속해서 물과 비료가 버퍼 탱크(130)에 투입될 수 있다. 이런 식으로 베이(110) ①과 버퍼 탱크(130)에 양액이 채워지면 본격적인 양액의 순환 과정에 돌입할 수 있다.

설정 주기가 경과되면 제어부는 베이(110) ①에 마련된 제2 밸브(180)를 개방하고, 베이(110) ②에 마련된 제1 밸브(160)를 개방할 수 있다. 그리고, 공급부(150)를 구동시킬 수 있다.

제2 밸브(180)의 개방으로 베이(110) ①의 양액은 제2 유로(140)를 거쳐 버퍼 탱크(130)로 유입될 수 있다. 그리고, 공급부(150)의 구동 및 제1 밸브(160)의 개방으로 버퍼 탱크(130)의 양액은 제1 유로(120)를 거쳐 베이(110) ②로 유입될 수 있다. 그리고, 베이(110) ①에서 수경 재배 작물(10)에 흡수된 물과 비료는 버퍼 탱크(130)에서 충당될 수 있다. 그 결과, 베이(110) ①은 비워지게 되고, 베이(110) ②에 양액이 채워진 상태가 된다. 그리고, 버퍼 탱크(130)에는 양액이 채워진 상태가 유지될 수 있다. 베이(110) ②에 양액이 설정 수위까지 채워지면 공급부(150)는 정지될 수 있다. 이때의 설정 수위는 수경 재배 작물(10), 예를 들어 인삼의 뿌리가 양액에 침지되는 수위일 수 있다.

다시 설정 주기가 경과되면 제어부는 베이(110) ②에 마련된 제2 밸브(180), 베이(110) ③에 마련된 제1 밸브(160)를 개방하고, 공급부(150)를 구동시킬 수 있다. 이에 따르면, 베이(110) ②에 수용된 양액은 버퍼 탱크(130)를 거쳐 베이(110) ③에 수용될 수 있다.

또다시 설정 주기가 경과되면 제어부 및 공급부(150)에 의해 베이(110) ③에 수용된 양액은 버퍼 탱크(130)를 거치면서 부족분이 충당되고 베이(110) ④에 채워질 수 있다.

다시 한번 설정 주기가 경과되면 베이(110) ④의 양액은 버퍼 탱크(130)를 거쳐 베이(110) ①로 유입될 수 있다.

이러한 수경 재배 장치의 동작에 따르면, 설정 주기가 T라 할 때, 베이(110) ①에는 1T동안 양액이 채워지고, 해당 양액이 베이(110) ②, ③, ④를 거치는 3T동안 비워질 수 있다. 다시 말해, 베이(110) ①에 심어진 수경 재배 작물(10)은 설정 주기 T만큼 양액에 침지된 침지 상태가 되고, 설정 주기 T의 3배에 해당하는 3T만큼 공기에 노출된 노출 상태가 될 수 있다. 그리고, 이러한 침지 상태와 노출 상태는 재배 개시 시점부터 재배 종료 시점까지 교번하여 반복될 수 있다.

해당 수경 재배 작물(10)이 인삼인 경우 1T의 침지 상태와 3T의 노출 상태가 반복되면, 20일 내의 짧은 기간 동안 줄기가 길게 자라고, 잎 역시 식용 가능한 억셈을 갖는 범위 내에서 최대로 성장될 수 있다. 인삼의 경우, T는 20~30분인 것이 좋다.

침지 상태가 1T가 되고 노출 상태가 3T가 되도록, 버퍼 탱크(130)에는 도 2와 같이 베이(110)가 4개 연결되는 것이 좋다.

일시점에서 4개의 베이(110) 중 제k 베이(110)(여기서, k는 자연수이고, 1≤k≤4이다)와 버퍼 탱크(130)에만 양액이 채워질 수 있다. 그리고, 설정 주기마다 제어부, 제2 밸브(180), 제2 유로(140)에 의해 제k 베이(110)로부터 양액이 배출될 수 있다. 제k 베이(110)로부터 배출된 양액은 중력 또는 공급부(150)에 의해 버퍼 탱크(130)로 입력될 수 있다. 그리고, 버퍼 탱크(130)에 채워진 양액은 제어부와 제1 밸브(160), 공급부(150) 또는 중력에 의해 제k+1 베이(110)로 입력될 수 있다. 이때, k인 경우, 제k+1 베이(110)는 제1 베이(110)가 될 수 있다. 다시 말해 베이(110) ④의 양액은 베이(110) ⓛ로 입력될 수 있다.

이상의 구성에 따르면, 특정 베이(110)로부터 배출된 양액이 다른 베이(110)에서 보관되므로 버퍼 탱크(130)의 크기를 최대한 줄일 수 있다. 또한, 양액이 보관된 다른 베이(110)에도 수경 재배 작물(10)이 심어지므로, 양액의 순환 과정에서 발생되는 시간 손실이 최소화될 수 있다.

도 3은 본 발명의 수경 재배 장치를 구성하는 베이(110) 및 베드(310)를 나타낸 개략도이다.

본 발명의 수경 재배 장치는 수경 재배 작물(10)이 심어지는 복수의 관통 홀이 형성된 베드(310), 베드(310)가 지지되는 베이(110)를 포함할 수 있다. 그리고, 베이(110)에는 수경 재배 작물(10)의 뿌리가 침지되는 양액을 수용하는 수용 공간이 마련될 수 있다.

베드(310)는 판 형상으로 형성되며, 금속 또는 스티로폼을 포함할 수 있다.

베이(110)는 작업 편의를 고려해서 제1 방향 ⓧ를 따라 연장될 수 있다. 그리고, 베이(110)에는 제1 방향 ⓧ 상으로 베이(110)를 복수의 구역으로 구분하는 구분부(193)가 마련될 수 있다. 이때, 베드(310)는 구분부(193)에 의해 복수의 구역 중에서 특정 구역에 장착될 수 있다.

구분부(193)는 다양하게 형성될 수 있다. 일예로, 베이(110)에는 베드(310)를 향해 돌출된 돌기가 제1 방향 ⓧ를 따라 설정 간격으로 마련될 수 있다. 각 베드(310)의 일정한 위치에 위 베이(110)의 돌기에 끼워지는 끼임부(131)가 마련된다면 각 베드(310)는 복수의 구역 중에서 사용자가 선택한 특정 구역에 장착될 수 있다. 즉, 구분부(193)와 끼임부(131)에 의해 복수의 베드가 하나의 베이에 정렬된 상태로 착탈될 수 있다. 착탈의 편의를 개선하기 위해 베드에는 손잡이(315)가 마련될 수 있다.

구분부(193)에 따르면, 수경 재배 작물(10)은 베드(310) 단위 또는 구역별로 관리될 수 있다. 일예로, 광원부(미도시)는 각 구역마다 설치될 수 있다. 그리고, 특정 구역에 마련된 광원부는 특정 구역에 장착된 베드(310)를 향해 빛을 방사할 수 있다. 아울러, 서로 다른 구역에 마련된 복수의 광원부는 서로 독립적으로 제어될 수 있다.

다시 말해, 특정 구역의 광원부가 온(on)될지 오프(off)될지의 여부는 다른 구역의 광원부와 상관없이 결정될 수 있다.

베이(110)에 베드(310)가 장착되는 구역이 복수로 마련될 때, 각 구역마다 장착 감지부(195)가 마련될 수 있다.

특정 구역에 마련된 장착 감지부(195)는 특정 구역에 베드(310)가 장착된 여부를 감지하고, 특정 구역에 마련된 광원부는 특정 구역에 베드(310)가 장착된 경우에만 온(on)될 수 있다.

한편, 사용자가 특수한 목적을 위해 수경 재배 작물(10)이 심어지지 않은 상태의 베드(310)를 베이(110)에 장착할 수 있다. 이 경우에도 광원부가 온되면 전력이 낭비될 수 있다. 이러한 문제를 해소하기 위해 광원부를 구동시키는 스위치(191)가 각 구역마다 마련될 수 있다.

이때, 각 스위치(191)는 해당 스위치(191)가 담당하는 구역에 설치된 광원부의 온 또는 오프를 결정할 수 있다.

스위치(191)가 마련된 경우, 광원부는 사용자에 의해 스위치(191)가 온되고 장착 감지부(195)에서 베드(310)의 장착이 감지된 경우에 한해 온될 수 있다.

도 3을 살펴보면, 제1 방향 상으로 S1 구역, S2 구역, S3 구역,..과 같이 베이(110)가 복수의 구역으로 구분되고 있다.

이때, S1 구역에는 구분부(193), 광원부, 해당 광원부를 제어하는 스위치(191), S1 구역에 베드(310)가 장착된 여부를 감지하는 장착 감지부(195)가 마련될 수 있다. 이러한 구성은 S2 구역, S3 구역 등에서도 동일하다.

사용자가 실수로 스위치(191)를 누른다 하더라도 장착 감지부(195)에서 베드(310)가 감지되지 않은 상태이므로 광원부는 오프 상태를 유지한다. 사용자가 구분부(193)를 이용해 S1 구역에 베드(310)를 설치한 경우 장착 감지부(195)에 의해 베드(310)의 장착이 감지되지만, 스위치(191)가 입력되지 않은 상태이므로 역시 광원부는 동작하지 않는다. S1 구역에 베드(310)가 장착된 후 사용자가 스위치(191)를 누르면 비로소 광원부는 온되고 S1 구역에 장착된 베드(310)를 향해 빛을 방사할 수 있다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

10...수경 재배 작물 110...베이
119...배관 120...제1 유로
130...버퍼 탱크 131...비료 조절기
133...물 투입기 140...제2 유로
150...공급부 160...제1 밸브
180...제2 밸브 191...스위치
193...구분부 195...장착 감지부
310...베드 313...끼임부
315...손잡이

Claims (5)

1. 수경 재배되는 인삼이 심어진 복수의 베이(bay);
   상기 인삼의 양액이 수용되고 1개의 베이보다 작은 수용량을 갖는 버퍼 탱크;
   상기 버퍼 탱크에 수용된 상기 양액을 상기 베이로 공급하는 공급부;
   상기 복수의 베이와 상기 버퍼 탱크에 연결되는 제1 유로 및 제2 유로;
   상기 제1 유로와 상기 양액이 입력되는 각 베이의 입력단 사이에 개재되는 제1 밸브;
   상기 제2 유로와 상기 양액이 배출되는 각 베이의 출력단 사이에 개재되는 제2 밸브;
   상기 공급부, 상기 제1 밸브, 상기 제2 밸브를 제어하는 제어부;를 포함하고,
   상기 제어부는 설정 주기마다 상기 양액이 수용된 특정 베이에 마련된 제2 밸브 및 상기 양액이 비워진 다른 베이에 마련된 제1 밸브를 개방하고, 상기 공급부를 온(on)시키며,
   상기 제2 밸브의 개방에 의해 상기 특정 베이에 수용된 상기 양액은 상기 제2 유로를 따라 상기 버퍼 탱크로 입력되고,
   상기 버퍼 탱크로 입력된 상기 양액은 상기 공급부에 의해 상기 제1 유로 및 상기 제어부에 의해 개방된 상기 제1 밸브를 거쳐 상기 다른 베이로만 입력되는 수경 재배 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 공급부는 상기 설정 주기마다 상기 양액이 공급되는 베이를 변경하는 수경 재배 장치.
   
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 제2 밸브는 1개의 베이마다 복수로 마련되고, 상기 제2 유로에 병렬 연결되며,
   상기 특정 베이에 복수로 연결된 상기 제2 밸브 중 일부 밸브는 상기 특정 베이에 채워진 상기 양액이 상기 다른 베이로 이동하기 위해 배출될 때 개방되거나 나머지 시간에는 폐쇄되고,
   상기 특정 베이에 복수로 연결된 상기 제2 밸브 중 다른 밸브는 상기 특정 베이가 상기 양액이 채워진 침지 상태에 돌입하면, 상기 침지 상태에 돌입한 상기 특정 베이와 상기 공급부 사이에서 상기 양액을 순환시키기 위해 개방되는 수경 재배 장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 인삼은 상기 설정 주기만큼 상기 양액에 침지되고 상기 설정 주기의 3배만큼 공기에 노출되고,
   상기 버퍼 탱크에는 상기 베이가 4개 연결되며,
   4개의 상기 베이 중 제k 베이(여기서, k는 자연수이고, 1≤k≤4이다)와 상기 버퍼 탱크에만 상기 양액이 채워지고,
   상기 설정 주기마다 상기 제k 베이로부터 상기 양액이 배출되고, 상기 제k 베이로부터 배출된 양액은 상기 버퍼 탱크로 입력되며, 상기 버퍼 탱크에 채워진 양액은 상기 공급부에 의해 제k+1 베이로 입력되는 수경 재배 장치.

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