KR20170043018A - 수경재배용 베드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 양액의 공급이 원활히 이루어지도록 하면서 공기층의 형성으로 작물의 뿌리에 산소공급은 물론 미생물의 서식공간을 마련해주도록 하는 등 근권생육환경을 개선한 수경재배용 베드에 관한 것이다.
본 발명은 상측이 개구된 통체로 형성되고, 내부 바닥면은 양측에 통기성 부재(15)가 깔려지는 수용공간(15a)을 확보하도록 중앙부에서 양측 가장자리로 갈수록 하향 경사진 경사면(11)으로 형성된 스티로폼 재질의 베드몸체(10)와, 상기 베드몸체(10)의 내부 바닥면 중앙부에 설치되는 양액급수관(20)과, 상기 베드몸체(10)의 내부 바닥면 양측 가장자리에 설치되는 양액배수관(30)과, 상기 베드몸체(10)의 내부 바닥면 중앙부와 양측 가장자리에 상기 양액급수관(20)과 양액배수관(30)을 안착설치하기 위해 각각 형성된 급수관안착부(40) 및 배수관안착부(41)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

수경재배용 베드{Water culture bed}

본 발명은 수경재배용 베드에 관한 것으로, 수경재배 식물의 생육환경을 효과적으로 제어하여 생산성을 향상시킬 수 있는 수경재배용 베드에 관한 것이다.

식물의 성장 발육에 필요한 영양분을 물에 녹인 배양액으로 식물을 재배하는 방법을 수경재배법이라고 한다. 작물을 흙에서 재배할 경우 흙에는 여러 가지 영양분이 들어 있고 많은 미생물이 끊임없이 대사 활동을 하고 있기 때문에 공급한 영양분과 식물이 흡수한 영양분과의 관계를 알아내기 어렵다. 그러나 작물의 성장에 필요한 영양소 중에서 어떤 특정한 영양소를 빼거나 그 영양소의 양을 줄이거나 늘려 수경재배를 하면, 특정 영양소가 작물의 생육에 어떤 영향을 미치는지를 알 수 있다.

현재는 일반 작물은 물론 과수와 같은 대형 작물도 이러한 수경재배법으로 재배가 가능하다. 수경재배법을 이용하면 토양의 질이 나쁜 땅, 돌이 많은 땅, 흙이 없는 아파트의 발코니에서도 식물재배가 가능하다. 게다가 인공조명을 사용하는 경우에는 집안의 남는 방이나 차고 등에서도 근사한 정원을 가꿀 수 있다. 그리고 땅을 파거나 잡초를 뽑는 등의 일이 필요 없기 때문에 기존의 땅위에서 경작하는 방법보다 노동력을 줄일 수 있다.

한편, 수경재배를 위한 베드는 통상 상측이 개구된 통체로 된 화분이나 박스를 사용하는 것이 대부분이고, 이러한 베드로 딸기, 메론, 고구마, 상추, 인삼 등을 재배하고 있다.

그러나 종래의 수경재배용 베드는 양액의 공급과 재배되고 있는 식물의 관리만을 고려한 것으로, 재배대상 식물의 근권 생육환경을 지배하는 인자인 통기성, 배양토의 온습도 제어, 베드의 보온성, 그리고 관수 및 배수시설에 대한 단점들을 지니고 있다.

종래의 수경재배용 베드의 일 실시예로서, 특허등록 제1269814호가 개시되어 있다.

상기 특허등록 제1269814호는 상측이 개방된 베드에 재식구멍이 형성된 베드상판을 설치하고, 분무노즐이 형성된 양액급수라인을 길이방향 상측 중간에 설치하며, 베드 일측면에는 폐약액회수공을 설치한 수경 인삼재배장치에 관한 것이다.

그러나 상기 특허기술은 베드 내부에 공간이 형성되어 통기성이 유지되기는 하나, 분무방식으로 인삼뿌리에 양액을 공급함으로써 분무량에 비해 양액의 공급량이 많지 않으며, 계속해서 양액을 공급하여야 함에 따라 양액 및 에너지의 낭비를 가져오는 문제점이 있었다.

등록특허공보 제10-1269814호(2013.05.24, 수경 인삼재배방법 및 장치) 등록특허공보 제10-1040467호(2011.06.02, 베란다 타입의 엽채류 재배용 순환식 수경재배시스템)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 베드몸체 내부 바닥면을 경사면으로 형성함은 물론 그 경사면에 의해 형성된 수용공간에 통기성 부재를 채워줌으로써 양액이 단시간내에 배수되는 것을 차단하여 양액의 공급이 원활히 이루어지도록 하면서 공기층의 형성으로 작물의 뿌리에 산소공급은 물론 미생물의 서식공간을 마련해줄 수 있으며, 특히 저면관수를 통해 양액을 공급함으로써 일반관수(상측에서 공급)로 인해 발생되는 상토의 경화현상을 방지할 수 있는 수경재배용 베드를 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 베드몸체의 재질 및 두께와 냉난방관의 설치를 통해 여름철과 겨울철에 근권온도를 제어할 수 있도록 하며, 양액배수관에 송풍관을 매개로 송풍기를 설치함으로써 주기적 또는 비주기적으로 양액배수관을 통해 공기를 송풍시켜 줌으로써 산소결핍현상을 방지하도록 한 수경재배용 베드를 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 상측이 개구된 통체로 형성되고, 내부 바닥면은 양측에 통기성 부재(15)가 깔려지는 수용공간(15a)을 확보하도록 중앙부에서 양측 가장자리로 갈수록 하향 경사진 경사면(11)으로 형성된 스티로폼 재질의 베드몸체(10)와, 상기 베드몸체(10)의 내부 바닥면 중앙부에 설치되는 양액급수관(20)과, 상기 베드몸체(10)의 내부 바닥면 양측 가장자리에 설치되는 양액배수관(30)과, 상기 베드몸체(10)의 내부 바닥면 중앙부와 양측 가장자리에 상기 양액급수관(20)과 양액배수관(30)을 안착설치하기 위해 각각 형성된 급수관안착부(40) 및 배수관안착부(41)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기의 구성으로 이루어진 수경재배용 베드에 따르면, 통기성 부재의 설치를 통해 양액의 빠른 배수를 차단하면서 작물의 뿌리에 산소를 공급함은 물론 미생물 서식공간을 제공할 수 있어 근권생육환경을 개선할 수 있으며, 또한 여름철과 겨울철에 근권온도를 제어할 수 있어 생산량 향상에 기여할 수 있으며, 급수된 양액량을 제어할 수 있어 효과적인 재배가 가능하며, 공기를 송풍시켜 줄 수 있어 산소결핍으로 인해 발생되는 혐기성 반응을 최대한 억제할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 수경재배용 베드를 보인 개략적인 구성도,
도 2는 도 1의 A-A선에 따른 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 베드몸체에 설치되는 양액급수관과 양액배수관 및 냉난방관을 보인 상태도,
도 4는 본 발명에 따른 베드몸체의 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 수경재배용 베드에서 양액배수관에 송풍기가 연결된 상태도,
도 6은 본 발명에 따른 지지파이프에 안착되어 다단으로 설치된 베드몸체를 보인 상태도,
도 7은 본 발명에 따른 제어부의 개략적인 구성도,
도 8은 본 발명에 따른 수경재배용 베드의 사용상태도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수경재배용 베드를 상세히 설명하기로 한다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 수경재배용 베드는 상측이 개구된 통체로 된 베드몸체(10)와, 상기 베드몸체(10)의 내부 바닥면 중앙부에 설치되는 양액급수관(20)과, 상기 베드몸체(10)의 내부 바닥면 양측 가장자리에 설치되는 양액배수관(30)과, 상기 베드몸체(10)의 내부 바닥면 중앙부와 양측 가장자리에 상기 양액급수관(20)과 양액배수관(30)을 안착설치하기 위해 각각 형성된 급수관안착부(40) 및 배수관안착부(41)로 이루어진다.

상기 베드몸체(10)는 보온을 위해 스티로폼 재질로 형성되어 있고, 내부 바닥면은 중앙부에서 양측 가장자리로 갈수록 하향 경사진 경사면(11)으로 형성된다. 상기 경사면(11)을 형성한 이유는 경사면으로 인해 상기 베드몸체의 중앙부와 양측 가장자리 사이에 수용공간(15a)을 확보하여 그 수용공간에 통기성 부재(15)를 깔아 채워주기 위함이다.

상기 베드몸체(10)의 측벽 두께는 30~50㎜로 형성한다. 그 이유는 여름철과 겨울철 외부 온도를 차단하여 근권온도를 일정하게 유지하기 위함이다.

상기 통기성 부재(15)는 통기층을 형성하여 작물의 뿌리에 산소를 공급해줌은 물론, 미생물이 서식할 수 있는 공간을 제공하여 주기 위한 구성이다.

이때, 상기 경사면(11)의 경사각도는 15~25°로 경사지게 형성하여 통기성 부재(15)가 일정량 수용될 수 있도록 한다. 그 이유는 통기성 부재가 너무 얇게 채워지면 공기가 효과적으로 통과하지 못하므로, 통기가 원활히 이루어질 수 있을 정도로 통기성 부재를 채워주기 위함이다.

여기서, 상기 통기성 부재(15)는 상기 수용공간(15a)에 채워지되, 상기 양액급수관(20)의 상단높이와 동일높이로 깔려지거나 또는 양액급수관(20)의 상단보다 20㎜이내의 높이로 더 높게 깔려지는 것이 바람직하다.

이는 상기 양액급수관(20)에서 급수되는 양액이 토양층(16)으로 공급되지 않고 통기성 부재(15)로 공급될 수 있도록 하기 위함이다.

상기 통기성 부재(15)는 실시예로 참숯을 사용할 수 있다. 참숯을 사용하는 이유는 공기층 형성과 함께 양액의 정화작용을 위한 것이다.

상기 양액급수관(20)과 양액배수관(30)은 각각 베드몸체(10)의 길이방향을 따라 설치되는 것으로, 다수개의 베드몸체(10)를 관통하여 설치된다.

상기 양액급수관(20)의 일단은 양액의 공급을 위해 별도로 공급수단(25)이 연결되어 있음은 당연하다. 상기 공급수단(25)은 양액탱크 및 펌프 등으로 구성될 수 있다.

상기 양액배수관(30)은 외부로 양액을 배수하도록 설치될 수도 있고, 상기 양액탱크에 연결되어 배수되는 양액을 양액탱크로 유입되도록 할 수 있다.

한편, 상기 베드몸체(10)의 경사면(11)에는 그 경사면과 직각방향으로 일정 깊이의 호형으로 된 냉난방관안착부(12)가 형성되고, 상기 냉난방관안착부(12)에는 냉난방관(50)이 안착 설치될 수 있다.

상기 냉난방관(50)은 작물의 근권온도를 제어하기 위한 것으로, 여름철 및 겨울철에도 작물의 근권온도를 일정하게 유지시켜 주도록 하여 효과적인 작물의 생육으로 생산량을 증가시키기 위한 것이다.

상기 냉난방관(50)은 냉난방기와 연결되어 내부를 흐르는 물 또는 공기에 의해 냉난방이 이루어지도록 할 수도 있으나, 본 발명에서는 지하수를 펌핑하여 냉난방관(50)에 공급하여 지하수의 온도에 따라 베드몸체(10)를 냉난방시키도록 한 것이다.

즉, 여름철과 겨울철 지하수를 냉난방관으로 공급하여 줌으로써 별도 냉난방기의 사용없이 온도제어를 할 수 있는 것이다.

상기 냉난방관(50)의 직경은 양액급수관(20) 및 양액배수관(30)의 직경보다 더 크게 형성한다. 그 이유는 통기성 부재와의 접촉면적을 증가시켜 작물의 근권온도를 효과적으로 제어하기 위함이다. 이는 양액급수관(20) 및 양액배수관(30)의 경우 직경이 작더라도 급수되는 양액의 량에 큰 차이가 없으나 상기 냉난방관(50)의 직경이 작은 경우에는 냉난방효과를 즉각 얻기 어려워 근권온도를 효과적으로 제어하지 못하는 것이다.

이때, 상기 베드몸체(10)에는 통기성 부재(15)의 최상단에 근접되게 양액감지센서(60)가 설치된다. 상기 양액감지센서(60)는 양액급수관(20)을 통해 급수된 양액의 높이를 감지하기 위한 것으로, 양액이 너무 많이 급수된 경우 토양층(16)으로 양액이 과다하게 공급될 수 있고, 또한 작물의 뿌리에만 양액이 공급되도록 하면 충분하기 때문에 양액의 과다 급수로 인한 양액의 낭비를 줄이기 위한 것이다.

상기 양액감지센서(60)에서 감지된 정보는 제어부(65)로 전달되고, 제어부(65)는 양액감지센서(60)의 감지정보에 따라 양액급수를 제어하게 된다.

그리고 상기 베드몸체(10)에는 통기성 부재(15)의 상측으로 깔려지는 토양층(16)의 온도 및 습도를 측정하도록 온도센서(61)와 습도센서(62)가 각각 설치된다.

상기 온도센서(61)와 습도센서(62)는 토양층 및 통기성 부재가 수용된 수용공간의 온도와 습도를 제어하기 위한 것으로, 상기 온도센서와 습도센서는 각각 제어부와 연결되어 각 센서에서 감지된 정보가 제어부로 전달되고, 제어부에서는 토양층을 최적의 온도 및 습도로 제어하게 되는 것이다.

한편, 본 발명의 베드몸체(10)는 단층이 아닌 복층으로 설치할 수 있는데, 이를 위해, 상기 베드몸체(10)의 하면에는 지지파이프(70)에 얹혀지도록 파이프안착홈(13)이 형성된다.

상기 지지파이프(70)는 통상의 앵글 및 원형파이프로 형성될 수 있다.

상기 파이프안착홈(13)은 하나의 홈으로 형성할 수도 있고, 상기 지지파이프(70)의 간격이 상이할 수 있음에 따라 지지파이프의 간격이 상이하더라도 해당 지지파이프에 안착시킬 수 있도록 다수개의 홈을 인접시켜 형성할 수도 있다.

그리고, 상기 양액배수관(30)의 일측에는 송풍관(81)으로 연결된 송풍기(80)가 설치될 수 있고, 양액배수관(30)과 송풍관(81)의 연결부위에는 유로제어수단(82)이 설치될 수 있다.

상기 송풍기(80)를 설치한 이유는 양액배수관(30)으로 양액의 배수가 완료된 후 송풍기(80)를 작동시켜 외부공기를 통기성 부재(15)가 수용된 수용공간(15a)으로 불어넣어 줌으로써 산소결핍현상으로 인해 발생될 수 있는 혐기성 세균을 억제하기 위함이다.

상기 송풍기(80)의 작동시에는 상기 유로제어수단(82)을 제어하여 송풍관과 양액배수관(30)을 연결시키도록 한다. 상기 유로제어수단(82)은 통상의 3방향 밸브를 사용할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 스티로폼 재질로 베드몸체를 제작하여 보온성을 유지하면서, 베드몸체의 양측 수용공간에 통기성 부재를 수용시킴으로써 공기층의 형성과 함께 급수된 양액의 배수가 원활히 이루어지도록 하고, 또한 냉난방관의 설치시에는 작물의 근권온도를 제어할 수 있어 효과적인 재배가 가능하게 되며, 토양층의 온도 및 습도를 제어할 수 있어 전체적인 작물의 근권생육환경을 개선할 수 있는 장점이 있다.

10: 베드몸체 11: 경사면
12: 냉난방관안착부 13: 파이프안착홈
15: 통기성 부재 15a: 수용공간
16: 토양층 20: 양액급수관
25: 공급수단 30: 양액배수관
40: 급수관안착부 41: 배수관안착부
50: 냉난방관 60: 양액감지센서
61: 온도센서 62: 습도센서
65: 제어부 70: 지지파이프
80: 송풍기 81: 송풍관
82: 유로제어수단

Claims (8)

1. 상측이 개구된 통체로 형성되고, 내부 바닥면은 양측에 통기성 부재(15)가 깔려지는 수용공간(15a)을 확보하도록 중앙부에서 양측 가장자리로 갈수록 하향 경사진 경사면(11)으로 형성된 스티로폼 재질의 베드몸체(10)와,
   상기 베드몸체(10)의 내부 바닥면 중앙부에 설치되는 양액급수관(20)과,
   상기 베드몸체(10)의 내부 바닥면 양측 가장자리에 설치되는 양액배수관(30)과,
   상기 베드몸체(10)의 내부 바닥면 중앙부와 양측 가장자리에 상기 양액급수관(20)과 양액배수관(30)을 안착설치하기 위해 각각 형성된 급수관안착부(40) 및 배수관안착부(41)로 이루어진 것을 특징으로 하는 수경재배용 베드.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 베드몸체(10)의 경사면(11)에는 그 경사면과 직각방향으로 일정 깊이의 호형으로 된 냉난방관안착부(12)가 형성되고, 상기 냉난방관안착부(12)에는 냉난방관(50)이 안착 설치되는 것을 특징으로 하는 수경재배용 베드.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 베드몸체(10)에는 통기성 부재(15)의 최상단에 근접되게 설치되어 양액급수관(20)을 통해 급수된 양액의 높이를 감지하도록 양액감지센서(60)가 마련되고,
   상기 양액감지센서(60)에서 감지된 정보에 따라 양액급수를 제어하는 제어부(65)가 설치된 것을 특징으로 하는 수경재배용 베드.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 베드몸체(10)에는 통기성 부재(15)의 상측으로 깔려지는 토양층(16)의 온도 및 습도를 측정하도록 온도센서(61)와 습도센서(62)가 설치된 것을 특징으로 하는 수경재배용 베드.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 베드몸체(10)의 하면에는 베드몸체를 다단으로 설치하는 경우, 지지파이프(70)에 얹혀지도록 파이프안착홈(13)이 형성된 것을 특징으로 하는 수경재배용 베드.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 베드몸체(10)의 측벽 두께는 30~50㎜로 형성되고, 상기 경사면(11)의 경사각도는 15~25°로 경사진 것을 특징으로 하는 수경재배용 베드.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 통기성 부재(15)는 상기 양액급수관(20)의 상단높이와 동일높이로 깔려지거나 또는 양액급수관(20)의 상단보다 20㎜이내의 높이로 더 높게 깔려지는 것을 특징으로 하는 수경재배용 베드.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 양액배수관(30)에는 송풍관(81)으로 연결된 송풍기(80)가 설치되고, 양액배수관(30)과 송풍관(81)의 연결부위에는 유로제어수단(82)이 설치된 것을 특징으로 하는 수경재배용 베드.
   

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