KR20100123130A - 태양전지를 구비한 음지식물 재배용 햇빛 차단 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인삼 재배에 사용될 수 있는 햇빛 차단 구조로서, 인삼재배와 태양광 발전이 동시에 이루어져 태양광 발전 설비를 설치함에 따른 환경 훼손을 줄이고, 토지 이용효율을 극대화시킬 수 있는 햇빛 차단 구조에 관한 것이다.

본 발명에 따른 햇빛 차단 구조는, 복수의 지주와, 상기 지주상에 설치되는 프레임과, 상기 프레임에 설치되어 햇빛을 차단하는 태양전지판과, 상기 태양전지판에서 생성된 전기를 축전하는 축전지를 포함하여 이루어져, 상기 태양 전지판에 의해 차광된 그늘에서 음지식물을 재배함과 동시에 상기 태양 전지판으로 발전을 행할 수 있는 것을 특징으로 한다.

햇빛 차단 구조, 인삼

Description

태양전지를 구비한 음지식물 재배용 햇빛 차단 구조 {SUNSHINE SHADING STRUCTURE WITH SOLAR CELL FOR GROWING SHADE PLANTS}

본 발명은 태양전지를 구비한 음지식물 재배용 햇빛 차단 구조로서, 보다 상세하게는 인삼과 같은 음지식물을 재배함에 있어서 필수적으로 사용되는 햇빛 차단용 구조에 태양전지를 설치하여, 식물 재배와 태양 발전이 동시에 이루어짐으로써 태양 발전용 부지 확보에 따른 환경파괴를 줄이고 토지 이용을 배가시킬 수 있는 햇빛 차단 구조에 관한 것이다.

음지식물을 재배할 경우에는 강한 직사광선의 광도를 줄여주는 햇빛 차단 설비가 필수적이다.

음지식물로 국내에서 널리 재배되고 있는 인삼의 최적 태양 광도는 햇빛 총광도(12만 ∼ 15만lux)의 약 10%인 15,000lux 정도로 알려져 있다. 또한 인삼 재배시 토양 습도가 높을 경우 세근의 발육이 늦어질 뿐 아니라, 조기 낙엽, 적변삼 또는 근부병 등이 발생하게 되므로, 인삼 재배시에는 햇빛의 광도와 함께 빗물이 직접적으로 토양에 떨어지지 않도록 하는 차광막이 필요하다.

한편, 일반적으로 사용되는 인삼 재배용 햇빛 차단용 구조는, 도 1에 도시된 바와 같이, 토양에 수직하게 설치되는 복수의 지주목(10)과, 상기 지주목(10)들의 상단부에 수평하게 설치되는 프레임(20)과, 빗물이 흘러내릴 수 있도록 경사지게 상기 프레임(20)에 설치되어 햇빛과 빗물을 막아주는 차광막(30)으로 이루어진다.

상기 차광막(30)은 볏짚 이엉이나 2겹 이상의 PE(Polyethylene) 막으로 이루어진 복합구조로 되어 햇빛과 함께 빗물을 차단할 수 있도록 되어 있다. 그런데, 종래의 차광막은 차광률을 조절하기 어려워 인삼 재배에 최적인 광도 조절이 어려울 뿐 아니라, 여름철 폭우와 장마 비에는 누수되어 토양 과습을 일으키기도 한다. 또한, 볏짚 이엉이나 PE는 단시간에 노후화되기 때문에 짧은 주기로 재시공을 해야하기 때문에 농민들의 경제적 부담도 큰 상황이다.

한편, 이산화탄소에 의한 지구 온난화의 문제와 고유가 등으로 인해 태양광 발전에 대한 관심이 높아지고 있다. 이에 따라 최근 농가에서도 경작가능한 농지나 산지를 절개하여 소규모 태양 발전설비를 설치하는 예가 늘고 있으며, 기업에서는 대규모로 농지를 구입하여 태양광 발전소를 설립하려는 움직임도 나타나고 있다.

그런데, 경작가능한 농지에 태양 발전설비를 설치할 경우, 그만큼 농지를 사용하지 못하게 되어 식량문제를 초래할 뿐 아니라, 태양 발전설비를 설치하는 과정에서 농지가 훼손되어 향후 농사를 지을 수 없게 될 수도 있어, 토지의 장기적인 이용 측면에서 볼 때는 심각한 문제점이 있다.

또한, 산지를 절개하는 경우, 산지 절개 및 관련 접근 도로의 건설에 많은 비용이 들어 비용회수가 늦어질 뿐 아니라 환경 파괴를 초래하는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 인삼과 같은 음지식물의 재배에 사용되는 햇빛 차단 구조의 문제점을 해결하여 재배 효율을 높이고, 동시에 햇빛 차단 구조를 통해 태양광 발전을 하여 생산된 전기를 음지식물의 재배 환경의 개선에 활용하고 잉여 전력을 전력회사에 판매함으로써 농가소득을 높일 수 있는 햇빛 차단 구조를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로 본 발명은, 복수의 지주와, 상기 지주상에 설치되는 프레임과, 상기 프레임에 설치되어 햇빛을 차단하는 태양전지판과, 상기 태양전지판에서 생성된 전기를 축전하는 축전지를 포함하여 이루어져, 상기 태양 전지판에 의해 차광된 그늘에서 음지식물을 재배함과 동시에 상기 태양 전지판으로 발전을 행할 수 있는 것을 특징으로 하는 음지식물 재배용 햇빛 차단 구조를 제공한다.

또한, 상기 구조에 있어서, 상기 지주 또는 프레임 상에 조도 조절용 발광장치가 추가로 구비될 수 있다.

또한, 상기 구조에 있어서, 상기 지주 또는 프레임 상에 온도 조절용 발열장치가 추가로 구비될 수 있다.

또한, 상기 구조에 있어서, 상기 지주 또는 프레임 상에 토양의 습도 조절장치가 추가로 구비될 수 있다.

또한, 상기 구조에 있어서, 상기 발광장치, 발열장치 및 습도 조절장치는 상기 태양 전지판의 발전 전기에 의해 구동될 수 있다.

또한, 상기 구조에 있어서, 상기 음지식물로는 햇빛 차단이 필요한 작물이면 어느 것이나 적용될 수 있으며, 인삼은 가장 바람직한 예이다.

본 발명에 따른 음지식물 재배용 햇빛 차단 구조는, 인삼 등의 재배에 필수적으로 사용되는 햇빛 차단 구조의 차광막으로 태양전지판을 사용하기 때문에, 인삼 등의 작물 재배와 함께 태양발전을 동시에 수행할 수 있어, 토지의 효율적인 이용이 가능하다.

또한, 인삼 등의 재배용으로 국내에 햇빛 차단용 설비가 상당히 설치되어 있고 본 발명에 따른 장치는 이미 구축된 설비를 개조하면 되기 때문에, 기존의 작물 재배가 가능한 지역이나 산지 등의 훼손 없이 태양광 발전을 행할 수 있다.

또한, 태양전지판을 통해 생성된 전기를 작물 재배용 발광, 발열 또는 습도조절장치를 구동하는데 사용할 수 있게 되어, 인공적으로 인삼과 같은 음지식물 재배에 필요한 최적의 환경을 조성할 수 있어 재배된 식물의 품질 개선과 수확량 증대를 기할 수 있게 된다.

또한, 태양전지판은 내구성이 기존의 인삼 재배용 차광막에 비해 우수할 뿐 아니라 발전을 통해 설비비를 회수할 수 있기 때문에 경제적이다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 햇빛 차단 구조에 대해 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 하기의 실시 예에 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변경할 수 있음은 자명하다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 햇빛 차단 구조의 개략도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시에에 따른 햇빛 차단 구조의 측면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 햇빛 차단 구조의 사시도이다.

상기 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 햇빛 차단 구조(100)는 크게 복수의 지주(110)와, 상기 지주(110)의 상부에 설치되는 프레임(120)과, 상기 프레임(120) 상에 설치되는 태양전지판(130)과, 상기 프레임의 하부에 설치되는 조명장치(140)와, 상기 지주(110)에 설치되는 스프링쿨러(150)와, 히터(160), 상기 태양전지판(130)에서 생성된 전기를 모으는 축전지(170)와, 상기 축전지(170)의 직류 전기를 교류로 변환하는 인버터(180)를 구비한다.

상기 지주(110)는 태양전지판(130)의 하중을 지지할 수 있는 강도와 강성을 구비한 것이면 어느 것이나 사용가능하며, 통상 철이나 알루미늄으로 이루어진 봉재를 사용한다. 상기 지주(110)는 밭고랑(200)을 따라 태양전지판(130)의 무게를 고려하여 적정 간격으로 수직으로 설치된다.

상기 프레임(120)은 상기 지주(110)와 동일한 철 또는 알루미늄의 봉재로 상기 지주(110)의 전후좌우 간을 연결하여 형성된 것으로, 상기 도 2에 도시된 바와 같이, 지주(110) 열간에는 지면에 대해 약 30°정도의 각도를 유지하도록 경사지게 연결되어, 그 위에 설치되는 태양전지판(130)이 상기 각도로 태양 광을 받을 수 있도록 되어 있다.

상기 태양전지판(130)은 빛 에너지를 전기에너지로 변환하는 태양전지 셀이 복수개 연결시켜 판상으로 만든 것으로, 발전원리에 따라 크게 금속과 반도체의 접촉면을 이용한 것과 반도체의 PN 접합을 이용한 것으로 나뉜다. 또한, 상기 태양전지판(130)은 전,후 열 간에 각도 상 중첩이 되지 않도록 설치된다.

상기 조명장치(140)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 프레임의 하부에 설치되는 것으로서, 직사광이 아닌 산란광을 방출할 수 있도록 하여, 태양전지판(130)이 태양광을 100% 차단함에 따른 빛의 부족을 보완할 수 있도록 하며, 상기 산란광은 태양광의 10% 정도의 광도가 되도록 조절된다.

상기 스프링쿨러(150)는 토양에 수분이 일정이상 필요한 경우, 토양에 수분을 공급하기 위한 장치로서 공지의 스프링쿨러(150) 설비를 이용한다. 이때 물을 제공하기 위한 수도관은 밭고랑(200)의 하부에 매입 설치된다.

상기 히터(160)는 겨울과 같이 혹한기에 온도 유지가 필요한 식물 재배를 할 경우, 사용될 수 있도록 하며, 상기 지주(110)의 상부에 설치된다.

상기 축전지(170)는 태양전지판(130)에서 생성된 전기를 축전하여 일정한 전압으로 인버터(180)에 공급하는 역할을 한다.

인버터(180)는 외부 전력회사에 전기를 판매하거나 교류전원을 활용하여 구동장치를 작동할 때 사용된다.

이상과 같은 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 햇빛 차단 구조(100)를 이용한 인삼 재배는 다음과 같이 사용된다.

본 발명에 따른 햇빛 차단 구조(100)는 종래의 차광막과 달리 직사광선을 100% 차단하기 때문에, 주위 산란광으로 광도가 부족한 경우에는 인삼재배에 적합한 산란광을 발생하는 발광장치(140)를 가동시켜 광도가 태양광의 약 10%가 되도록 조절한다.

인삼 재배에 사용된 에너지를 제외한 잉여전력이 있는 경우에는 인버터(180)를 통해 교류전기로 변환시킨 후, 한국전력과 같은 전력회사에 판매한다.

즉, 본 발명에 따른 햇빛 차단 구조는 기존에 햇빛 차단이 필요한 인삼과 같은 음지식물의 차광막에 적용함으로써, 농지나 산지 등에 이러한 설비를 설치함에 따른 환경 훼손을 막고, 농민들의 부수입을 증대시킬 수 있게 된다.

도 1은 인삼 재배를 위해 설치된 종래의 햇빛 차광 구조의 개략도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 햇빛 차단 구조의 개략도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시에에 따른 햇빛 차단 구조의 측면도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 햇빛 차단 구조의 사시도다.

Claims (6)

1. 복수의 지주와, 상기 지주상에 설치되는 프레임과, 상기 프레임에 설치되어 햇빛을 차단하는 태양전지판과, 상기 태양전지판에서 생성된 전기를 축전하는 축전지를 포함하여 이루어져,

   상기 태양 전지판에 의해 차광된 그늘에서 음지식물을 재배함과 동시에 상기 태양 전지판으로 발전을 행할 수 있는 것을 특징으로 하는 음지식물 재배용 햇빛 차단 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 지주 또는 프레임 상에 그늘의 조도 조절용 발광장치가 추가로 구비된 것을 특징으로 하는 음지식물 재배용 햇빛 차단 구조.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 지주 또는 프레임 상에 온도 조절용 발열장치가 추가로 구비된 것을 특징으로 하는 음지식물 재배용 햇빛 차단 구조.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 지주 또는 프레임 상에 토양의 습도 조절용 수분공급장치가 추가로 구비된 것을 특징으로 하는 음지식물 재배용 햇빛 차단 구조.
5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발광장치, 발열장치 및 수분공급장치는 상기 태양전지판의 생성 전기에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 음지식물 재배용 햇빛 차단 구조.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 음지식물은 인삼인 것을 특징으로 하는 음지식물 재배용 햇빛 차단 구조.

Images